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Lichtquanten im Gravitationsfeld
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airservice200
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Anmeldungsdatum: 06.11.2008
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BeitragVerfasst am: 09 Jan 2009 - 22:15:26    Titel: Lichtquanten im Gravitationsfeld

Der hellste Stern des Nordhimmels Sirius, ist ein Doppelstern. Der kleinere der beiden Sterne, "Sirius B" ,ist der erste 1862 endeckte " Weißer Zwerg". [b]Sirius B hat die Masse mB=2,03mal10^30kg und den Radius rB=5,40mal 10^6 M. Sirius B strahlt von seiner Oberfläche Licht ab, dieser Vorgang soll in dieser Aufgabe beschrieben werden, dass Lichtquanten den Stern verlassen. Nach Relation, die die Größen Msse und Energie verbindet, wird dem Lichtquant an der Oberfläche von Sirius B die Masse mL1 zugeordnet. Eine vereinfachte Überlegung, die die Gesetze der allgemeinen Relativitätstheorie nicht berücksichtigt, führt zu einer guten Nährungsaussage über die Veränderung der Wellenlänge , die das Licht beim Verlassen des Sirius B erfährt: An der Sternoberfläche hat das Lichtquant eine potenielle Energie; in großer Entfernung vom Stern ist die potentielle Energie des Lichtquantes Null. Das äußert sich in einer Veränderung der Quantenenergie und damit einer Veränderung der Wellenlänge. An der Sternoberfläche hat das Licht die Wellenlänge Lambda 1, in großer Entfernung vom Stern hat es die Wellenlänge Lambda 3.
[/b]
a) Untersuchen Sie qualitativ, ob Lamba 2 grösser oder kleiner als Lambda 1 ist=

b) Berechnen Sie den Quotienten Lamba 2- Lambda 1 / Lambda 1 ; er gibt die Veränderung der Wellenlänge des Lichtes beim Austritt aus dem Gravitationsfeld des Sirius B relativ zur Wellenlänge selbst an.
Anleitung: Sie können Ihre Rechnung wesentlich vereinfachen, wenn Sie die Nährungsformel alpha/1-alpha = gerundet alpha verwenden
Sie hat eine Gültigkeit für alpha größer 1.

c) Berechnen Sie nach dem gleichen Verfahren, die relative Veränderung der Wellenlänge lambda 3- lambda 2/ lambda 2, die das Licht bei Eintritt in das Gravitationsfeld der Erde erfährt! Der Einfluss der Luft soll dabei nicht berücksichtigt werden.

d) Ein guter Spektralapparat kann Unterschiede von Lichtwellenlängen des von Sternen aufgefangen Lichtes noch nachweisen, wenn der Unterschied Delta Lambda nocht kleiner als das 2mal 10^-6 fache der Wellenlänge Lambda ist.
Untersuchen Sie ob die durch Gravitation bedingte Veränderung der Wellenlänge im Gravitationsfeld des Sirius B mit einem solchen Spektralapparat nachweisbar ist. Untersuchen Sie ebenso , ob die durch die Gravitation bedingte Veränderung der Wellenlänge im Gravitationsfeld der ERDE mit einem solchen Spektralapparat nachweisbar ist.
armchairastronaut
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Anmeldungsdatum: 31.10.2005
Beiträge: 6744
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BeitragVerfasst am: 10 Jan 2009 - 23:32:43    Titel:

Interessante Aufgabe!

Leider hast du nicht dazu gesagt, ob du die hier zur allgemeinen Erbauung reingestellt hast oder ob wir sie für dich lösen sollen. Twisted Evil
airservice200
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Anmeldungsdatum: 06.11.2008
Beiträge: 9
Wohnort: HAM

BeitragVerfasst am: 11 Jan 2009 - 09:21:47    Titel:

Ich bräuchte nur n ansatz dafüWink
also mir fehlt ein wenig der zugang
armchairastronaut
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Anmeldungsdatum: 31.10.2005
Beiträge: 6744
Wohnort: Colonia Claudia Ara Agrippinensis

BeitragVerfasst am: 12 Jan 2009 - 06:52:51    Titel:

airservice200 hat folgendes geschrieben:
Sirius B hat die Masse mB=2,03mal10^30kg und den Radius rB=5,40mal 10^6 M


Meintest Du mit "M" Meter? Demnach hätter der Stern (!) Sirius B die
557768,929-fache Dichte des Planeten Erde!
airservice200
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Anmeldungsdatum: 06.11.2008
Beiträge: 9
Wohnort: HAM

BeitragVerfasst am: 12 Jan 2009 - 10:01:57    Titel:

joa:)
armchairastronaut
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Anmeldungsdatum: 31.10.2005
Beiträge: 6744
Wohnort: Colonia Claudia Ara Agrippinensis

BeitragVerfasst am: 12 Jan 2009 - 11:44:10    Titel:

ein ganz schöner Klotz muss das sein
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