Zaujal vás nějaký fyzikální jev? Nevíte si rady s jeho vysvětlením? Neváhejte a napište nám svůj dotaz!
nalezeno 22 dotazů obsahujících »dopadající«
8) Teplota vakua
27. 03. 2006
Dotaz: Dobrý den.Chtěl bych se zeptat jaká je teplota ve vakuu? Pokud je to absolutní
nula,tak co je to absolutní nula.Děkuji. (spider-x)
Odpověď: Představme si komoru se zcela vyčerpaným vzduchem. Ve vakuu uvnitř komory i po vyčerpání vzduchu mohou existovat (a také existují) elektromagnetické vlny. Tyto vlny dopadají na stěny nádoby a zahřívají je (předávají jim svou energii), zároveň však stěny nádoby tepelně září (i tepelné záření je ve své podstatě záření elektromagnetické, jeho intenzita pak odpovídá Stefan-Boltzmanově vyzařovacímu zákonu). Pokud je komora izolována od okolního světa, časem se dostane do stavu, kdy intenzita dopadajícího a vyzařovaného elektromagnetického záření se vyrovná. Dostali jsme se tedy do stavu, kdy stěny komory i vakuum jsou v termodynamické rovnováze a můžeme tedy říct, že mají stejnou teplotu. Vakuum má tedy teplotu odpovídající teplotě předmětů, s nimiž je v termodynamické rovnováze.
Teplota vakua ve vesmíru (neboli záření vesmírného pozadí) odpovídá teplotě necelých 3K, tedy přibližně -270°C.
Pozor! Nemá smysl určovat teplotu za situace, že zkoumané prostředí není v termodynamické rovnováze a jsou v něm nezanedbatelné toky energie. To je také důvod, proč se například teplota vzduchu měří vždy ve stínu ("na sluníčku" totiž nemůžeme zanedbat tok energie od Slunce).
Absolutní nula je nejnižší možná termodynamická teplota (0K) odpovídající přibližně -273,15°C.
Dotaz: Dobrý den, zajímalo by mě, na jakém principu funguje expozimetr, jaký jsem dříve
používala při focení, na krabičku dopadne světlo a ručička ukazuje expozici.
Děkuji (krontik)
Odpověď: Pravděpodobně se jednalo o expozimetr se selenovým článkem. Na selenovém článku se po dopadu světla vytváří elektrické napětí úměrné intenzitě dopadajícího světla. Proud vyvolaný tímto napětím pak měříme galvanometrem - a právě jeho ručička nám na stupnici ukazuje doporučenou dobu expozice. Existují samozřejmě i další druhy expozimetrů, některé například využívají vlastností fotoodporu CdS. Fotoodpor sám však nevytváří žádné napětí, takže pro fungování expozimetru je nezbytný zdroj - obvykle elektrický monočlánek či baterie. Většina modernějších expozimetrů je pak postavena na bázi křemíkových fotodiod.
Dotaz: Zajímalo by mě, jak závisi tepelné záření tělesa na barvě tělesa, a materiálu, a
proč u kovů a plamene s teplotou okolo 1500 K je již barva žlutá, zatímco podle
křivky vyzařování absolutně černého tělěsa i u hvězd je až do teploty 3000 K
barva červená, a až 5-6 kK je tato barva žlutá, a jak bych mohl zjistit teplotu
plamene. (Pavel)
Odpověď: Pokud nás zajímá závislost intenzity tepelného záření na tom, jakou barvu má těleso při nízké teplotě (tedy jakou barvu vidíme při pokojové teplotě), pak lze zjednodušeně říct, že čím je těleso tmavší a matnější (tj. čím snáze pohlcuje dopadající světlo), tím více bude také při vysoké teplotě světlo (resp. tepelné záření) vyzařovat. Tato skutečnost je známa jako "Kirchhoffův zákon vyzařování".
