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dermarkus	Verfasst am: 07. Dez 2006 23:12    Titel: Einverstanden Das ist das richtige Ergebnis, wenn die Angabe für die Wellenlänge lambda = 5,9 * 10^-9 m tatsächlich so in der Aufgabenstellung stand. (Dass ich meine, dass das statt dessen sicher lambda = 590 * 10^-9 m sein sollen, und dass ich daher meine, dass das ganze um diesen Faktor 100 korrigert werden muss, habe ich ja oben bereits gesagt.) ----------------------------------------------- Magst du dich nun damit an die zweite Aufgabe machen? Welchen Impuls hat eines deiner Photonen? --------------- Welchen Impuls überträgt ein Photon, das von der Platte absorbiert wird, auf die Platte? Wieviele Photonen werden pro Sekunde von der Platte absorbiert? Welchen Impuls übertragen also alle diese absorbierten Photonen pro Sekunde auf die Platte? ----------------- Welchen Impuls überträgt ein Photon, das von der Platte reflektiert wird, auf die Platte? Wieviele Photonen werden pro Sekunde von der Platte reflektiert? Welchen Impuls übertragen also alle diese reflektierten Photonen pro Sekunde auf die Platte? -------------------- Welchen Impuls übertragen also alle Photonen zusammen pro Sekunde auf die Platte? --------------- Aus dem anderen Thread mit den Regentropfen weißt du, dass Impulsübertrag geteilt durch die Zeit, in der dieser Impulsübertrag stattfindet, gleich einer Kraft ist. Welche Kraft entspricht also dem Impuls, den alle Photonen zusammen pro Sekunde auf die Platte übertragen?
hakeem88	Verfasst am: 07. Dez 2006 22:40    Titel: jep... also folgendes: 12,6 m^2 ist für 5,9 * 10^17 dann ist für 1 m^2 ca. 4,7 * 10^16 und für 4cm^2 oder 4*10^-4 m^2 dann 1,88 * 10^13 ist das das ergebnis ?? auf einer fläche von 4 cm^2 treffen 1,88 * 10^13 photonen pro sek auf ??
dermarkus	Verfasst am: 07. Dez 2006 22:19    Titel: hakeem88 hat Folgendes geschrieben: und zur oberfläche die ist dann 12,6 m^2 Du bist den Weg von Nikolas gegangen; hilft dir nun sein Tipp für das, was nun als nächstes kommt? : Nikolas (Toxman) hat Folgendes geschrieben: Jetzt schaust du dir einen Auschnitt von 4cm² davon an und schaust, wie viele Photonen darauf sind. Vorstellen kannst du dir das so, dass die Lichtquelle z.B. zu Beginn jeder Sekunde alle Photonen als eine Art Kugelwelle abstrahlt und nur ein kleiner Teil davon auch die Platte trifft. Also rechnest du die Kugeloberfläche aus und rechnest dann mit einem Dreisatz den Anteil der treffenden Photonen aus.
hakeem88	Verfasst am: 07. Dez 2006 22:02    Titel: also in diesem fall ist es so: energie pro sek: 20 J energie pro photon: 3,4 * 10^-17 J photonen die abgestrahlt werden: 5,9*10^17 und zur oberfläche die ist dann 12,6 m^2 und weiter??
dermarkus	Verfasst am: 07. Dez 2006 19:28    Titel: hakeem88 hat Folgendes geschrieben: energie pro zeit ist doch gleich P also die 20 W Einverstanden Zweiter Schritt: Wie groß ist die Intensität I der Lichtstrahlung im Abstand r= 1 m von der Lichtquelle? Tipp: Wir wissen schon, dass die Intensität gleich Leistung pro Fläche ist. Hier verteilt sich die Leistung P=20 W auf eine Fläche , die gleich der Oberfläche einer Kugel mit Radius r = 1 m ist. (Hilfsfrage: Wie groß ist die Oberfläche einer Kugel mit Radius r ?) --------------- P.S.: Mit den Schritten, die Nikolas dir gesagt hat, bin ich einverstanden. Wenn du magst und das schon schaffst, kannst du seine Tipps gerne alle verwenden, um die Aufgabe ganz zu lösen. Wenn es dir leichter fällt, Schritt für Schritt vorzugehen, dann kannst du gerne auf meine schrittweise Erklärung eingehen. P.P.S.: Um die zweite Aufgabe zu lösen, brauchst du das Ergebnis der ersten Aufgabe. Da bleibt uns also nichts anderes übrig, als die Aufgaben nacheinander zu lösen.
