Welcome, Guest. Please login or register.

Autor Subiect: Intrebari  (Citit de 125288 ori)

0 Membri şi 1 Vizitator vizualizează acest subiect.

HarapAlb

  • Vizitator
Re: Intrebari
« Răspuns #30 : Februarie 05, 2008, 01:11:24 a.m. »
am gasit niste prezentari despre undele electromagnetice pe stiinta.info

Krystyan

  • Vizitator
Re: Intrebari
« Răspuns #31 : Februarie 06, 2008, 12:35:52 a.m. »
am gasit niste prezentari despre undele electromagnetice pe stiinta.info
La mine nu merge sa downloadez arhivele alea.Tu ai reusit?
32.Sa zicem ca in mare am inteles urmatorul lucru:cand un foton interactioneaza cu un atom exista 4 posibilitati:
-fotonul trece prin atom fara sa interactioneze cu el
-fotonul este absorbit de electroni sau de nucleul atomic
-fotonul este reflectat
-fotonul este refractat.
Ce ma intereseaza pe mine este in legatura cu lumina vizibila si anume daca pt. lumina vizibila sunt posibile toate cele 4 cazuri de mai sus si daca da, ce face ca lumina sa se comporte ca in fiecare caz in parte? Adica cand unda trece prin atom,respectiv materie, cand este absorbita,reflectata sau refractata?
33.Ca o subintrebare pt. intrebarea nr. 32 ,in cazul efectului fotoelectric extern si intern, as vrea sa stiu din care cauza uneori electronul sare de pe un nivel energetic pe altul si alteori paraseste atomul?
34.As mai vrea sa stiu de ce undele radio nu prea sunt absorbite de materie (in caz contrar nu s-ar mai transmite semnalele radio la sute de km departare prin diferite tipuri de materie)? Care este cauza acestei invizibilitati a materiei pt. undele radio(si nu numai unde radio) asemanatoare cu sticla pt. lumina vizibila?
35.Apropo de sticla, stii cumva ce caracteristici principale au atomii din sticla pt. a permite luminii sa treaca prin ei? Doar sticla este responsabila de aceasta libera trecere sau si lumina are contributia ei?
36.Este adevarat ca fotonul pierde energie doar cand este absorbit?
Ca un electron sa absoarba un foton, fotonul trebuie sa aiba energia exact cat diferenta de energie dintre cele doua nivele ale electronului, altfel nu are loc absobtia. In spectrul substantelor exista niste linii de absorbtie (sau emisie) care corespund tocami diferentei dintre nivele electronilor.
37.Cate nivele de energie are un electron?
38.Si daca energia fotonului este mai mare sau mai mica decat diferenta de energie dintre cele doua nivele ale electronului, ce se intampla cu fotonul?
Da, mecanismul vederii se bazeaza pe un efect fotoelectric intern, anumite molecule se excita (electronul trece pe o patura superioara) iar apoi excitatia asta este transformata in semnal electric; nu stiu exact mecanismul.
39.Eu am crezut ca (foto)electronul care paraseste atomul ,prin efect fotoelectric extern,
este responsabil de mecanismul vederii fiindca acesta de desprinde din atom si ajunge pe retina.Dar tu spui ca mecanismul vederii se bazeaza pe un efect fotoelectric intern si nu extern.
Electronului nu-i corespunde propriu-zis o traiectorie ci o zona in care se plimba, iti imaginezi ca este ca un nor in jurul nucleului. electronul este undeva in norul acela.
40.Pai daca electronul nu se misca pe o traiectorie, cum se misca el in realitate? Peste tot pe unde am citit spunea ca electronii se invart in jurul nucleului asemanator ca planetele in jurul soarelui.Dar tu spui ca ei nu au o traiectorie propriu-zisa.Care este adevarul? Eu stiu ca orice corp care se misca descrie o traiectorie.Daca electronii nu au o traiectorie a lor, ma gandesc ca uneori se misca iar alteori ... nu se mai misca.Si daca nu se mai misca ,ar trebui sa cada pe nucleu fiindca electronii su nucleul au sarcini electrice diferite.E greu de imaginat.
« Ultima Modificare: Februarie 06, 2008, 12:43:58 a.m. de Krystyan »

HarapAlb

  • Vizitator
Re: Intrebari
« Răspuns #32 : Februarie 06, 2008, 02:40:47 p.m. »
am gasit niste prezentari despre undele electromagnetice pe stiinta.info
La mine nu merge sa downloadez arhivele alea.Tu ai reusit?

mie imi merg, daca vrei ti le trimit prin email.

Citat
32.Sa zicem ca in mare am inteles urmatorul lucru:cand un foton interactioneaza cu un atom exista 4 posibilitati:
-fotonul trece prin atom fara sa interactioneze cu el
-fotonul este absorbit de electroni sau de nucleul atomic
-fotonul este reflectat
-fotonul este refractat.

La nivel atomic este impropriu sa vorbim de reflectie si refractie, denumirea corecta este imprastiere. De altfel si atunci cand unda trece fara sa interactioneze este vorba de un caz particular al imprastierii: o imprastiere inainte. Generalizand vorbim numai in termeni de absorbtie si impratiere. In conditii normale avem numai absorbtie si imprastiere.

Citat
Ce ma intereseaza pe mine este in legatura cu lumina vizibila si anume daca pt. lumina vizibila sunt posibile toate cele 4 cazuri de mai sus si daca da, ce face ca lumina sa se comporte ca in fiecare caz in parte? Adica cand unda trece prin atom,respectiv materie, cand este absorbita,reflectata sau refractata?

Da, sunt posibile cu lumina vizibila, dar si in general cu orice tip de radiatie (infrarosu, microunde, raxe X, gamma ...). Modul cum interactioneaza (absorbtie, impratiere, sau deloc) depind de caracteristicile undelor (polarizatie, lungime de unda - energie): daca unda nu are energie suficienta nu poate fi absorbita de atom, ea poate fi cel mult imprastiata, adica sa-i fie schimbata directia de propagare. Dar daca energia ei este suficient de mica unda trece practic nedeviata.

