Zaujal vás nějaký fyzikální jev? Nevíte si rady s jeho vysvětlením? Neváhejte a napište nám svůj dotaz!
nalezeno 117 dotazů obsahujících »nějaký«
114) Využití laserů
20. 03. 2002
Dotaz: Zajímalo by mě, proč se nevyužije radioaktivní záření např. v laserové technice. Vždyť radioaktivní záření má velkou intenzitu a vysokou frekvenci emitujících kvant.Proč se tento zdroj nevyužije a jeho vysoká energie záření se neprožene přes nějaký modulátor,či scintalační zařízení, které přetransformuje např. rent. či gama záření na záření s menší frekvncí, s delší vlnovou délkou. Kdyby se enerie např.gama záření (jeden foton) přetransformovala na tři fotony s menší energií, ale součet těchto kvant by zase dal enerii gama záření.Takže by se zvětsila hustota, počet fotonů.Tohoto by se mohlo právě využít u laseru a docílit dostatečně velké energie buzení laserového systému. Vždyť by tímto způsobem odpadly veliké požadavky a nároky na příkon buzení, čerpání a vytváření populace hladin.To my není jasné, protože jestli jsem někde neudělal chybu v mých "úvahách", tak mi célý problém, který jsem zde nastíníl, příjde celkem logický, pokud se nemýlím. (Michal Tomáš)
Odpověď: Lasery v rentgenové oblasti se používají a vyvíjejí, ovšem
s většími potížemi než lasery ve viditelné spektrální
oblasti. Při laserové generaci způsobem obvyklým ve
viditelné spektrální oblasti, tj. stimulovanými přechody
mezi energetickými hladinami atomů, je nutné dosáhnout
přechodů mezi energeticky hodně vzdálenými hladinami (velká
hodnota energie vyzářeného fotonu), tj. mezi vnitřní a
vnější atomární hladinou. Ke vzniku stimulované emise je
nezbytné vytvoření inverze obsazení hladin (na vyšší
hladině je více atomů než na hladině spodní). Inverze
obsazení zmíněných energetických stavů má však velmi
krátkou relaxační dobu a proto je obtížné zajistit
dostatečně silné čerpání (dodání vnější energie),
které by umožnilo vznik dostatečně velkého inverzního
obsazení. Používá se například jaderný výbuch. Lasery v
rentgenové oblasti mohou ovšem pracovat i na jiném principu,
například stimulovanou emisí záření, které vzniká při
relaxaci látek, které byly ionizovány průchodem velmi
intenzivního femtosekundového světelného pulsu. Rentgenové
lasery jsou pro vysokou hodnotu energie fotonu vhodné v
"silových aplikacích", tedy pro vojenské účely,
ale vhledem k malé vlnové délce dovolují také účinnou
kompresi pulsů v čase a fokusaci svazků do velmi malých
rozměrů.
Navrhovaný postup, tedy rozložení energeticky velkého
fotonu na fotony menší může probíhat pouze ve vhodném
nelineárním optickém prostředí. Optické parametrické
procesy, k nimž navrhovaný proces patří, probíhají s
určitou účinností, která klesá s rostoucím řádem procesu
(s počtem fotonů, na který se původní foton rozpadá). V
daném případě by proto účinnost celého procesu byla velmi
malá. Výhodnější by byl kaskádový proces, tj. například
následné půlení fotonů. Ovšem světlo ve viditelné oblasti
by bylo získáno s mimořádně malou účinností. Opačný
proces, tedy sčítání "malých" fotonů pro vznik
velkého fotonu se dá využít naopak k převodu záření do
oblasti velmi krátkých vlnových délek. Tak například
kaskádovou generací násobných frekvencí bylo převedeno
záření neodymového laseru (1064 nm) na vlnovou délku 38 nm
(28 - krát původní frekvence).
Dotaz: Zajímalo by mne, jak jinak (a jestli vůbec), než pomocí rozměrných kyvadel, nebo olověných koulí na vlasci se dá změřit gravitační zrychlení v určitém bodě.
Náš vyučující fyziky tvrdil, že existuje nějaký přístroj (zjednodušeně řečeno krabička s displejem), který položím kdekoliv a přímo vidím místní g. Nikdo jsme však o něm nedokázali nic bližšího zjistit.
(Tomas Vokoun)
Odpověď: Krabičku, která by
uměla měřit tíhove zrychlení, byste si určitě dokázal
postavit sám - stačí do krabičky na gumičku pověsit třeba
větší matici, k tomu si udělat stupnici (zkuste vymyslet,
jak). Takovýhle GRAVIMETR je určitě schopný identifikovat
změnu g za jízdy ve výtahu. Když současně stisknete stopky
a stopky z definované výšky upustíte, máte na jejich
rozbitém ciferníku po dopadu údaj o době letu, ze kterého
také g zjistíte.
