MINT lernen

Rechnen: Strahlungsenergie

Mit E = h · f rechnen, Frequenzen in Hertz einsetzen und die Energieportionen von Radiowellen, Licht und Röntgenstrahlung vergleichen.

Dein Fortschritt:
0 / 0 Aufgaben
1

Übungsaufgaben

Dreißig Übungen, fortlaufend nummeriert: Aufgaben zum Klicken, Ziehen und Knobeln wechseln sich mit Rechen- und Eingabeaufgaben ab. Jede Übung gibt dir sofort eine Rückmeldung, und zu jeder Aufgabe gibt es zwei gestufte Tipps.

A1
Die Fernbedienung
AFB I

Eine Fernbedienung sendet Infrarotlicht der Frequenz f = 3,2 · 10¹⁴ Hz. Berechne die Energie eines Photons (h = 6,6 · 10⁻³⁴ J·s) und gib sie normiert an.

Vorzahlen multiplizieren, Exponenten addieren.
6,6 · 3,2 = 21,12 und (−34) + 14 = −20; normiert: 21,12 · 10⁻²⁰ J = 2,112 · 10⁻¹⁹ J.
A2
Ein WLAN-Photon
AFB I

Ein WLAN sendet mit f = 5,0 · 10⁹ Hz. Bestimme die Energie eines Photons. Gib nur die Vorzahl an (das Ergebnis ist · 10⁻²⁴ J).

Rechne 6,6 · 5,0 und addiere die Exponenten (−34) + 9 = −25. Normiere danach auf 10⁻²⁴.
6,6 · 5,0 = 33, also 33 · 10⁻²⁵ J = 3,3 · 10⁻²⁴ J.
Zuerst 6,6 · 5,0 rechnen.
33 · 10⁻²⁵ ist nicht normiert — verschiebe das Komma: 3,3 · 10⁻²⁴ J.
A3
Die Rechnung Schritt für Schritt durchspielen
AFB II

UV-Licht hat die Frequenz f = 1,0 · 10¹⁵ Hz. Erläutere die Rechnung Schritt für Schritt: Wähle in jedem Schritt die Karte, die als Nächstes an der Reihe ist.

Nur die richtige Karte bringt dich weiter.
    Die Reihenfolge ist bei jeder Aufgabe dieses Typs dieselbe: Formel, Vorzahlen, Exponenten, normieren, kontrollieren. Wer sich diese fünf Schritte merkt, braucht bei neuen Zahlen nicht mehr zu überlegen, wie man anfängt.
    Am Anfang steht immer die Formel, am Ende die Kontrolle.
    Vorzahlen multiplizieren (6,6 · 1,0), Exponenten addieren (−34 + 15), dann E = 6,6 · 10⁻¹⁹ J.