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Vor­schlag: Ab­itur­auf­ga­be

Fraunhofer Linien

Fraun­ho­fer_­Li­nes.png von Майя Пчёлка [CC0 1.0 )], via Wi­ki­me­dia Com­mons

Ba­sis­fach Teil A: Sach­ge­biet As­tro­phy­sik

Die Ab­bil­dung zeigt die Auf­nah­me des Son­nen­spek­trums. 

  1. Be­schrei­ben Sie die Ab­bil­dung.
  2. Ent­wer­fen Sie einen Ver­suchs­auf­bau, mit dem ein sol­ches Spek­trum auf­ge­nom­men wer­den kann.
    Fol­gen­de Ta­bel­le zeigt die Zu­ord­nung ei­ni­ger Wel­len­län­gen zu ent­spre­chen­den Ele­men­ten.
  3. Ana­ly­sie­ren Sie das Spek­trum

    Wel­len­län­ge in nm

    759

    687

    656

    589

    527

    518

    486

    397

    Ele­ment

    O2

    O2

    HΑ

    Na

    Fe

    Mg

    HΒ

    Ca

  4. Be­grün­den Sie, dass der Stern aus einer Su­per­no­va ent­stan­den sein muss.
  5. Be­schrei­ben Sie, wie man Ster­ne an­hand ihrer Spek­tren klas­si­fi­ziert.

Ba­sis­fach Teil A: Sach­ge­biet As­tro­phy­sik – Er­war­tungs­ho­ri­zont 

  1. Be­schrei­ben Sie die Ab­bil­dung. (AFB I, Kom­pe­tenz Nr. 1)
     Kon­ti­nu­ier­li­ches Spek­trum
    Ab­sorp­ti­ons­li­ni­en 
  2. Ent­wer­fen Sie einen Ver­suchs­auf­bau, mit dem ein sol­ches Spek­trum auf­ge­nom­men wer­den kann. (AFB I, Kom­pe­tenz Nr. 4)
    Z.B. Pris­men­spek­tro­graph, Spek­tro­skop,Git­ter
  3. Ana­ly­sie­ren Sie das Spek­trum. (AFB II, Kom­pe­tenz Nr. 3)

    Wel­len­län­ge in nm

    759

    687

    656

    589

    527

    518

    486

    397

    Ele­ment

    O2

    O2

    HΑ

    Na

    Fe

    Mg

    HΒ

    Ca

    Spek­tral­li­nie

    A

    B

    C

    D

    E

    b

    F

    H

    Die Li­ni­en geben Auf­schluss über die Zu­sam­men­set­zung der Stern­at­mo­sphä­re, Ster­ne kön­nen dem­entspre­chend klas­si­fi­ziert wer­den.
    Be­mer­kung: Die Li­ni­en A und B stam­men aus der Erd­at­mo­sphä­re (kann nicht zwin­gend als Wis­sen vor­aus­ge­setzt wer­den).
  4. Be­grün­den Sie, dass der Stern aus einer Su­per­no­va ent­stan­den sein muss. (AFB III, Kom­pe­tenz Nr. 2)
     Vo­han­den­sein von Eisen: Eisen ent­steht als letz­tes exo­ther­mes Fu­si­ons­pro­dukt aus Si­li­zi­um in mas­se­rei­chen Ster­nen von ca.12 Son­nen­mas­sen. Der­ar­ti­ge Ster­ne be­en­den ihr Da­sein in einer Su­per­no­va.
  5. Be­schrei­ben Sie, wie man Ster­ne an­hand ihrer Spek­tren klas­si­fi­ziert. (AFB III, Kom­pe­tenz Nr. 1) 

Spek­tral­klas­sen O bis M (evtl. R, N, S), Far­ben blau bis rot, Tem­pe­ra­tur 25.000 bis 3300 K.

 Ba­sis­fach Teil B: Sach­ge­biet As­tro­phy­sik

 As­pek­te aus AFB I:

  • Auf­bau des HRD be­schrei­ben
  • Me­tho­den zur Ent­de­ckung ex­tra­so­la­rer Pla­ne­ten be­schrei­ben
  • Ab­sorp­ti­ons- und Emis­si­ons­li­ni­en­spek­tren be­schrei­ben

 As­pek­te aus AFB II:

  • Grund­zü­ge der Ster­n­ent­ste­hung be­schrei­ben
  • Er­klä­ren, wie an­hand der Spek­tral­ana­ly­se Er­kennt­nis­se über Pla­ne­ten­at­mo­sphä­ren ge­won­nen wer­den kön­nen

 As­pek­te aus AFB III:

  • Bohr’sche Fre­quenz­be­din­gung
  • Ken­fu­si­on als En­er­gie­frei­set­zungs­pro­zess

 

Vor­schlag: Ab­itur­auf­ga­be: Her­un­ter­la­den [docx][115 KB]

Vor­schlag: Ab­itur­auf­ga­be: Her­un­ter­la­den [pdf][168 KB]

 

Wei­ter zu Das Franck-Hertz-Ex­pe­ri­ment