Terrestrische Wirkungen der Sonne. Christian-Weise-Gymnasium Zittau - FB Physik - Mirko Hans 1
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- Angelika Tiedeman
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1 Terrestrische Wirkungen der Sonne Christian-Weise-Gymnasium Zittau - FB Physik - Mirko Hans 1
2 Überblick Lesen Sie im LB S.101 f. das Kapitel Terrestrische Wirkungen der Sonne und machen Sie sich kurze Notizen: Geben Sie an wodurch die Sonne auf die Erde einwirkt. Nennen Sie die Bestandteile des Sonnenwindes. Erläutern Sie die Entstehung von Polarlichtern. Nennen Sie weitere terrestrische Auswirkungen des Sonnenwindes. Christian-Weise-Gymnasium Zittau - FB Physik - Mirko Hans 2
3 Wodurch wirkt die Sonne auf die Erde? Bestandteile des Sonnenwindes Elektromagnetische Strahlung (Flares!) Aufgabe 1: Die Sonne ist durchschnittlich 149,6 Mio km von der Erde entfernt. Berechnen Sie die Zeit, die das Sonnenlicht von der Sonne bis zur Erde benötigt. Sonnenwind besteht aus freien Elektronen und Atomkernen (hauptsächlich Protonen) Aufgabe 2: Berechnen Sie wie lange die Protonen aus der Teilchenstrahlung der Sonne (v = 400 km/s) im Mittel von der Sonnenzur Erdoberfläche unterwegs sind. Lösung Aufgabe 1: 499 s = 8,3 Minuten Lösung Aufgabe 2: s = 4,3 Tage Christian-Weise-Gymnasium Zittau - FB Physik - Mirko Hans 3
4 Christian-Weise-Gymnasium Zittau - FB Physik - Mirko Hans 4
5 Polarlichter Leuchterscheinung, die beim Auftreffen geladener Teilchen des Sonnenwindes auf die Erdatmosphäre in den Polargebieten der Erde hervorgerufen wird entstehen, wenn elektrisch geladene Teilchen des Sonnenwindes auf schwere Ionen (Sauerstoff und Stickstoff) in den oberen Schichten der Erdatmosphäre treffen und diese zum Leuchten anregen. können verschiedene Farben haben. Grünes Licht entsteht durch Sauerstoffatome, die in gut 100 km Höhe angeregt werden, rotes Licht von Sauerstoffatomen in etwa 200 km Höhe. Angeregte Stickstoffatome senden violettes bis blaues Licht aus. Christian-Weise-Gymnasium Zittau - FB Physik - Mirko Hans 5
6 Christian-Weise-Gymnasium Zittau - FB Physik - Mirko Hans 6
7 Polarlicht auf dem Saturn Welche Voraussetzungen muss ein Planet mitbringen, damit Polarlichter entstehen können? Der Planet muss über eine Atmosphäre und ein Magnetfeld verfügen. Christian-Weise-Gymnasium Zittau - FB Physik - Mirko Hans 14
8 Folie A+R 6/2009 Dargestellt sind die Sonnenaktivität und die erdmagnetische Unruhe aufgetragen über den Zeitraum von 1840 bis Interpretieren Sie das Diagramm! Trotz einzelner Ausnahmen (z.b. 1975) ist ein Zusammenhang zwischen Sonnenaktivität und erdmagnetischer Unruhe zu erkennen. Christian-Weise-Gymnasium Zittau - FB Physik - Mirko Hans 15
9 Weitere Auswirkungen der Sonnenaktivität auf die Erde Magnetische Stürme mit Auswirkungen auf technologische Systeme wie: Schäden an Satelliten Störungen von GPS, Satellitenfunk und -fernsehen Spannungsstöße in Überlandleitungen und überirdischen Pipelines Christian-Weise-Gymnasium Zittau - FB Physik - Mirko Hans 16
![2006])](/docs-images/93/113833652/images/10-1.jpg "Christian-Weise-Gymnasium")
10 Van Allan Strahlungsgürtel (nach James van Allan [ ]) Christian-Weise-Gymnasium Zittau - FB Physik - Mirko Hans 17
11 Van Allan - Gürtel ist ein Ring (Torus) energiereicher geladener Teilchen aus dem Sonnenwind oder der kosmischen Strahlung, die durch das magnetische Feld der Erde eingefangen werden besteht aus zwei Strahlungszonen. Die innere von ihnen erstreckt sich in niedrigen geografischen Breiten in einem Bereich von etwa 700 bis Kilometer über der Erdoberfläche und besteht hauptsächlich aus hochenergetischen Protonen. Die zweite befindet sich in etwa bis Kilometer Höhe und enthält vorwiegend Elektronen. Die geladenen kosmischen Teilchen werden im Van-Allen-Gürtel durch das Magnetfeld der Erde infolge der Lorentzkraft abgelenkt, in einer sogenannten magnetischen Flasche eingeschlossen und schwingen so zwischen den Polen der Erde mit einer Schwingungsdauer von etwa einer Sekunde hin und her. Christian-Weise-Gymnasium Zittau - FB Physik - Mirko Hans 18
12 Zwei Gesichter der Sonne LB S. 102 / Aufgabe 1 Positive Beispiele Sonne als Energielieferant (z. B. Fotovoltaik) Voraussetzung für Leben auf der Erde Sorgt für angenehme Temperaturen auf der Erde Negative Beispiele Sonnenbrand durch längeren ungeschützten Aufenthalt in der Sonne Hautkrebs Dürre durch große Hitzeperioden Zerstörerische Wirkungen des Sonnenwindes Christian-Weise-Gymnasium Zittau - FB Physik - Mirko Hans 19
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