Schwere Physikaufgabe
Von: , Frage gestellt am Sa, 4. Okt 2003
Hallo,
ich gehe in die 11. Klasse und brauche Hilfe bei der untenstehenden Aufgabe.
Diese Aufgabe aus dem Physikunterricht geht über den Unterrichtsstoff hinaus und jeder, der sie löst kann sich eine gute Note verdienen. Da ich nicht so gut in Physik bin, wollte ich diese Chance nutzen.
Ich bedanke mich schon mal im Voraus für ihre Hilfe.
Mit freundlichen Grüßen
Martin
Aufgabe:
Aus einem Zeitungsartikel sind folgende Informationen zu entnehmen:
Zur Erkundung der Erdoberfläche von Satelliten aus werden im optischen Spektralbereich arbeitende Fotosensoren genutzt. Der Sensor besteht aus 1728 linear angeordneten quadratischen Fotoelementen mit 16 µm Seitenlänge. Das volle elektrische Signal wird bei einer Beleuchtung von 136pW erreicht.
Die Sonne bestrahlt den Satelliten bei senkrechtem Lichteinfall mit etwa 1 kW/m². Der gelbe Spektralanteil beträgt etwa 8% der Gesamtleistung. Der Sensor befindet sich in einem Satelliten, der in einer Höhe von 296 km und zum Zeitpunkt der Beobachtung mit einer Geschwindigkeit von 7,4 km/s zur Erdoberfläche eine Kreisbahn um die Erde beschreibt. Die Erde wird mit Hilfe einer Sammellinse so abgebildet werden, dass ein 20 m x 20 m großes Flächenstück (Bodenpixel) jeweils ein Sensorelement ausleuchtet. Der Sensor ist senkrecht zur Flugrichtung und parallel zur Erdoberfläche angeordnet.
a)Welcher Teil der Strahlung des gelben Lichtes reicht aus, um das volle elektrische Signal zu erzeugen ?
b)Berechne die Brennweite der Linse und die Bildweite, sowie die vom ganzen Fotosensor aufgenommene Breite des Bodenstreifens !
c)Welche Fläche kann der Satellit in 1 s „fotografieren“ ? Aus wie vielen Bodenpixel besteht diese Fläche und welche Belichtungszeit steht für ein Pixel zur Verfügung ?
d)Worüber kann man mit Hilfe des gelben Lichtes Aussagen von der Erdoberfläche erhalten ?