Figurer kapittel 9 Stråling fra sola og universet Figur s. 239 Bølgelengde Bølgetopp Bølgeretning Bølgelengde Bølgetopp Lav frekvens Bølgelengde Høy frekvens 1 2 3 4 5 Tid (s) Den øverste bølgen har lavere frekvens enn den nederste.
Figurer kapittel 9 Stråling fra sola og universet Figur s. 240 Oversikt over de viktigste begrepene som har med bølger å gjøre. Størrelse Forklaring Illustrasjoner og eksempler Bølge Forplantning av en svingebevegelse. I dagligtale sier vi at en bølge brer seg. Vannbølger, lydbølger, bølger fra ekkolodd og lysbølger. Tid Svingebevegelse En regelmessig bevegelse av noe fram og tilbake eller opp og ned. Kalles også en periodisk bevegelse. Pendel som svinger, gitarstreng som vibrerer. En svingning En enkelt bevegelse fram og tilbake eller ned og opp igjen. På én svingning forflytter en bølgetopp seg en bølgelengde. Tid Bølgelengde Avstanden mellom to bølgetopper. En bølgelengde Tid Frekvens Tallet på svingninger per sekund, dvs. hvor mange bølgetopper som passerer et punkt per sekund. Radiobølger og varmestråling har lav frekvens, UV-lys og røntgenstråling har høy frekvens. Tid
Figurer kapittel 9 Stråling fra sola og universet Figur s. 241 Farge Bølgelengde Fiolett 400 460 Indigo 460 475 Blå 475 490 Grønn 490 565 Gul 565 575 Oransje 575 600 Rød 600 800
Figurer kapittel 9 Stråling fra sola og universet Figur s. 242 ENERGI Frekvens (Hz) 10 23 10 22 10 21 10 20 10 19 10 18 10 17 10 16 10 15 10 14 10 13 10 12 10 11 10 10 10 9 10 8 10 7 10 6 10 5 10 4 10 3 Bølgelengde (m) 10 15 10-14 10 13 10 12 10 11 10 10 10 9 10 8 10 7 10-6 10 5 10 4 10 3 10 2 10 1 1 10 10 2 10 3 10 4 10 5 Synlig lys Ultrafiolett stråling Infrarød stråling Gammastråling Røntgenstråling Mikrobølger Radiobølger 400 nm 800 nm Fiolett Indigo Blått Grønt Gult Oransje Rødt I det elektromagnetiske spekteret deler vi inn i forskjellige typer av bølger etter bølgelengdene. Den synlige delen av spekteret er forstørret og viser regnbuefargene rød, oransje, gul, grønn, blå, indigo (= blåfiolett) og fiolett. Huskeregel: ROGGBIF.
Figurer kapittel 9 Stråling fra sola og universet Figur s. 244 Jernstang Gassbrenner Når jernstangen varmes opp går fargen over mot den kortbølgede siden av lysspekteret.
Figurer kapittel 9 Stråling fra sola og universet Figur s. 246 Den elektromagnetiske strålingen fra himmellegemene kan fortelle mye om forholdene i universet. Tabellen gir en liten oversikt. Egenskaper hos EM-strålingen Hva vi kan finne ut Eksempler Hvor sterk EM-strålingen er Hvilken EM-stråling som dominerer Sammensetningen av EM-strålingen (linjespektrene) EM-bølgene kan være forskjøvet mot lengre eller kortere bølgelengder Elektromagnetisk stråling utenfor det synlige lyset Radiobølger Infrarød stråling UV-stråling Røntgenstråling Gammastråling A) Kan si noe om størrelsen til himmellegemene (stjerner med stor masse lyser sterkere). B) Kan si noe om avstanden til himmellegemene (nære stjerner lyser sterkere). Fargen sier noe om temperaturen på overflaten av stjernene. Sier noe om hvilke grunnstoffer himmellegemet er bygd opp av. Sier noe bevegelsen i forhold til jorda og om avstanden til himmellegemer. Gir informasjon om gasskyer og fjerne galakser. Den sterkeste stjernen i Melkeveien er Rigel en ung, blåhvit kjempestjerne. Rigel stråler 60 000 ganger sterkere enn sola. En av de sterkeste stjernene på himmelen er Sirius, og Sirius er den nærmeste stjernen av dem vi kan se med det blotte øye. Betelgeuse er en rød kjempestjerne i Melkeveien. Den har en temperatur på 4000 ºC, 2000 grader lavere enn temperaturen på vår sol. Sola består av 74 % hydrogen, 25 % helium og 1 % andre stoffer. Andromeda er vår nabogalakse. Den roterer. EM-strålingen fra den delen som roterer mot oss, er kortere enn dem som roterer fra oss. Skyer av hydrogengass i Melkeveien. De eldste stjernene i universet (kvasarer). 410 nm 434 nm 486 nm 656 nm Figuren viser emisjonsspekteret for hydrogengass.
