Fizyka LO Turek
Start
Nauczyciele
Nauczanie
Konkursy
Ciekawostki
Aktualności
Astronomia
Struktura materii
Doświadczenia domowe
Testy z fizyki
Spis treści i wyszukiwarka
Hosted by:
W kręgu fizyki LO Turek
« Poprzednia  Następna »
Czy wiesz, że..

widzenie w świetle rozproszonym
Barwy ciał w świetle odbitym
Jeśli na ciało pada światło białe, czyli składające się ze wszystkich długości fali (inaczej wszystkich barw), to na ogół część długości fali jest pochłaniana (absorbowana) przez to ciało, natomiast część jest odbijana a dokładniej rozpraszana, bowiem światło padając na przedmiot odbija się pod różnymi kątami, co daje wrażenie "wysyłania" światła przez przedmioty. Mieszanina długości fali odbitych (rozproszonych) decyduje o kolorze tego ciała. Jeśli ciało całą wiązkę odbija to ma barwę białą, jeśli wszystko pochłania to postrzegamy to ciało jako czarne. Przedmiot o barwie czerwonej pochłania wszystkie długości fali oprócz wąskiego zakresu długości odpowiadającemu kolorowi czerwonemu. Jeśli oświetlimy ten przedmiot światłem zielonym to jego barwa będzie czarna. Podobnie jest z innymi "czystymi" kolorami, czyli takimi, które składają się tylko z wąskiego zakresu długości fali charakterystycznego dla danego koloru.
koło barw Jeśli natomiast przedmiot pochłania wybiórczo tylko pewien wybrany zakres długości fali, to dla naszych oczu dotrze wówczas promieniowanie odbite zubożone o ten przedział długości fali. Nasz mózg, do którego docierają informacje z oka o widzianym przedmiocie odbiera kolor dopełniający w stosunku do zakresu promieniowania pochłanianego. Barwę obiektu można wtedy określić za pomocą koła barw (patrz rysunek obok). Kolorowi pochłoniętemu przez przedmiot odpowiada barwa znajdująca się po przeciwnej stronie koła barw. Przedmiot pochłaniający wąski zakres dla koloru zielonego ma barwę czerwonopurpurową, pochłaniający żółty widzimy jako fioletowoniebieski, a absorbujący kolor czerwony odbieramy jako niebieskozielony. Dla przykładu, substancje zawierające barwnik zwany beta karotenem pochłaniają w dużym stopniu promieniowanie z zakresu od 400 do 500nm, co odpowiada przede wszystkim światłu o kolorze zielononiebieskim. Zgodnie z kołem barw, zakres kolorów dopełniających w tym wypadku zawiera różne odcienie żółtego, pomarańczowego i czerwonego. Części roślin zawierające beta karoten, tak jak korzeń marchewki, widzimy więc jako pomarańczowe. Na ogół substancje pochłaniają szerszy zakres długości fali, obejmujący kilka kolorów, więc kolory dopełniające dla tych przedmiotów mają rozmaite odcienie i stąd świat jest taki kolorowy.
Przy oświetleniu sztucznym docierająca do przedmiotu wiązka światła może nie zawierać wszystkich długości fali z zakresu widzialnego, więc odbite światło może być nieco inne niż przy świetle dziennym. Kreacje wieczorne zawsze wyglądają nieco inaczej niż w dzień. Dlatego kupując nowe ubrania powinniśmy zobaczyć je przy świetle dziennym.

Przedmioty czarne i białe
Przedmioty czarne, na które pada światło słoneczne, bardzo się nagrzewają, ponieważ pochłaniają światło o wszystkich barwach. Natomiast przedmioty białe są chłodniejsze, ponieważ odbijają wszystkie długości fali czyli barwy. Dlatego w ciepłych krajach, a u nas w upalne dni, dobrze jest wkładać ubrania wykonane z białych tkanin.
Zgodnie z prawem Kirchhoffa zdolność wysyłania (emisji) promieniowania jest proporcjonalna do zdolności absorpcyjnych (inaczej pochłaniania), czyli czym więcej światła ciało pochłania tym więcej promieniowania również może wysyłać. Przedmioty czarne wysyłają więc dużo promieniowania cieplnego, wobec tego w nocy, gdy jest ciemno i promieniowanie nie pada na człowieka, w ciemnym ubraniu jest zimniej niż w jasnych, które emitują mniej ciepła.

Filtry światła
W teatrach i na koncertach muzycznych często używa się filtrów światła. Są to kolorowe, przezroczyste szkła umieszczane na reflektorach. Przez filtr przechodzi jedynie światło o barwie odpowiadającej kolorowi szkła. I tak na przykład przez filtr czerwony przechodzi jedynie światło czerwone. Wszystkie inne barwy są przez ten filtr pochłaniane.
składanie barw
Mieszanie barw
Barwny obraz w odbiorniku telewizyjnym tworzy się w wyniku mieszania barw. Każdy punkt obrazu na ekranie telewizora składa się z trzech małych, kolorowych, świecących kropeczek o barwach: czerwonej, niebieskiej i zielonej, zwanych barwami podstawowymi. I tak w czerwonej części obrazu świecą tylko kropki czerwone, w niebieskiej - tylko niebieskie, a w zielonej - tylko zielone. Tam, gdzie widzimy barwę żółtą, świecą kropki zielone i czerwone, a w części białej świecą kropki o wszystkich trzech barwach podstawowych.