Citat
33.Ca o subintrebare pt. intrebarea nr. 32 ,in cazul efectului fotoelectric extern si intern, as vrea sa stiu din care cauza uneori electronul sare de pe un nivel energetic pe altul si alteori paraseste atomul?

Asta depinde de energia pe care o castiga in urma absorbtie fotonului: daca energia fotonului este mai mare decat un anumit prag, atunci electronul este smuls efectiv din atomul respectiv (daca energia este si mai mare el chiar poate parasi materialul respectiv si avem efect fotoelectric extern). In scimb daca energia este mai mica decat acest prag electronul va efectua salturi de pe un nivel pe altul (evident cand energia fotonului este egala cu diferenta de energie dintre nivele), insa fara a parasi atomul.

Citat
34.As mai vrea sa stiu de ce undele radio nu prea sunt absorbite de materie (in caz contrar nu s-ar mai transmite semnalele radio la sute de km departare prin diferite tipuri de materie)? Care este cauza acestei invizibilitati a materiei pt. undele radio(si nu numai unde radio) asemanatoare cu sticla pt. lumina vizibila?

Este sunt practic transparente tocmai pentru ca nu au energie suficienta ca sa fie absorbite de electroni. Acum daca vorbim de atmosfera avem molecule, care, spre deosebire de atomi, prezinta si zone de absorbtie in infrarosu si microunde (pot aparea absorbtii prin miscarea de rotatie sau vibratie a moleculei). Undele radio practic nu sunt influentate de moleculele din atmosfera, insa microundele si radiatia infrarosu da. S-au Absorbtia nu se petrece intr-un spectru continuu, ci sunt numai anumite lungimi de unda; astea se cunosc si se evita atunci cand se proiecteaza sisteme de comunicatii prin atmosfera.

Citat
35.Apropo de sticla, stii cumva ce caracteristici principale au atomii din sticla pt. a permite luminii sa treaca prin ei? Doar sticla este responsabila de aceasta libera trecere sau si lumina are contributia ei?

Cum ziceam mai sus, si tipul de sticla, dar si tipul de lumina. Avem sticle speciale: de exemplu fitrele colorate, sau chiar unele care sunt sensibile la polarizatia undei.


Citat
36.Este adevarat ca fotonul pierde energie doar cand este absorbit?

 Un foton poate pierde energie prin "ciocnirea" cu o particla incarcata electric, asta este efectul Compton. El se manifesta cu probabilitate mare incepand din zona raxelor X, in lumina vizibila nu este luat in considerare.

Citat
37.Cate nivele de energie are un electron?

 Are foarte multe nivele de energie, ele sunt puse in evidenta studiind absrobtia radiatiei de catre atomul respectiv.


Citat
38.Si daca energia fotonului este mai mare sau mai mica decat diferenta de energie dintre cele doua nivele ale electronului, ce se intampla cu fotonul?

 Daca e mai mica fotonul "ricoseaza elastic": isi pastreaza energia, insa isi poate schimba directia de propagare. Daca este mai mare decat diferenta insa mai mic decat un anumit prag numit prag de ionizare: energia necesara smulgerii electronului din atom) nu se intampla nimic, insa daca este mai mare de pragul de ionizare electronul absoarbe fotonul si paraseste atomul respectiv.


Citat
39.Eu am crezut ca (foto)electronul care paraseste atomul ,prin efect fotoelectric extern,
este responsabil de mecanismul vederii fiindca acesta de desprinde din atom si ajunge pe retina.Dar tu spui ca mecanismul vederii se bazeaza pe un efect fotoelectric intern si nu extern.

Termenul de intern sau extern se refera la material, nu la atomi. Referitor la atomi avem doar efect fotoelectric (in urma caruia electronul paraseste atomul). Nu cunosc mecanismul fizic de receptie a luminii, s-ar putea sa ai dreptate.


Citat
40.Pai daca electronul nu se misca pe o traiectorie, cum se misca el in realitate? Peste tot pe unde am citit spunea ca electronii se invart in jurul nucleului asemanator ca planetele in jurul soarelui.Dar tu spui ca ei nu au o traiectorie propriu-zisa.Care este adevarul? Eu stiu ca orice corp care se misca descrie o traiectorie.Daca electronii nu au o traiectorie a lor, ma gandesc ca uneori se misca iar alteori ... nu se mai misca.Si daca nu se mai misca ,ar trebui sa cada pe nucleu fiindca electronii su nucleul au sarcini electrice diferite.E greu de imaginat.

 Asta e o poveste lunga  :) A inceput odata cu bazele mecanicii cuantice. Mecanica cuantica nu prezice nici o traiectorie, nu spune pe unde va trece sau a trecut electronii. Tot ceea ce ne spune este probabilitatea de a detecta un electron la o anumita pozitie x si la un anumit moment de timp t. Daca repetam un experiment de 100 de ori, vom detecta electronul in 50 de cazuri (probabilitate de 50%) in x1, in 20 (20%) de cazuri in x2, in 10 (10%) cazuri in x3 .... Oricat ar parea de bizar, asta este tot ce ne spune mecanica cuantica.
 Modelul planetar al atomului a fost introdus la inceputurile mecanicii cuantice, in ziua de azi are valoare didactica. Ne ajuta sa vizualizam cumva ceea ce se intampla in atom, insa ceea ce se petrece cu adevarat nimeni nu stie.
 Uite ca nu cad electronii pe nucleu  :) de problema asta s-au lovit la inceput fizicienii. Ca o ciudatenie: daca se calculeaza pe unde ar putea fi gasit electronul cel mai apropiat de nucleu, se constata ca exista o probabilitate insemnata ca el sa se gaseasca chiar in nucleu!!

 Traiectoria este valabila in fizica clasica, insa in fizica cuantica notiunea de traiectorie isi pierde sensul.