Figurer kapittel 9 Stråling fra sola og universet Figur s. 247 Energi 1) 2) 3) + + + E 1 E 1 E 1 EM-stråling E 2 E 2 E 2 Figuren viser et atom som tar opp (absorberer) energi. Et elektron blir da sparket opp på et høyere energinivå (atomet blir eksitert). Denne energien blir avgitt når elektronet går tilbake til et lavere energinivå, og atomet sender da ut EM-stråling.
Figurer kapittel 9 Stråling fra sola og universet Figur s. 248 Infrarød stråling Synlig lys i blålig del av emisjonsspekteret Synlig lys i rødlig del av emisjonsspekteret E 5 E 4 E 3 E 2 E 1 + UV-bølger Figuren viser hvordan man tenker seg at forskjellige typer EM-stråling kan komme fra et hydrogenatom. Elektronet kan bringes til flere mulige energinivåer. Elektroner som går tilbake til E 1, sender ut UV-bølger. Elektroner som går tilbake til E 2 sender ut bølger i den synlige delen av spekteret, og elektroner som går til E 3 og E 4 sender ut infrarød stråling.
Figurer kapittel 9 Stråling fra sola og universet Figur s. 249 410 nm 434 nm 486 nm 656 nm Figuren viser absorpsjonsspekteret vi får når hvitt lys sendes gjennom hydrogengass. Hvitt lys med alle farger R Prisme, fargene splittes opp Hvitt lys spaltes i et prisme og vi får et kontinuerlig spekter. O G G B I F Kontinuerlig spekter Lys med noen bestemte bølgelengder Hvitt lys med alle farger Glødende hydrogengass Prisme, fargene splittes opp Prisme, fargene splittes opp Kald hydrogengass Emisjonsspekter Varm, glødende hydrogengass sender ut lys med bestemte bølgelengder. Vi får et emisjonsspekter. Absorpsjonsspekter Når hvitt lys sendes gjennom kald hydrogengass, vil lys med noen bølgelengder bli absorbert og dermed mangle i spekteret. Vi får et absorpsjonsspekter.
Figurer kapittel 9 Stråling fra sola og universet Figur s. 251 100 C 373 K Strålingstetthet Blåhvit stjerne med temperaturen 10 000 C 0 C 273 K Gul stjerne med temperaturen 6 000 C Rød stjerne med temperaturen 3 000 C 0 500 1000 1500 2000 Bølgelengde 273 C 0 K Blå farge Rød farge Når temperaturen til lyskilden øker, blir kurven høyere og forskjøvet mot venstre.
Figurer kapittel 9 Stråling fra sola og universet Figur s. 252 Betelgeuse 429 lysår Bellatrix 243 lysår Mintaka Alnitak 920 lysår 830 lysår Alnilam 1360 lysår Saiph 725 lysår Rigel 780 lysår Stjernebildet Orion består av stjerner med forskjellig avstand til jorda.
Figurer kapittel 9 Stråling fra sola og universet Figur s. 253 + Dopplereffekten. Lyden fra sirenen høres lysere ut når ambulansen kommer mot oss fordi lydbølgene blir klemt sammen foran ambulansen. Her ser vi bevegelsene til en galakse sett fra siden. De blå områdene beveger seg mot oss (lyset er blåforskjøvet). De røde områdene beveger seg bort fra oss (lyset er rødforskjøvet). Dette viser at galaksen roterer. Farten er størst nær sentrum.
Figurer kapittel 9 Stråling fra sola og universet Figur s. 254 Strikk 1 2 3 10 cm 20 cm 1 2 3 15 cm 30 cm På figuren ser du tre nummererte kuler som henger på en strikk. Legg merke til at kule nr. 3 fjerner seg mer fra kule nr. 1 enn det kule nr. 2 gjør når vi strekker strikken ut. Det er fordi kule nr. 3 er lenger borte. Kule nr. 2 har beveget seg 5 cm mens kule nr. 3 har beveget seg 10 cm.
Figurer kapittel 9 Stråling fra sola og universet Figur s. 257 Fakta om sola Størrelse Diameter på 1,4 millioner km som tilsvarer 109 ganger diameteren til jorda. Temperatur på overflaten 5500 C Temperatur i sentrum 15 millioner C Alder Forventet gjenværende levetid 4,5 milliarder år 5 milliarder år Sammensetning av stoffer Hydrogen 74 %, helium 25 %, andre grunnstoffer 1 % Plasma Energiproduksjon Solvind Solflekker I gassene i sola er elektronene revet løs fra atomene slik at de blir ionisert. Denne stofftilstanden kalles plasma. Hydrogen fusjonerer til helium og frigjør kjerneenergi. Partikkelstrøm av protoner og elektroner. Kraftige og ustabile magnetfelter skaper mindre varme områder på 3500 C og bidrar til eksplosjoner på overflaten. Da blir det sendt ut solvind.
Figurer kapittel 9 Stråling fra sola og universet Figur s. 258 Jordas magnetfelt. Nordlys + Sola + + + + + Solvind Sørlys + + + + + + Magnetfelt + Solvinden består av protoner, elektroner og heliumkjerner. Magnetfeltet er tettere på jordas solside enn på skyggesiden. Partiklene i solvinden blir lettere fanget inn i det utstrakte magnetfeltet på skyggesiden og styres ned mot polområdene. Her får vi nordlys og sørlys når solvindpartiklene treffer atomer og molekyler i atmosfæren.
