Intrebari despre lumina, culori si ceas de cuart

[night!]

1. Cum s-a calculat frecventa cuartului - 32 768 Hz adica 32 768 oscilatii pe secunda ?

2. Cum s-a calculat aceasta frecventa la un ceas atomic unde depaseste 9 milioane oscilatii pe secunda ?

3. Cum potrivesti un ceas atomic sa arate ora exacta, in cazul in care al tau e primul din lume si toate celelalte sunt mult prea inexacte ?
[ La ce bun o pierdere de 1 secunda la 300 milioane de ani daca pierzi 2 cand il potrivesti ? ]

4. Exista culori in intuneric ?

5. Ce culoare are cerul defapt ? Ce culoare are soarele ( culoare reala, nu cea perceputa de ochiul uman respectiv rosu si albastru )

6. Culoarea reala a obiectelor = culoarea perceputa de ochiul uman ?

7. Exista culori nepercepute de ochiul uman ?

8.  Viteza de rotatie a pamantului e aceiasi sau se modifica de la an la an ? [ ziua e constanta 24h ( adica 24 x 3600 x 32 678 vibrati de cuart )  ? ]

9. Cuartul vibreaza de 32 768 ori pe secunda indiferent de locatie [ subpamant, pe munte, in spatiu, pe luna, pe marte, sub apa ]



p.s. sunt elev in clasa a 12 a, intrebarile le-am pus de curiozitate.
am obiceiul sa`mi pun mult prea multe intrebari zilnic, sper sa nu va suparati.

[Adi]

1. Cum s-a calculat frecventa cuartului - 32 768 Hz adica 32 768 oscilatii pe secunda ?

Buna intrebare. Nu stiu exact acum, dar in general tine de mecanica cuantica. Dar intelegi care este fenomenul care se repeta acolo periodic pentru a crea o frecventa?

2. Cum s-a calculat aceasta frecventa la un ceas atomic unde depaseste 9 milioane oscilatii pe secunda ?

Banuiesc ca nu s-a calculat, ci s-a masurat, caci ceasul atomic e de fapt un atom care face ce face si cuartul mai sus.

3. Cum potrivesti un ceas atomic sa arate ora exacta, in cazul in care al tau e primul din lume si toate celelalte sunt mult prea inexacte ?

Buna intrebare, nu stiu sigur, poate prin coventie alegi ca al tau arata ora exacta si restul se iau dupa el.

[ La ce bun o pierdere de 1 secunda la 300 milioane de ani daca pierzi 2 cand il potrivesti ? ]

Sigur nu ia 2 secunde sa il potrivesti, ca nu il potrivesti cu mana, ci se face automat cand ajunge la numarul cutare de ... fenomene care se repeta mai sus si pe care te-am intrebat daca stii care sunt.

4. Exista culori in intuneric ?

Da! Adica daca nu ai lumina ai intuneric si daca ai lumina nu ai intuneric (cel putin acolo pe unde trec fotonii de lumina). Si fiecare foton are o anumita frecventa (culoare). Dar doar fotoni cu frecvente in anumit interval pot fi vazuti de oameni (sub forma de culori), restul nu se vad.

5. Ce culoare are cerul defapt ? Ce culoare are soarele ( culoare reala, nu cea perceputa de ochiul uman respectiv rosu si albastru )

Depinde de unde privesti cerul si in ce conditii. Cand privesti cerul de pe Pamant are ziua o culoare, la apus o alta si noaptea alta. Cand privesti din spatiu poate are mereu aceeasi culoare. La fel si cu soarele. Am scris mai demult un articol amplu pe tema asta, pe intelesul tuturor, il gasesti aici.

6. Culoarea reala a obiectelor = culoarea perceputa de ochiul uman ?

Pentru cele care emit lumina in intervalul de frecvente la care e sensibil ochiul uman (spectrul vizibil), da.

7. Exista culori nepercepute de ochiul uman ?

Da, numai ca atunci de obicei nu se mai numesc culor. Dar exista frecvente de lumina ce nu sunt vazute de ochiul uman: microunde, infrared, ultraviolet, raze X, raze gamma, etc. Sunt si ele culori pe care nu le putem vedea, sau ele nu sunt culori? Tine de o definitie "umana" a culorii. Pentru natura sunt unul si acelasi lucru, anume frecvente. De aia natura are definitii univesale, pe cand omul are definitii in general din experienta lui de viata. De aceea cele ale naturii sunt cele corecte.