Krystyan

  • Vizitator
Re: Intrebari
« Răspuns #33 : Februarie 07, 2008, 12:30:21 a.m. »
  Iti multumesc ca imi raspunzi la atatea intrebari.E frumoasa fizica.  Dar ....mai poti?  Poate ar trebui sa iau o pauza.Daca doresti imi poti spune.
  Despre arhivele alea poti sa mi le trimiti pe mail daca ai timp.

  41.Deci efectul fotoelectric extern este atunci cand electronul paraseste materialul.Inseamna ca sunt 2 tipuri de efect fotoelectric intern: cand electronul trece de pe un nivel energetic pe altul si cand electronul paraseste atomul, fara sa paraseasca materialul.Este adevarat? Daca da, ce se intampla cu electronul care paraseste doar atomul, neiesind din material?
42.
La nivel atomic este impropriu sa vorbim de reflectie si refractie, denumirea corecta este imprastiere. De altfel si atunci cand unda trece fara sa interactioneze este vorba de un caz particular al imprastierii: o imprastiere inainte. Generalizand vorbim numai in termeni de absorbtie si impratiere. In conditii normale avem numai absorbtie si imprastiere.
Deci la nivel atomic, reflexia si refractia sunt imprastieri ale fotonilor.Si fiindca am inteles de la tine ca fotonii sunt absorbiti doar cand au o cantitate de energie suficient de mare, deduc ca fotonii sunt imprastiati( reflexie si refractie) cand au energie mai slaba.Daca fotonii au energii suficient de slabe ca sa nu fie absorbiti,ei sunt imprastiati si atunci intrebarea nr. 42 este cand se produce relexia si cand se produce refractia?

Un foton poate pierde energie prin "ciocnirea" cu o particla incarcata electric, asta este efectul Compton. El se manifesta cu probabilitate mare incepand din zona raxelor X, in lumina vizibila nu este luat in considerare.
43.In cazul luminii vizibile, cum poate pierde fotonul energie? Poate pierde energie in mod artificial,prin interventia omului, intr-un fel de experiment?
44.Ce se intelege prin faptul ca un foton pierde energie? Isi micsoreaza frecventa si lungimea de unda ori viteza de propagare?

Offline Electron

  • Veteran
  • *****
  • Mesaje postate: 8099
  • Popularitate: +228/-213
Re: Intrebari
« Răspuns #34 : Februarie 07, 2008, 04:15:40 p.m. »
Cand se vorbeste despre unde, fie ele transversale (ex undele electromagnetice) sau longitudinale (ex sunetul) trebuie sa se ia in discutie 4 caracteristici fundamentale:
- viteza de propagare
- lungimea de unda
- frecventa (raportul dintre viteza de propagare si lungimea de unda) -> in cazul undelor electromagnetice, relationata cu "pachetele de unda" = fotonii
- amplitudinea (relationata cu Intensitatea undei, sau "luminozitatea" in cazul luminii vizibile) -> aceasta e o masura a energiei transportate de unda! De retinut ca in cazul undelor electromagnetice, aceasta energie nu poate varia continuu, ci doar in cuante/pachete, fapt demonstrat experimental si baza pentru mecanica cuantica.

De asemenea, fenomenele de reflexie, refractie si absorbtie sunt manifestari macroscopice ale unor fenomene statistice microscopice. Un foton poate fi ori absorbit, ori reflectat, ori refractat (si nu poate fi impartit/taiat in subcomponente), dar o colectie de asemenea fotoni (cum ar fi o raza de lumina) poate fi impartita (statistic) intre cele trei efecte.

In plus, viteza unei unde electromagnetice (de orice lungime de unda) in vid e fixa, egala cu viteza luminii, evident. Trecerea printr-un alt mediu, le deviaza si le scade aceasta viteza, si asta in functie de lungimea de unda. In mod invers, la iesirea dintr-un mediu transparent spre vid, undele electromagnetice sunt din nou deviate, si revin la viteza lor fixa din vid.

e-
Don't believe everything you think.

Krystyan

  • Vizitator
Re: Intrebari
« Răspuns #35 : Februarie 07, 2008, 10:28:06 p.m. »
dar o colectie de asemenea fotoni (cum ar fi o raza de lumina) poate fi impartita (statistic) intre cele trei efecte.

Foarte interesant.Deci intr-un fascicul de raze luminoase, in momentul interactiunii cu un material, o parte din fotoni pot fi absorbiti de material, altii pot fi reflectati iar altii pot fi refractati. Am inteles bine?
M-ar interesa sa stiu ce cauze duc la producerea reflexiei si ce cauze duc la producerea refractiei.

In plus, viteza unei unde electromagnetice (de orice lungime de unda) in vid e fixa, egala cu viteza luminii, evident. Trecerea printr-un alt mediu, le deviaza si le scade aceasta viteza, si asta in functie de lungimea de unda. In mod invers, la iesirea dintr-un mediu transparent spre vid, undele electromagnetice sunt din nou deviate, si revin la viteza lor fixa din vid.

e-
Am un mediu "A" sa zicem si in interiorul acestui mediu mai exista un alt mediu "B" cu proietati diferite de mediul "A".Mediul "B" se afla pozitionat in mediul "A" asemanator unei sfere mai mici intr-o sfera mai mare.Adica ca 2 sfere concentrice. Din textul citat mai sus, inteleg urmatorul lucru:
 Unda in mediul "A" are o anumita viteza de propagare,frecventa, lungime de unda si amplitudine.Cand trece in mediul "B" viteza undei scade sau creste, isi modifica directia de propagare si pierde sau castiga energie (functie de propietatile mediului "B").In momentul cand ajunge din nou in mediul "A", unda isi recapata propietatile pe care le avea in mediul "A" ... CU DE LA SINE PUTERE.Deci inteleg ca un anumit mediu modifica o unda atata timp cat unda sta in mediul respectiv.In momentul cand unda paraseste acel mediu, ea,unda, isi recapata propietatile initiale ca si cum nimic nu s-ar fi intamplat.Asta ai vrut sa spui? Daca da, mi se pare ciudat ca dupa ce viteza undei a scazut la trecerea printr-un mediu, sa creasca automat la iesirea din acel mediu.Inseamna ca unda isi genereaza propria energie.Dar cum?

