by 
A) H ένταση ανά μονάδα μήκους κύματος, του ηλιακού φωτός που φτάνει στη Γη, δίνεται από το διάγραμμα 1:
α) Πόσο είναι το εμβαδό κάτω από τη γκρι γραφική παράσταση; Δικαιολογείστε την απάντησή σας.
β) Η απόσταση της Γης από την επιφάνεια του Ήλιου είναι d = 1,5∙1011m. Ποιος είναι ο ρυθμός εκπομπής φωτεινής ενέργειας από τον Ήλιο; Θεωρούμε τον Ήλιο ως σημειακή φωτεινή πηγή, που εκπέμπει ομοιόμορφα προς όλες τις διευθύνσεις.
γ) Υπολογίστε το ρυθμό με τον οποίο φωτόνια με το μήκος κύματος αιχμής, χτυπούν το γυαλί του φακού ενός τηλεσκοπίου με διάμετρο φακού δ = 200mm, αν υποθέσουμε ότι το φως του Ήλιου είναι μονοχρωματικό με αυτό το μήκος κύματος.
B) Στην επόμενη εικόνα βλέπουμε κάποια πολύ γνωστά άστρα και το χρώμα τους στην περιοχή του ορατού φωτός. Οι θερμοκρασίες τους – με τυχαία σειρά – μπορεί να είναι:
Αφιερωμένη στον Άρη Ραμαντά, που μας συνδέει που και που με τα άστρα…
Ωραία και διδακτική άσκηση. Μια παρατήρηση ιστορικού περιεχομένου για την υποσημείωση καθώς κυκλοφορεί σε πολλά ελληνικά βιβλία.Το ήλιο εντοπίστηκε για πρώτη φορά ως μια άγνωστη, κίτρινη φασματική γραμμή στο φως του ήλιου κατά τη διάρκεια μιας ηλιακής έκλειψης το 1868 από τους George Rayet, Norman Pogson και τον υπολοχαγό John Herschel (προσοχή όχι τον συνώνυμο βαρώνο Sir John Frederick William Herschel που ερεύνησε την αχρωματοψία και τη χημική δράση των υπεριωδών ακτίνων γιός του William Herschel που ανακάλυψε την υπεριώδη ακτινοβολία και τον πλανητη Ουρανό )και στη συνέχεια επιβεβαιώθηκε από τον Γάλλο αστρονόμο Janssen. Ο Janssen συχνά πιστώνεται από κοινού για την ανίχνευση του στοιχείου, μαζί με τον Norman Lockyer καθώς τα γραπτά τους έφτασν την ίδια μέρα στη Γαλλική ακαδημία επιστημών προς δημοσίευση. Ο Janssen κατέγραψε τη φασματική γραμμή ηλίου στις 18 Αυγούστου κατά τη διάρκεια της ηλιακής έκλειψης του 1868. Η γραμμή αρχικά θεωρήθηκε ότι ήταν νάτριο. Στις 20 Οκτωβρίου του ίδιου έτους, ο Άγγλος αστρονόμος Norman Lockyer , παρατήρησε (στη Βρεττανία) μια κίτρινη γραμμή στο ηλιακό φάσμα, την οποία ονόμασε D 3 επειδή βρισκόταν κοντά στις γνωστές γραμμές Fraunhofer νατρίου D 1 και D 2. Κατέληξε στο συμπέρασμα ότι προκλήθηκε από ένα στοιχείο στον Ήλιο άγνωστο στη Γη. Ο Lockyer ονόμασε το στοιχείο με την ελληνική λέξη για τον Ήλιο. Η κατάληξη “-ium” είναι ασυνήθιστη, καθώς συνήθως ισχύει μόνο για μεταλλικά στοιχεία. Πιθανόν ο Lockyer, όντας αστρονόμος, δεν γνώριζε για τις χημικές συμβάσεις. Για την ιστορία βλ.
https://www.aps.org/publications/apsnews/201409/physicshistory.cfm
Για τις ενστάσεις των άλλων επιστημόνων γαι την ανακάλυψη βλ.
https://www.smithsonianmag.com/history/how-scientists-discovered-helium-first-alien-element-1868-180970057/
Καλησπέρα Χαράλαμπε. Σε ευχαριστώ για το σχολιασμό. Διάβασα και τις παραπομπές, που περιέχουν στοιχεία για τον Janssen, που εντυπωσιάζουν, όπως προκειμένου να βρεθεί ένα μέσο να φιλτράρει όλα εκτός από το μήκος κύματος του He και …εφηύρε το φασματοηλιοσκόπιο.
Στόχος της ανάρτησης είναι να καταλάβουν οι μαθητές ότι η ανάλυση του φωτός, από όπου και αν προέρχεται, οδήγησε στην Κβαντική Φυσική, αλλά και πόσο σημαντικό ρόλο παίζει το πείραμα…
Εξαιρετική δουλειά Ανδρέα, σε ένα από τα πιο δύσκολα πεδία της ύλης.
Θεωρώ πως η διδασκαλία της θερμικής ακτινοβολίας μέλανος σώματος
είναι δυσκολότερη και από το φωτοηλεκτρικό και από τη σκέδαση Compton.
Ευχαριστούμε
Θοδωρή σε ευχαριστώ για το σχολιασμό. Σαφώς πιο δύσκολο το φαινόμενο.
Η μελέτη της ακτινοβολίας του μέλανος σώματος είναι ύψιστης σημασίας για την σπουδαιότητα της ανάλυσης του φωτός και της έννοιας του κβάντου. Στο βιβλίο δίνεται πολύ φτωχότερα από το φωτοηλεκτρικό. Η απουσία αναφοράς στην υπεριώδη καταστροφή, είναι το πιο σημαντικό κενό. Αυτή οδηγεί στην εισαγωγή του κβάντου από τον Planck.
Πως να πείσουμε το μαθητή χωρίς αυτά τα στοιχεία; Αλλιώς οι υποθέσεις του Planck μοιάζουν κάπως σαν τα αξιώματα της Γεωμετρίας.
Να είσαι καλά!