FyzWeb  odpovědna

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


nalezeno 11 dotazů obsahujících »kmitat«

10) Zvuk ve vakuu?15.03.2002

Dotaz: Šíří se zvuk ve vakuu? Jestli ano, jakou rychlostí? Jestli ne, tak proč? (Hanicka Sojkova)

Odpověď:

Odpověď: Zvuk se šíří POUZE ve hmotném prostředí (to které obsahuje nějaké částice). Je to podélné vlnění (představte si to např. jako řadu lidí (částic prostředí) první člověk se začne kývat ve směru a proti směru řady, rozkývá tak dalšího, který stojí za ním, ten rozkývá dalšího atd. Tímto způsobem se šíří zvuk od zdroje zvuku do prostředí. Ve vakuu žádné částice nejsou, proto se zvuk ve vakuu nešíří. Není tam totiž nic, co by mohlo kmitat. Pěkný pokus na důkaz tohoto tvrzení - do vývěvy dát zvonící zvonek (viz. obrázek). S vyčerpáním vzduchu zmizí i zvuk zvonku, i když zvonek dál zvoní (vidíte, jak sebou zběsile škube, přesto nic neslyšíte).
O rychlosti zvuku v různých prostředích se můžete dočíst v dalších dotazech tohoto archivu.

(M. Urbanová)   >>>  

11) Index lomu světla15.03.2002

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)   >>>