Zaujal vás nějaký fyzikální jev? Nevíte si rady s jeho vysvětlením? Neváhejte a napište nám svůj dotaz!
nalezeno 33 dotazů obsahujících »blesk«
19) Laser bez rezonátoru
12. 01. 2004
Dotaz: V jedné knížce jsem viděl návod, podle kterého lze postavit laser, který
dokáže např. zapálit papír. Skládá se jenom z tyčinky ze syntetického rubínu,
popř CaWO4 a bleskové xenonové výbojky, která do něj prý "pumpuje" rychlým
blikáním energii a tím se vytváří silný laserový paprsek. Je možné, aby něco
takového skutečně fungovalo, nebo je to blbost? Děkuji (Danik)
Odpověď: Konstrukce laseru je skutečně ve své podstatě velmi jednoduchá, kromě
popisované "tyčky", tedy aktivního prostředí, v němž dochází ke
generaci, resp. zesilování světla, a do něhož je dodávána energie zvenku například výbojkou, bývá ještě součástí laseru rezonátor, který je tvořen zpravidla dvěma zrcadly. Ta jsou nastavená kolmo na osu aktivního prostředí, aby
světlo mohlo procházet prostředím několikanásobně, a tak se více
zesilovat. Jedno ze zrcadel má obvykle nenulovou propustnost, aby část
světla mohla vycházet ven z laseru.
Rezonátor je možné sestrojit také tak, že se výstupní plochy krystalů
vybrousí a vyleští tak, aby byly rovnoběžné a pokryjí se vhodnými
dielektrickými vrstvami. Pokud aktivní prostředí zesiluje světlo opravdu
hodně, je skutečně možné sestrojit laser na "jeden průchod", tedy
zcela bez rezonátoru. Čili popisovaná konstrukce, jak ji tazatel uvádí, není
"blbost".
Dotaz: Dobrý den, posílám Vám dotaz, na který už dlouho hledám odpověď, žádné
dokonale uspokojivé se mi však zatím nedostalo. Týká se jiskrového výboje
elektrického proudu (v atmosféře tak často pozorovaného v podobě blesku).
Může dojít k tomuto výboji v absolutním vakuu? Je tento jev podmíněn
přítomností částic plynu? Předem děkuji za odpověď. (Martin Čurda)
Odpověď: Jiskrový výboj v podobě blesku je v podstatě tvořen „chomáčkem“ či kanálem vysoce rozžhaveného plazmatu. V centrech kanálů atmosférických blesků při bouřkách dosahuje teplota 20-30 tisíc kelvinů. V tomto smyslu přirozeně nelze uvažovat o blescích ve vakuu.
Dotaz: Chci se zeptat, jestli v okolí blesku vzniká tlaková vlna, jako třeba při
výbuchu. V horolezecké literatuře jsou popsáný některé případy kdy byl člověk
po zásahu bleskem odmrštěn do doliny. Může to tedy být způsobeno tlakovou
vlnou, nebo je pro to jiné vysvětlení? (Michal Nehasil)
Odpověď: Vzhledem k tomu, ze v centru kanálu blesku jsou teploty 20-30 tisíc K,
dochází přirozeně k příslušnému rozpínání vzduchu s odpovídajícími tlakovými
účinky a akustickým doprovodem (hřmění). Možné to tedy je.
Dotaz: Při čtení o prostoročasových diagramech jsem si všiml jedné věci: pokud někdo
plynule zrychlí, tak se jeho prostor současných událostí naklopí vůči jeho
prostoru před zrychlením, takže v jednom světobodě (který je třeba záblesk
diody) protíná ten původní prostor. To znamená, že v jedné soustavě nastane
ten záblesk dvakrát? Vím, že světlo letí konečnou rychlostí, takže záblesk
bude spatřen jenom jednou. Také vím, že věc posuzuji z hlediska dvou různých
inerciálních systémů, ale copak v neinerciálních systémech neplatí kauzalita?
Vždyť i když ten pozorovatel uvidí událost jen jednu, může si zpětně ze své
dráhy dopočítat, že do soustavy s ním spojené náležela dvakrát. (Pavel)
Odpověď: Vaše otázka je dosti hluboká a jde k jádru toho, jaký je rozdíl mezi
inerciálními a neinerciálními soustavami.
Pokud jsem vše dobře pochopil, zaráží Vás, že tatáž událost v
prostoročase (např. záblesk diody) nastane pro "dva různé časy"
urychleného pozorovatele: např. v t=0 na počátku a pak ještě jednou
POZDĚJI po urychlení v čase t'=0 jeho nového lokalně inerciálního
systému. Tak tomu opravdu je! Jde o "patologii" souřadnic pro urychlené
pozorovatele: nelze je totiž jednoznačně zavést GLOBÁLNĚ pro celý
prostoročas, ale rozumně se chovají jen v jistém blízkém okolí
urychleného pozorovatele. To, na co upozorňujete, je klasickým případem
tzv. souřadnicové singularity, kdy TENTÝŽ BOD je popsán několika RUZNÝMI
hodnotami souřadnic. Takové singularity jsou ovšem vcelku běžné:
kupříkladu severní pól na zeměkouli (jenž je právě JEDEN) je popsán
MNOHA (dokonce nekonečně mnoha) hodnotami zeměpisné délky (lze ho
dosáhnout pochodem na sever podél kteréhokoli poledníku).
Vámi zdůrazněný "paradox" je svojí podstatou dán podobným "nevhodným"
chováním souřadnic pro urychlené pozorovatele (pro neurychlované tento
problém nevzniká: vzdálenost průsečíku t=0 a t'=0 je totiž nepřímo
úměrná zrychlení. Pro nulové zrychlení je tedy průsečík nekonečně vzdálen
a problém není). Příslušné souřadnice se zkrátka chovají rozumně jen
"lokálně" v jistém okolí zrychleného pozorovatele. Toto vše je ale
záležitostí jen volby souřadnic, které můžeme měnit. Vlastní děje a
procesy probíhají kauzálně bez ohledu na volbu našich souřadnic. Dioda
zableske a záblesk spatří i urychlený pozorovatel pouze jednou právě
tehdy, když jeho světočára protne budoucí světelný kužel světla
generovaný diodou.