Offline Electron

  • Veteran
  • *****
  • Mesaje postate: 8099
  • Popularitate: +228/-213
Re: Intrebari
« Răspuns #36 : Februarie 08, 2008, 01:00:48 p.m. »
O sa incep cu o mica remarca: eu nu sunt specialist in aceasta tema, prezint doar ce stiu despre unde, ca pasionat "independent".

dar o colectie de asemenea fotoni (cum ar fi o raza de lumina) poate fi impartita (statistic) intre cele trei efecte.

Foarte interesant.Deci intr-un fascicul de raze luminoase, in momentul interactiunii cu un material, o parte din fotoni pot fi absorbiti de material, altii pot fi reflectati iar altii pot fi refractati. Am inteles bine?
M-ar interesa sa stiu ce cauze duc la producerea reflexiei si ce cauze duc la producerea refractiei.
Da, prima parte e ce spun si eu. Asa cum preciza HarapAlb mai inainte, la nivel microscopic avem de-a face doar cu absorbtie si imprastiere (sau "ciocniri elastice"), ca forme de interactiune intre fotoni si atomii materialului. Eu imi imaginez ca pentru fiecare material, si fiecare unghi de incidenta, imprastierea prin reteaua atomica la nivel microscopic produce fenomenele macroscopice de reflexie si refractie.
Partea de absorbtie, are de-a face, cum s-a spus si inainte, cu "inghitirea" energiei unor fotoni, de atomii materialului. Cea mai mare parte a acestor fotoni absorbiti cedeaza energia lor pentru a "incalzi" materialul (cresterea agitatiei termice a atomilor). Fenomenul prin care unii electroni "inghit" fotoni, ceea ce ii face sa sara pe alte nivele de energie, sau chiar sa scape din atom/material, se petrece doar cand fotonul intalneste electroni "disponibili" si are ori exact energia necesara unui salt intre nivele/orbitali, ori are suficienta energie incat sa scoata electronul de tot din atom, dandu-i si o viteza (ceea ce explica de ce efectul foto-electric nu s-a descoperit prea repede). Nu toti electronii dintr-un atom sunt dispusi sa faca salturi, doar cei de pe ultimele straturi electronice, in cazul unora dintre speciile de atomi.

Ca o observatie, in cazul undelor radio si TV, energia fotonilor e prea mica pentru a produce aceste fenomene de absorbtie in majoritatea materialelor.
O alta observatie interesanta este ca, in timp ce multi pereti sunt destul de "transparenti" pentru undele radio, straturile superioare ale atmosferei terestre, din cauza diferentei de densitate, se comporta ca niste "oglinzi" care intorc spre pamant undele radio pornite spre spatiul cosmic, ceea ce permite ca aceste unde sa faca "ocolul pamantului" (analog cu razele luminoase in fibrele optice) pe distante destul de mari, inainte sa fie atenuate complet (prin pierderea energiei datorata absorbtiei).

Mie cel mai interesant fenomen mi se pare refractia, adica trecerea in dintr-un mediu in altul, cu o scimbare (deviere) de directie. Daca reflexia se poate intelege (intuitiv) usor considerand comportamentul "corpuscular" al undelor (vezi optica geometrica), partea cu devierea in cazul refractiei mi se pare mai greu de intuit.

Citat
In plus, viteza unei unde electromagnetice (de orice lungime de unda) in vid e fixa, egala cu viteza luminii, evident. Trecerea printr-un alt mediu, le deviaza si le scade aceasta viteza, si asta in functie de lungimea de unda. In mod invers, la iesirea dintr-un mediu transparent spre vid, undele electromagnetice sunt din nou deviate, si revin la viteza lor fixa din vid.
Am un mediu "A" sa zicem si in interiorul acestui mediu mai exista un alt mediu "B" cu proietati diferite de mediul "A".Mediul "B" se afla pozitionat in mediul "A" asemanator unei sfere mai mici intr-o sfera mai mare.Adica ca 2 sfere concentrice. Din textul citat mai sus, inteleg urmatorul lucru:
 Unda in mediul "A" are o anumita viteza de propagare,frecventa, lungime de unda si amplitudine.Cand trece in mediul "B" viteza undei scade sau creste, isi modifica directia de propagare si pierde sau castiga energie (functie de propietatile mediului "B").In momentul cand ajunge din nou in mediul "A", unda isi recapata propietatile pe care le avea in mediul "A" ... CU DE LA SINE PUTERE.Deci inteleg ca un anumit mediu modifica o unda atata timp cat unda sta in mediul respectiv.In momentul cand unda paraseste acel mediu, ea,unda, isi recapata propietatile initiale ca si cum nimic nu s-ar fi intamplat.Asta ai vrut sa spui? Daca da, mi se pare ciudat ca dupa ce viteza undei a scazut la trecerea printr-un mediu, sa creasca automat la iesirea din acel mediu.Inseamna ca unda isi genereaza propria energie.Dar cum?
Una din interpretarile scaderii vitezei de propagare la intrarea in materiale "mai dense" ar fi ca fotonii se misca mereu cu aceeasi viteza, chiar si in interstitiile dintre atomii materialelor (stim deja ca un "solid" e mai mult spatiu gol/vid decat materie), dar in solide sau lichide ciocnirile elastice cu atomii/moleculele ii obliga sa faca o serie de miscari de "dute-vino" care ii face sa piarda timpul, desi reusesc sa continue deplasarea "globala" in aproape aceeasi directie cu cea incidenta (din nou, refractia!).
Cu aceasta interpretare, la iesirea din mediul mai dens, fotonii sunt din nou "liberi" si fara atatea obstacole, deci "revin" la viteza de propagare caracteristica mediului mai putin dens.
As preciza doar ca asta nu inseamna ca fotonii "castiga energie" la iesirea din mediul dens. Pentru "particulele" fara masa, cum e cazul fotonilor, ele nu castiga sau pierd energie la schimbarea vitezei (schimbare aparenta in interpretarea de mai sus). Un "foton in repaus" nu mai e un "foton", este energie care e folosita la incalzire sau accelerarea altor particule cazul absorbtiei de catre materie.

