Zaujal vás nějaký fyzikální jev? Nevíte si rady s jeho vysvětlením? Neváhejte a napište nám svůj dotaz!
nalezeno 9 dotazů obsahujících »absorbuje«
3) Světélkující předměty
08. 02. 2008
Dotaz: Dobrý den, zajímalo by mne co způsobuje některých věcí ve tmě. Například ty různé svíticí stavebnice , hračky, gumy.
Děkuji (Martin Slepička)
Odpověď: V případě, že je předmět nejprve nutno osvítit, aby pak ve tmě světélkoval, jedná se o fosforescenci. Takto fungují například "hvězdičky", které se lepí na strop dětského pokoje, nebo svítící gumové náramky. Fosforescence je jev, kdy vhodná chemická látka (používá se hlinitan strontnatý aktivovaný europiem, dříve též sulfid zinečnatý aktivovaný mědí) absorbuje světlo, tím se její molekuly dostanou do stavu o vyšší energii (excitovaný stav), ve kterém se ovšem udrží jen určitou dobu - u fosforescence může podle druhu látky jít o setiny sekundy až dny. Potom se molekuly vrátí zpět do původního stavu a přebývající energii vyzáří ve formě světla, které pozorujeme jako světélkování - protože je jen slabé, je lepší je pozorovat ve tmě.
Podobným případem je fluorescence, kdy ovšem dochází k návratu molekul a vyzáření světla téměř okamžitě po osvícení, tj. světélkování zmizí, jakmile na látku nesvítíme. Takto fungují optické zjasňovače v pracích prášcích a ve zvýrazňovacích fixech, které svítí viditelným světlem, pokud je ozařujeme "neviditelným" UV světlem (je obsaženo i ve slunečním světle). Pozorujeme to výrazně na diskotékách (bílá trička tam září) nebo při zkoušení pravosti bankovek.
Energii pro světélkování lze látce dodat i jinak než osvícením - například vhodnou chemickou reakcí, teplotou, radioaktivním rozpadem jiné látky či mechanickým tlakem a pod. Pro účely, které popisujete v otázce, je ovšem nejpraktičnějším způsobem právě osvícení.
Dotaz: Je všeobecně známo: Skafandr musí kosmonauta zásobovat kyslíkem, ochránit ho
před extrémně vysokými i nízkými teplotami a před radioaktivním zářením. Dotaz:
Proč ho musí chránit před extrémně vysokými i nízkými teplotami ? Ve vesmíru je
přece vakuum, a vesmír by se tedy měl chovat jako termoska, tj. nedovolit odvodu
nebo přísunu tepla z/do těla kosmonauta... (Kamil Balvar)
Odpověď: Je pravda, že vakuum neodvádí teplo tak intenzivně, jako třeba ledová voda, přesto i zde k tepelným ztrátám dochází. Obecně se teplo šíří vedením (zejména v pevných látkách, nejlépe krystalických), prouděním (v kapalinách a plynech) a sáláním. Ve vakuu se tedy proces ztráty tepla omezuje na sálání. Každé těleso sálá, a to tím víc, čím má vyšší teplotu (úměrně čtvrté mocnině své teploty). Nahý člověk (37 °C, povrch těla asi 1,5 m2) ve vesmíru by chladnul, ztrácel energii rychlostí až několik set J/s. S podobným tepelným výkonem září i každý z nás, zároveň však velkou část vyzářené energie kompenzuje tepelná energie, kterou na nás zase vyzařuje naše okolí (zahřáté oblečení a další i zdánlivě docela chladné předměty v našem okolí, stěny budov, podlaha, a další) a my ji příjímáme, absorbujeme. Díky tomu (jelikož jsme o něco teplejší než naše okolí, obečení, ...) ztrácíme spíše jen desítky či dokonce jednotky J/s a tuto energii tedy musíme doplněovat v podobě potravy.
Dotaz: Je pravda, že černá barva pomáhá lépe vyzařovat teplo? Např. u chladičů - je možné, že změnou barvy zlepším chladicí vlastnosti? Na webu nacházím články hovořící pro ale i proti tomuto tvrzení - jak to tedy je? Existuje nějaká objektivní studie - nějaké jednoduché vysvětlení? Děkuji (Jirka)
Odpověď: Obecně platí, že čím vyšší je schopnost tělesa pohlcovat záření (světlo, tepelné záření, ...), tím vyšší je i jeho schopnost (je-li těleso dostatečně zahřáto) toto záření vyzařovat. Ačkoli to tak nemusí být vždy, obvykle platí, že těleso matné černé barvy (tedy těleso dobře pohlcující viditelné světlo) dobrře pohlcuje i infračervené záření (laicky řečeno dobře absorbuje sálající teplo z okolí). Potom tedy lze předpokládat, že bude-li takové těleso zahřáto, bude také teplo vyzařovat ochotněji než bílé či lesklé těleso.
Dotaz: Dobrý den, chtěl bych se Vás zeptat, proč je led průhledný a sníh bílý. Tuším,
že to souvisí s různými absorbčními vlastnostmi ledu, resp. sněhu danými různým
prostorovým uspořádánímh molekul vody, ale jak to přesně funguje, nevím.Díky. (Luboš)
Odpověď: Led je průhledný, protože neabsorbuje záření ve viditelné oblasti spektra.
Sníh je bílý díky tomu, že dochází k velkému počtu odrazů na rozhraních
vzduch - vločka (led), protože vločky mají složitý tvar a zůstávají odděleny
od sebe vzduchem.
Dotaz: Proč je topení bílé a chladič ledničky černý? (Anežka Horáková)
Odpověď: Černá barva způsobuje, že těleso lépe absorbuje dopadající záření
(světelné i tepelné), a což je pro leckoho překvapivé, že také lépe teplo
vyzařuje. Proto se chladiče dělají černé. Radiátor topení také potřebuje
předávat teplo do okolí, ale asi (nejsem expert na topení) se počítá s
tím, že podstatnou roli bude hrát ohřívání vzduchu v kontaktu se žebry
radiátoru (zde barva nerozhoduje) a pak přenos tepla prouděním tohoto
vzduchu. Estetická stránka patrně převažuje nad přínosem zvýšeného přenosu
tepla v případě tmavého radiátoru.
(J.Dolejší)
Reakce na odpověď:
V odpovědi uvádíte, ze barva je důležitá pro efektivitu chladiče. Odkazujete se
na Planckův zákon. Pořád ale nerozumím, proč tomu tak je. Můžete to rozvést? Bílý chladič vydává záření o vyšší vlnové délce, a proto je hustota zářivého toku menší? Nevydává se většina tepla v infračerveném spektru?
Odpověď:
Má-li chladič nějakou barvu, znamená to, že tuto barvu odráží více než ostatní
(proto ho v této barvě taky vidíme). Uvážíme-li situaci v rovnovážném stavu, pak
zvýšená emise na jisté vlnové délce musí být spjata i se zvýšenou absorbcí této
vlnové délky, aby totiž předměty téže teploty, ale různých barev mohly být spolu
v rovnováze. Obvyklá situace chladiče však není rovnovážný stav: chladič je
spojen s něčím o teplotě výrazně vyšší než okolí a disipuje do okolí teplo. Pak
je ovšem nejvýhodnější chladič "všech barev", černý, který bude co nejvíc
vyzařovat světlo všech vlnových délek. (Samozřejmě, že by v případě teplejšího
okolí naopak pohlcoval světlo i teplo nejrychleji - ale chladič je zpravidla v
okolí chladnějším, než je sám.)
