Zaujal vás nějaký fyzikální jev? Nevíte si rady s jeho vysvětlením? Neváhejte a napište nám svůj dotaz!
nalezeno 26 dotazů obsahujících »vlnovou«
5) Změny světla v materálu a chromatická vada
13. 11. 2007
Dotaz: Dobrý den, měl bych takový malý dotaz. Pokud se mluví o barvě světla, většinou
se uvádí určitá vlnová délka jako její určující faktor. Jenže jelikož prostředí
ovlivňuje rychlost světla a zároveň i jeho vlnovou délku, znamená to, že bych
měl v opticky hustším prostředí, např. ve vodě, vidět barvy zkresleně. Proč tomu
tak není? (Petr)
Odpověď: Především si ujasněme, že prostředí sice mění vlnovou délku světla, nemění však jeho frekvenci. A pravě frekvence (a s ní spojené množství energie připadající na jeden foton) je to, co vnímá neše oko i naprostá většina přístrojů detekujících světlo. Pokud mluvíme o vlnové délce, obvykle tím myslíme vlnovou délku daného světla ve vakuu (a tedy i ve vzduchu, neboť ve vzduchu se od vakua liší jen nepatrně).
Dále je třeba se zmínit o disperzi světla. Prostředí totiž ovlivní rychlost světla různých barev různě. To se projeví především při použítí některých optických prvků, například čoček. Různá rychlost světla různých barev uvnitř čočky totiž znamená i různý index lomu pro různé barvy. A jelikož na indexu lomu záleži, jak moc ke kolmici (resp. od kolmice) se bude světlo lámat, bude výsledným efektem to, že čočka bude lámat červené světlo jinak než modré. Opravdu tedy uvidíte obraz zkreslený. Tuto nepříjemnost nazýváme "chromatická vada" či "chromatická aberace" (z řeckého χρώμα [chróma] = barva a latinského aberrare = odchylovat se). Optická soustava (tedy obvykle několik vhodně volených a zkombinovaných čoček) odstraňující chromatickou vadu se pak nazývá "achromát".
Dotaz: Délka 1m je definována jako 1650763,73 vlnových délek oranžové čáry izotopu 86.
Jaká je vlnová délka oranžové čáry a její frekvence? (Libuše Weinerová)
Odpověď: Nemáte tak úplně pravdu. Délka jeden metr byla původně definována jako jedna desetimilióntina části zemského kvadrantu. O trochu později se za definici metru začala považovat vzdálenost mezi 2 vrypy na platinoiridiové tyči uložené v archívu Mezinárodního úřadu pro váhy a míry v Sévres (Francie). Další změna nastala roku 1960, kdy bylo ustanoveno, že jeden metr je "délka rovnající se 1 650 763,73 násobku vlnové délky záření šířícího se ve vakuu, která přísluší přechodu mezi energetickými hladinami 2p10 a 5d5 atomu kryptonu 86". Ani to však není aktuálně platná definice. Od roku 1983 platí, že jeden metr je "délka dráhy světla ve vakuu během časového intervalu 1/299 792 458 sekundy." Důvod pro poslední změnu je ryze praktický - čas umíme měřit nejpřeněji ze všech fyzikálních veličin a odměřit 1/299 792 458 sekundy je snadnější (a tím i přesnější) než měřit 1 650 763,73 násobku vlnové délky nějakého záření.
Ale zpět k původní otázce: vlnová délka oranžového světla je okolo 600 nm, frekvence pak okolo 5·1014Hz. Přesnou vlnovou délku a frekvenci světla odpovídajícímu přechodu mezi energetickými hladinami 2p10 a 5d5 atomu kryptonu 86 se mi nepodařilo zjistit, nebude však výše uvedeným hodnotám vzdálená.