O alta precizare: unda revine la directia originala la iesirea din materialul mai dens, doar daca suprafata prin care a intrat si cea prin care iese sunt paralele, deoarece devierea din timpul refractiei depinde de unghiul de incidenta. Asta explica de ce vedem lumina descompusa la trecerea printr-o prisma (sau prin picaturile de ploaie in cazul curcubeului), dar nu si la trecerea prin geamurile de sticla obisnuite.

Sper ca am raspuns cat de cat la intrebarile tale, daca nu, insista. ;)

e-
Don't believe everything you think.

HarapAlb

  • Vizitator
Re: Intrebari
« Răspuns #37 : Februarie 08, 2008, 11:03:48 p.m. »
  Iti multumesc ca imi raspunzi la atatea intrebari.E frumoasa fizica.  Dar ....mai poti?  Poate ar trebui sa iau o pauza.Daca doresti imi poti spune.

mai greu cu timpul liber in ultima vreme, asa ca raspund mai rar.


Citat
  41.Deci efectul fotoelectric extern este atunci cand electronul paraseste materialul.Inseamna ca sunt 2 tipuri de efect fotoelectric intern: cand electronul trece de pe un nivel energetic pe altul si cand electronul paraseste atomul, fara sa paraseasca materialul.Este adevarat? Daca da, ce se intampla cu electronul care paraseste doar atomul, neiesind din material?

 Poti sa-ti imaginezi urmatoarea situatie: consideram materialul ca fiind "o cutie", iar atomul cu electronii in jurul lui stau cu totii bagati in cutie.

 1) Daca vine un foton cu energie suficienta poate sa smulga un electron din atom, dar electronul smuls sa ramana in cutie. El nu mai apartie atomului respectiv si se misca liber prin cutie. Asta este efectul fotoelectric intern; se intalneste in materialele semiconductoare, fotodiodele, fototranzistorii ... toate functioneaza pe baza efectului fotoelectric intern.

 2) Daca vine un foton cu energie si mai mare si smulge un electron, atunci este posibil ca electronul respectiv sa iasa din cutie, "sa rupa peretii cutiei" si devine electron liber. Asta este efectul fotoelectric extern. Pe baza lui functioneaza fotomultiplicatoarele, un fel de "foto-tuburi electronice", facand o analogie cu lampile electronice.

Citat
42 este cand se produce relexia si cand se produce refractia?

 Cum mentiona Electron, reflexia si refractia sunt manifestari macroscopice ale imprastierii (refractia->inainte, si reflexia->inapoi) fotonilor. La nivel microscopic fotonii sunt imprastiati in toate directiile, nu numai inainte si inapoi. Reflexia si refractia apar datorita contributiei tuturor atomilor din material; e ca si cum "s-ar intelege" toti atomii sa imprastie fotonii numai in doua directii, inainte (refractia) si inapoi (reflexia). In mod normal, reflexia si refractia sunt simultane, ele apar impreuna. Energia undei initiale este egala cu suma energiilor undei refractate si a celei refractate.



Citat
43.In cazul luminii vizibile, cum poate pierde fotonul energie? Poate pierde energie in mod artificial,prin interventia omului, intr-un fel de experiment?
44.Ce se intelege prin faptul ca un foton pierde energie? Isi micsoreaza frecventa si lungimea de unda ori viteza de propagare?

43. Exista un proces de imprastiere inelastica, denumit imprastiere Raman, in care fotonul este cumva absorbit si reemis instantaneu, insa o parte din energia sa o poate sa ramana in atom sau molecula. Imprastierea Raman este un proces de ordin 2, adica el se produce in mod normal cu probabilitate mai mica decat impratierea elastica (reflectia si refractia).

44. Fotonul nu-si modifica viteza, ci frecventa (sau lungimea de unda).


 Electron, bine ai intrat in discutie  :)

Offline Electron

  • Veteran
  • *****
  • Mesaje postate: 8099
  • Popularitate: +228/-213
Re: Intrebari
« Răspuns #38 : Februarie 09, 2008, 12:57:20 a.m. »
Citat
44.Ce se intelege prin faptul ca un foton pierde energie? Isi micsoreaza frecventa si lungimea de unda ori viteza de propagare?
44. Fotonul nu-si modifica viteza, ci frecventa (sau lungimea de unda).
Sunt de acord cu acest raspuns, doar daca vorbim de un foton care nu schimba mediul de propagare, in contextul efectului Dopler  (care, printre altele, a dus la concluzia ca Universul e in expansiune).

Daca te apropii de un semafor pe rosu cu viteza prea mare, se poate sa-l vezi verde. Dat fiind ca viteza luminii va fi mereu aceeasi (intr-un mediu dat), inseamna ca apropierea de sursa de lumina face ca fotonii sa para mai energetici (sa le creasca frecventa, sau scada lungimea de unda). Sa nu uitam ca viteza este egala cu produsul dintre frecventa si lungimea de unda, deci la viteza constanta, poate varia frecventa (si deci energia, care e egala cu produsul dintre frecventa si constanta lui Plank).

In schimb, cand un foton trece dintr-un mediu in altul, nu isi schimba energia (ramane la aceeasi frecventa) ci viteza de propagare (si lungimea de unda). Daca stau sa ma gandesc, aceste considerente legate de variatia lungimii de unda permit demonstrarea legii refractiei (relatia dintre unghiul de incidenta si cel de emergenta(sinusurile lor), si raportul dintre viteze). Ca tot suntem aici, indicele de refractie al unui mediu transparent nu e altceva decat raportul dintre viteza luminii in vid, si cea in materialul respectiv.

In cazul interactiunii cu materia, sau "ciocnirea" cu alte particule, fotonul ori e abosorbit total, ori e imprastiat asa cum e. Daca e absorbit (la frecventa initiala) si asta produce un salt electronic, care apoi produce un foton cu alta frecventa (si energie mai mica), atunci avem de-a face cu doi fotoni diferiti (vezi "absorbtia partiala" amintita de HarapAlb). Un foton nu se poate taia in bucati, ca doar de aceea e cuanta de energie.