Nikolas	Verfasst am: 07. Dez 2006 17:58    Titel: Insgesamt musst du so vorgehen (zahlen in KLammern sind Beispiele) Wie viel Energie strahlt die Lampe in einer Sekunde ab? (Berechenbar aus ihrer Leistung. (5000J) Wie viel Energie steckt in einem Photon (berechenbar aus der Wellenlänge? (0,1J) Wie viele Photonen müssen also abgestrahlt werden? (hier wären es N= 50.000) Wie viele Photonen treffen die Platte: Hier denkst du dir deine N Photonen gleichmäßig auf einer Kugeloberfläche verteilt, die als Radius deinen Lichtquelle-Schirm abstand hat. Jetzt schaust du dir einen Auschnitt von 4cm² davon an und schaust, wie viele Photonen darauf sind. Vorstellen kannst du dir das so, dass die Lichtquelle z.B. zu Beginn jeder Sekunde alle Photonen als eine Art Kugelwelle abstrahlt und nur ein kleiner Teil davon auch die Platte trifft. Also rechnest du die Kugeloberfläche aus und rechnest dann mit einem Dreisatz den Anteil der treffenden Photonen aus.
hakeem88	Verfasst am: 07. Dez 2006 17:49    Titel: Nikolas (Toxman) hat Folgendes geschrieben: Zitat: energie pro zeit= photonen pro sekunde Das kann doch von den Einheiten her nicht passen. Das müsste wohl eher energie pro zeit = Photonen pro Zeit * Energie eines Photons heissen. das heißt: P= e * photonen pro zeit P und e habe ich also müssen wir nach photonen pro zeit auflösen oder?? könntet ihr mir schon bei der zweiten aufgabe helfen weil ich das ganze morgen abgeben muss... vielen dank an dermarkus und toxman im vorraus...
hakeem88	Verfasst am: 07. Dez 2006 16:29    Titel: energie pro zeit ist doch gleich P also die 20 W aber wie es weiter geht weiß ich immer noch nicht...
dermarkus	Verfasst am: 07. Dez 2006 11:32    Titel: Fangen wir mal schrittweise an: hakeem88 hat Folgendes geschrieben: Das, was du hier ausrechnest, ist nicht die "Energie pro Zeit", sondern die Energie eines Photons. Mit der Berechnung dieser Energie eines Photons bin ich einverstanden: Ich würde allerdings vermuten, dass der Wert aus der Aufgabenstellung lambda = 5,9 * 10^-7 m heißen soll anstatt 5,9 * 10^-9 m. Denn 5,9*10^-9 m wäre die Wellenlänge von UV-Strahlung und nicht von Licht. (übrigens: Denke auch während einer Rechnung immer daran, die Einheiten dazuzuschreiben.) --------------------- Für die "Energie pro Zeit" würde ich bei der Lichtquelle anfangen und dann Schritt für Schritt rechnen. erster Schritt: Wieviel Energie pro Zeit strahlt die Lichtquelle ab? (Findest du eine Information in der Aufgabenstellung, mit der du das herausfinden kannst?)
Nikolas	Verfasst am: 07. Dez 2006 11:17    Titel: 3,4*10^-17 Photonen pro Sekunde? Das heisst, dass zwischen zwei ankommenden Photonen etwa 10^17 Sekunden vergehen! Ich weiss zwar nicht, wie lang das ist, aber wohl doch deutlich falsch. Zitat: energie pro zeit= photonen pro sekunde Das kann doch von den Einheiten her nicht passen. Das müsste wohl eher energie pro zeit = Photonen pro Zeit * Energie eines Photons heissen.
hakeem88	Verfasst am: 07. Dez 2006 10:19    Titel: also ich habe folgendes raus: das ist die energie demnach ist die energie pro zeit (pro sekunde): oder?? und die intensität also Energie pro zeit und fläche: ist doch gleich oder?? stimmt das alles jetzt so... da du ja gesagt hast energie pro zeit= photonen pro sekunde also müsste das ergebnis doch Photonen kommen pro sekunde auf die platte... dann müsste man nur noch 80 % davon machen weil diese auf die platte treffen und die anderen 20 % zählen ja nicht... hast du ja vorher schon geschrieben... ------------------------------ zu zweiten aufgabe hat mir die regentropfen aufgabe nicht wirklich geholfen...
