Zaujal vás nějaký fyzikální jev? Nevíte si rady s jeho vysvětlením? Neváhejte a napište nám svůj dotaz!
nalezeno 22 dotazů obsahujících »dopadající«
10) Záření žhavých těles
20. 10. 2005
Dotaz: Zajímalo by mě, jak závisi tepelné záření tělesa na barvě tělesa, a materiálu, a
proč u kovů a plamene s teplotou okolo 1500 K je již barva žlutá, zatímco podle
křivky vyzařování absolutně černého tělěsa i u hvězd je až do teploty 3000 K
barva červená, a až 5-6 kK je tato barva žlutá, a jak bych mohl zjistit teplotu
plamene. (Pavel)
Odpověď: Pokud nás zajímá závislost intenzity tepelného záření na tom, jakou barvu má těleso při nízké teplotě (tedy jakou barvu vidíme při pokojové teplotě), pak lze zjednodušeně říct, že čím je těleso tmavší a matnější (tj. čím snáze pohlcuje dopadající světlo), tím více bude také při vysoké teplotě světlo (resp. tepelné záření) vyzařovat. Tato skutečnost je známa jako "Kirchhoffův zákon vyzařování".
Nyní se ještě podívejme na to, jakou barvu rozžhavená tělesa mají (jak se nám jeví). Měření přístroji (zcela v souladu s tzv. Wienovým posunovacímo zákonem) skutečně ukáže, že těleso bude vyzařovat nejvíce v oblasti červeného viditelného světla teprve když jej zahřejeme na několik tisíc kelvinů. Proč tedy vnímáme jako červeně zářící i tělesa chladnější? Protože lidské oko je na různé vlnové délky růžně citlivé a výrazně tak zkresluje výsledek "měření". Jednoduše řečeno těleso při tisíci kelvinech září především v infračervené části spektra a jenom menší část vyzařuje v podobě červeného světla. Naše oko ovšem infračervenou část spektra nevnímá a soustředí se na světlo červené barvy.
Zohledníme-li tuto nedokonalost oka, můžeme pak odhadovat teplotu žhavých těles dle této tabulky:
Dotaz: Co je to antifeflexní vrstva? (Nikola Burešová)
Odpověď: Na rozhraní dvou materiálů s různými indexy lomu (např. čočka brýlí a okolní vzduch) obvykle část dopadajícího světla projde dovnitř a část se odrazí zpět. Takový odraz většinou není žádoucí - obvykle chceme, aby prošlo co nejvíce světla a my tím pádem lépe viděli. Proto na povrch brýlových skel a dalších optických pomůcek bývá nanášena tenká vrstvička jiného materiálu tak, aby se odraz světla minimalizoval.
Dotaz: Potřebovala bych vysvětlit pro úroveň 8.třídy ZŠ, proč letadlo, když ho na
obloze vidíme daleko, se zdá černé a čím blíže, tím lépe jsou vidět barvy.
Předem děkuji za odpověď. (Lucka Vaňková)
Odpověď: Dobrý den, pokusím se o vysvětlení.
Když se díváte na barevný předmět blízko před sebou, vidíte světlo,
které předmět rozptýleně odráží a ve kterém pohlcením některých barev
převládají barvy zbývající. Aby tohle mohlo nastat, musí být příslušné
barvy obsaženy v dopadajícím světle - podívejte se na barevný časopis v
nějakém jednobarevném světle. Podstatné je také to, že ono světlo nesoucí
barvu předmětu je rozptýlené - můžete se podívat z různých úhlů a vidíte
srovnatelný jas.
Světlo odražené od lesklého povrchu (tak, že platí zákon odrazu) si
ponechává svou původní barvu, podívejte se například na odlesk
různobarevných svítících reklam na lesklých různobarevných kapotách aut.
Když se díváte na barevně pomalované letadlo dobře osvětlené zblízka,
vidíte barvy dobře. Když se díváte z větší dálky, tak hraje roli stav
atmosféry, jak jasně věci vidíte. Jasnou barvu můžete vidět dost daleko
(viz obr. 1.jpg, žluté letadlo v levé polovině výřezu je stále dobře
poznat). Rozptýlené světlo nesoucí barevnou informaci ale rychle se
vzdáleností ubývá a atmosféra dále tuto informaci "rozmělňuje". 1.jpg
Letící letadlo ale vidíte obvykle na pozadí velmi jasné oblohy, kdy světla rozptýleného
povrchem letadla je zpravidla málo ve srovnání s jasem oblohy. Pak
letadlo vidíte jako černý flek, podobně jako barevný konec fixu na obr.
