Zaujal vás nějaký fyzikální jev? Nevíte si rady s jeho vysvětlením? Neváhejte a napište nám svůj dotaz!
nalezeno 9 dotazů obsahujících »duha«
3) Jak vzniká duha?
10. 09. 2005
Dotaz: Jak vzniká duha? (Markéta)
Odpověď: Duha je optický jev způsobený lámáním světla na kapkách vody. Světlo různých
barev se na povrchu kapek láme pod různými úhly (index lomu vody je např.
pro červené světlo nepatrně menší než pro světlo modré) a dochází tak k
rozkladu světla na jeho jednotlivé barevné složky.
Dotaz: Chtěl bych se zeptat, proč se duha na oblohu promítá jako kružnice a jak je to
s její výškou nad horizontem během dne. Děkuji (Karel Zíval)
Odpověď: Na připojeném obrázku je kružnicí znázorněn řez kulovou kapkou obsahující její střed. Tímto středem prochází osa x položená do směru dopadajícího svazku rovnoběžných slunečních paprsků. Z tohoto svazku je zakreslen jeden paprsek, jenž na kapku dopadá s úhlem dopadu
α, lomí se dovnitř kapky (úhel lomu β) podstupuje jeden vnitřní odraz a posléze se lomí z kapky ven. Úhel, který svírá vystupující paprsek se směrem původně dopadajících paprsků, je označen δ. Jev duhy působí ty paprsky, které splňují podmínku minimální odchylky, tj. pro něž ve funkční závislosti úhlu na úhlu existuje lokální minimum.
Předpokládejme, že náš zakreslený paprsek právě splňuje tuto podmínku. Promítneme-li si stopu paprsku vystupujícího z kapky zpětně na nebeskou klenbu dostaneme zde světelný bod. Vzhledem k tomu, že při lomu paprsku dovnitř a ven z kapky dochází k disperzi světla, bude tento světelný bod rozložen do spektra barev. Od našeho plošného řezu k prostorovému obrazu dospějeme tak, že provedeme rotaci dle zakreslené osy x. Zmíněná zpětná stopa vystupujícího paprsku pak opíše po nebeské klenbě oblouk duhy. Nejvyšší bod má úhlovou výšku nad ideálním obzorem 42-α , když α je úhlová výška Slunce nad obzorem.
Uvedený výklad se týká tzv. hlavní (primární) duhy. Duhy vyšších řádů pak dostaneme při vícenásobných vnitřních odrazech paprsků v kapkách.
Dotaz: Včera ráno jsem na obloze viděla zajímavý úkaz a chtěla bych se zeptat, zda-li
je možné vidět trojitou duhu v tak intenzivní barvě a za ní ještě jednu
inverzní? (Marie Dekojová)
Odpověď: To je spíš otázka etiky: pokud říkáte, že jste to viděla, tak Vám věřím.
Je samozřejmě možné i to, že šlo jen o Váš subjektivní vjem (způsobený
třeba, nedej bůh, drogou, anebo prostě fantazií - asi jako něco naprosto
jasně vidíme ve snu).
Ale dovedu si docela dobře představit, že jste se dostala k dešti o
správně velkých kapkách na správném místě, takže klasická duha (se 2
lomy a 1 odrazem uvnitř kapky vody) i druhá duha opačného pořadí barev
(se 2 lomy a 2 odrazy) se projevily s nezvyklou intenzitou. Obě by měly
mít společný střed na přímce procházející vaším okem a Sluncem;
podrobnosti se dočtete v každé učebnici fyzikální optiky (a ovšem i ve
Fyzice - Halliday, Rewnick, Walker - kap. 34, foto a obr. 34-22 a Otázka
14).
Dotaz: 1. Chtěl bych vás požádat o zjednodušené vysvětlení fukce ledničky (co se kdy děje s médiem, které se k chlazení používá ).
2. Proč opisuje duha kružnici (pokud je to tedy přesná kružnice)?
3. Na jekém principu funguje obyčejný komín, který táhne i když se pod ním netopí.
(Jiří Salfický)
Odpověď: Milý
Jirí, chladnicka je tepelný stroj, který využívá
cyklické stlacování a rozpínání plynu. Cím více plyn
stlacíme, tím více se zahreje a predá více tepla do
okolí. Pri rozpínání do puvodního stavu se naopak
ochladí. Stlacování plynu probíhá mimo skrín lednicky a
rozpínání uvnitr. Když si sáhnete na zadní stenu
chladnicky, je tam trubicka v mrížce, která pekne hreje.
Aby chladnicka dobre chladila, nesmí stlacený plyn zustat
horký. Proto zadní cást chladnicky nezakrýváme, abychom
umožnili ochlazování mrížky proudícím vzduchem.
Cásti chladnicky (obrázek dodám): 1. kompresor -
pumpa, která stlacuje chladící látku, ta se pritom
ohrívá. 2. kondenzátor - potrubí, kde se zahráté
chladivo okolním vzduchem ochlazuje a zkapalnuje. 3. úzká
trubicka - škrtí proud chladiva deroucího se pod tlakem
z kondenzátoru do výparníku. 4. výparník - je
potrubí, v nemž chladivo vre, rozpíná se a ochlazuje. Toto
potrubí je omotané kolem krabice, ve které je v lednicce
nejvíce zima.
Dríve se používaly v chladnickách jako chladivo freony, ty
ale poškozují ozonovou vrstvu kolem Zeme, proto se dnes již
nepoužívají. Pro teploty chlazení v rozmezí -25°C až 5°C
se používají speciální plyny. Ty pri rozpínání ve
výparníku (pri teplote asi -25°C) vrou a pri stlacování
v kondenzátoru (pri teplote asi 55°C) zkapalnují. Zajímavost: První chladnicka byla zhotovena v roce
1834.
Na další dva dotazy
naleznete odpoved níže ve starších dotazech Odpovedny.
Dotaz: Proč je duha kulatá? Proč je barevná? Proč nemá začátek ani konec? (Michaela Šindelářová)
Odpověď: Alespoň zhruba:
Když vidíme duhu, vidíme vlastně světlo, které jde do našeho oka
poté, co procestovalo kapkou (trošku se tam vevnitř od stěn
kapky podráželo než uteklo ven). Z kapky jde ovšem vějíř světel
různých barev, ale my danou kapku vidíme jen v té barvě, která se nám
strefuje do oka. Červené vidíme všechny kapky od kterých jde světlo v
určitém uhlovém rozmezí, měřeno od osy oka, kterým na duhu koukáme.
Kdyby nám nepřekážela Země, viděli bychom tedy červený kruh. Protože
kruh nemá konec, nemá duha konec.
Z jiných kapek k nám jde světlo
pod jiným úhlem a má ve vějíři jinou barvu, žluté světlo jde k oku od
kapek které jsou blíž k ose pohledu, zelené ještě blíž a fialové
nejbliz. Ještě jednou říkám, že ze všech kapek jde kompletní vějíř
barev, ale vidíme jen tu, která se do nás trefí.
Vbíhání původně bílého paprsků (v něm jsou všechny barvy
smíchaný) od Slunce ve stejném úhlu, ale potom vybíhání barevného
vějíře paprsků je způsobeno tím, že v kapce světlo různých barev
necestuje stejnou rychlostí a to způsobuje, že světla různých barev
opouští kapku v různých směrech.