Citat
Electron, bine ai intrat in discutie  :)
Gracias. :)

e-
Don't believe everything you think.

HarapAlb

  • Vizitator
Re: Intrebari
« Răspuns #39 : Februarie 09, 2008, 02:32:55 a.m. »
Citat
44.Ce se intelege prin faptul ca un foton pierde energie? Isi micsoreaza frecventa si lungimea de unda ori viteza de propagare?
44. Fotonul nu-si modifica viteza, ci frecventa (sau lungimea de unda).
Sunt de acord cu acest raspuns, doar daca vorbim de un foton care nu schimba mediul de propagare, in contextul efectului Dopler  (care, printre altele, a dus la concluzia ca Universul e in expansiune).

 Desigur. Raspunsul meu se referea strict la a doua intrebare.
 Totusi, efectul Compton se manifesta cumva si pe electroni liberi sau numai pe electroni aproape liberi ? Din cate imi amintesc experimentele initiale s-au facut cu grafit (evident fiind solid, electronii sunt cuasi-liberi), insa in descrierea lui se presupunea ca electronul este liber! Daca efectul Compton se manifesta pe electroni liberi am avea un fenomen in care fotonul isi schimba energia (frecventa) fara sa fie "absorbit si reemis"!!
 La nivel microscopic fotonul nu-si modifica viteza de deplasare chiar daca schimba "mediul de propagare", vezi raspunsul de mai jos.


Citat
In schimb, cand un foton trece dintr-un mediu in altul, nu isi schimba energia (ramane la aceeasi frecventa) ci viteza de propagare (si lungimea de unda). Daca stau sa ma gandesc, aceste considerente legate de variatia lungimii de unda permit demonstrarea legii refractiei (relatia dintre unghiul de incidenta si cel de emergenta(sinusurile lor), si raportul dintre viteze). Ca tot suntem aici, indicele de refractie al unui mediu transparent nu e altceva decat raportul dintre viteza luminii in vid, si cea in materialul respectiv.

 Da, e vorba de modul de formare a frontului de unda, folosind principiul lui Huygens. Cand am zis ca viteza fotonilor nu se modifica m-am gandit ca la nivel microscopic nu se intampla nimic cu ei, ci doar petrec mai mult timp "ciocnindu-se" de atomi si de aceea au viteza efectiva mai mica (argumentul asta l-am vazut si la tine, si am discutat si cu Adi intr-un topic mai vechi). Vezi ca, incercand sa raspundem la intrebari, amestecam notiuni din teorii diferite (de ex. fotonul si indicele de refractie), nu stiu ce mai inteleg ceilalti...

Citat
In cazul interactiunii cu materia, sau "ciocnirea" cu alte particule, fotonul ori e abosorbit total, ori e imprastiat asa cum e. Daca e absorbit (la frecventa initiala) si asta produce un salt electronic, care apoi produce un foton cu alta frecventa (si energie mai mica), atunci avem de-a face cu doi fotoni diferiti (vezi "absorbtia partiala" amintita de HarapAlb). Un foton nu se poate taia in bucati, ca doar de aceea e cuanta de energie.

 Este adevarat ca un foton nu se poate taia in bucati. Insa cazul efectului Raman, si in general in efectele de ordin 2, fotonul nu este absorbit si reemis efectiv, procesul se petrece prin intermediul unor stari virtuale ale sistemului. Experimental nu poti masura sistemul dupa ce a absorbit si inainte de a reemite fotonul.

Krystyan

  • Vizitator
Re: Intrebari
« Răspuns #40 : Februarie 10, 2008, 02:24:14 p.m. »
Am desenat in figura 10 o patura de atomi si niste unde care trec prin patura.Bulinele rosii ar fi nuclele atomice iar cercurile mov inchis pline din jurul lor ar fi invelisul atomic.Nu sunt la scara, sunt mult mai mici nucleii atomici dar sa aproximam.Figura 11 este un detaliu al figurii 10.
45.Cam asa trec undele printr-un material? Adica in functie de cum intalnesc nucleii atomici(frontal sau mai in lateral) unele unde sunt reflectate inapoi(liniile galbene),altele sunt reflectate in lateral(liniile verzi) iar altele sunt refractate inainte(liniile bleu).
46.Se observa ca ultima linie bleu de jos trece in linie dreapta,deci nu intersecteaza nimic si nu este deviata.Este posibil acest caz?
47.O intrebare foarte importanta pt. mine:de ce undele radio au o energie atat de mica si din ce cauza au lungimi de unda atat de mari?
48.O intrebare despre fotoni: pe unde am citit fotonii sunt descrisi prin propietatile lor,adica prin ceea ce fac.Dar nu se spune nicaieri ce sunt ei de fapt.Adica din ce sunt alcatuiti si cum se formeaza.Stie cineva mai mult? Uite,de exemplu, vantul are o propietate asemanatoare cu a fotonilor: cand bate ii simt presiunea pe care o interpretez ca o masa dar cand nu mai bate nu il mai simt.Deci si vantul are masa de repaus zero.Inseamna ca si fotonii,ca si vantul,nu au o masa propriu-zisa,energia pe care o raspandesc da senzatia de masa,nu?
49.Toate undele din spectrul electromagnetic ajung pe pamant de la soare? Sau undele de la soare au o singura lungime de unda si cand ajung pe pamant isi maresc sau micsoreaza lungimea de unda?
50.Stie cineva de unde pot sa aflu mai detaliat cum sunt asezati atomii din organismul uman? Am inteles ca este ceva mai complex decat la materialele din natura.
Si ultima,ca sunt prea multe....
51.Prin ce difera ,la nivel microscopic,o raza reflectata de o raza incidenta?Ce contine in plus sau in minus? Stiu ca aceasta raza reflectata este cea care cade pe retina umana si este responsabila de mecanismul vederii.
« Ultima Modificare: Februarie 10, 2008, 02:28:46 p.m. de Krystyan »

Offline Electron

  • Veteran
  • *****
  • Mesaje postate: 8099
  • Popularitate: +228/-213
Re: Intrebari
« Răspuns #41 : Februarie 11, 2008, 12:31:06 p.m. »

Krystyan, pentru intrebarile 45, 46 si 48, eu nu pot raspunde, inainte sa vad ce distinctie faci intre urmatoarele concepte: „unda”, „fotoni”, „raza” si „camp (electro-magnetic)”.

