Zaujal vás nějaký fyzikální jev? Nevíte si rady s jeho vysvětlením? Neváhejte a napište nám svůj dotaz!
nalezeno 27 dotazů obsahujících »fotonů«
18) Proč vlákno žárovky svítí?
12. 05. 2003
Dotaz: Docela by mě zajímalo, jak je možné, že vlákno žárovky svítí,
roztavené železo vyzařuje světlo (ale kapalný kov při nižší teplotě ne) atd.
i v naprosté tmě. Kde se tedy "berou" fotony v takových situacích? (Libor Tinka)
Odpověď: Již docela dávná pozorování ukázala, že všechna tělesa (včetně např.
roztaveného kovu) v závislosti na své TEPLOTĚ vyzařují v širokém oboru
vlnových délek, při nižších teplotách spíše na dlouhých vlnových délkách
(naše tělo svítí v infračerveném oboru a proto je pomocí vhodné
technologie - např. termovize - viditelné),
při vyšších teplotách se intenzita zvětšuje a posunuje ke kratším vlnovým
délkám (vlákno žárovky, Slunce). Drobnou komplikaci popisu znamená kvalita
a barva povrchu (černá tělesa lépe pohlcují a stejně tak lépe vyzařují),
proto si fyzici vymysleli dokonalou abstrakci -"absolutně černé těleso".
To je popsáno v mnoha knihách i na webových stránkách (hledejte pojem
v uvozovkách), atomy zahřátého tělesa jsou naexcitované a tu a tam vyšlou
nějaký foton. Nemusí být zahřáté moc, pak ale vysílají hodně málo
energetické fotony, které sice neuvidíte, ale které se dají změřit.
Příkladem takových hodně hubených fotonů jsou fotony reliktního záření,
které odpovídá teplotě jen asi 2,7 K.
Dotaz: Jaká by byla délka fotonu pro pozorovatele "vezoucího" se na něm? (hubert mazanek)
Odpověď: 1) V celém dalším mluvení míním "světelnou rychlostí" rychlost
299792458 m/s, tedy např. rychlost světla ve vakuu. Světlo v hmotném
prostředí je jev mnohem složitější.
2) Termín "délka fotonu" není jasný. Míní se tím vlnová délka (barva
světla)? anebo představa, že foton je kulička, mající tím pádem v jednom
směru jistou délku?
3) Žádného pozorovatele, který někdy vůči mě stál anebo měl
podsvětelnou rychlost, nelze urychlit na rychlost světelnou (a ovšem tím
spíše ani na rychlost nadsvětelnou). Byla by k toku potřeba nekonečně velká
energie. A pro skutečného pozorovatele, ať se pohybuje vůči mně jakkoli
rychle, se světlo pohybuje úplně stejnou rychlostí, jak pro mne. On tedy
necítí to, že se - vzhledem ke mně - "blíží rychlosti světla" tak, že by se
on sám nějak světlu blížil, např. že by ho doháněl anebo že by mu unikalo
pomaleji než mu unikalo dříve.
Ovšem hlavní věc: toto vše NENÍ vlastnost světla, fotonu apod. To je
vlastnost prostoročasu (což je právě vlastní objev Einsteinùv; popis
"kontrakce délek" znali už dříve Lorentz aj.)
Dotaz: Zajímalo by mě, jak vysoko je vlastně hladina moře, když se
mluví o nadmořské výšce?
