Antwort auf die Eingangsfrage Welche Probleme könnte die intensive Sonnenstrahlung außerhalb der Atmosphäre verursachen? Oberhalb der Erdatmosphäre strahlt die Sonne mit einer Leistung von etwa 1,4 kW/m2. Satelliten brauchen elektrische Energie für die Bordelektronik, für Kommunikation mit der Bodenstation, zur Übertragung von TV-Programmen, oder im Fall des Hubble-Teleskops auch zur Ausrichtung des Teleskops. Große Solarmodule liefern die Energie, Grundlage dafür ist der innere Photeffekt. Das UV-Licht der Sonne und der „Sonnenwind“ aus Protonen und Elektronen schädigen die Solarzellen, wodurch ihre Leistung abnimmt. Zusätzlich setzt die kurzwellige Sonnenstrahlung durch den äußeren Photoeffekt Elektronen aus der metallischen Satellitenoberfläche frei. Das führt lokal zu einer positiven Aufladung, während sich auf der Schattenseite negative Ladungen anhäufen: Elektrostatische Entladungen stören die Elektronik des Satelliten. 116.1 Die Solarzellen des Hubble-Weltraum-Teleskops sind auch kleinsten Meteoriten ausgesetzt. 1 W4 Erkläre, warum Einsteins Lichtquantenhypothese ein bahnbrechender Schritt war. 2 S2 Beschreibe, durch welche neue physikalische Theorie sich der Widerspruch zwischen der Teilchentheorie und der Wellentheorie des Lichts auflösen lässt. 3 W2 Recherchiere zu einem der Pioniere der Quantenphysik den Lebenslauf und seine Beiträge zur Physik. 4 W2 Auf der Website www.nobelprize.org sind Würdigungen der Leistungen und Ansprachen der Preisträger der jüngeren Vergangenheit zu finden. Erkläre, was sie über ihre Arbeit sagen. 5 S3 Recherchiere, bei welchen Phänomenen außer dem α -Zerfall der Tunneleffekt eine Rolle spielt und referiere über eine dieser Anwendungen. 6 W2 Recherchiere die unterschiedlichen Einsatzmöglichkeiten von Rastertunnelmikroskopen (engl. scanning tunneling microscope) und Rasterkraftmikroskopen (engl. atomic force microscope). Verfasse dazu ein Merkblatt. 7 S3 Informiere dich über die Forschung an ultrakalten Atomen an der Universität Innsbruck und mögliche Anwendungen. 8 S3 Halbleiter beruhen auf Quantenphysik. Infineon in Villach ist mit ca. 4 000 Angestellten Österreichs größtes Forschungs- und Produktionszentrum für Halbleiter. Informiere dich über angebotene Jobs. Recherchiere die Anforderungen für dich interessante Stellen. Weiterführende Fragestellungen 116.2 Aus aktueller Forschung: Ringförmige Moleküle aus 18 Kohlenstoffatomen konnten in einem IBM-Forschungslabor synthetisiert werden. Im Bild werden Modell (links) und Rastertunnelmikroskop-Aufnahme der Elektronenwolke (rechts) verglichen. Forschende erwarten, dass sich mit diesen Molekülen neuartige Halbleiter entwickeln lassen. 116 Quantenphysik Praxis und Vertiefung y7rd5e Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
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