Vorschlag: Abituraufgabe
![Fraunhofer Linien](00_pma_vorschlag_abituraufgabe.001.png)
Fraunhofer_Lines.png von Майя Пчёлка [CC0 1.0 )], via Wikimedia Commons
Basisfach Teil A: Sachgebiet Astrophysik
Die Abbildung zeigt die Aufnahme des Sonnenspektrums.
- Beschreiben Sie die Abbildung.
- Entwerfen Sie einen Versuchsaufbau, mit dem ein solches Spektrum aufgenommen werden kann.
Folgende Tabelle zeigt die Zuordnung einiger Wellenlängen zu entsprechenden Elementen. - Analysieren Sie das Spektrum
Wellenlänge in nm
759
687
656
589
527
518
486
397
Element
O2
O2
HΑ
Na
Fe
Mg
HΒ
Ca
- Begründen Sie, dass der Stern aus einer Supernova entstanden sein muss.
- Beschreiben Sie, wie man Sterne anhand ihrer Spektren klassifiziert.
Basisfach Teil A: Sachgebiet Astrophysik – Erwartungshorizont
- Beschreiben Sie die Abbildung. (AFB I, Kompetenz Nr. 1)
Kontinuierliches Spektrum
Absorptionslinien - Entwerfen Sie einen Versuchsaufbau, mit dem ein solches Spektrum aufgenommen werden kann. (AFB I, Kompetenz Nr. 4)
Z.B. Prismenspektrograph, Spektroskop,Gitter
- 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
Bemerkung: Die Linien A und B stammen aus der Erdatmosphäre (kann nicht zwingend als Wissen vorausgesetzt werden). - 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. - 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
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