2.jpg ve srovnání s 3.jpg.
2.jpg
3.jpg
Letadlo letící ve výšce ale také můžete vidět jako světlý bod, a to v
situaci, kdy odráží paprsky Slunce nebo kdy jeho lesklý povrch odráží
světlo odražené od země a od mraků. Pak vidíte stříbřitý světlý objekt a
také příliš nevnímáte barvu. Trochu to ilustruje obrázek 4.jpg, na kterém
barva zaniká ve srovnání s obr. 5.jpg). Přesto si myslím, že v této
situaci máte dobrou šanci barvy vidět, jen většina dopravních letadel,
které vídáme, mají břicha leskle kovová.
4.jpg
5.jpg
Nespokojte se prosím s mým "vysvětlením", spíš se snažte se podrobněji
dívat kolem sebe, na letadla např. i dalekohledem. Máte-li výhled na
nějakou standardní letovou trasu, dívejte se na ně za různého počasí i
denní doby a napište nám další poznatky.
Dotaz: Pokud ponoříme kapiláru do vody začne kapalina vzlínat. Pokud by
voda, která by vytekla z kapiláry dopadla např. na vodní mlýnek, a kapilár bylo
mnoho, otáčel by se mlýnek díky kinetické energii na něj dopadající vody, voda
je vytlačována do kapilár tlakem vzduchu. Tudíž jsme do soustavy žádnou energii
nedodali, nebo je to jinak? (Jirka)
Odpověď: K Vámi popisovanému efektu nikdy nedojde, kapalina nezačne z kapiláry
přetékat, natož ze zahnuté trubičky odkapávat. Kapilární elevace či deprese je způsobena tlakem pod zakřiveným povrchem
kapaliny. Výsledná síla působí do kapaliny resp. ven podle toho, zda je
povrch vypuklý resp. vydutý. Charakteristika zakřivení je určena jevy u stěny
kapiláry (tím, zda kapalina stěnu smáčí či nesmáčí - vzájemně na sebe působí molekuly vody a materiálu kapiláry). Pokud tedy nebude
žádné rozhraní kapalina-stěna, nebude ani žádná síla, která by sloupec
tahala nahoru a ustanoví se rovnováha mezi stupněm zakřivení povrchu a
výškou kapiláry; povrchové napětí bude naopak vodě bránit vytékat.
Nejlepší způsob ověření ovšem je nesedět u klávesnice a pohrát si s kapilárami. Co třeba rtuť? Ta sklo nesmáčí, tak co kdyby nám mohl naopak probublávat
vzduch do kapaliny? :-)
Literatura: Bakule R. - Svoboda E. , Molekulová fyzika, Academia, Praha
1992
Dotaz: Chtěl bych se zeptat, proč se duha na oblohu promítá jako kružnice a jak je to
s její výškou nad horizontem během dne. Děkuji (Karel Zíval)
Odpověď: Na připojeném obrázku je kružnicí znázorněn řez kulovou kapkou obsahující její střed. Tímto středem prochází osa x položená do směru dopadajícího svazku rovnoběžných slunečních paprsků. Z tohoto svazku je zakreslen jeden paprsek, jenž na kapku dopadá s úhlem dopadu
α, lomí se dovnitř kapky (úhel lomu β) podstupuje jeden vnitřní odraz a posléze se lomí z kapky ven. Úhel, který svírá vystupující paprsek se směrem původně dopadajících paprsků, je označen δ. Jev duhy působí ty paprsky, které splňují podmínku minimální odchylky, tj. pro něž ve funkční závislosti úhlu na úhlu existuje lokální minimum.
Předpokládejme, že náš zakreslený paprsek právě splňuje tuto podmínku. Promítneme-li si stopu paprsku vystupujícího z kapky zpětně na nebeskou klenbu dostaneme zde světelný bod. Vzhledem k tomu, že při lomu paprsku dovnitř a ven z kapky dochází k disperzi světla, bude tento světelný bod rozložen do spektra barev. Od našeho plošného řezu k prostorovému obrazu dospějeme tak, že provedeme rotaci dle zakreslené osy x. Zmíněná zpětná stopa vystupujícího paprsku pak opíše po nebeské klenbě oblouk duhy. Nejvyšší bod má úhlovou výšku nad ideálním obzorem 42-α , když α je úhlová výška Slunce nad obzorem.
Uvedený výklad se týká tzv. hlavní (primární) duhy. Duhy vyšších řádů pak dostaneme při vícenásobných vnitřních odrazech paprsků v kapkách.
