Stråling

Temaoversikt

Stråling: energi som sendes ut, emmitteres, fra en strålingskilde i form av bølger eller partikler

Et sort legeme er en idealisert dings som absorberer all stråling rettet mot den.
Problem i 1900: nå et sort legeme emitterer stråling (først og fremst varme) så sa den gjeldende teorien at energien til strålingen er uendelig stor.
Max Planck: løste problemet ved å anta at energi er delt opp i små pakker - at strålingen er kvantisert.

Når lys treffer et metall slås elektroner løs, en effekt som var vanskelig å forklare med klassisk teori
Einstein brukte samme tankegang som Planck før ham: Hva hvis lys kommer i diskrete verdier?
Einstein kalte pakkene med lys for fotoner, dette ble senere navnet på lyspartikler.
Lys har blitt sett på som både partikler og bølger etter dette

v = f λ

c = f λ

Oppdaget av Herschel i 1800
Blir gjerne kalt varmestråling
Om temperaturen til noe blir veldig høy, blir strålingen til objektet så energirik at strålingen "glir" over til det synlige spektere - først rødt.

Oppdaget i 1895 av Wilhelm Conrad von Röntgen
Röntgen-fotoner er svært energirike, med kort bølgelengde. De trenger derfor gjennom gjenstander som er ugjennomtrengelige for synlig lys.

Et bredt spekter av bølger: fra 1mm til 10000m i bølgelengde
All trådløs kommunikasjonsteknologi er basert på radiobølger
Spekteret inkluderer: mikrobølger, radarbølger, FM, TV, Kort-, mellom- og langbølger.

Josef von Fraunhofer oppdaget sorte linjer da han studerte spredt lys i et spektroskop
Han observerte det vi i dag kaller et absorpsjonsspektrum, da han trodde han kom til å observere et kontinuerlig spektrum.
For å forstå hva et absorpsjonspektrum er må man først forstå hva et emmisjonsspektrum er

Når vi sender strøm gjennom en gass, vil elektroner med stor fart kollidere med atomer i gassen
Disse atomene får høyere energi, dvs elektroner blir eksitert til et skall lenger unna kjernen
Elektronet faller straks tilbake til et skall nærmere kjernen
Energi frigjøres i form av et foton

Et grunnstoff som har mulighet til å emmitere lys med en gitt energi/bølgelengde/frekvens kan absorbere lys med samme energi/bølgelengde/frekvens
Fotoner eksiterer elektronene til en gass de passerer igjennom.
Elektronene faller med en gang tilbake til en lavere energitilstand og et likt foton sendes ut, men denne gangen er retningen vilkårlig.
Dette fører til at det blir færre fotoner av akkurat denne energien/bølgelengden/frekvensen som sendes ut i samme retning som de andre
Svarte linjer i spekteret!

Oppdaget av Jules Janssen i 1868
Han kikket på solspekteret under en solformørkelse gjennom en prisme da han var på tur i India
Oppdaget en gul linje i solspekteret
Denne gule linjen kom fra et hittil ukjent grunnstoff
Dette grunnstoffet fikk navnet Helium etter Helios, som er navnet på den greske guden for solen.

Klorfluorkarbongasser tar svært lang tid å bryte ned og kommer derfor etterhvert helt opp til stratosfæren
UV-stråling treffer KFK-molekylene og klor frigis. Frie kloratomer reagerer lett med andre molekyler
De reaktive kloratomene river løs et oksygenatom fra ozonemolekylene.
I kaldt vær dannes perlemorsskyer med iskrystaller i. Disse bidrar til denne prosessen.

Det kan argumenteres for at dette er den mest vellykkede internasjonale klimaavtalen noensinne.
1991: utslipp av KFK-gasser forbudt i Norge
2004: Norsk forbruk av ozonreduserende stoffer reduserte med 99% ift 1986
Ozonlaget vil være tilbake på 1980-nivå i 2050 (jaja..)

Et mål på hvor sterk UV-strålingen er nede ved bakken
Tykkelsen på ozonlaget, skyer, solhøyde og refleksjon av stråling fra bakken har innvirkning på UV-indeksen