Zaujal vás nějaký fyzikální jev? Nevíte si rady s jeho vysvětlením? Neváhejte a napište nám svůj dotaz!
nalezeno 365 dotazů obsahujících »jev«
249) Interakce
18. 06. 2003
Dotaz: V učebnici fyziky pro gymnázia - Fyzika mikrosvěta tvrdí, že všechna silová
působení ve vesmíru lze popsat pomocí 4 elementárních interakcí - elektromagnetické,
gravitační, silné a slabé. Když postavíme kuličku na stůl, tak aby byla v
klidu a potom do ní cvrnkneme, působíme na ní silou. Jak lze tuto sílu popsat
pomocí daných 4 interakcí? (Uvedenou situaci beru pouze jako modelový
příklad, při popisu mnohých podobných problémů nevidím souvislost mezi
výslednou silou a základními silovými interakcemi. (Jirka Hamous)
Odpověď: Slabá a silná interakce se uplatňují rozumně jen v mikrosvětě: schematicky
řečeno, drží pohromadě některé "elementární částice", např. neutron.
Vedlejším projevem silné interakce (držící pohromadě neutrony a protony)
drží pohromadě atomové jádro. S nimi se tedy obvykle přímo nesetkáváme.
(Mluvíme raději o obecnější interakci = vzájemném působení, než o silách,
protože "síla" už znamená popis vektorovou veličinou, a tím i v rámci
klasické teorie.)
S gravitací se známe docela důvěrně, a víme, za co může a za co ne.
Vše ostatní (tření, tuhost, pružnost, chemická vazba atd.) padá na vrub
elektromagnetické interakci - té, která drží pohromadě atomy (z jádra a
elektronů), molekuly (z atomů) a tělesa (z molekul). Tu je však nutno
použít v celkovém rámci nikoli klasické mechaniky, ale kvantové (podle
klasické teorie by neexistovaly nabité útvary, stabilně se držící jen svými
elektromagnetickými, případně gravitačními silami). Tedy:
Můj prst drží pohromadě (stabilní velikost daná rovnováhou
elektromagnetických sil držících pohromadě mou kůži a moje svaly).
Cvrnknu-li, měním "chemickou energii" (tj. vnitřní energii danou chemickými
vazbami - sdílení elektronů, tedy opět elmag. interakce) v mechanickou
(pohyb špičky prstu). Při srážce se kulička prakticky nezdeformuje, ale můj
prst ano - stlačí se, poté se ze stlačení "dopruží" do původního tvaru a
urychlí tím kuličku. Jak stlačení, tak restituci zajišťují tytéž elmag.
síly, které drží pohromadě mé svaly a kůži.
Dotaz: V učebnici fyziky jsem objevil vysvětlený princip stejnosměrného elektromotoru,
vše je mi jasné, jen mi z uvedeného
nevyplývá na jakou stranu by se měl rotor otáčet. Podle mě by to mělo být
nahodilé, ale jestli se nepletu, tak tomu není. Můžete mi s tímto hlavolamem
poradit? (Reichmann)
Odpověď: Problém snadno vyřešíte sám, jestliže si cívku motoru nakreslíte jen
jako jeden závit s komutátorem v poli podkovovitého magnetu. Pak
snadno odhalíte, že na směru proudu tím závitem bude záležet, jaký
smysl bude jeho otáčení.
Dotaz: Dokázal již někdo přijatelně vysvětlit proč jsou některé látky průhledné a
průsvitné? Jak procházejí fotony hmotou? Nezdá se mi, že by šlo o postupné
předávání vlnění z čelní plochy skrz až na plochu výstupní. Dopadající fotony
přece nemají takovou energii, aby dokázaly rozkmitat celou tlošťku a navíc (u
látek průhledných) bez zkreslení. Jak to ty fotony dělají? (Pavel Dombrovský)
Odpověď: Vaše formulace se mi zdá být zatížena takovou "materiální"
představou fotonů jako kuliček z něčeho zformovaných - třeba střel, které
si mají prorazit cestu "nepřátelským územím". Ale tomu tak není. Realitě je
stejně blízká představa, že foton je pomluva, která se šíří mezi lidmi -
vzruší je (rozkmitá je), oni ji předají dál, a zapomenou na ni. I toto je
samozřejmě jen příměr.
Chcete-li hlubší fyzikální obraz, podle kterého by taky šlo něco
spočítat, pak nezbyde než sáhnout po nějaké učebnici fyzikální optiky.
Z hlediska kvantové teorie je to všecko jednak složitější, jednak
jednodušší. Zavádíme tzv. účinný průřez pro to, abychom jednoduše popsali
"velikost terče" při interakci (srážce); průběh srážky se počítá kvantově,
ale o tom nemá smyslu mluvil takhle "letmo". Taky foton (coby kvantovaná
elektromagnetická vlna) v látkovém prostředí je "něco jiného" než foton ve
vakuu - v látce se prostě na elektromagnetických kmitech E, B "přiživí" i
nabité částice tvořící látku (jádra, elektrony). Proto vychází ustálená
rychlost menší než c. Rozbor přechodových jevů je dosti složitý i klasicky
(viz např. Stratton: Teorie elektromagnetického pole).
Mimochodem, takové neutrino dokáže proletět Zeměkoulí s velice
vysokou pravděpodobností, že se vůbec neodchýlí.
Dotaz: Co je to piezoelektrický jev? (Matěj Sprinzel)
Odpověď: Při deformaci některých krystalů vzniká elektrické napětí a mění se elektrická
polarizace a naopak - krystaly se deformují při vložení do elektrického
pole. Tomuto jevu se říká piezoelektrický (z řečtiny: piedzó = tlačit) a krystalům
s touto vlastností piezoelektrické. Jev objevil Pierre Curie se svým bratrem
v roce 1880.
Piezoelektrické krystaly našly uplatnění v mnoha přístrojích a zařízeních.
Můžete se setkat např. s piezoelektrickými snímači v hudebních nástrojích
(elektroakustické kytary); piezoelektrickými zapalovači, které vyrábějí jiskry;
piezoelektrickými mikrofony i reproduktory; piezokrystaly najdete v atomovém
rastrovacím mikroskopu, kde se uplatňuje citlivé zaznamenání i malých změn napětí.
Piezoelektrický jev se ovšem vyskytuje i v běžném životě, kdy např. mechanickým
působením na dřevo může na jeho povrchu vzniknout elektrický náboj.
Dotaz: Mnohokrát popisovaný a nevysvětlený jev: postavíme-li fotonu do cesty
překážku se dvěma otvory, foton projde oběma atd. Co se stane, když překážka
bude mít otvory tři? (Pavel Dombrovský)
Odpověď: Projde třema, čtyřma i více, nesmí být ale moc daleko od sebe. Příkladem
jsou třeba interferenční jevy na CDčku - fotony se odrážejí od jedné
stopy, druhé stopy, třetí stopy ...
