Vorlesung 3

Question 1

Wie entsteht ein asorptionsspektrum?

Answer 1

Wenn el. Magn. Strahlung ein glas durchdringt und die atome das licht bei bestimmten wellenlängen absorbieren
(Energie/photon trifft auf elektron, dieses springt auf ein höheres energieniveau)

Dunkle linien auf ansonsten buntem strahl

Question 2

Was ist ein Emissionspektrum?

Answer 2

Elektronen springen oder kaskadieren wieder zurück, beim sprung zurück auf das niedrigere energieniveau wird die energie in form eines photons abgegeben=emission

Question 3

Wenn ein Molekül Strahlung absorbiert wird die energie in bewegung umgewandelt. Welche bewegungsarten gibt es?

Answer 3

Formverändernd:
-Vibration ca. 10um
-Dehnung
Nicht formverändernd:
-Rotation ca.10mm
-Translation (Bewegung im Raum)

Question 4

Was passiert wenn die Bewegung des Moleküls stoppt?

Answer 4

Energie wird in Form eines Photons abgegeben

Question 5

Was ist Reflexion

Answer 5

Strahlung trifft auf Oberfläche oder Grenzschicht und wird reflektiert

Question 6

Reflexion bei rauer oberfläche

Answer 6

Direktionale Reflexion/streuung

Oberfläcje streut in bestimmte Richtungen
Bevorzugt in eine richtung gestreut

Question 7

Nenne alle drei Reflexionen

Answer 7

-spiegelnde str.
-direktionale str.
-isotrope str.

Question 8

Spiegelnde streuung

Answer 8

Alles wird reflektiert gebündelt in eine Richtung (mirrored)(einfall, ausfallwinkel sind genau gleich)

h= oberflächenrauigkeit
Hier 62,5nm

Question 9

Isotrope streuung

Answer 9

Lenkt strahlung in alle richrungen gleichmäßig ab

h=oberflächenrauigkeit
Hier 250nm

Question 10

Transmission

Answer 10

Strahlung passiert einen stoff/medium ohne signifikante abschwächung

Question 11

Refraktion

Answer 11

Leicht veränderter strahlengang nachdem er durch ein medium passiert ist
Snell’s Gesetz erklärt die Geometrie des Strahlengangs

Question 12

(r<i)

Answer 12

Übergang von optisch dünneren zu optisch dichteren Medium

EMR wird in Richtung der Normalen gebrochen

Question 13

(r>i)

Answer 13

Übergang von optisch dichteren zu optisch dünneren Medium

EMR wird von der Normalen weg gebrochen

Question 14

Kritischer winkel

Answer 14

Gebrochene strahlung (sehr flach)
Nah an der wasseroberfläche –>erzeugt spiegelbild des fisches von unterwasser

Question 15

Total internal reflection

Answer 15

Komplette unterwasser spiegelung
(Gleicher ein und ausfallwinkel)

Question 16

Absorption in der atmosphäre

Answer 16

Tritt auf wenn die Atmosphäre die Übertragung von el. Magn. Strahlung verhindert oder stark abschwächt.

Question 17

Die drei hauptsächlichen absorber in der atm.

Answer 17

O³, H²O, CO²
(Ozon, wasser und kohlenstoffdioxid)

Question 18

Stratosphärisches ozon O³

Answer 18

0.1-0.2ppm

Question 19

Kohlendioxid CO²

Answer 19

In der Troposphäre 400ppm
Absorption der von der Erde abgestrahlten EMR im MIR und TIR

Question 20

Wasserdampf

Answer 20

0-3% in unterer Troposhpäre
Wichrigster absorber in der atmosphäre

Question 21

Hauptfenster (atmosphärische)

Answer 21

VIS-Fenster 0.3-2.4um
Kleines IR oder MIR-Fenster 3.5-4.1um
Großes IR oder TIR-Fenster 8-13um

Question 22

Welche streuungen gibt es in der atmosphäre?

Answer 22

Rayleigh-Streuung
Mie-Streuung
Nicht-selektive Streuung

Question 23

Rayleigh-Streuung

Answer 23

Teilchengröße kleiner als wellenlänge z.b.NO² oder O² Moleküle
Erhöht dich mit kürzer werdenden wellenlängen um die 4. Potenz

Beobachter sieht nach oben
Rayleigh-Streuung hat größten anteil
Starke wellenlängen-abhängigkeit

Question 24

Mie-streuung

Answer 24

Teilchengröße gleich wie wellenlänge z.b.Aerosole
Nimmt mit kürzer werdeden wellenlängen um den faktor 1.3 zu

Beobachter blickt nach vorne
Geringe wellenlängen abhängigkeit
Weißer schimmer um die sonne

Question 25

Nicht-selektive streuung

Answer 25

Teilchdngröße ist größer als wellenlänge
Alle wellenlängen werden gleichmäßig gestreut
Wolken erscheinen weiß oder gräulich