FyzWeb  odpovědna

Zaujal vás nějaký fyzikální jev? Nevíte si rady s jeho vysvětlením? Neváhejte a napište nám svůj dotaz!


nalezeno 1493 dotazů

1440) Využití laserů20. 03. 2002

Dotaz: Zajímalo by mě, proč se nevyužije radioaktivní záření např. v laserové technice. Vždyť radioaktivní záření má velkou intenzitu a vysokou frekvenci emitujících kvant.Proč se tento zdroj nevyužije a jeho vysoká energie záření se neprožene přes nějaký modulátor,či scintalační zařízení, které přetransformuje např. rent. či gama záření na záření s menší frekvncí, s delší vlnovou délkou. Kdyby se enerie např.gama záření (jeden foton) přetransformovala na tři fotony s menší energií, ale součet těchto kvant by zase dal enerii gama záření.Takže by se zvětsila hustota, počet fotonů.Tohoto by se mohlo právě využít u laseru a docílit dostatečně velké energie buzení laserového systému. Vždyť by tímto způsobem odpadly veliké požadavky a nároky na příkon buzení, čerpání a vytváření populace hladin.To my není jasné, protože jestli jsem někde neudělal chybu v mých "úvahách", tak mi célý problém, který jsem zde nastíníl, příjde celkem logický, pokud se nemýlím. (Michal Tomáš)

Odpověď: Lasery v rentgenové oblasti se používají a vyvíjejí, ovšem s většími potížemi než lasery ve viditelné spektrální oblasti. Při laserové generaci způsobem obvyklým ve viditelné spektrální oblasti, tj. stimulovanými přechody mezi energetickými hladinami atomů, je nutné dosáhnout přechodů mezi energeticky hodně vzdálenými hladinami (velká hodnota energie vyzářeného fotonu), tj. mezi vnitřní a vnější atomární hladinou. Ke vzniku stimulované emise je nezbytné vytvoření inverze obsazení hladin (na vyšší hladině je více atomů než na hladině spodní). Inverze obsazení zmíněných energetických stavů má však velmi krátkou relaxační dobu a proto je obtížné zajistit dostatečně silné čerpání (dodání vnější energie), které by umožnilo vznik dostatečně velkého inverzního obsazení. Používá se například jaderný výbuch. Lasery v rentgenové oblasti mohou ovšem pracovat i na jiném principu, například stimulovanou emisí záření, které vzniká při relaxaci látek, které byly ionizovány průchodem velmi intenzivního femtosekundového světelného pulsu. Rentgenové lasery jsou pro vysokou hodnotu energie fotonu vhodné v "silových aplikacích", tedy pro vojenské účely, ale vhledem k malé vlnové délce dovolují také účinnou kompresi pulsů v čase a fokusaci svazků do velmi malých rozměrů.

Navrhovaný postup, tedy rozložení energeticky velkého fotonu na fotony menší může probíhat pouze ve vhodném nelineárním optickém prostředí. Optické parametrické procesy, k nimž navrhovaný proces patří, probíhají s určitou účinností, která klesá s rostoucím řádem procesu (s počtem fotonů, na který se původní foton rozpadá). V daném případě by proto účinnost celého procesu byla velmi malá. Výhodnější by byl kaskádový proces, tj. například následné půlení fotonů. Ovšem světlo ve viditelné oblasti by bylo získáno s mimořádně malou účinností. Opačný proces, tedy sčítání "malých" fotonů pro vznik velkého fotonu se dá využít naopak k převodu záření do oblasti velmi krátkých vlnových délek. Tak například kaskádovou generací násobných frekvencí bylo převedeno záření neodymového laseru (1064 nm) na vlnovou délku 38 nm (28 - krát původní frekvence).