A jakou barvu má tma, skládá-li se vůbec z nějakých barev? (Čermák Stanislav)
Odpověď: Milý kolego, a) hladina moře odráží rozložení hmoty na
Zemi, často se používá termín geoid pro plochu, která
aproximuje střední mořskou hladinu, podívejte se například
na stránky http://dgfi2.dgfi.badw-muenchen.de/geodis/GRAV/Geoid.html, http://www.ngs.noaa.gov/GEOID/geoid.html, http://www.sgs.sk/HTML/geodezia1_1.htm .... Od této plochy se pak měří nadmořské
výšky.
b) Ja chápu tmu jako černo kolem sebe, kdy nic NEVIDÍM. Tj.
nepřijímám dost fotonů ve správných vlnových délkách pro
mé oči, abych to vyhodnotil jako světlo. Tj. může na mne
klidně poblikávat děsně slabá červená lucernička a
stejně ji neuvidím. Nebo nevidím infračervené blikání
diody na ovladači televizoru, natož rádiové signály
vysílané z mého mobilu. Tj. v mnoha situacích nevidím nic
(vidím tmu), neboť mé oči jsou udělané na sledování
světla v oboru, kde dominuje Sluníčko.
Dotaz: Mohli byste mně prosím nějakým srozumitelným způsobem vysvětlit, co jsou to "virtuální částice"?
(kamil)
Odpověď: Milý kolego, o tom se dá povídat mnoha různými způsoby, ale
pořádně to pochopíte, když se seznámíte s kvantovou
teorií pole, už existuje dokonce česká kniha J. Formánek:
Úvod do relativistické kvantové mechaniky a kvantové teorie
pole, Karolinum 1998, 2000. V této teorii a speciálně v její
diagramatické reprezentaci vystupují částice, které
nesplňují "správný" vztah mezi energií, hybností
a klidovou hmotou, tedy nemohou existovat jako volné částice a
vystupují jako mezistavy ve všech možných alternativách
vývoje daného systému (kvantová teorie se právě vyznačuje
tím, že uvažuje všechny možné cesty vývoje a skládá
jejich příspěvky). Například při popisu rozptylu dvou
elektronů počítáme v kvantové elektrodynamice s tím, že si
"vymění" foton (a skládáme to s příspěvky
výměny více fotonů...), tento virtuální foton však nemusí
splňovat relaci E = pc jako každý normalní reálný foton.
Dotaz: 1. Co je to z fyzikálního hlediska vlastně plamen.
2. četl jsem o zrychlení světa je to pravda, a jak se dá zrychlit?
3. a dále jsem nedávno četl, že se povedlo přenést jakousi hmotnou věc laserovým paprskem.-něco jako ze star trek je to možné,pokud ano,na jakém principu
4. prý existuje kyslík O4 jaké má vlastnosti, jak vzniká, dá se dýchat,způsobuje nějaké jevy?
(marek)
Odpověď: 1. Podstatou
plamene je plasma (nízkoteplotní), tedy částečně
ionizovaný plyn. Vzniká tím, že chemickou reakcí (hořením)
se vzniklé plyny (proto hořící hliník nemá plamen, Al2O3
je při dosažených teplotách stále tuhý) dostatečně
zahřejí natolik, aby došlo k ionizaci - tj. roztržení
molekuly (jako celek neutrální) na nabité částice. 2. Nejspíš jste četl o světelných jevech v
hmotném prostředí, kde se světlo šíří rychlostí menší
než (legendárních) c=299 792 458 m/s. Cokoliv by mohlo
přenést informaci, se nemůže pohybovat rychlostí větší
než c, ledaže bychom přispustili, že příčina může nastat
později, než důsledek. "Nepřekročitelnost rychlosti
světla" je totiž nikoli vlastnost světla, ale vlastnost
prostoročasu, ve kterém žijeme. 3. Těžko říci, nevím, co máte na mysli.
Ale: 1) Světlo můžete nahlížet jako proud fotonů,
majících svou energii a tedy i hmotnost. 2) "Laserová
pinseta" je známa a používá se i v praxi. 4. Pokud je mi známo z mých chlapeckých let,
vedle obyčejného kyslíku O2 a ozonu O3
byla za vysokých tlaků zjištěna i spektra poukazující na
molekuly O4. Ani bych se tomu nedivil, ale moc velký
význam bych tomu zase nepřikládal. Dýchat se nedá ani ozon
(alespoň ne dlouho :-((( ) , jistě by to bylo silné oxidační
činidlo.