dermarkus	Verfasst am: 06. Dez 2006 20:06    Titel: Die Anzahl der Photonen pro Sekunde hat zwar dieselbe Einheit wie eine Frequenz, ich würde sie aber hier nicht als eine Frequenz bezeichnen. Was bekommst du denn für eine Rechnung, wenn du mal konkret rechnet, wieviel Energie pro Zeiteinheit und damit wieviele Photonen pro Sekunde auf deine Platte treffen?
hakeem88	Verfasst am: 06. Dez 2006 20:04    Titel: 1/s ist die frequenz... ahaha... danke für den tipp
dermarkus	Verfasst am: 06. Dez 2006 20:01    Titel: Die Intensität des Lichtes hat die Einheit einer Leistung pro Fläche. Die Anzahl der Photonen pro Sekunde hat die Einheit 1/s. Diese beiden Größen sind also verschiedene Größen, auch wenn man sie leicht ineinander umrechnen kann, wenn man die Energie pro Photon kennt und die Fläche, auf der die Photonen auftreffen. Die Angabe der 20 % brauchst du in der Tat nicht, wenn in der Aufgabenstellung wörtlich gefragt ist, wieviele Photonen auf die Platte treffen. Aber die Angabe der Größe A der Fläche der Platte und der Abstand der Platte zur Lichtquelle musst du unbedingt verwenden, um hier das richtige Ergebnis bekommen zu können. Denn nicht alle Photonen, die die Lichtquelle aussendet, treffen auf die Platte; die meisten Photonen fliegen nämlich an der Platte vorbei. ----------------- Hat dir der Link zu dem anderen Thread schon geholfen, einen Ansatz für die zweite Aufgabe zu finden?
hakeem88	Verfasst am: 06. Dez 2006 14:41    Titel: dermarkus hat Folgendes geschrieben: Da bin ich nicht ganz einverstanden. Intensität ist Leistung pro Zeit und Fläche; Photonen pro Zeit ist eine andere Größe mit einer anderen Einheit. Die Formeln, mit denen die Intensität mit der Anzahl der Photonen und der Fläche zusammenhängt, hast du oben allerdings bereits aufgestellt. Und du hast noch gar nicht angefangen, zu berücksichtigen, welcher Anteil der Photonen aus der Lichtquelle von der Fläche aufgefangen wird und welcher Anteil daran vorbeigeht. Und wie kannst du von der Leistung der Lampe auf die Strahlungsintensität im Abstand 1 m schließen? wenn die intensität nicht photonen pro zeit ist dann habe ich entweder was falsches gelernt oder der lehrer hat uns was falsches diktiert... und zu dem anteil: 20 % also 0,2 werden aufgenommen (absorbiert) und 80 % also 0,8 % werden reflektiert. aber halt die aufgabenstellung ist doch so: wie viele photonen treffen pro sekunde auf die platte? also wieviele treffen auf und ob sie nun reflektiert oder absorbiert werden haben doch nichts mit der aufgabe zu tun... oder?? und zur zweiten aufgabe: auf die 1m komme ich weil das der abstand zwischen lichtquelle und platte ist und in der formel 1N= 1 (kg*m)/s der weg in meter gefordert war, oder??
hakeem88	Verfasst am: 06. Dez 2006 11:35    Titel: sorry ich werde heute abend antworten da ich jetzt weg muss... danke nochmals
dermarkus	Verfasst am: 06. Dez 2006 11:33    Titel: Da bin ich nicht ganz einverstanden. Intensität ist Leistung pro Zeit und Fläche; Photonen pro Zeit ist eine andere Größe mit einer anderen Einheit. Die Formeln, mit denen die Intensität mit der Anzahl der Photonen und der Fläche zusammenhängt, hast du oben allerdings bereits aufgestellt. Und du hast noch gar nicht angefangen, zu berücksichtigen, welcher Anteil der Photonen aus der Lichtquelle von der Fläche aufgefangen wird und welcher Anteil daran vorbeigeht. Und wie kannst du von der Leistung der Lampe auf die Strahlungsintensität im Abstand 1 m schließen?
hakeem88	Verfasst am: 06. Dez 2006 11:29    Titel: intensität ist doch photonen pro zeit... also ich muss doch nur die intensität ausrechnen und dann habe ich das ergebnis... die zahlen einsetzen kann ich schon... ;-) ...