(P. Malý)   >>>  

1441) Hustota sytých vodních par20. 03. 2002

Dotaz: Chtěla bych vědět, proč v MFCHT je uvedena hustota sytých vodních par jen pro rozmezí teplot -50°C až 30°C a výše už ne. (Milada Otradovcová)

Odpověď: Milá kolegyně, vůbec netuším, asi by bylo nejlíp, zeptat se autorů. Jinak např. na adrese http://antoine.fsu.umd.edu/chem/senese/101/toolbox.shtml máte kalkulátor, který Vám tu hustotu spočítá pro libovolnou teplotu tentokráte do 100°C. Zatím jsme nanašli tabulky, kde by to bylo dále až do kritického bodu. Budeme ještě hledat ...
(M. Urbanová)   >>>  

1442) Transformátor20. 03. 2002

Dotaz: Chtěla bych Vás poprosit o nějaké informace o transformátorech a příslušných cívkách. (Lucie Slancová)

Odpověď: Docela zajímavý odkaz je http://www.hyperlink.cz/transformator/ dále http://www2.hyperlink.cz/raca/ Jinak výklad o transformátorech najdete ve většine knih o elektronice a elektrotechnice, samozřejmě na různé úrovni. Zkuste se sama podívat.
(J. Dolejší)   >>>  

1443) Rychlost zvuku 115. 03. 2002

Dotaz: Zajímalo by me, zda by se zvuk ve vzduchu (při dostatečně vysoké teplotě) mohl pohybovat rychlostí třeba 3x,5x, 100x větší než normálních 340 m/s. (pavel Šíma)

Odpověď: Zvuk jsou vlny v nějakém prostředí a rychlost zvuku je dána právě vlastnostmi tohoto prostředí. V tabulkách můžete najít hodnoty rychlosti zvuku pro různá prostředí (nejrychlejší je zvuk v pevných látkách, např. ve skle má rychlost 5200 m/s), i pro různé teploty vzduchu (např. největší udaná hodnota v = 557 m/s při 500° C).
Rychlost zvuku ve vzduchu závisí na složení vzduchu (nečistoty, vlhkost apod.), ale nejvíce na jeho teplotě. Ve vzduchu o teplotě t [°C] má zvuk rychlost : v = 331,82 + 0,61 t (odtud si můžete vypočítat, jak vysoká teplota odpovídá Vámi požadovanému zvýšení rychlosti). Rychlost zvuku není ovlivněna tlakem vzduchu a je stejná pro zvuková vlnění všech frekvencí. Na webu můžete najít spoustu zajímavých článků, stačí do vyhledávače napsat klíčové slovo "rychlost zvuku" resp. "speed of sound" např.http://otokar.troja.mff.cuni.cz/vyuka/sylaby/OFY016/F2001/MRKVA.DOC
Tato teplotní závislost ovšem platí jen v určitém intervalu teplot. Jaká bude rychlost zvuku při hodně vysokých teplotách, kdy místo plynu bude plasma? Tak na tuto otázku odpověď bohužel ještě nevím. Dodám ji co nejdříve!
(M. Urbanová)   >>>  

1444) Zvuk ve vakuu?15. 03. 2002

Dotaz: Šíří se zvuk ve vakuu? Jestli ano, jakou rychlostí? Jestli ne, tak proč? (Hanicka Sojkova)

Odpověď:

Odpověď: Zvuk se šíří POUZE ve hmotném prostředí (to které obsahuje nějaké částice). Je to podélné vlnění (představte si to např. jako řadu lidí (částic prostředí) první člověk se začne kývat ve směru a proti směru řady, rozkývá tak dalšího, který stojí za ním, ten rozkývá dalšího atd. Tímto způsobem se šíří zvuk od zdroje zvuku do prostředí. Ve vakuu žádné částice nejsou, proto se zvuk ve vakuu nešíří. Není tam totiž nic, co by mohlo kmitat. Pěkný pokus na důkaz tohoto tvrzení - do vývěvy dát zvonící zvonek (viz. obrázek). S vyčerpáním vzduchu zmizí i zvuk zvonku, i když zvonek dál zvoní (vidíte, jak sebou zběsile škube, přesto nic neslyšíte).
O rychlosti zvuku v různých prostředích se můžete dočíst v dalších dotazech tohoto archivu.

(M. Urbanová)   >>>