Fasit kapittel 9 (2013)

9.1.1
a) Stråling er energi som brer seg fra en strålekilde.
b)Energipakkene i lys kalles fotoner, disse har ikke masse. Energipakkene i radioaktiv stråling er partikler som stammer fra atomkjerner. Partikler har masse.

9.1.3
1D
2B
3E
4F
5A
6C

9.1.4
Elektromagnetiske bølger transporterer energi i form av fotoner, og EM-stråling kan betraktes som bølger. Eksempler er synlig lys, uv-stråling og røntgenstråling.
9.1.5
Energien til hvert foton øker med frekvensen til den elektromagnetiske strålingen. En EM-bølge med kort bølgelengde har derfor mer energirike fotoner enn en EM-bølge med lengre bølgelengde.
9.1.6
Frekvens = antall svingninger / sekund = 20 / 10 = 2 Hz.
9.1.7
Jo høyere frekvens, jo mer energirik er tonen. Tonen med høyest frekvens vil oppfattes som lysest.
9.1.8
Se regneeksempelet på side 260 i boka. Bruk formelen
frekvens = lysfart / bølgelengde
9.1.9
Det elektromagnetiske spekteret er delt inn i forskjellige typer bølger etter bølgelengdene. Hovedtypene av bølger (fra kortest til lengst bølgelengde) er gammastråling, røntgenstråling, ultrafiolett stråling, synlig lys, mikrobølger og radiobølger.
9.1.10
a) Den fiolette delen av det synlige lyset er mest energirik.
b) Ultrafiolett stråling er mer energirik enn infrarød stråling, jf. figuren på side 261.
9.1.11
I tillegg til bølgelengden spiller tettheten til strålingen inn. Les mer om dette på side 262.

9.2.1-9.2.3
Se mer om dette på side 262-263 i boka.

9.3.1
Atmosfæren beskytter oss mot skadelig kortbølget, energirik stråling og partikkelstråling. Gasser som fins naturlig i atmosfæren (ikke- menneskeskapte gasser) reflekterer en del langbølget stråling (varmestråling) som beveger seg ut fra jorda og dette gjør at gjennomsnittstemperaturen på jorda øker med 33 ºC. Drivhusvirkningen som disse naturlige gassene gir kaller vi den naturlige drivhuseffekten. Atmosfæren inneholder også gasser som er helt avgjørende for prosesser som fotosyntese og celleånding.
9.3.2
Se side 264 i boka.
9.3.3
Se side 265.
9.3.4
minus 18 grader.

9.4.1
Sola har svært høy temperatur og den sender ut energirik stråling. Den mest kortbølgete og energirike strålingen absorberes i atmosfæren, mens resten overføres til jord, luft, vann og levende organismer. Alt dette sender ut langbølget stråling – varme – og en stor del av denne strålingen blir stoppet av gassene i atmosfæren. En del varmestråling reflekteres tilbake mot jorda og sørger for at gjennomsnittstemperaturen øker med 33 ºC på grunn av denne effekten. Gassene i atmosfæren fungerer derfor på samme måte som i et drivhus og denne oppvarmingseffekten kalles derfor drivhuseffekten.
9.7.2

a) Langbølget stråling blir reflektert av glasset inne i drivhuset.
b) Varmebalanse betyr at energien som strømmer inn, er like stor som den som strømmer ut.
Når det er varmt og sterk sol, er energistrømmen inn større. Men når temperaturen ikke stiger lenger, er energistrømmen ut også større enn under lavere temperaturer.
9.4.2
a) Klimagasser i atmosfæren reflekterer mye av den langbølgete strålingen tilbake til jorda. b) Klimagassene fungerer som glasset i et drivhus, de holder på varmen og de absorberer og reflekterer varmestråling. Vann, karbondioksid, metan, KFK-gasser og NOx er klimagasser.

9.4.4
Den globale oppvarmingen begynte lenge før menneskenes utslipp av klimagasser, og uten den naturlige drivhuseffekten ville det ikke vært liv på jorda. Men den naturlige varmebalansen på jorda er i ferd med å bli forskjøvet, fordi menneskelig aktivitet har ført til økte utslipp av klimagasser. Dermed øker gjennomsnittstemperaturen på jorda.
9.4.5
Se i boka på side 267. Du kan også lese mer om global oppvarming i kapittel 11.