Citat
47.O intrebare foarte importanta pt. mine:de ce undele radio au o energie atat de mica si din ce cauza au lungimi de unda atat de mari?
Intrebarea asta imi suna tare ciudat...
Voiai cumva sa intrebi „de ce tocmai undele cu energie mica si lungime de unda mare sunt numite unde radio?”, sau altceva?

Citat
49.Toate undele din spectrul electromagnetic ajung pe pamant de la soare? Sau undele de la soare au o singura lungime de unda si cand ajung pe pamant isi maresc sau micsoreaza lungimea de unda?
Nu. Soarele emite radiatie intr-un spectru foarte restrans, dar nu chiar atat de restrans incat sa emita o singura lungime de unda. Pe Pamant ajung insa radiatii din multe alte surse, una dintre ele fiind chiar faimosul „Big-Bang”! Ca sa nu mai vorbim de radiatiile produse chiar aici pe Pamant (vezi Radio si TV ;))

Citat
50.Stie cineva de unde pot sa aflu mai detaliat cum sunt asezati atomii din organismul uman? Am inteles ca este ceva mai complex decat la materialele din natura.
Iti recomand un tratat de chimie organica. Pentru mine, diferenta majora dintre atomii din materialele organice si cele anorganice, este „complexitatea”. Adica, majoritatea gazelor si lichidelor sunt formate din molecule, dar in general dintr-un numar mic de specii de atomi. Moleculele organice sunt compuse in general dintr-un numar mare de atomi, destul de variati (cu binecunoscuta baza, carbonul), ceea ce face ca fiecare molecula sa fie o „mini-masina” cu un „mecanism” si o „functionalitate” mult superioara oricarei structuri pur si simplu cristaline. Dar sa nu divaghez...

Citat
51.Prin ce difera ,la nivel microscopic,o raza reflectata de o raza incidenta?Ce contine in plus sau in minus? Stiu ca aceasta raza reflectata este cea care cade pe retina umana si este responsabila de mecanismul vederii.
Nimic.
Ce relevanta are faptul ca majoritatea razelor care cad pe retina au fost reflectate? Cand te uiti la Soare, sau la orice alta sursa de lumina, vezi razele emise direct, fara nici o reflexie.

e-
Don't believe everything you think.

HarapAlb

  • Vizitator
Re: Intrebari
« Răspuns #42 : Februarie 11, 2008, 04:17:43 p.m. »
Am desenat in figura 10 o patura de atomi si niste unde care trec prin patura.Bulinele rosii ar fi nuclele atomice iar cercurile mov inchis pline din jurul lor ar fi invelisul atomic.Nu sunt la scara, sunt mult mai mici nucleii atomici dar sa aproximam.Figura 11 este un detaliu al figurii 10.
45.Cam asa trec undele printr-un material? Adica in functie de cum intalnesc nucleii atomici(frontal sau mai in lateral) unele unde sunt reflectate inapoi (liniile galbene),altele sunt reflectate in lateral(liniile verzi) iar altele sunt refractate inainte(liniile bleu).
46.Se observa ca ultima linie bleu de jos trece in linie dreapta,deci nu intersecteaza nimic si nu este deviata.Este posibil acest caz?

 Reiterez intrebarea lui Electron, daca pana acum ai inteles distinctia dintre raze, unde si fotoni. Asta pentru ca aici noi folosim notiunile astea impreuna cu diverse argumente  care privesc in particular fiecare din aceste notiuni. Incearca sa citesti primele capitole din carte pe care ti-am trimis-o.
 Revenind la desenele pe care le-ai trimis. In esenta este corect ce ai desenat, insa nu este completa. Fiecare unda va fi imprastiata de fiecare atom, iar la iesire in punctul X trebuie sa insumezi contributiile undelor ce vin de la fiecare atom.  Astfel se observa ca undele nu pot iesi in orice directie, ci dopar pe niste directii determinate de modul de aranjare al atomilor (daca ei formeaza patrate, hexagoane, pentagoane...) Evident ca vor fi si unde reflectate, insa numai dupa anumite directii. Se poate intampla ca in unele locuri de la iesire suma contributiilor sa fie zero si practic acolo nu avem camp electromagnetic!
 Am atasat o imagine ca sa-ti faci o ideea de cum se formeaza campul electromagnetic la iesire. Desenul meu nu este complet, ar fi trebuit sa reprezint sageti de la toti atomii catre puntcul de iesire.

Citat
47.O intrebare foarte importanta pt. mine:de ce undele radio au o energie atat de mica si din ce cauza au lungimi de unda atat de mari?

 Lungimea de unda este data de perioada oscilatiilor campului electric. In cazul undelor electromagnetice oscilatiile sunt produse in niste dispozitive denumite oscilatoare. Fiecare oscilator din-asta are niste proprietati fizice si nu poate genera oscilatii de perioada oricat de mici. De exemplu undele radio se pot genera in circuite cu bobine, condensatori, pe cand microundele se produc in dispozitive semiconductoare (de dimensiuni micrometrice).
 Poti avea o unda radio de intensitate mare, depinde de marimea campului electric. Energia lor nu este limitata.

 Lungimea de unda a undelor radio este o caracteristica a lor, nu se poate aduce o justificare. De fapt corect ar fi: undele radio sunt unde electromagnetice de o lungime de unda, sa zicem, lambda=1Km.


