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Universität/Hochschule J Umschaltfrequenz Radioquelle Orion Nebel
Muon
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  Themenstart: 2021-12-23

Hi, ich habe ein Problem, die folgende Aufgabe zu berechnen. https://matheplanet.de/matheplanet/nuke/html/uploads/b/55026_Bildschirmfoto_2021-12-23_um_20.03.38.jpg https://matheplanet.de/matheplanet/nuke/html/uploads/b/55026_Bildschirmfoto_2021-12-23_um_20.04.04.jpg https://matheplanet.de/matheplanet/nuke/html/uploads/b/55026_Bildschirmfoto_2021-12-23_um_20.04.45.png Wenn ich es jetzt richtig verstanden habe, dann findet der Wechsel von optisch dünn zu optisch dick statt, wenn die optische Tiefe 1 ergibt. Also setzte ich die optische Tiefe 1 und löse diese Gleichung einfach nach der Frequenz auf. Danach muss ich ja nur die Werte einsetzen und genau da ist mein Problem. Für die Berechnung benötige ich das Emissionsmaß, es steht zwar in der Aufgabe wie man das berechnet, aber leider komme ich mit den gegebenen Informationen nicht darauf, was die Anzahldichte der Elektronen ist. Auch weiß ich leider nicht, was mit dl gemeint ist, also wonach soll ich integrieren? wäre für jede Hilfe echt dankbar


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Spock
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  Beitrag No.1, eingetragen 2021-12-24

Hallo! Kann es sein, daß der Aufgabenteil a) erstmal nichts mit der Literaturgleichung (1) zu tun hat, sondern daß Du die gesuchte Frequenz aus der "Figure 1" ablesen sollst? Besagte "Figure 1" hast Du uns leider unterschlagen, :-) Ich vermute mal, es gibt auch noch einen weiteren Teil der Aufgabe, wo man mit Hilfe der bei a) bestimmten Frequenz und der angegebenen Formel die Größe EM abschätzen soll? Grüße Juergen P.S: Vielleicht wäre es eine gute Idee, die gesamte Aufgabe einschließlich der dort ev. gezeigten Diagramme hier reinzustellen?


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Muon
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  Beitrag No.2, vom Themenstarter, eingetragen 2021-12-24

Danke Spock, dass du dir das ganze schon einmal angeschaut hast. Der Grund, warum ich die Figur nicht mit eingefügt habe, lag daran, dass in dem Aufgabenteil b gefordert wird, die Umschaltfrequenz aus der Figur abzulesen. Daher dachte ich, dass man in der Aufgabe a wiederum die Frequenz ausrechnen sollte. Sorry, dass ich das vergessen habe zu erwähnen. Ich habe jetzt die gesamte Aufgabe mitsamt Figur nun hochgestellt :-) https://matheplanet.de/matheplanet/nuke/html/uploads/b/55026_Bildschirmfoto_2021-12-24_um_19.33.50.jpg https://matheplanet.de/matheplanet/nuke/html/uploads/b/55026_Bildschirmfoto_2021-12-24_um_14.28.37.jpg


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Spock
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  Beitrag No.3, eingetragen 2021-12-24

Hallo Muon, so sieht das Ganze doch schon viel besser aus. Offenbar denkt der Aufgabensteller umgekehrt, :-) Bei der a) hast Du im Prinzip schon alles gesagt, was zu tun ist: Du mußt in der gegebenen Gleichung (1) die optische Tiefe ungefähr gleich 1 setzen, und nach der Frequenz auflösen. Mehr ist nicht zu tun, das Emissionsmaß bleibt da erstmal als freier Parameter in der Gleichung so stehen. Der Teil a) dient demnach lediglich als Voraussetzung für die Abschätzung verschiedener Zahlenwerte in den nachfolgenden Teilaufgaben. Grüße Juergen


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Muon
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  Beitrag No.4, vom Themenstarter, eingetragen 2022-01-02

Vielen Dank für deine Hilfe Juergen 👍 Sorry, dass ich mich erst jetzt wieder melde, ich war eine Woche bei meinen Eltern und habe mich etwas von der Uni erholt :-) Ah okay, ich bin davon ausgegangen, dass man in der a) einen konkreten Wert angeben muss. Bei der b) müsste die Umschaltfrequenz dann ungefähr etwas unter 1GHz betragen, oder?


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Spock
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  Beitrag No.5, eingetragen 2022-01-02

Hallo Muon, kein Problem und nichts zu Danken. "Etwas unterhalb 1 GHz" kommt hin, ich hätte jetzt 0.9 GHz abgeschätzt. Grüße Juergen


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Muon
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  Beitrag No.6, vom Themenstarter, eingetragen 2022-01-04

Jetzt macht die ganze Aufgabe schon viel mehr Sinn 😃, nochmals danke für deine Hilfe Juergen 👍


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astrocat
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  Beitrag No.7, eingetragen 2022-01-06

Hallo, ich muss lustigerweise dieselbe Aufgabe lösen und komme bei b und c nicht voran. Ich tue mir schwer auf einen Ansatz zu kommen, kann mir jemand helfen?