dermarkus	Verfasst am: 06. Dez 2006 11:25    Titel: Nicht so schnell, was ist denn mit dem Rest der ersten Aufgabe? Da haben wir doch gerade erst damit angefangen, oder bist du da schon bis zum Ergebnis gekommen? Tipp: Falls du tatsächlich schon mit der ersten Aufgabe fertig geworden bist, dann kannst du für die zweite Aufgabe mal in den Nachbarthread http://www.physikerboard.de/ptopic,44393.html#44393 spicken. Da geht es um genau dasselbe Problem, nur für Regentropfen
hakeem88	Verfasst am: 06. Dez 2006 11:13    Titel: zweite aufgabe: wie groß ist die vom licht auf die platte ausgeübte kraft? kraft ist 1N= 1 (kg*m)/s den abstand haben wir das ist ja 1 m und s und kg weiß ich nicht... welche zeit müssen wir nehmen und welches gewicht... da ist ja in der aufgabe kein gewicht gegeben.. oder wird mit kraft auch energie gemeint sein?? edit: halt die masse eines photons beträgt: h/(c*lamda)... bleibt nur noch die zeit..
dermarkus	Verfasst am: 06. Dez 2006 11:10    Titel: Ja Was passiert sonst noch alles in der Aufgabe, und mit welchen Formeln kannst du es beschreiben?
hakeem88	Verfasst am: 06. Dez 2006 11:01    Titel: Energie / zeit E/t intensität ist energie pro zeit und fläche also: E/(t*A) und das ist dann P/A ???oder also die leistung durch die fläche??
dermarkus	Verfasst am: 06. Dez 2006 10:48    Titel: hakeem88 hat Folgendes geschrieben: e= h*f Einverstanden Zitat: aber ich kenne keine formel für die intensität.. damit ich wissen könnte wie ich dir erreichen soll... Kennst du statt dessen eine Formel für die Leistung? Tipp: Leistung kennst du als Arbeit pro Zeit. Intensität ist nichts anderes als die Energie pro Zeit und Fläche.
hakeem88	Verfasst am: 06. Dez 2006 10:42    Titel: e= h*f aber ich kenne keine formel für die intensität.. damit ich wissen könnte wie ich die erreichen soll...
dermarkus	Verfasst am: 06. Dez 2006 09:12    Titel: Wenn du die fertige Gesamtformel hast, dann hast du die Aufgabe ja schon komplett gelöst. Die fertige Gesamtformel weiß ich nicht auswendig, die muss man sich in dieser Aufgabe selbst herleiten. Ich würde dir empfehlen, da schrittweise vorzugehen, und das zu verwenden, was du über Photonen schon alles weißt. Das heißt, du brauchst einige kleinen Formeln, mit denen du Teile der Aufgabe in den Griff bekommst. Weißt du denn zum Beispiel schon, mit welcher Formel du beschreiben kannst, wieviel Energie ein Photon hat? --------------------- Welche anderen kleinen Formeln kennst du noch, die dir hier weiterhelfen könnten?
hakeem88	Verfasst am: 06. Dez 2006 08:51    Titel: also bei mir hakt es bei der formel... welche formel muss man anwenden um die photonen pro zeit herrauszubekommen... die photonen pro zeit ist doch das gleich wie intensität, oder?? aber jetzt weiß ich immer noch nicht die formel...
dermarkus	Verfasst am: 05. Dez 2006 21:43    Titel: Was hast du dir denn selbst schon dazu überlegt? Was weißt du schon, was dir bei dieser Aufgabe helfen könnte? Wie weit kommst du selbst schon, und wo glaubst du, dass es noch hakt?
hakeem88	Verfasst am: 05. Dez 2006 21:39    Titel: Anzahl der Photonen berechnen wir müssen eine aufgabe machen.. folgende werte sind gegeben: platte wird von einer pkt.förmigen lichquelle bestrahlt... die fläche A= 4 cm^2 lambda= 5,9 * 10^-9 m der abstand a zwischen lichtquelle und platte a=1 m P= 20 W 80 % der auftreffenden strahlunt wird reflektiert und 20 % absorbiert... aufgabe: wie viele photonen treffen pro sekunde auf die platte? zusätzliche aufgaben die aber erstmal nicht besprochen werdne sollen... die erste aufgabe ist mir wichtiger: wie groß ist die vom licht auf die platte ausgeübte kraft? begründen sie ohne erneute rechnung in welchem maße sich die ausgeübte kraft ändert, wenn das absorptionsverhalten der platte und die leistung der lichtquelle gleich bleiben, aber der abstand a von 1 m auf 3 m erhöht wird bzw. die wellenlänge des verwendeten lichts halbiert wird. danke im vorraus für die schnelle hilfe MfG

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