O mnoha dalších principech gravimetru se dozvíte na webu,
klíčové slovo je "gravimetr" resp.
"gravimeter", např. http://www.ifag.de/Geodaesie/earth_rotation/superconducting.htm
Článků na www jsou spousty (pozoruhodné je, že skutečně
existují i gravimetry, ve kterých se nechá padat tělísko a
měří se jeho doba letu), navíc člověk zjistí, k čemu
všemu může taková gravimetrie být.
Dotaz: Při čtení odpovědi na otázku o odlétajících jiskrách mě napadla
možná související otázka. Všiml jsem si, že pokud přejíždí pantograf
tramvaje přes nějaký spoj na napájecím drátě, vzniká intenzívní jiskra
(záblesk) jasně zelené barvy? Jak k tomu dochází? Hraje tu roli ionizace
plynu? Proč je záblesk právě zelený - závisí to na protékajícím proudu? (Tomáš Nový)
Odpověď: Při přejezdu pantografu přes nějakou nerovnost na troleji vznikne
zřejmě chvilkový oblouk, který znamená výboj ve vzduchu a odpařuje a
ionizuje materiály troleje a pantografu. Světlo onoho elektrického oblouku
(ionizovaného plynu) může být zabarveno ionty těchto materiálu podobně
jako se barví plamen (důvodem jsou spektra prvků a intenzity jednotlivých
čar). Pantograf má sběrači listu grafitovou, z toho zelená nebude, zato
trolej je měděná (ověřeno u Dopravních podniků) a to by mohlo být důvodem
té zelené barvy (jinak se oblouk zdá bílomodrý a není moc zdravé do něj
zírat). Ověřit to lze spektrometrem, kterým byste sledoval místo na
troleji, kde to často jiskří.
Dotaz: Vím, co je Faradayova klec, vířivé proudy a skinefekt, jak se stíní cívky v
přijímačích a vysílačích. Jsem nadšený bastlíř i v oblasti vf techniky.
Domníval jsem se, že např. uvnitř plechové krabice se zavřeným a dobře
těsnícím víkem /železný pocínovaný plech cca 0.5mm tl, rozměry 10x5x5cm/.
nebo uvnitř hrnce na zavařování uzavřeném dokonale těsnící poklicí prakticky
nemůže existovat elmag. pole okolo 1 GHz. To až do okamžiku, než jsem tam
strčil mobil a zavolal na něj. Ozval se dokonce i tehdy, když jsem plechovou
krabici strčil do plechové skříně a zavřel dveře. Moc prosím, než půjdu
vrátit diplom, řekněte mi prosím, o kolik se zeslabí elmag. pole např. pro
jednoduchost uvnitř koule o r=10 cm, např. měď 0,5 mm nebo přibližný obecný
výpočet pro útlum E, H. (svaty)
Odpověď: Diplom nevracejte, co by s ním chudáci na škole dělali . Kromě toho
tato partie - absorbce elektromagnetických vln v hmotném prostředí s
vodivostí a disperzí - není nijak zvlášť jednoduchá; jen se podívejte
např. do klasické literatury Stratton J.A., Electromagnetic theory
(vyšla i v českém překladu v SNTL).
Jinak jste mne inspiroval: dal jsem svůj mobil do plechové krabičky od
Douwe Egberts a zavolal jsem si - a ejhle, krabička bručela (užívám
vibrace). Takže jsem ho vyndal, krabičce nahoře na delších stranách
vyhnul stěny ven, aby lépe pružily a dosedaly těsně k víku, a bylo
vystaráno: UŽIVATEL JE DOČASNĚ ODPOJEN. ZAVOLEJTE PROSÍM POZDĚJI.
Ponaučení je asi jasné: spíš než průchod vln prostředím s konečnou
vodivostí se uplatnil průchod vln otvorem. Nemám s sebou alobal, zkusím,
jak stíní on - tam snad by šlo předpokládat, že to zabalím tak, aby
mezery nebyly. (železná skříň dost určitě někde o nějaký ten milimetr
netěsní, nemáte-li doma právě trezor. A pozor, k průchodu vlny stačí i
zalomený "vlnovod", nemusí tedy být do skříně rovnou vidět!) Jinak
frekvence 900/1800 MHZ, které se užívají, dávají délku vlny cca 15/30
cm. Útlum ve vodiči má průběh exponenciální, ale na druhou stranu
vysílače jsou tak silné a přijímače tak citlivé, že např. zeslabení
e-10 =5.10-5 není nic tak strašného.