paw
Znaczenie barw zwierząt
Barwy mają duże znaczenie w życiu zwierząt. Samce wielu gatunków (np. pawie) znajdują partnerki dzięki jaskrawym kolorom. Inne zwierzęta dzięki zabarwieniu skóry lub piór mogą chronić się przed wrogami, np. kameleon, zmieniając kolor skóry, upodabnia się do tła i pozostaje niewidoczny dla swoich wrogów. Kwiaty wyróżniają się kolorem, aby zwabić owady, które je zapylają.
wysyłanie światła
Emisja światła
Każde ciało o temperaturze poniżej 500°C wysyła promieniowanie zwane promieniowaniem cieplnym lub podczerwonym. Substancja podgrzana do temperatury wyższej niż 500°C jest źródłem światła widzialnego. Barwa wysyłanego (emitowanego) przez ciało światła zależy od jego temperatury. Ciała o temperaturze około 800°C świecą światłem czerwonym, o temperaturze 950°C świecą światłem pomarańczowym, o temperaturze 1200°C wysyłają światło żółte. Światło wysyłane przez ciała o jeszcze wyższych temperaturach zawiera także barwę niebieską. Połączenie wszystkich barw tworzy światło białe. Zależność barwy podgrzanego przedmiotu od jego temperatury wykorzystuje kowal, który chcąc nagrzać w kuźni metalowy przedmiot do żądanej temperatury, obserwuje jego barwę.
Jeśli temperatura ciała wynosi około 3000°C to wysyła ono również promieniowanie nadfioletowe. Ze wzrostem temperatury wzrasta ilość tego promieniowania. Silnym źródłem nadfioletu jest Słońce, którego temperatura powierzchni wynosi 6000°C.

Zależność oporu przewodników od temperatury
Opór elektryczny przewodników metalicznych wzrasta wraz ze wzrostem temperatury. W wyższej temperaturze jony sieci krystalicznej drgają mocniej. drgają mocniej. Wówczas elektrony swobodne, poruszające się w przewodniku ruchem uporządkowanym, doznają więcej zderzeń z jonami, ich ruch jest więc bardziej utrudniony.

Opór cieczy i gazów
Prąd elektryczny może również płynąć w cieczach (tylko takich, których cząsteczki rozpadają się na jony pod wpływem wody - nazywamy je elektrolitami), w zjonizowanych gazach oraz półprzewodnikach. W tych materiałach wraz ze wzrostem temperatury opór maleje bowiem w wyższej temperaturze rośnie liczba nośników prądu i prąd może płynąć łatwiej.
żarówka
Sprawność żarówki
Najbardziej popularnymi elektrycznymi źródłami światła są żarówki. Jednak tylko około 20% pobranej mocy przez żarówki energii elektrycznej zamienia się na energię świetlną. Pozostałe 80% energii stanowią straty, ponieważ część energii zostaje zużyta na ciepło przekazane otoczeniu. Obecnie wprowadzane są żarówki oszczędnościowe, które są w rzeczywistości tzw. lampami wyładowczymi. W lampach tych energia świetlna powstaje w wyniku pobudzenia do świecenia gazu i tylko minimalna ilość energii elektrycznej zamieniana jest na przekazanie otoczeniu ciepła. Sprawność takiej żarówki wynosi 90% (tyle energii zamieniane jest na światło).

Opór człowieka
Prąd elektryczny może płynąć przez organizm człowieka, powodując w skrajnym przypadku śmierć. Opór ciała człowieka zależy od wielu czynników i zmienia się w szerokim zakresie od 1000W do 100000W . Mniejszy opór ma ciało w przypadku uszkodzonego naskórka i mokrej skóry, większy w przypadku, gdy naskórek jest gruby i suchy. Niebezpieczny dla organizmu jest przepływ prądu o natężeniu około 0,025A. Ponieważ z prawa Ohma natężenie prądu jest wprost proporcjonalne do napięcia to wyższe napięcie jest oczywiście bardziej niebezpieczne. Za bezpieczne napięcie dla człowieka przyjmuje się 24 V.

Kserokopiarki
Kopiowanie dokumentów za pomocą kserokopiarki polega na utworzeniu na aluminiowym wałku (pokrytym selenem) elektrycznego obrazu kopiowanego dokumentu. Wałek elektryzuje się dodatnio w miejscach odpowiadających ciemnym partiom dokumentu. Do tych punktów bębna "przyklejają się" naelektryzowane ujemnie cząstki specjalnej substancji, zwanej tonerem, zawierającej mieszaninę cząsteczek węgla i żywicy syntetycznej. W taki sposób na wałku powstaje obraz oryginału. Cała powierzchnia papieru, na którym chcemy wykonać kopię, jest najpierw elektryzowana dodatnio. Papier dociśnięty do aluminiowego walka zbiera zeń ujemnie naładowane cząstki tonera. Na końcu procesu kopiowania papier poddany jest działaniu wysokiej temperatury. Zawarta w tonerze żywica topi się i wraz z cząstkami węgla wnika we włókna papieru, i kopia dokumentu jest gotowa. Na takiej samej zasadzie działają drukarki laserowe.
latarka
100 000J energii
100 000J to energia, którą można uzyskać w wyniku spalenia łyżeczki benzyny, zjedzenia łyżeczki cukru, pół kostki czekolady, dwóch frytek lub wykorzystanie energii elektrycznej zawartej w dziesięciu ogniwach od latarki.

Koszt uzyskania energii
Koszt uzyskania jednej kilowatogodziny energii (1kWh = 3600000J) jest zależny od rodzaju źródła. Wynosi on:
z miejskiej sieci elektrycznej - 38gr,
ze spalenia gazu ziemnego z sieci miejskiej - 10gr,
ze spalenia benzyny - 43gr,
z bateryjek paluszek - 400zł,
z baterii zasilającej kalkulator Casio - 4600zł,
z bateryjki zasilającej aparat dla słabo-słyszących 22000zł.

« Poprzednia  Następna »
Czy wiesz, że..