Zaujal vás nějaký fyzikální jev? Nevíte si rady s jeho vysvětlením? Neváhejte a napište nám svůj dotaz!
nalezeno 365 dotazů obsahujících »jev«
264) Difrakční obrazce
29. 04. 2003
Dotaz: To že jedna částice dokáže jakoby procházet dvěma štěrbinami a pak
interferovat sama se sebou je v učebnicích poměrně široce popisovaný
jev včetně ukázek výsledků konkrétních pokusů. Omlouvám se však za svou
lenost, že se touto cestou táži na nějaký odkaz na pokus, kdy se např.
zjišťovalo, že dostatečně slabé světlo ze dvou sesynchonizovaných
laserů neinterferuje, tedy jinak, že míra interference záleží na
intenzitě a jaká je tato závislost. (Jan Dostál)
Odpověď: Tady je záludné, co myslíte sesynchronizovanými lasery (při frekvenci
řádově 1015 Hz...) Difrakční obrazce na štěrbinách byly spolehlivě
získány
světlem natolik ztlumeným, že jeho jednotlivé fotony byly od sebe vzdáleny
desítky metrů. Tyto pokusy mj. přesvědčivě vyvrátily snahu interpretovat
interferenční obrazce jako "kolektivní záležitost". Zde nebylo vůbec
podstatné, zda ony fotony byly z jednoho či více zdrojů.
Ovšem pro seriózní uvažování (nikoli pro povídání o zajímavostech
ze světa nad kávičkou) je potřeba vzít tužku a papír a počítat; a pak
navrhnout a provést pokus, který by byl počítaným problémem popsán a řešen.
To, že interferenční obrazce stejného typu (lišící se ovšem délkou vlny)
dostáváme pro světlo (fotony), elektrony i dokonce pro molekulové svazky,
zřejmě svědčí o vlnové podstatě i toho, co by v klasickém pojetí měla být
částice.
Dotaz: Zajímalo by mě, proč dochází při západu Slunce ke změně jeho barvy.
Je to v rámci optiky, lom světla, poloha Země, apod.? (Pavlína)
Odpověď: Je to především tím, že světlo od Slunce nad obzorem Země prochází
podstatně tlustší vrstvou vzduchu. Počítejte se mnou: Země má poloměr cca
6400 km, atmosféra (která stojí za řeč), je cca 10 km nad Zemí. Namalujte
si náčrtek: představte si dvě soustředné kružnice s poloměry 640 a 641.
Paprsek kolmý k vnitřní kružnici (povrch Země) projde 1 dílek, zatímco
paprsek tečný projde x, kde podle Pythagorovy věty 6402 + x2 = 6412. Z
toho dostanete odhadem x = 36. Při západu Slunce se tedy podstatně více
projeví rozptyl a pohlcování, které je pro modré světlo větší, než pro
červené. (Naopak obloha, kde právě není Slunce, je modrá - to je to světlo
rozptýlené na prachu a hlavně na fluktuacích hustoty ve vyšších vrstvách
atmosféry.) To, že Slunce při západu vidíte placaté, je dáno ohybem světla.
(Udělejte si zase obrázek.)
Odpověď: Vlastnost čoček a zrcadel zvětšovat a zmenšovat předměty znali učenci už
ve starověku, ale první dalekohled objevil až holandský optik - mistr
brýlařský Jan Lippershey. Jednou se úplnou náhodou podíval u okna
jednou čočkou na druhou a s úžasem zjistil, že se k němu kovový kohout,
kterého uviděl za oběma čočkami na věži kostela, přiblížil.
Rychle upevnil skla do trubky a 2. listopadu 1608 oznámil svůj vynález.
O objevu holandského optika se náhodou dozvěděl Galileo Galilei a den
nato navrhl konstrukci dalekohledu. Jeho první dalekohled z roku 1609
zvětšoval pouze třikrát, dalekohled sestrojený o rok později už
23 krát. S jeho pomocí objevil Galilei Jupiterovy měsíce, skvrny na
Slunci a hory na Měsíci a podepřel správnost heliocentrického systému.
Protože se o vynález dalekohledu mimo Lippersheye hlásí i další
Holanďané říká se mu většinou holandský nebo taky Galileův.
Dotaz: V učebnici pro ZŠ je otázka: Na jaká tělesa působí elektrická a na
jaká tělesa působí magnetická síla?
