Fysik og det moderne verdensbillede.pdf - Horsens HF og VUC

More documents

Recommendations

Info

Fysik og det moderne verdensbillede Af ME atmosfære, altså ca. 5 milliarder gange så stort som trykket på overfladen af Jorden. På grund af disse ekstreme forhold kan elektronerne ikke blive i deres baner omkring atomkernerne og alt stof i centrum af Solen er ioniseret. Dette gør at kernen ikke består af neutrale atomer men af en ”suppe” eller et plasma, hvor elektroner og atomkerne flyder rundt imellem hinanden. Idet størstedelen af Solen består af brint er de fleste atomkerner blot en proton. Når forholdene er ekstreme nok kan protoner ramme hinanden trods deres indbyrdes elektriske frastødning, og fusion kan forekomme. Fusionsprocesserne i Solen er bl.a. beskrevet ved flg. reaktioner: 1 1 2 1 3 1 H H H 1 1 2 1 2 1 H H H 2 1 3 1 4 2 H H He 0 1 1 1 e H 1 0 n Det er ved den sidste af ovenstående processer, at der virkelig bliver dannet energi, det er denne proces, som er illustreret på figuren. Grunden til, at der kommer energi ud af 4 processerne, er, at en 2 He kerne vejer mindre en de fire H 1 1 kerner tilsammen vejede. Einstein fortalte os at energi og masse er to sider af samme sag, og den overskydende masse er altså blevet til energi. Modsat af hvad mange tror, så er fusionsprocesserne i solen ikke specielt energi-effektive. Samlet set laver Solen ca. 1W pr. 5000kg stof. Ser man isoleret på de ca. 10% af solen som er i kernen, hvor fusionsprocesserne foregår, bliver det til 1W pr. 500 kg. Til sammenligning giver et kilo tørt træ i snit 19MJ. Grunden til at vi alligevel får så meget energi fra solen er simpelt hen fordi den er så stor! Den energi som bliver frigjort i centrum af Solen, varmer resten af solen op, og ved Solens overflade er temperaturen langt lavere end i centrum, kun ca. 6000K . Solen har et kraftigt magnetfelt ligesom Jorden, men da solen ikke er en fast kugle, roterer forskellige dele af solen med forskellig hastighed. Dette gør at solens magnetfelt bliver temmelig kaotisk. Magnetfelterne bryder Solens overflade og kaster det ladede stof ud i himmelrummet. Disse udbrud kaldes protuberenser og flares. -9- Figur 6: En satellits billede af Solens overflade. Her ses en protuberens. Det ladede stof følger tæt Solens magnetiske feltlinier.
Fysik og det moderne verdensbillede Af ME Fusionsprocesserne yder et tryk ud af stjernen, som forhindrer Solen i at falde sammen. Prøv at forestille dig en ballon med huller i som du puster op. For at få ballonen til at holde en hvis størrelse skal man blive ved med at puste. På samme måde er Solens størrelse en balance mellem tyngdekraftens træk ind mod centrum af Solen og fusionsprocessernes skub væk fra centrum. Solen har brændt i ca. 4,7 milliarder år, og har hvert eneste sekund i sin levetid leveret mere energi til verdensrummet end den samlede energi fra en million atombomber. Den har brændstof til godt 4 milliarder år endnu, før den løber tør for energi. Herefter vil Solen udvide sig til en såkaldt rød kæmpestjerne, som måske vil blive stor nok til at nå helt ud til Jordens bane og undervejs opsluge Merkur, Venus og altså også Jorden. Den energi som Solen sender ud i universet er primært i form af strålingsenergi, altså energi i form af lysbølger, også kaldet elektromagnetiske bølger. Solen udsender sin energi i alle bølgelængder i det elektromagnetiske spektrum, men det meste energi bliver udsendt i form af synligt lys, infrarødt og ikke mindst ultraviolet stråling. Den ultraviolette stråling er den mest kortbølgede og dermed den mest energirige stråling. Det meste af den ultraviolette stråling der rammer jorden, bliver absorberet i de øvre lag af Jordens atmosfære, hvor specielt ozon-laget spiller en afgørende rolle. Det er godt, da det er den ultraviolette stråling, som gør os brune, men også er årsag til hudkræft. Udover strålingsenergi udsender Solen også en masse energi i form af ladede partikler, som bliver sendt ud i rummet med enorme hastigheder. Jorden er derfor i et evigt bombardement af ladede partikler fra Solen, og kun pga. Jordens magnetfelt har vi et beskyttende skjold imod disse partikler. Jordens magnetfelt bremser partiklerne og leder dem mod polerne, hvor de kommer ind i atmosfæren. Undervejs ned i atmosfæren rammer de luftpartiklerne, og der dannes lys. Det er dette lys som kan ses i nordlige lande som nordlys. Figur 7: Illustration af Jordens magnetfelt. De ladede partikler bliver opfanget af magnetfeltet og ført udenom Jorden eller op mod Nord- eller Sydpolen. Her kommer partiklerne ind i atmosfæren hvilket resulterer i nordlys (billedet til højre). -10-
Page 1 and 2: Det moderne verdensbillede Af Mathi
Page 3 and 4: Fysik og det moderne verdensbillede
Page 9: Fysik og det moderne verdensbillede
Page 13 and 14: 3.2 Stjernefødsel Fysik og det mod
Page 17 and 18: En supernovaeksplosion producerer e
Page 23 and 24: 4.3.2 Klima på Jorden: Fysik og de
Page 45 and 46: Det, at vi kun kan se ud til en hor
Page 51: 8.3 Universets fremtid Fysik og det

Fysik og det moderne verdensbillede.pdf - Horsens HF og VUC

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

Delete template?

Save as template?