Fysik

Hydrogenatomer/sky

05. april 2008 af tog5 (Slettet)
Denne opgave er om et radioteleskop der registrerer elektromagnetisk stråling med frekvensen 1,42E9 Hz fra verdensrummet (håber alle er med på, at E står for 10^).

Jeg har fundet bølgelængden af strålingen (0,211 m).
Antennen modtager energi med effekten 9,9E-14 W, og har fundet, hvor mange fotoner der rammer radioteleskopets antenne hvert sekund (1,05E11 fotoner).

Nu til spørgsmålet:
Strålingen udsendes, når hydrogenatomer henfalder fra en tilstand A til en tilstand B. Halveringstiden for henfaldet er 1,1E7 år.
Radioteleskopets antenne har arealet 2000 m², og antennen er rettet mod en sky af hydrogen, der befinder sig i afstanden 9,2E18 m. Skyen udsender lige meget stråling i alle retninger, og man kan se bort fra absorption mellem skyen og radioteleskopet.

Opgaven lyder:
Bestem antallet af de hydrogenatomer, der befinder sig i tilstand A i hydrogenskyen.

Da jeg kender afstanden fra teleskopet til skyen, og ved hvor mange fotoner der rammer teleskopet hvert sek, kan har jeg udregnet, hvor mange fotoner, der så vil være i hele kuglen omkring skyen hvert sek. i samme afstand som teleskopet.
Men jeg skal jo finde frem til antallet af hydrogenatomerne i skyen. Skal sikkert bruge halveringstiden, men hvordan???

på forhånd tak!!

Brugbart svar (0)

Svar #1
05. april 2008 af peter lind

Formlen for eksponentiel henfald giver N=N0*exp(-kt) hvor k er en konstant, som kan findes af halveringstiden. Der gælder så
dN/dt= -kN0*exp(-kt). dN/dt har du allerede udregnet, så der er kun N0 som ubekendt.

Svar #2
05. april 2008 af tog5 (Slettet)

det har jeg slet ikke tænkt på!! tak for det

Svar #3
05. april 2008 af tog5 (Slettet)

men hvad med t??? tiden kender jeg jo ikke??? eller er det afstanden fra skyen til teleskopet gange med lysets hastighed?

Svar #4
05. april 2008 af tog5 (Slettet)

nej, jeg mener afstanden fra skyen til teleskopet divideret med lysets hastighed. Er det på den måde man finder t?

Brugbart svar (0)

Svar #5
05. april 2008 af peter lind

For t=0 får du N=N0 og dN/dt=k*N0, så du skal bruge t=0.

Svar #6
06. april 2008 af tog5 (Slettet)

sætter jeg t=0, får jeg dN/dt= -k*N0 og ikke dN/dt=k*N0.

dvs. at tallet N0 bliver negativt. Hvordan hænger det sammen??

Skriv et svar til: Hydrogenatomer/sky

Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk? Klik her for at oprette en bruger.