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Spock
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  Beitrag No.8, eingetragen 2022-01-06

Hallo astrocat, und herzlich Willkommen im Physikforum von Matroids Planet! Teil a) hast Du hinbekommen? Schreib vielleicht erstmal Deinen Ausdruck der Gleichung für die Umschaltfrequenz \nue_t auf \lr(2)\nue_t= Wo genau hängst Du dann bei der b)? Du müsstest zunächst die Gleichung (2), die Du bei a) gefunden hast, nach dem gesuchten Emissionsmaß EM auflösen, auch da schreibst Du mal Dein Ergebnis hier rein: \lr(3)EM= Danach sehen wir weiter, :-) Grüße Juergen


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astrocat
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  Beitrag No.9, eingetragen 2022-01-07

\quoteon(2022-01-06 17:15 - Spock in Beitrag No. 8) Hallo astrocat, und herzlich Willkommen im Physikforum von Matroids Planet! Teil a) hast Du hinbekommen? Schreib vielleicht erstmal Deinen Ausdruck der Gleichung für die Umschaltfrequenz \nue_t auf \lr(2)\nue_t= 8,17*10^(-4) * (EM/(pc*cm^(-6)))^(1/2,1) * GHz Ich tat mir irgendwie schwer das umzuformen, weshalb es sein kann das ich etwas falsch gemacht habe und mein Ergebnis nicht stimmt Wo genau hängst Du dann bei der b)? Du müsstest zunächst die Gleichung (2), die Du bei a) gefunden hast, nach dem gesuchten Emissionsmaß EM auflösen, auch da schreibst Du mal Dein Ergebnis hier rein: \lr(3)EM= Danach sehen wir weiter, :-) Grüße Juergen \quoteoff


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Spock
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  Beitrag No.10, eingetragen 2022-01-07

Hallo astrocat, Deine Gleichung (2) sieht doch schonmal gut aus, Du hast als Temperatur T = 10000 Kelvin genommen, also alles gut, :-) Und wenn Du jetzt noch für die Umschaltfrequenz aus dem Diagramm 0.9 GHz abliest und einsetzt, schaffst Du es auch den Zahlenwert für EM zu erhalten. Wenn Du Dir dabei unsicher bist, schreib auf, was Du herausbekommen hast. Grüße Juergen


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astrocat
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  Beitrag No.11, eingetragen 2022-01-09

Wie schätze ich die dichtender freie Elektronen ab ?


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Spock
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  Beitrag No.12, eingetragen 2022-01-09

Hallo, was hast Du denn für das Emissionsmaß EM herausbekommen? Danach solltest Du Dir die Aufgabenstellung nochmal durchlesen, dort steht EM=int(n_e^2,\dsl) Die Bedeutung der hier auftretenden Größe n_e und die Integrationsvariable \dsl hast Du verstanden? Grüße Juergen


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Muon
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  Beitrag No.13, vom Themenstarter, eingetragen 2022-01-16

Hi Juergen, sorry, dass ich dir erst jetzt schreibe. Bei der Integrationsvariable l handelt es sich doch um die Länge der Orion A HII-Region und müsste ungefähr 0.5pc betragen, oder?


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Spock
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  Beitrag No.14, eingetragen 2022-01-17

Hallo Muon! \quoteon(2022-01-16 19:21 - Muon in Beitrag No. 13) ... sorry, dass ich dir erst jetzt schreibe ... \quoteoff Sag nichts, Du musstest Dich wieder bei Deinen Eltern von der Uni erholen, richtig? :-) Aber Du bist nicht identisch mit astrocat, oder? \quoteon(2022-01-16 19:21 - Muon in Beitrag No. 13) Bei der Integrationsvariable l handelt es sich doch um die Länge der Orion A HII-Region und müsste ungefähr 0.5pc betragen, oder? \quoteoff Was verstehst Du unter der "Länge" und wo kommen die 0.5 pc her? In der Aufgabenstellung steht etwas von 500 pc, und das ist der Abstand von Orion A zu unserer Sonne. Außerdem steht da noch was von einem "Durchmesser am Himmel von 3.5 arcmin" Das sollte Dich auf eine Idee bringen? Grüße Juergen


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Muon
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  Beitrag No.15, vom Themenstarter, eingetragen 2022-01-17

Hi Juergen, \quoteon(2022-01-17 00:10 - Spock in Beitrag No. 14) Sag nichts, Du musstest Dich wieder bei Deinen Eltern von der Uni erholen, richtig? :-) Aber Du bist nicht identisch mit astrocat, oder? \quoteoff Leider nicht, der Unialltag hat mich wieder voll im Griff 😄 astrocat scheint denselben Kurs wie ich zu besuchen, hatte nur gesehen, dass du noch einmal auf den Post geantwortet hattest, und dachte ich wäre gemeint 😃 \quoteon(2022-01-17 00:10 - Spock in Beitrag No. 14) Was verstehst Du unter der "Länge" und wo kommen die 0.5 pc her? \quoteoff Hätte mir das L so jetzt vorgestellt: https://matheplanet.de/matheplanet/nuke/html/uploads/b/55026_Bildschirmfoto_2022-01-17_um_15.43.05.png Und L kann man dann wie folgt berechnen: https://matheplanet.de/matheplanet/nuke/html/uploads/b/55026_Bildschirmfoto_2022-01-17_um_15.44.18.png


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Spock
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  Beitrag No.16, eingetragen 2022-01-17

Hallo Muon, Deine Überlegungen sind soweit richtig. Strengenommen kommt da noch ein Tangens ins Spiel, aber für kleine Winkel kann man die Abschätzung so machen, wie Du das getan hast. Danach geht man noch von einer konstanten Dichte aus, und der restliche Teil der Aufgabe sollte dann keine Probleme mehr machen? Grüße Juergen


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Muon
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  Beitrag No.17, vom Themenstarter, eingetragen 2022-01-20

Danke juergen für deine Hilfe, habe die Aufgabe in der Zwischenzeit sogar wieder bekommen und die volle Punktzahl erhalten. Nochmals Danke für deine Hilfe 👍


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Muon hat die Antworten auf ihre/seine Frage gesehen.
Muon hat selbst das Ok-Häkchen gesetzt.

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