Photoneneinstrahlung auf einer Fläche

elr · Gast

Meine Frage:
Hallo, ich habe bald meine mündliche Prüfung und gehe im Moment meine alten Klausuren durch. Eine Aufgabe konnte ich in einer Klausur nicht lösen, was ich leider immernoch nicht schaffe.
Die Aufgabe ist:
Bei einem UV-Index von 10 treffen Photonen mit einer Gesamtenergie von

pro m^2 und pro Sekunde s auf den Erboden. Gehen wir davon aus, dass jemand ungeschützt 30 min in der Sonne liegt. Die der Sonne ausgesetzte Hautoberfläche habe einen Flächeninhalt von 1 m^2. Berechne die Anzahl an UV-Photonen der Wellenlänge

= 300nm

Ich hoffe ihr könnt mir da weiterhelfen smile

Danke

Meine Ideen:
Ich habe für die Aufgabe keinen Ansatz hinbekommen, ich habe alles andere geschafft aber hier steh ich leider auf den Schlauch.

Gast001 · Gast

Hallo elr,

der letzte Satz der Aufgabenstellung scheint mir missverständlich. Ich habe zuerst gedacht, das UV-Licht hat ein gewisses Spektrum (z. B. Sonnenlicht auf der Erdoberfläche) und man soll die Anzahl nur der 300 nm Photonen berechnen. Aber das geht nicht, da die Aufgabe dafür zu wenig Angaben enthält.
Es ist wohl so gemeint, dass man annehmen soll, das UV-Licht besteht nur aus 300 nm Photonen. Dann kann man die Anzahl berechnen.
Rechenweg:
1. Mit Hilfe der Lichtgeschwindigkeit rechnest Du die Wellenlänge in die Frequenz um.
2. Mit dem Planckschen Wirkungsquantum kannst Du aus der Frequenz die Energie eines Photons berechnen.
3. Nachdem Du die 30 min in Sekunden umgerechnet hast, kannst Du bestimmen, welche Gesamtenergie der Sonnenbader abbekommt.
4. Teilst Du diese Gesamtenergie durch die Energie eines Photons, ergibt sich die Anzahl.

Beste Grüße

elr · Gast

Hallo, vielen Dank für die Antwort.
Dennoch ist mir weiterhin noch etwas unklar. Die Energie eines Photons der Wellenlänge 300nm beträgt ja

. Mit 1800 s multiplieziert sind es dann

. Soll ich also dann die in der Aufgabe angegeben Gesamtenergie durch die Energie eines Photons teilen oder die ausgerechnete Gesamtenergie? Beim zweiten würde ja 1800 das Ergebnis sein?

Steffen Bühler · Moderator Anmeldungsdatum: 13.01.2012 Beiträge: 7244

Nicht die Photonenenergie ist mit 1800 Sekunden zu multiplizieren (das würde auch von den Einheiten her gar nicht passen), sondern die angegebenen

mit der Zeit und der Fläche. Das ist dann die berechnete Gesamtenergie, die der Mensch abkriegt.

Viele Grüße
Steffen

elr · Gast

Das macht natürlich mehr Sinn.
Vielen Dank!