Zaujal vás nějaký fyzikální jev? Nevíte si rady s jeho vysvětlením? Neváhejte a napište nám svůj dotaz!
nalezeno 170 dotazů obsahujících »elektric«
51) Mikroskopy
02. 05. 2006
Dotaz: Dobrý den, studuji chemii, absolvoval jsem laboratoře z biologie a napadlo mě
(při mikroskopování) jak dalece lze zajít při "zvětšování" objektů? Je mi jasné,
že světelný mikroskop zvětšuje méně než mikroskop elektronový, ale co vše lze
zatím pozorovat? Opravte mne jestli se mýlím, ale mám za to, že DNA vlákno lze
pozorovat elekt. mikroskopem. Moje otázka zní - je to konec, nebo budeme v
budoucnu schopni pozorovat menší částice? Co atomy uvidíme je někdy? Jsme
omezeni naši technologií, nebo nám zákony fyziky určily hranici, za kterou nelze
zajít? Možná vám můj dotaz přijde nesmyslný, ale již dlouho nad ním přemýšlím...
Předem děkuji za odpověď. (J. Neuschwaiz)
Odpověď: Pokud se chceme podívat na nějaký objekt, musíme si na něj posvítit a zachytit odražené světlo (případně prošlé, tedy nepohlcené světlo). Akazuje se ale, že musíme použít světlo vlnové délky kratší, než je rozměr tělesa (resp. jeho detailu), který chceme pozorovat. Při použití viditelného světla (okolo 500·10-9 m) proto můžeme pozorovat předměty o rozměrech mikrometrů a větší.
Chceme-li prozkoumat nějaké objekt detailněji, potřebujeme si na objekt svítit něčím s kratšími vlnovými délkami. Obvykle se k tomu užívají elektrony, které, jsou-li dostatečně urychleny, vykazují některé vlnové vlastnosti (a v mnohém se tak chovají jako světlo). Mikroskopům se pak říká elektronové mikroskopy a jsou schopny zvětšovat až 1 000 000 krát.
Ještě o něco lépe pak dokážeme prozkoumávat povrchy některých materiálů pomocí tzv. rastrovacího tunelovacího mikroskopu, který přejíždí těsně nad povrchem materálu s velice tenkým hrotem a měří velikost elektrického proudu, jemuž se podaří mezi vzorkem a hrotem "přeskočit" (přesněji vzato protunelovat potenciálovou bariérou). Pomocí tohoto mikroskopu se dokážeme "podívat" (po zpracování údajů počítačem a vytvoření obrazu na monitoru) i na jednotlivé atomy.
Dotaz: Zdravím, chci se Vás zeptat, jestli byste mi mohli poradit z jakého důvodu
vlákno obyčejné žárovky s wolframovým vláknem praskne nejčastěji při zapnutí
přívodu elektřiny...dík (Hanz)
Odpověď: Před zapnutím má vlákno žárovky běžnou pokojovou teplotu (tedy okolo 20°C). Po sepnutí spínače jím začne procházet elektrický proud a vlákno se zahřívá na 2100 až 3000°C. Zahřátí o několik tisíc stupňů přitom proběhne za méně než sekundu, což v důsledku tepelné roztažnosti nutně vyvolává ve vlákně určité pnutí. Při a krátce po zahřátí se z povrchu vlákna odpařuje část jeho materálu, dokud nedojde nad vláknem ke vzniku sytých par. Přitom se více odpařuje tam, kde je vlákno více zahřáto a vlákno je více zahřáto procházejícím proudem tam, kde je nejtenčí. Po vypnutí proudu odpařený materál na vlákně opět kondenzuje (resp. desublimuje), ovšem tentorát zase více tam, kde je vlákno chladnější, tedy tam kde je tlustší (a bylo tedy méně zahříváno procházejícím proudem). Krom toho část materálu zkondenzuje na skleněné baňce žárovky. Po dostatečném počtu zapnutí proto dojde k tomu, že se nějaké místo na vlákně ztenčí tak moc, že se průchod proudu přetaví.
Doplňeno: Jak správně poznamenal jeden náš čtenář, při vypnutí žárovky dochází při chladnutí vlákna ke změnám v krystalické struktuře wolframu a vlákno se postupně stává křehčí a náchylnější k mechanickému poškození. Navíc vlákno je zejména v okamžiku zapnutí (než se zahřeje, prochází jím značný proud) namáháno magnetickou silou způsobenou procházejícím proudem.
