FyzWeb  odpovědna

Zaujal vás nějaký fyzikální jev? Nevíte si rady s jeho vysvětlením? Neváhejte a napište nám svůj dotaz!


nalezeno 26 dotazů obsahujících »vlnová«

23) Maximální vlnová délka elmag.záření27. 05. 2002

Dotaz: Existuje maximální vlnová délka elektromagnetického záření? (Tomáš Buchta)

Odpověď: Žádná horní hranice pro vlnovou délku elmg. vlny není. Otázka je spíš, jak bych mohl účinně detegovat velmi nízké frekvence. Jestliže legendárním liščím ohonem budu vrtět 10x za sekundu, pak vytvářím elektromagnetické vlny o frekvenci f =10 Hz, tedy o vlnové délce 30 000 km. Jejich intenzita a tím i energie bude samozřejmě velmi malá. Protože se energie elmg. pole mění vždy jen po násobcích elementárního kvanta hf, pak minimální změna energie je 6,63 . 10-33 J. Anténa by měla být řádově srovnatelná s vlnovou délkou, tedy desetitisíce kilometrů. Jak odliším signál od šumu? atd. U těch nejkratších zase příslušný foton nese hodně velkou energii, a je otázka, jak ho vytvořit.
(J. Odbržálek)   >>>  

24) Infračervené záření22. 05. 2002

Dotaz: Zajímají mě z fyzikálního hlediska všechny veličiny, které vyzařuje topná dečka zahřátá na svém povrchu na cca 38°C. Teoreticky je to cca 10 mikrometrů. Pokud si lehnu na toto zařízení (přímý kontakt) , ještě na mne působí infra záření ? Nebo se pak jedná pouze o přenos tepla. A lze tento přenos tepla klasifikovat taktéž jako infračervené záření ? (PICKA Pavel)

Odpověď: Infrazáření (elektromagnetické vlny, daleká infračervená oblast atp.) zní samozřejmě mnohem vznešeněji, než sálání tepla - že totiž z dečky sálá teplo. Je to ale přesně totéž je to jen řečeno jinými slovy. Toto teplo (infrazáření, ... ) přijímáme (a taky sami vydáváme, když máme taky teplotu 38°C), ať jsme s dečkou v mechanickém kontaktu anebo ne. Pokud jsme ale v kontaktu, tak přijímáme navíc teplo i vedením, tj. přímým stykem s teplejším předmětem.
Vysílaní infrazáření má samozřejmě širokou škálu vlnových délek, s maximem odpovídajícím teplotě 38°C, tedy zhruba 311 K. Z rovnic hf = kT a L = c/f nám vyjde L = ch/kT = 3.108 * 6,63.10-34 / (1,38.1023*311)= 4,6.10-5 m, tedy asi 46 mikrometrů jako vlnová délka, na níž se toho vyzařuje nejvíc. (Ale samozřejmě se bohatě vyzařuje i na jiných blízkých vlnových délkách.)
(J. Obdržálek)   >>>  

25) Proč je nebe modré?25. 02. 2002

Dotaz: Docela by mě zajímalo, proč je vlastně nebe modré? (Petr Navrátil)

Odpověď: Důvodem, proč je nebe modré, je rozptyl slunečního světla na molekulách vzduchu naší atmosféry. Světlo se rozptyluje tím více, čím kratší je jeho vlnová délka (modré světlo l = 420 nm, červené světlo l = 700 nm). Protože rozptyl je úměrný čtvrté mocnině frekvence (f = c/l , c je rychlost světla) rozptyluje se modré světlo přibližně osmkrát více než červené. Proto, když se podíváme na nebe za jasného počasí, vypadá tak nádherně modře.
Na toto téma se dá najít spousta zajímavých článků i s obrázky na webu, stačí napsat do okénka hledače onu klíčovou frázi "proč je nebe modré" nebo raději "why is the sky blue" a výsledek se okamžitě dostaví. Například: http://www.volny.cz/expodata/4-2000/texty/barvy.htm
http://www.why-is-the-sky-blue.org/
http://www.sciencemadesimple.com/sky_blue.html
http://cimss.ssec.wisc.edu/wxwise/bluesky.html
http://www.exploratorium.edu/snacks/blue_sky.html ........
(M. Urbanová, J. Dolejší)   >>>  

26) Index lomu světla25. 02. 2002

Dotaz: Proč je index lomu světla různý pro různé barvy (na tom stejném rozhraní mezi prostředími)? Je rychlost šíření světla prostředím ovlivněna vlnovou délkou? A jestli ano, tak proč? (Jan Toušek)

Odpověď: Je to tak. A je velmi zajímavé (a vůbec ne jednoduché) rozebrat, proč je vlastně rychlost světla v hmotném prostředí jiná než ve vakuu. Jakmile zjistíme, proč je jiná, pak už tolik nepřekvapí, že je "jinak jiná" pro různé frekvence.
Mechanismus šíření světla v hmotném prostředí je takový: prostředí sestává z kladně i záporně elektricky nabitých částic, které mají úhrnný náboj (prakticky) nulový a jsou víceméně v dynamické rovnováze. Můžeme si představit, že elementární části látky jsou elektrické dipóly (např. kladné jádro + záporné elektrony kolem). Dopadne-li na látku světlo, pak z mikroskopického hlediska přišlo střídavé elektromagnetické pole (vlna) o frekvenci f. Dipól je nucen pod vlivem elektrického pole kmitat (a měnit svůj elektrický moment), protože na zápornou část působí opačná síla než na kladnou (rozměry dipólu jsou mnohem menší než vlnová délka světla). Ovšem pokud elektrický dipól kmitá, pak vyzařuje elektromagnetické vlny stejné frekvence, jakou kmitá (Rayleighův rozptyl - NIKOLI Comptonův, kde vyzařuje frekvenci jinou než přijal). Je to tedy jakési "pošli to dál", ale s jistým zdržením: dipól je tvořem hmotnými (nabitými) částicemi a ty mají samozřejmě jistou setrvačnost. Nakonec to dopadne tak, že rozkmitaná látka vyzařuje vlny, které se skládají s dopadající vlnou a ustáleným výsledkem je to, že se dopředu šíří nová vlna téže frekvence, ale pomaleji. (Tedy v látce s jinou vlnovou délkou než ve vakuu.) Jakmile přijmete tento rozbor, pak vám nebude moc divné, že to "zdržení" bude pro různé frekvence různé (tomu se říká disperze světla) v závislosti na vnitřní struktuře látky, na vlastních frekvencích částí tvořících látku apod.
(J.Obdržálek)   >>>