Dotaz: Dobrý den. Viděl jsem v seriálu Brainiac (Discovery channel), jak za pomocí
kousku drátu a alobalu sestrojili fungující externí anténu na mobil. Chci si
tento experiment také vyzkoušet. Bohužel si pamatuji pouze kusé informace a na
číslo dílu si nevzpomenu vůbec. Pokud se nepletu, délka drátu (anténty) musí mít
přesně nějaký násobek vlnové délky "chytaného" záření. Vyčetl jsem, že se běžně
používají antény velikostí 1/2, 1/4, 1/8, 1/16 lambda. Za pomoci vzorce vlnová
délka = rychlost záření / frekvence jsem vypočítal vlnovou délku 900MHz záření
(pro mobilní telefony se v Evropě používá 900 a 1800MHz), která činí 0,333102,
ale nevím jednotky. Jestli metru nebo milimetru. V pořadu mu to vyšlo nějak nad
tři centimetry. Mohl bych Vás poprosit o pomoc s výpočtem délky drátu (tedy
antény)? Mnohokrát děkuji! (Ondřej Vaverka)
Odpověď: Počítáte správně - stačí vydělit rychlost šíření elektromagnetického vlnění (neboli rychlost světla) jeho frekvencí a vyjde vám vlnová délka. Pokud počítáte v základních jednotkách, tedy rychlost v m/s a frekvenci v Hz, pak vám výsledná vlnová délka vyjde v metrech.
Je dost pravděpodobné, že při výpočtech byla použita frekvence 1900MHz obvyklá u mobilních sítí v USA, potom by totiž vycházelo:
299 792 458 m/s děleno 1 900 000 000 Hz = 0,15778 m
čtvrtvlna s frekvencí 1900MHz by pak měla délku 3,944 cm. Pro evropské frekvence 900MHz a 1800MHz pak vychází délka čtvrtvlny na 8,324 a 4,164 centimetru.
Dotaz: Jaky je rozdil mezi vlnami z mikrovlne trouby (2.45 GHz) a vlnami z bezdratoveho
vysilace (2.4 GHz) na tvorbu bezdratove pocitacove site? Neco jako Lan/Wan,
pouze s tim rozdilem, ze jde vse pres mikrovlnne zareni z bezdratoveho routeru.
Je bezdratovy vysilac, pouzivany misto kabelu a routeru pro pocitacove site,
nebezpecny pro zdravi? (Petr Svoboda)
Odpověď: Z pohledu fyziky se jedná o elektromagnetické záření s velice podobnou frekvencí (a tedy vlnovou délkou). Podstatné však je, že frekvence není zcela stejná - zatímco bezdrátové počítačové sítě využívají relativně neškodné frekvence okolo 2.40 GHz (a samozřejmě i spoutu jiných, záleží na technologiích a standardech), záření v mikrovlnné troubě je schválně naladěno na frekvenci 2.45 Ghz, která odpovídá vlastním kmitům molekul vody... a tedy s molekulami vody také snadno interaguje, nutí je kmitat intenzivněji a tím vodu zahřívá.
Nutno ještě dodat, že zatímco typická domácí bezdrátová počítačová síť bude mít vysílací výkon určitě menší než 1 watt, v mikrovlnné troubě půjde minimálně o stovky wattů.
Dotaz: Dobry vecer. Viditelne svetlo je proud fotonu, ktere se pohybuji konstantni
rychlosti a specialni teorie relativity predpoklada, ze je tato rychlost
konstantni ve vsech inercialnich soustavach. zajimalo by me, jestli se vsechny
bozony pohybuji take nejakou konstantni rychlosti ve vztahu ke vsem inercialnim
soustavam nebo nikoli. Zkratka jestli se konstantni rychlost tyka pouze fotonu
nebo vsech bozonu. Predem diky za odpoved nebo nejake materialy. (johan hornof)
Odpověď: Z teorie relativity plyne, že rychlostí světla se mohou pohybovat pouze částice, jejichž klidová hmotnost je nulová. To fotony splňují. Mnohé bosony (částice s celočíselným spinem a symetrickou vlnovou funkcí) však mají klidovou hmotnost nenulovou a musí se tedy pohybovat vždy pomaleji, než je rychlost světla. Příkladem bosonu s nenulovou klidovou hmotností může být třeba α-částice, což je jádro atomu hélia.