Dotaz: Dobry den, chcel by som sa spytat, ze preco v zime ked snezi, teda su zrazky,
tak sa neblizka a nehrmi a v lete, ked prsi tak hrmi a stielaju blesky, dakujem
za odpoved (dano)
Odpověď: Nemáte úplně pravdu, protože v létě může pršet bez hromů a blesků - tedy bez bouřky - a v zimě tu bouřku zase klidně mít můžete. Ale v zimě je bouřka mnohem vzácnější než v létě, to je pravda.
Ke vzniku bouřky jsou zapotřebí silné výstupné pohyby, které vedou ke vzniku oblaku typu Cumulonimbus (zkrátka Cb). V zimě může dojít ke vzniku takovéhoto oblaku zejména na frontálním rozhraní, kde existují vynucené vertikální výstupné pohyby. Ale ne vždy dostatečně intenzívní. I proto jsou zimní bouřky méně časté. V létě může bouřka vzniknout stejně jako v zimě, tj. na frontě, ale velké množství bouřek vzniká jako tzv. místní bouřky z tepla - tj. jako důsledek přehřátí vzduchu nad nějakou příhodnou lokalitou. Je-li toto prohřívání dost intenzívní, může vzniknout tzv. uspořádána konvekce, jež je velmi vhodná pro to, aby se v ní mohl vyvinout bouřkový oblak (Cb). A pak jsou srážky z tohoto oblaku doprovázený zmíněnými efekty - hřměním a blískáním, neboť v oblaku typu Cb dojde k redistribuci elektrického náboje. Pak se daný oblak chová přibližně jako kondenzátor a blesk není nic jiného než výboj prorážející izolační vrstvu (vzduch). Hrom je akustický efekt vyvolaný bleskem. Ale v každém případě, aby hřmělo a blískalo se, musí dojít ke vzniku oblaku typu Cb. Jinak budou pouze
vypadávat srážky bez zmíněných efektu, a to bez ohledu na roční období.
Například vznik a existence tornád je také spojena s konvekcí a tedy i s výskytem oblaku Cb. Máte-li zájem, pak se můžete podívat na tuto problematiku (tornáda u nás) na webové stránce Českého hydrometeorologického ústavu:
Dotaz: Chtěl bych se zeptat jestli když se vytvoří antihmota zůstává neutron pořád
neutrální nebo se mění jako např. elektron na kladný pozitron a jak se dá v
našich podmínkách uchovat antihmota (aby nedošlo k anihilaci)??? Děkuji (Tomek Martin)
Odpověď: Částici antihmoty odpovídající neutronu nazýváme antineutron. Je stejně jako neutron sám elektricky neutrální. Od neutronu se ale antineutron liší opačným směrem svých magnetických polí vzhledem ke směru svých spinů a rovněž opačným znaménkem baryonového náboje (nezaměňujme přitom baryonový náboj a nám asi známější elektrický náboj - jde o dvě zcela různé vlastnosti částice, které spolu nijak přímo nesouvisí).
Uchovávání antihmoty (i samotných antičástic) je velice problematické. Je potřeba vytvořit vysoké vakuum a zároveň zabránit částicím, aby narážely na stěny nádoby (kde by samozřejmě ihned anihilovaly). U eketricky nabitých částic to umíme zařídit pomocí vhodně tvarovaného silného elektrického či častěji magnetického pole (tzv. magnetická past). Princip, který by umožňoval dlouhodobé přechovávání elektricky neutrálních částic, mi není znám.
Více se o antihmotě dozvíte například na stránkách časopisu Vesmír
Dotaz: Dobrý den. Nedávno jsme ve škole měřili intenzitu elektrostatického pole - měli
jsme za úkol najít body, kde má pole stejnou intenzitu (napětí) a ty body pak
zakreslit na milimetrový papír. Jedna elektroda byla ve tvaru kružnice a druhá
byla ve středu této kružnice. Zajímalo by mě, jaký tvar mají ekvipotenciální
křivky tohoto pole. Řekl bych, že to jsou přímky procházející středem této
kružnice. Je to možné? Za odpověď předem děkuji. (V. Sokol)
Odpověď: Přímky procházející středem kružnice by spojovaly obě elektrody (na nich je, předpokládám, různý potenciál), takže o ekvipotenciální křivku rozhodně nejde. Ekvipotenciální křivky mají v tomto případě tvar soustředných kružnic se středem v oné jedné elektrodě. Ekvipotenciální křivky (resp. plochy pro trojrozměrný případ) jsou vždy kolmé na vektor intenzity elektrického pole - a ten míří v tomto případě od jedné z elektrod k druhé.
