FyzWeb  odpovědna

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


nalezeno 26 dotazů obsahujících »vlnovou«

6) Délka 1 metr a oranžové světlo29.01.2007

Dotaz: Délka 1m je definována jako 1650763,73 vlnových délek oranžové čáry izotopu 86. Jaká je vlnová délka oranžové čáry a její frekvence? (Libuše Weinerová)

Odpověď: Nemáte tak úplně pravdu. Délka jeden metr byla původně definována jako jedna desetimilióntina části zemského kvadrantu. O trochu později se za definici metru začala považovat vzdálenost mezi 2 vrypy na platinoiridiové tyči uložené v archívu Mezinárodního úřadu pro váhy a míry v Sévres (Francie). Další změna nastala roku 1960, kdy bylo ustanoveno, že jeden metr je "délka rovnající se 1 650 763,73 násobku vlnové délky záření šířícího se ve vakuu, která přísluší přechodu mezi energetickými hladinami 2p10 a 5d5 atomu kryptonu 86". Ani to však není aktuálně platná definice. Od roku 1983 platí, že jeden metr je "délka dráhy světla ve vakuu během časového intervalu 1/299 792 458 sekundy." Důvod pro poslední změnu je ryze praktický - čas umíme měřit nejpřeněji ze všech fyzikálních veličin a odměřit 1/299 792 458 sekundy je snadnější (a tím i přesnější) než měřit 1 650 763,73 násobku vlnové délky nějakého záření.

Ale zpět k původní otázce: vlnová délka oranžového světla je okolo 600 nm, frekvence pak okolo 5·1014Hz. Přesnou vlnovou délku a frekvenci světla odpovídajícímu přechodu mezi energetickými hladinami 2p10 a 5d5 atomu kryptonu 86 se mi nepodařilo zjistit, nebude však výše uvedeným hodnotám vzdálená.

(Jakub Jermář)   >>>  

7) Délka antény GSM04.09.2006

Dotaz: Dobrý den. Viděl jsem v seriálu Brainiac (Discovery channel), jak za pomocí kousku drátu a alobalu sestrojili fungující externí anténu na mobil. Chci si tento experiment také vyzkoušet. Bohužel si pamatuji pouze kusé informace a na číslo dílu si nevzpomenu vůbec. Pokud se nepletu, délka drátu (anténty) musí mít přesně nějaký násobek vlnové délky "chytaného" záření. Vyčetl jsem, že se běžně používají antény velikostí 1/2, 1/4, 1/8, 1/16 lambda. Za pomoci vzorce vlnová délka = rychlost záření / frekvence jsem vypočítal vlnovou délku 900MHz záření (pro mobilní telefony se v Evropě používá 900 a 1800MHz), která činí 0,333102, ale nevím jednotky. Jestli metru nebo milimetru. V pořadu mu to vyšlo nějak nad tři centimetry. Mohl bych Vás poprosit o pomoc s výpočtem délky drátu (tedy antény)? Mnohokrát děkuji! (Ondřej Vaverka)

Odpověď: Počítáte správně - stačí vydělit rychlost šíření elektromagnetického vlnění (neboli rychlost světla) jeho frekvencí a vyjde vám vlnová délka. Pokud počítáte v základních jednotkách, tedy rychlost v m/s a frekvenci v Hz, pak vám výsledná vlnová délka vyjde v metrech.

Je dost pravděpodobné, že při výpočtech byla použita frekvence 1900MHz obvyklá u mobilních sítí v USA, potom by totiž vycházelo:

299 792 458 m/s děleno 1 900 000 000 Hz = 0,15778 m

čtvrtvlna s frekvencí 1900MHz by pak měla délku 3,944 cm. Pro evropské frekvence 900MHz a 1800MHz pak vychází délka čtvrtvlny na 8,324 a 4,164 centimetru.

(Jakub Jermář)   >>>  

8) Mikrovlnné záření08.02.2006

Dotaz: Jaky je rozdil mezi vlnami z mikrovlne trouby (2.45 GHz) a vlnami z bezdratoveho vysilace (2.4 GHz) na tvorbu bezdratove pocitacove site? Neco jako Lan/Wan, pouze s tim rozdilem, ze jde vse pres mikrovlnne zareni z bezdratoveho routeru. Je bezdratovy vysilac, pouzivany misto kabelu a routeru pro pocitacove site, nebezpecny pro zdravi? (Petr Svoboda)

Odpověď: Z pohledu fyziky se jedná o elektromagnetické záření s velice podobnou frekvencí (a tedy vlnovou délkou). Podstatné však je, že frekvence není zcela stejná - zatímco bezdrátové počítačové sítě využívají relativně neškodné frekvence okolo 2.40 GHz (a samozřejmě i spoutu jiných, záleží na technologiích a standardech), záření v mikrovlnné troubě je schválně naladěno na frekvenci 2.45 Ghz, která odpovídá vlastním kmitům molekul vody... a tedy s molekulami vody také snadno interaguje, nutí je kmitat intenzivněji a tím vodu zahřívá.

Nutno ještě dodat, že zatímco typická domácí bezdrátová počítačová síť bude mít vysílací výkon určitě menší než 1 watt, v mikrovlnné troubě půjde minimálně o stovky wattů.

(Jakub Jermář)   >>>  

9) Bosony a rychlost světla11.10.2005

Dotaz: Dobry vecer. Viditelne svetlo je proud fotonu, ktere se pohybuji konstantni rychlosti a specialni teorie relativity predpoklada, ze je tato rychlost konstantni ve vsech inercialnich soustavach. zajimalo by me, jestli se vsechny bozony pohybuji take nejakou konstantni rychlosti ve vztahu ke vsem inercialnim soustavam nebo nikoli. Zkratka jestli se konstantni rychlost tyka pouze fotonu nebo vsech bozonu. Predem diky za odpoved nebo nejake materialy. (johan hornof)

Odpověď: Z teorie relativity plyne, že rychlostí světla se mohou pohybovat pouze částice, jejichž klidová hmotnost je nulová. To fotony splňují. Mnohé bosony (částice s celočíselným spinem a symetrickou vlnovou funkcí) však mají klidovou hmotnost nenulovou a musí se tedy pohybovat vždy pomaleji, než je rychlost světla. Příkladem bosonu s nenulovou klidovou hmotností může být třeba α-částice, což je jádro atomu hélia.
(Jakub Jermář)   >>>  

10) Dirakův operátor a K-teorie14.03.2004

Dotaz:

Dirakův operátor je, prosím, operátor čeho?

(Marcel Steiner)

Odpověď:


1.) Diracova rovnice popisuje chování relativistické bodové částice se spinem 1/2 (elektronu, mionu...). Jde o diferenciální rovnici pro čtyřkomponentovou vlnovou funkci (tj. jde vlastně o čtyři svázané rovnice). Rovnici je možné upravit do tvaru, kdy všechno vytkneme před hledanou funkci, a to, co stojí před ní, se nazývá Diracův operátor:

, kde

     

Jedná se tedy o velmi formální objekt, důležité však je, že rovnice (a tedy i tvar Diracova operátoru) určuje fyzikální chování volné částice, lze s ní i (v upravené formě) lépe popsat spektrum atomu vodíku (i když souhlasu s experimentem dosáhneme až s kvantovou teorií pole:), rovnice určuje možné stavy zkoumaného systému. Pro zajímavost můžeme uvést jeden z možných tvarů Diracových matic:

Pro hlubší pochopení je třeba přečíst si příslušnou kapitolu z relativistické kvantové mechaniky.

(Mgr. Jiří Kvita)   >>>