9.5.1
a) Ultrafiolett stråling (UV-stråling) er elektromagnetisk stråling med bølgelengde 200−400 nm.
b) UV-A, UV-B og UV-C er stråling med ulik energi og dermed ulik evne til å trenge inn i huden.
UV-A: bølgelengde 320−400 nm, minst energirik
UV-B: bølgelengde 290−320 nm
UV-C: bølgelengde 200−290 nm, mest energirik
c) UV-strålingen med de korteste bølgelengdene (UV< 290 nm) blir absorbert i atmosfæren av ozonlaget og når ikke ned til jordoverflaten.
9.5.2
a) UV-A og UV-B bruner huden, UV-B kan gjøre oss solbrent, mens UV-A endrer elastisiteten til fibrer i huden slik at huden eldes raskere.
b) Vi bør begrense solbadingen og smøre huden med solkrem som gir god beskyttelse.
9.5.3
a) Det dannes D-vitaminer i huden, vi blir solbrun og velværen vil vanligvis øke.
b) Soling øker faren for hudkreft, huden eldes hurtigere, vi kan bli solbrent, immunforsvaret kan svekkes og ved sterk sol kan vi få øyeskader.
9.5.4
a) Ozon er en gass som er bygd opp av molekyler med tre oksygenatomer. Kjemisk formel for ozon er O3.
b) Det fins svært lite ozon i atmosfæren, men det er størst konsentrasjon i et belte i 10 – 25 km høyde. Samler vi all ozongass i atmosfæren vil den kun danne et ozonlag rundt jorda som er 3 – 4 med mer tykt.
c) Ozonlaget er om lag 20 km tykt og er i de høydene som det er mest ozon.
9.5.5 b) Den energirike UV-strålingen er med og driver dannelsen og spaltingen av ozon i stratosfæren. Dette gjør at en stor del av den mest energirike UV-strålingen blir absorbert og ikke når ned til jordoverflaten. Det er mange reaksjoner i atmosfæren i denne prosessen. I boka har vi vist et par av disse reaksjonene.
9.5.6
«Hull» i ozonlaget er egentlig ikke hull, men en betegnelse som vi bruker på områder der ozonlaget er redusert.
b)
KFK-gasser (klorfluorkarboner). Frigjorte kloratomer fører til at ozonmolekyler blir spaltet. NO kan også spalte ozon.
9.5.7
a) Reaksjonslikningene er et eksempel på ozonnedbrytende prosesser som skjer i atmosfæren. Mye av energien i uv-strålingen går med til å drive slike reaksjoner og dermed dempes innstrålingen av ultrafiolette stråler.
b) Nitrogenoksider dannes i ulike typer forbrenningsprosesser, bl.a.i biltrafikk.

9.6.1
a) Kristian Birkeland, som for øvrig er avbildet på 200-kronerseddelen.
b) Se i boka side 272.
9.6.2
Se i boka side272.
9.6.3
Solvind er utblåsninger fra sola og består av ladde partikler, i hovedsak elektroner og protoner. Solvind oppstår når det skjer eksplosjoner i solflekkområder på sola.
9.6.4
Sørlys er det samme fenomenet på nordlys, men kalles sørlys fordi det skjer i områdene rundt sørpolen. Nordlys får vi i områdene rundt nordpolen.
9.6.6
Bruk tekst og figurer på side 274 og 275 til hjelp her.

9.7.1
a) Et emisjonsspekter oppstår når atomene i et grunnstoff sender ut lys med helt bestemte bølgelengder. Hvilke bølgelengder lyset har, avhenger av hvilket grunnstoff det er. Atomer sender ut lys når de blir tilført energi. Da blir atomene eksitert, og elektroner hopper ut til et høyere energinivå. Når elektronene så hopper tilbake igjen, blir det sendt ut lys i form av fotoner.
b) Et absorpsjonsspekter kan fortelle oss hva slags stoffer det er i en stjerne. Vi kan finne ut dette ved å sammenlikne sammensatte absorpsjonsspektre med absorpsjonsspektre av ett og ett grunnstoff.
9.7.2
Se boka side 262-263.
9.7.3
Se side 279 i boka.
9.7.4
Et absorpsjonsspekter kan fortelle oss hva slags stoffer det er i en stjerne. Vi kan finne ut dette ved å sammenlikne sammensatte absorpsjonsspektre med absorpsjonsspektre av ett og ett grunnstoff.
9.7.5
Se boka side 280.
9.7.6
Se side 281.
9.7.7
Se boka side 281-282.
9.7.8
Bruk gjerne Internett eller andre kilder for å finne mer stoff. Big bang skjedde for 13, 7 milliarder år siden, da universet begynte å utvide seg. Denne utvidelsen foregår fortsatt.