8.  Viteza de rotatie a pamantului e aceiasi sau se modifica de la an la an ? [ ziua e constanta 24h ( adica 24 x 3600 x 32 678 vibrati de cuart )  ? ]

Se modifica de la an la an, ba chiar de la zi la zi, dar foarte putin. Tocmai de aia durata unei secunde (adica durata unei zile impartita la 86400) nu mai poate fi un mod de masura a timpului, ci s-a dat de unul mai precis, care nu depinde de planeta noastra, care ar fi valabil si pe alte planete al fel, adica frecventa de ... a cuartului sau a altui sistem atomic.

9. Cuartul vibreaza de 32 768 ori pe secunda indiferent de locatie [ subpamant, pe munte, in spatiu, pe luna, pe marte, sub apa ]

Da, tocmai asta e puterea lui!

p.s. sunt elev in clasa a 12 a, intrebarile le-am pus de curiozitate.
am obiceiul sa`mi pun mult prea multe intrebari zilnic, sper sa nu va suparati.

Ne bucuram ca pui intrebari si ca ai spus la ce clasa esti, ca sa stim ca ce nivel sa iti raspundem. Cum sa ne suparam? Ne bucuram chiar. Cum esti intra-a 12, inseamna ca ai studiat la fizica despre atomi si mecanica cuantica si atunci poti intelege mai usor cum e cu cuartul. Asadar, care e fenomenul care se repeta periodic la cuart de ii da o frecventa?

[HarapAlb]

1. Cum s-a calculat frecventa cuartului - 32 768 Hz adica 32 768 oscilatii pe secunda ?

Ideea era sa fie multiplu de 1024
In general poti folosi un cristal de cuart de orice frecventa si dupa aceea iti construiesti un divizor de frecventa adecvat aplicatiei. In cazul celui de 32768 divizezi frecventa cu 32*1024 ca sa ajungi la 1s. Cu cat trebuie divizata frecventa unui cuart de 4MHz ca sa ajungi la 1Hz ?

3. Cum potrivesti un ceas atomic sa arate ora exacta, in cazul in care al tau e primul din lume si toate celelalte sunt mult prea inexacte ?
[ La ce bun o pierdere de 1 secunda la 300 milioane de ani daca pierzi 2 cand il potrivesti ? ]

Cu el se masoara intervale de timp, nu "ora absoluta". Nu exista o ora absoluta, orele sunt o conventie.

4. Exista culori in intuneric ?

Nu, nimeni nu poate vedea in intuneric, nu exista lumina

5. Ce culoare are cerul defapt ? Ce culoare are soarele ( culoare reala, nu cea perceputa de ochiul uman respectiv rosu si albastru )

Ar trebui sa fie un galben-verzui, vezi curba de emisie: http://csep10.phys.utk.edu/astr162/lect/sun/spectrum.html

7. Exista culori nepercepute de ochiul uman ?

Sunt multe "culori" (frecvente) nepercerpute de ochiul uman, infrarosii, ultraviolete ... Culoarea este o senzatie, citeste mai mult aici: http://en.wikipedia.org/wiki/Color

9. Cuartul vibreaza de 32 768 ori pe secunda indiferent de locatie [ subpamant, pe munte, in spatiu, pe luna, pe marte, sub apa]

Nu vibreaza la fel. Exista niste abateri in functie de conditiile de lucru, cel mai mult depinznd de temperatura http://en.wikipedia.org/wiki/Crystal_oscillator

[night!]

Asadar, care e fenomenul care se repeta periodic la cuart de ii da o frecventa?

Pai e vorba de efectul piezoelectric, cuartul cand vibreaza produce curent electric si invers, vibreaza cand e strabatut de curent electric.

Cu cat trebuie divizata frecventa unui cuart de 4MHz ca sa ajungi la 1Hz ?

incerc un raspuns :-s...3.90 ?

2. Cum s-a calculat aceasta frecventa la un ceas atomic unde depaseste 9 milioane oscilatii pe secunda ?

Banuiesc ca nu s-a calculat, ci s-a masurat, caci ceasul atomic e de fapt un atom care face ce face si cuartul mai sus.

Bun, cum s-a masurat ?

[Adi]

Vad ca la intrebarea daca exista culori pe intuneric eu si HarapAlb am raspuns diferit. Cred ca amandoi am raspuns corect, caci am inteles lucruri diferite prin intrebare. Daca consideri intunericul ca fiind complet, atunci nu exista nici un foton de lumina si atunci nu le vezi. Asa a considerat HarapAlb intrebarea. Eu am considerat ca ai intuneric ca noaptea si o singura culoare (cum ar fi un laser). Atunci ai vedea culori acolo pe unde merge laserul.

