Berechnung QM 2 (qm-2) Elektronen des Sonnenwindes gelangen nach einer Flugdauer von etwas 30 h zur Erde, wo sie Polarlichter hervorrufen können. Vorherrschend bei Polarlichtern sind grüne Leuchterscheinungen, die durch Anregung des Sauerstoff bei λ = 557.7 nm hervorgerufen werden. Weise rechnerisch nach, dass die kinetische Energie der Elektronen des Sonnenwindes ausreicht, den Sauerstoff anzuregen. Hinweis: Die Distanz Erde-Sonne betrage 150 Mio km Hinweis 2: m(e–)= 9.1·10-31 kg

Frage: (qm-2)    

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Elektronen des Sonnenwindes gelangen nach einer Flugdauer von etwas 30 h zur Erde, wo sie Polarlichter hervorrufen können.
Vorherrschend bei Polarlichtern sind grüne Leuchterscheinungen, die durch Anregung des Sauerstoff bei λ = 557.7 nm hervorgerufen werden.
Weise rechnerisch nach, dass die kinetische Energie der Elektronen des Sonnenwindes ausreicht, den Sauerstoff anzuregen.
Hinweis: Die Distanz Erde-Sonne betrage 150 Mio km
Hinweis 2: m(e^–)= 9.1·10^-31 kg

Textantwort:

1. · Allgemeine Idee: die kinetische Energie muss mindestens der Anregungsenergie entsprechen
2. · E_kin = ½ · m·v²
3.     = ½ · 9.1·10^-31·(1.5·10¹¹m/(30·3600))^2 = 8.8·10^-19 J
4. · E_A = h·c/λ = 6.626·10^-34Js·3.0·10⁸/557.7·10^-9 = 3.6·10^-19 J
5. · E_kin / E_A = ca. 2.4
6.     d.h. es ist mehr kinetische Energie als Anregungsenergie vorhanden

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