Energieerhaltung bei einer idealen erzwungenen Schwingung?

Angenommen, wir haben ein Federpendel ohne Wärmeverlust. Nun stellen wir die Frequenz des Erregers deutlich höher ein als die Eigenfrequenz des Oszillators, so dass der Oszillator mit der Frequenz des Erregers schwingt, aber mit einer sehr kleinen Amplitude. Die Energie einer mechanischen Welle sollte proportional zur Amplitude und proportional zur Frequenz sein.

Der Erreger hat eine konstante Amplitude und durch die Erhöhung der Kreisfrequenz wird mehr Energie in das System gepumpt, aber wenn nun der Oszillator in diesem Fall eine geringere Amplitude erhält, wo ist dann die Energie verloren gegangen oder ist sie nur beim Erreger selbst geblieben, weil sie einfach nicht übertragen wurde? Wenn wir die Frequenz in diesem Fall langsam absenken und uns dem Resonanzfall nähern, können wir uns dann vorstellen, dass sich die Energie vom Erreger zum Oszillator verlagert hat? Das würde dann bedeuten, dass die Übertragung im Resonanzfall maximal ist, der Oszillator bekommt die maximal mögliche Energie übertragen... was im Umkehrschluss bedeutet, dass der Erreger im Resonanzfall die meiste Energie verliert? Wenn ich mir das mit einem Motor vorstelle, braucht der Motor im Resonanzfall die meiste Leistung, weil es der "schwierigste" fall ist? Immerhin wird im Resonanzfall relativ von allen Möglichkeiten die meiste Energie auf den Oszillator übertragen.

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Wie wird Licht zu Wärme?

Hallo zusammen,

diesmal habe ich eine Frage an Physiker und Chemiker;)

und zwar frage ich mich, wie auf genauer atomarer Ebene Licht in Wärme umgewandelt wird.

Zum Kontext: Ich schreibe gerade meine W-Seminararbeit über Giftschlangen, und eine von diesen, der Inlandtaipan, ändert seine Farbe von gelb im Sommer zu fast schwarz im Winter. Schon klar, er will sich damit im Winter warmhalten, schließlich weiß man ja, dass dunkle Gegenstände wärmer werden.

Aber ich frag mich jetzt, wie genau das funktioniert.

Mir ist klar, dass das mit der Absorbtion von Licht zu tun hat. Irgendetwas auf molekularer Ebene verändert sich vermutlich da in der Haut der Schlange. Meine Theorie ist: irgendeine Änderung in Richtung Elektronen delokalisieren.

Delokalisierte Elektronen brauchen ja weniger Energie, um angeregt zu werden. Ändert sich etwas in den Molekülen der Haut der Schlange, sodass die Elektronen dieser Moleküle delokalisierter sind, dann wird reicht nun auch Energie von Licht aus dem längerwelligeren Bereich aus, um die Elektronen anzuregen.

Wird dieses Licht absorbiert, also durch diese Verschiebung (fast) alles Licht aus dem sichtbaren Bereich, erscheint die Schlange viel dunkler bzw fast schwarz.

Wäre toll, wenn mir das soweit schonmal jemand bestätigen könnte:)

Und jetzt die eigentliche Frage: Wie genau führt dann die dunklere Hautfarbe zu einer höheren Temperatur?

Eigentlich lautet meine Frage: Warum gehen die Elektronen der Moleküle in der dunklen Schlangenhaut nicht aus dem instablilen, erregten Zustand in den Grundzustand über, indem sie die Aktivierungsenergie in Form von Photonen, also Licht, wieder abgeben? Schon klar, dann würde die Haut ja nicht schwarz sondern farbig sein, aber warum wird beim Übergang vom angereten Zustand in den Grundzustand die Energie in - logischerweise - Wärmeenergie abgegeben? Und wie funktioniert das überhaupt, diese Umwandlung in Wärmeenergie?

Wär super, wenn mir da jemand weiterhelfen könnte!

Ganz liebe Grüße,

Luisa

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Eine Brennstoffzelle selber basteln?

Hallo ihr Lieben,

im Chemie-Unterricht muss ich einen Vortrag über Brennstoffzellen halten. Deswegen dachte ich, dass es interessant wäre, wenn ich kleine Brennstoffzelle aus einfachen Equipments selbst baue und damit zeige wie es quasi funktioniert. Ich habe im Internet nachgeguckt und diesen Link gefunden: Deine eigene Brennstoffzelle basteln: 10 Schritte (mit Bildern) – wikiHow

Natürlich soll ich aber während ich die Brennstoffzelle baue erklären was ich alles mache und warum all das geschieht. Leider verstehe ich aber den chemischen Hintergrund der Anleitungen vom Link nicht. Deswegen meine Fragen:

  1. Wie werden Sauerstoff und Wasserstoff hier voneinander getrennt? Man hat ja nur die Platin-Spulen in dem Wasserglas reingetan.
  2. Dient dieses Holzstäbchen zur Weiterleitung der Elektronen? Die Elektronen von dem aufgespalteten Wasserstoff sollen ja zur Sauerstoffseite wandern und sich an dem O2 anbinden sozusagen.
  3. Wie funktioniert das auch, wenn es nicht mehr eine Trennwand bzw. eine Membran vorhanden ist? Ich habe mehrere Videos über Brennstoffzellen geguckt und da haben sie immer von einer halbdurchlässigen Membran geredet die nur die Protonen durchlässt.
  4. Wozu benötigt man die 9-Volt-Batterie? Was macht die Batterie "chemisch gesehen" genau?
  5. Es wird am Ende auch gesagt, dass man damit eine kleine Taschenlampenglühbirne leuchten lassen. Aber dann wird das Licht matt wurde gesagt. Warum das? Und heißt das es leuchtet dann nicht mehr? Und wenn es nicht mehr leuchtet, warum ist das so? Warum leuchtet die Glühbirne nicht einfach normal weiter?

Das war's :)))

Danke im Voraus :)))))

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Welche Farbe haben Elektronen?

Herzlich willkommen zusammen! Ich hoffe, es geht euch allen gut. Heute Morgen bin ich mit einem aufgeweckten Geist erwacht und habe mich in meinen Gedanken einer faszinierenden Frage gewidmet. Die Neugierde hat mich gepackt, und ich habe mich gefragt, in welchen Farben wohl die Elektronen erscheinen mögen. Es ist erstaunlich, wie diese winzigen Teilchen unser Verständnis von Physik und Natur beeinflussen.

Diese Überlegung steht im direkten Zusammenhang mit meinem großen Ziel, einen bedeutenden Durchbruch in der physikalischen Forschung zu erzielen. Es scheint mir, als könnte die Kenntnis über die Farben der Elektronen eine erhebliche Rolle bei meinem Streben nach diesem Ziel spielen. Indem ich mich auf solch grundlegende Fragen einlasse, hoffe ich, neue Einblicke und Erkenntnisse zu gewinnen, die zu einem wahrhaftigen Durchbruch führen könnten.

Ich bin gespannt auf eure vielfältigen und hilfreichen Antworten zu diesem faszinierenden Thema. Jede Anregung, jede Idee kann einen wertvollen Beitrag dazu leisten, mein Verständnis zu vertiefen und vielleicht sogar meine Forschungsrichtung zu lenken.

Ich wünsche euch allen einen Tag voller Inspiration, Entdeckungen und positiver Energien. Möge der Tag euch genauso erfüllend sein, wie ich es mir für meine eigene Forschungsreise erhoffe!

Mit ganz herzlichen Grüßen aus der wundervollen Stadt Frankfurt

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