Ideea e ca intunericul e absenta luminii si putem vorbi de culori doar acolo unde exista lumina.

[graethel]

6. Culoarea reala a obiectelor = culoarea perceputa de ochiul uman ?

Pentru mine culoarea unui obiect care nu emite radiatie proprie este de fapt un indiciu pentru ce poate el reflecta din radiatia cu care este "luminat". De exemplu frunzele se vad verzi pentru ca nu absorb radiatia cu lungimea de unda corespunzatoare verdelui. Eu as spune ca un obiect are o culoare diferita in functie de tipul de radiatie cu care e luminat. Daca il luminezi cu lumina alba (cum e cea care vine de la soare) va avea o culoare. Daca il luminezi cu o radiatie cu un spectru mai restrans va avea alta culoare. Prin culoare inteleg ceea ce percepe ochiul uman.

Obiectele nu reflecta/ emit numai radiatie din spectrul vizibil pentru ochiul uman. Deci un aparat care poate "vedea" si in alte spectre decat cel vizibil va vedea alta "culoare"(= cumul de radiatii reflectate de obiect si percepute de observator, din punctul meu de vedere) pentru acelasi obiect. 

[mircea_p]

Fizicienii au tendinta sa foloseasca termenul "culoare" oarecum sinonim cu frecventa radiatiei.
In general insa culoarea perceputa de ochi depinde de mai multe variabile, frecventa fiind doar una din ele.
Aceeasi senzatie de culoare poate fi produsa de o radiatie monocromoatica, de o combinatie de doua sau mai multe radiatii monocromatice sau de un spectru continuu. De asemenea culoarea perceputa depinde de iluminare si de contrastul cu obiectele din jur. Numeroase iluzii optice se bazeaza pe (si ilutreaza) aceste proprietati ale ochiului.
In conlcuzie, daca prin culoare intelegem senzatia de culoare, intrebarile de genul "care e culoarea reala" nu au sens. Daca prin culoare intelegem sensul mai restrans, fizic, atunci intrebarea de fapt insemana "care e spectrul de emeisie sau absortie" al corpului respectiv.

Intebarea "exista culoarea pe intuneric"? mi se pare similara cu "exista gustul daca n-am nimic in gura?"

[mircea_p]

Pai e vorba de efectul piezoelectric, cuartul cand vibreaza produce curent electric si invers, vibreaza cand e strabatut de curent electric.

Corect in legatura cu efectul piezoelectric. Cuartul e izolator asa ca nu e strabatut de curent electric (daca nu te referi cumva la curentul "de deplasare"). Se aplica o tensiune, pe doua fete ale cristalului,  ca la un condensator.
Frecventa de rezonanta nu e o caracteristica a materialului ci depinde de forma si dimensiunile bucatii respective de material (si de modul cum este fixat).
Frecventa se alege, dupa criterii de genul celor indicate de HarapAlb, si apoi cristalul se proiecteaza sa aiba frecventa respectiva.
Daca vrei sa calculezi frecventa unei anumite piese de cuart, se pot gasi formule de calcul, pentru forme regulate. Trebuie doar sa masori dimensiunile si sa cauti valoarea modulelor de elasticitate.

[mircea_p]

8.  Viteza de rotatie a pamantului e aceiasi sau se modifica de la an la an ? [ ziua e constanta 24h ( adica 24 x 3600 x 32 678 vibrati de cuart )  ? ]

Perioada de rotatie a Pamntului nu e 24 de ore. Cele 24 de ore sant o rotunjire a perioadei de rotatie care e 23h si ceva. La fel cum perioada de revolutie nu e exact 365 de zile ci 365 si vreo 6 ore.
Pentru a recupera cele 6 ore avem anii bisecti (in 4 ani, 6 ore dau o zi in plus).

Perioada de rotatie in jurul axei se schimba in timp, in mod continuu (nu de la an la an). Tendinta generala este de a creste (rotatia incetineste) dar cred ca sant si fluctutii in sus si in jos fata de tendinta generala.

Calendarul se sincronizeaza cu miscarea pamantului pe baza observatiilor astronomice. La fel se poate masura durata zilei (exista de fapt mai multe definitii ale zilei) sau a anului.