Nyní se ještě podívejme na to, jakou barvu rozžhavená tělesa mají (jak se nám jeví). Měření přístroji (zcela v souladu s tzv. Wienovým posunovacímo zákonem) skutečně ukáže, že těleso bude vyzařovat nejvíce v oblasti červeného viditelného světla teprve když jej zahřejeme na několik tisíc kelvinů. Proč tedy vnímáme jako červeně zářící i tělesa chladnější? Protože lidské oko je na různé vlnové délky růžně citlivé a výrazně tak zkresluje výsledek "měření". Jednoduše řečeno těleso při tisíci kelvinech září především v infračervené části spektra a jenom menší část vyzařuje v podobě červeného světla. Naše oko ovšem infračervenou část spektra nevnímá a soustředí se na světlo červené barvy.
Zohledníme-li tuto nedokonalost oka, můžeme pak odhadovat teplotu žhavých těles dle této tabulky:
Dotaz: Co je to antifeflexní vrstva? (Nikola Burešová)
Odpověď: Na rozhraní dvou materiálů s různými indexy lomu (např. čočka brýlí a okolní vzduch) obvykle část dopadajícího světla projde dovnitř a část se odrazí zpět. Takový odraz většinou není žádoucí - obvykle chceme, aby prošlo co nejvíce světla a my tím pádem lépe viděli. Proto na povrch brýlových skel a dalších optických pomůcek bývá nanášena tenká vrstvička jiného materiálu tak, aby se odraz světla minimalizoval.
Dotaz: Potřebovala bych vysvětlit pro úroveň 8.třídy ZŠ, proč letadlo, když ho na
obloze vidíme daleko, se zdá černé a čím blíže, tím lépe jsou vidět barvy.
Předem děkuji za odpověď. (Lucka Vaňková)
Odpověď: Dobrý den, pokusím se o vysvětlení.
Když se díváte na barevný předmět blízko před sebou, vidíte světlo,
které předmět rozptýleně odráží a ve kterém pohlcením některých barev
převládají barvy zbývající. Aby tohle mohlo nastat, musí být příslušné
barvy obsaženy v dopadajícím světle - podívejte se na barevný časopis v
nějakém jednobarevném světle. Podstatné je také to, že ono světlo nesoucí
barvu předmětu je rozptýlené - můžete se podívat z různých úhlů a vidíte
srovnatelný jas.
Světlo odražené od lesklého povrchu (tak, že platí zákon odrazu) si
ponechává svou původní barvu, podívejte se například na odlesk
různobarevných svítících reklam na lesklých různobarevných kapotách aut.
Když se díváte na barevně pomalované letadlo dobře osvětlené zblízka,
vidíte barvy dobře. Když se díváte z větší dálky, tak hraje roli stav
atmosféry, jak jasně věci vidíte. Jasnou barvu můžete vidět dost daleko
(viz obr. 1.jpg, žluté letadlo v levé polovině výřezu je stále dobře
poznat). Rozptýlené světlo nesoucí barevnou informaci ale rychle se
vzdáleností ubývá a atmosféra dále tuto informaci "rozmělňuje". 1.jpg
Letící letadlo ale vidíte obvykle na pozadí velmi jasné oblohy, kdy světla rozptýleného
povrchem letadla je zpravidla málo ve srovnání s jasem oblohy. Pak
letadlo vidíte jako černý flek, podobně jako barevný konec fixu na obr.
2.jpg ve srovnání s 3.jpg.
2.jpg
3.jpg
Letadlo letící ve výšce ale také můžete vidět jako světlý bod, a to v
situaci, kdy odráží paprsky Slunce nebo kdy jeho lesklý povrch odráží
světlo odražené od země a od mraků. Pak vidíte stříbřitý světlý objekt a
také příliš nevnímáte barvu. Trochu to ilustruje obrázek 4.jpg, na kterém
barva zaniká ve srovnání s obr. 5.jpg). Přesto si myslím, že v této
situaci máte dobrou šanci barvy vidět, jen většina dopravních letadel,
které vídáme, mají břicha leskle kovová.
4.jpg
5.jpg
Nespokojte se prosím s mým "vysvětlením", spíš se snažte se podrobněji
dívat kolem sebe, na letadla např. i dalekohledem. Máte-li výhled na
nějakou standardní letovou trasu, dívejte se na ně za různého počasí i
denní doby a napište nám další poznatky.