Citat
48.O intrebare despre fotoni: pe unde am citit fotonii sunt descrisi prin propietatile lor,adica prin ceea ce fac.Dar nu se spune nicaieri ce sunt ei de fapt.Adica din ce sunt alcatuiti si cum se formeaza.Stie cineva mai mult? Uite,de exemplu, vantul are o propietate asemanatoare cu a fotonilor: cand bate ii simt presiunea pe care o interpretez ca o masa dar cand nu mai bate nu il mai simt.Deci si vantul are masa de repaus zero.Inseamna ca si fotonii,ca si vantul,nu au o masa propriu-zisa,energia pe care o raspandesc da senzatia de masa,nu?

 Da, fotonii sunt descrisi de proprietatile lor. Sunt niste particule de anumite caracteristici: masa de repaus zero, polarizare (adica spin) 1, energie E. Ei sunt particule elementare, nu mai sunt alcatuiti din nimic, cel putin in momentul actual nu avem nici un indiciu.
 Analogia cu vantul e buna pana la un punct. Cand bate, vantul nu are masa, adica nu este afectat de gravitatie, pe cand fotonul da.


Citat
51.Prin ce difera ,la nivel microscopic,o raza reflectata de o raza incidenta?Ce contine in plus sau in minus? Stiu ca aceasta raza reflectata este cea care cade pe retina umana si este responsabila de mecanismul vederii.

 La nivel microscopic undele imprastiate (reflectate si refractate) pot diferi de unda incidenta prin, de exemplu, polarizatie si/sau faza. Chestia este ca ochiul uman nu este sensibil la polarizatia si la faza undelor, insa experimental se pot determina schimbarile astea. De exemplu, in urma reflectiei pe un geam obisnuit isi schimba polarizatia (numai ca ochii nostri nu sesizeaza schimbarea asta); asta o poti verifica cu un filtru polarizor folosit la aparatele de fotografiat.

Krystyan

  • Vizitator
Re: Intrebari
« Răspuns #43 : Februarie 14, 2008, 11:46:47 p.m. »
     Am citit de curand un articol aici http://www.stiinta.info/news/246/52/ din care am inteles ca lumina venita de la soare contine toate culorile,adica fasciculul,cred eu,de raze luminoase contine unde electromagnetice cu lungimi de unda cuprinse intre 400-700 nm.OK.Si atunci,in functie de cum sunt aranjati atomii unui material,unele din aceste unde vor fi absorbite de material iar altele vor fi reflectate.(Despre refractie,parerea mea este ca refractia este tot un caz particular al reflexiei pt. ca unde tot reflectate sunt dar inainte.) Deci daca vor fi reflectate unde cu lungimi de unda de cca 700 nm,deci culoarea rosie,atunci materialul va fi perceput ca fiind rosu.In genere,culoarea cu care este perceput materialul este culoarea corespunzatoare lungimii de unda reflectate.Cand ma uit la soare,nu vad nici o unda reflectata,si atunci vad toate lungimile de unda ale spectrului vizibil,deci toate culorile.Stiu ca toate culorile la un loc formeaza culoarea alba.Iata,parerea mea de ce soarele are culoarea alba cand este privit direct,cu ochiul liber.
 Fiindca toate undele din spectrul vizibil pot fi absorbite sau reflectate, as vrea sa stiu :
52a. Cum trebuie sa loveasca o unda un atom pt. ca unda sa fie reflectata? Trebuie sa loveasca nucleul atomic in plin?
52b.Cum trebuie sa loveasca o unda un atom pt. ca unda sa fie refractata? Trebuie sa loveasca nucleul atomic mai in lateral,suficient cat sa-i fie deviata directia?
53.Pt. ca unda sa fie absorbita inteleg ca trebuie sa aiba o anumita energie.Ce propietati ale undei definesc aceasta energie? Nu cred ca lungimea de unda poate contribui la energia undei fiindca si lumina albastra de 400 nm si lumina rosie de 700 nm pot fi absorbite.Reamintesc ca vorbim doar de unde din spectrul vizibil.
54.Mai stiu ca o unda are anumite propietati atat timp cat se afla intr-un mediu.Dupa ce paraseste mediul respectiv,ea revine la propietatile ei "naturale" sa zicem,propietati definite pt. mediul vid.Ma intereseaza sa stiu daca exista metode prin care unor unde (din spectrul vizibil) sa li se aplice niste propietati permanente,indiferent de mediul prin care pot trece.Vreau sa spun prin asta ca daca,dupa ce unei unde i se modifica o lungime de unda, o frecventa sau amplitudine in mod artificial cu interventia omului prin anumite metode cunoscute astazi, exista posibilitatea ca unda sa-si pastreze noile propietati chiar si dupa ce acele metode nu mai actioneaza, deci unda sa ramana asa pt. totdeauna, indiferent de mediul prin care ar putea trece?
55.Presupun ca undele radio si tv sunt unde artificiale,produse de om.Care unde din spectrul electromagnetic sunt artificiale si care sunt naturale?
56.Exista unde naturale cu lungimi de unda mai mari de 1 metru? Daca da,poti sa-mi dai exemplu?
57.Mai exista si alte unde, de natura electromagnetica, in afara de cele din spectrul electromagnetic? Cate tipuri de unda cunoaste fizica, din punct de vedere al naturii lor.De exemplu,undele de natura electromagnetica ar fi un tip de unda.
58.Electronii pot contribui la reflexie,refractie sau absorbtie? Daca da, in ce conditii?

Offline Adi

  • Global Moderator
  • *****
  • Mesaje postate: 11301
  • Popularitate: +15/-7
    • Site personal Adrian Buzatu
Re: Intrebari
« Răspuns #44 : Februarie 15, 2008, 06:20:56 a.m. »
Ma bucura mult sa vad aceasta discutie lunga despre undele electromagnetice si cum HarapAlb si Electron ofera raspunsuri. De asemenea, vad ca articolul meu despre Aurul Albastru si materialele despre unde electromagnetice oferite de liceul Loga din Timisoara sunt si ele mentionate ... Ma bucur ca forumul este util ca mijloc de intalnire a pasionatilor de stiinta.
Pagina personala: http://adrianbuzatu.ro