Figurer kapittel 9 Stråling fra sola og universet Figur s. 259 Atmosfærens betydning for livsvilkårene på jorda Nitrogen, oksygen og karbondioksid, samt vann Naturlig drivhuseffekt Beskyttelse Meteoroider fra verdensrommet Er viktige gasser for livet på jorda. I fotosyntesen brukes CO 2. Nitrogen i atmosfæren er en viktig kilde til dannelsen av aminosyrer hos mange planter. Oksygen er nødvendig for celleåndingen. Bringer temperaturen opp fra 18 grader til 15 grader. Utjevner temperaturforskjeller mellom natt og dag. Danner et filter mot farlig UV-stråling farlig kosmisk stråling De fleste meteoroider brenner opp i atmosfæren og gjør derfor de gjør skade på bakken.
Figurer kapittel 9 Stråling fra sola og universet Figur s. 260 UV-A UV-B Døde hudceller Levende hudceller UV-A går lenger ned i huden enn UV-B. UV-B er mer energirik, og det er denne strålingen som gjør oss solbrent.
Figurer kapittel 9 Stråling fra sola og universet Figur s. 261 Minus Er det sunt Hudkreft Aldring av huden Solbrenthet Svekking av immunsystemet Øyeskader å sole Pluss seg? Dannelse av D-vitamin Velvære Solbrun Er det sunt å sole seg?
Figurer kapittel 9 Stråling fra sola og universet Figur s. 262 30 25 Lite Høydefordeling av ozon Fordelingen av ozon i forskjellige høyder i atmosfæren. Høyde (km) 20 15 Mye 10 5 Lite Stratosfære Troposfære UV-stråling deler et oksygengassmolekyl i to atomer 117 O 3 Modell av ozonmolekylet. Når et oksygenatom treffer et annet oksygenmolekyl...... dannes et ozonmolekyl Ozonmolekylet absorberer UV-stråling Ozon dannes ved hjelp av ultrafiolett stråling.
Figurer kapittel 9 Stråling fra sola og universet Figur s. 263 UV-A UV-B UV-C Ionosfæren Mesosfæren Stratosfæren Mest ozon Troposfæren Jorda 50 km 25 km 10 km Mye av den ultrafiolette strålingen blir stoppet av ozonlaget.
Figurer kapittel 9 Stråling fra sola og universet Figur s. 264 NO x 3 % Metan 6 % KFKgasser 10 % CO 2 23 % H 2 O 58 % Fordeling av klimagasser i atmosfæren. Varmestråling EM-stråling Drivhusgasser Drivhuseffekten.
Figurer kapittel 9 Stråling fra sola og universet Figur s. 269 391,4 nm 427,8 nm 557,7 nm 630 nm N + 636,4 nm 2 O N 2 + O + N 2N2 2 O N 2 N2 O 2 + N O 2N2 Nordlys 400 500 600 700 Bølgelengde (nm) Sollys
Figurer kapittel 9 Stråling fra sola og universet Figur s. 270 6 % 3 % 10 % 23 % 58 %
Figurer kapittel 9 Stråling fra sola og universet Figur s. 272 Lyskilde Spalte Prisme Skjerm
Figurer kapittel 9 Stråling fra sola og universet Figur s. 273 Pose nr. Solfaktor Tid før fargereaksjon (sekunder) 1 Solkrem med lav faktor faktor 3 2 Solkrem med middels høy faktor faktor 10 3 Solkrem med høy faktor faktor 30 4 Uten solkrem faktor 0
Figurer kapittel 9 Stråling fra sola og universet Figur s. 274 UV-lys Solkrem på gjennomsiktig plast UV-måler
Figurer kapittel 9 Stråling fra sola og universet Figur s. 275 UV-indeks Intensitet Tilsvarer Solingsråd 12 Lav Vinter i Norge. Du kan trygt være ute uten solbeskyttelse. 35 Moderat Aprilmai og augustseptember i Sør-Norge. Maiaugust i Nord-Norge. 67 Høy Junijuli i Sør-Norge. Mai i høyfjellet. 810 Svært høy Junijuli i høyfjellet. Sommer i Syden. >11 Ekstrem Områder nær ekvator og i Alpene om sommeren. Ta pauser fra sola. Klær, solhatt og solbriller gir god beskyttelse, og husk solkrem. Ta pause fra sola kl. 1215. Klær, solhatt og solbriller gir god beskyttelse. Bruk solkrem med høy faktor (15) og UV-A-beskyttelse. Unngå sola kl. 1215 og søk skygge. Bruk klær, solhatt og solbriller. Unngå sola kl. 1215 og søk skygge. Klær, solhatt og solbriller er absolutt nødvendig. NORD Norsk sommer UV-indeks 1 2 3 4 56 78 9 Svært høy Høy Moderat Lav
Figurer kapittel 9 Stråling fra sola og universet Figur s. 276 40 40 30 30 20 20 10 10 0 0-10 -10 Vann CO 2 -rikt: HCl + CaCO 3