Zajímá mě, jak by na tuto otázku měla znít správná odpověď podaná tak,
aby tomu žáci porozuměli. (Lucie Pelikánová)
Odpověď: Víte, když se někdo takhle kategoricky ptá, obvykle očekává nějakou
jednoduchou odpověď, obvykle tu, kterou má tazatel právě na mysli. Já bych
řekl s velkým rizikem, že to přesně nevystihuji, že
elektrická síla působí na tělesa, která nesou nějaký elektrický náboj
(no ono skoro všechna tělesa nesou velké náboje obou znamének, ale tyto
náboje jsou vykompenzované a projeví se jen přebytky, také může působit
síla v nehomogenním poli na dielektrikum, které je sice navenek neutrální,
ale díky polarizaci se jeden náboj projeví na jedné straně a druhý na
druhé a tak může být výsledná síla nenulová ....)
Magnetická síla nejsnáze pozorovatelná působí na tělesa z materiálu jako
železo, kobalt, nikl a jejich různých sloučenin, tzv. ferromagnetik.
Slabší leč pozorovatelná síla působí i na jiné materiály, na smyčky s
proudem atd.
Na ZŠ by podle mého názoru mělo jít především o získání jistých
zkušeností a jejich vcelku elementární shrnutí - když budu třít PET láhev
o svetr, tak se může přitahovat nebo odpuzovat s jinou lahví, říkáme tomu,
že jsme třením láhev nabili ... Když si vezmu do ruky magnet z chňapky,
tak ovlivní blízký kompas a udrží se na ocelovém plechu ...
Tohle všechno se dá těžko srovnat do jedoduché odpovědi, jde-li o
konkrétní školní problém, pak je třeba odseparovat dva aspekty: 1) co mají
děti pochopit a 2) co asi chce slyšet příslušný pedagog.
Dotaz: Chtěl bych znát váš názor na tento pokus v hodu s jednou mincí.
Při x pokusech padne určité maximum, které se v dalších pokusech opakuje.
Např. 10x za sebou padne panna nebo orel tzn. stejná řada nikdy nepřesáhne
10 hodů. Dejme tomu, že řada 10-ti orlů (maximum) padne v 1000 pokusech 50x.
Na konci každé řady se zastavíme a minci půjčíme osobě, která o našem
pokusu nic neví s tím, že zapíše výsledek svého hodu po každém půjčení.
Tzn. druhá osoba má vždy jen jeden hod, výsledných 50 hodů tvoří řada 50-ti
orlů! Druhá osoba má při prvním pokusu 50% šanci že padne to či ono tzn.
že by se mělo jednat o normální průběh, ovšem výsledek tomu neodpovídá.
Pokud se v pokusu vyskytují dvě mince, výsledek je pro mně ještě
nepochopitelnější. (Tomáš)
Odpověď: Vycházejme z toho, že při házení mincí jde opravdu o náhodný
proces: stejně snadno padne "panna" anebo "orel" (je podivuhodné, jakou
trvanlivost v úslovích mají reálie z doby více než před sto lety!)
Náhodnost (s rovnoměrným rozložením) znamená, že pravděpodobnost je při
každém hodu právě 1/2, a to NEZÁVISLE na tom, co padlo kdykoli před tím.
Jestliže tedy předáte minci k házení kamarádovi v pečlivě vybraném
okamžiku, kdy právě padla po desáté "panna" , pak váš kamarád má stále
přesně stejnou šanci hodit "pannu" nebo "orla". Můžete namítnout, že
hodí-li pannu, nastal jev s pravděpodobností 1/2048 = 1/211.
Ale hodí-li
orla, nastane jev se stejnou pravděpodobností: 1/2048=1/1024 . 1/2, kde
1/1024 je pravděpodobnost, že mu padla 10 krát po sobě panna a 1/2 je
pravděpodobnost, že padne orel. V obou případech ovšem do pravděpodobnosti
započítáváte svůj příspěvek - výběr série 10 panen (která má onu
pravděpodobnost 1/1024). Situace s dvěma mincemi je v principu opravdu
přesně stejná, neuvažujte o ní, dokud si nerozeberete tento příklad.
Možná to lze stáhnot asi takto: Pokud by váš přítel svým hodem
dovršil věc velmi nepravděpodobnou, ale pokud vy jste se před tím postaral
o zajištění hlavní části té nepravděpodbnosti, pak to není nic tak
zvláštního.
Taky ještě uvažte, která z uvedených posloupností je
pravděpodobnější:
P P P P P P P P P P P
P P P P P P P P P P O
P P O P O O P O P P O
Samozřejmě, všechny tři jsou přesně stejně nepravděpodobné - 1/2048.
Myslí-li si někdo, že poslední posloupnost je pravděpodobnější, pak se
mýlí.
Mýlí se nejspíš tím, že vyhodnocuje nikoli dané posloupnosti, ale obecnější
formulace, totiž že z jedenácti hodů je
11 panen (1 možná posloupnost)
10 panen, 1 orel (11 možných posloupností)
6 panen, 5 orlů (462 možných posloupností).
