Помощь Простые вопросы

N

Nemo

Предлагаю создать топик на тему "простые вопросы", в которой мало понимающие в физике, метематике люди будут спрашивать о том, что им всегда казалось непонятным хоть и повседневным.
если топик не удалят, тогда первый вопрос:
ПОЧЕМУ ЖЕ ВСЕ-ТАКИ НЕБО ГОЛУБОЕ?
 
Б

Бесштанoff

Потому что короткие волны больше рассеиваются, чем длинные.
 
N

Nemo

Почему оно тогда, не фиолетовое...не зеленое, а именно голубое? А на закате вообще красное!!!
 
Ф

Физик

Nemo написал(а):
Почему оно тогда, не фиолетовое...не зеленое, а именно голубое? А на закате вообще красное!!!
Это довольно сложные вопросы :)
Закон Рэлея
Интенсивность рассеянного света обратно пропорциональна четвертой степени длины волны.

Законом Рэлея объясняется голубой цвет неба и красный цвет солнца на восходе и заходе. На восходе и заходе наблюдается свет, в котором в результате рассеяния по закону Рэлея коротковолновая часть спектра (фиолетовая) ослаблена значительно сильней длинноволновой (красной) части. В результате интенсивность длинноволновой части спектра относительно возрастает и воспринимается глазом как красный свет солнца. Относительное изменение интенсивности различный частей спектра будет заметны лишь при достаточно больших расстояниях. Поэтому Солнце в зените, когда проходимая лучами толща атмосферы не очень велика и рассеяние света незначительно, не имеет красного цвета. Однако и в этом случае рассеяние и поглощение существенно изменяют спектральный состав излучения, достигающего поверхности Земли.
При наблюдение неба днем в глаз попадает рассеянное излучение, в котором более сильно присутствует коротковолновая часть спектра, соответствующая голубому цвету.

Матвеев А.Н. Оптика

Теперь от себя:
Рэлеевское рассеяние это рассеяние на частицах меньше 1/10 длины волны (это все условно :) ). Реально для решения этой задачи необходимо учитывать поглощение коротковолновой части спектра озоном в верхних слоях атмосферы.
На вопрос почему не зеленое небо, необходимо:
-при восходе или заходе, взять график спектра излучения Солнца (совпадает с спектром излучения абсолютно черного тела) и найти функцию обратную четвертой степени спектра Солнца. Доля красной области спектра будет максимальной
-в зените, необходимо найти максимум интенсивности рассеянного света из закона Рэлея.
 
Ф

Физик

Бесштанoff написал(а):
Потому что короткие волны больше рассеиваются, чем длинные.
По твоим словам получается, что небо должно быть красным. Упустил, что в глаз попадает рассеянное излучнение.

2All:
Кто смотрел на небо в зените через поляроид?
 

Belle

Ословед
Ну вы даете, я, конечно в физике не очень шарю, но до сегодняшнего дня у меня было стойкое убеждение в том, что толщи воздуха просто имеют голубой цвет, вы мне "Америку открыли", честное слово!
 

Mort

Самец :)
Вопрос #2

Какие аккамуляторы надо разряжать полностью, а какие частично?
 
Ф

Физик

Mort написал(а):
Вопрос #2

Какие аккамуляторы надо разряжать полностью, а какие частично?

Полная разрядка (до отказа прибора, дополнительная разрядка будет только вредить) для Ni-MH и без разницы для Li-ion.
Переразрядка и перезарядка вредит всем аккамуляторам.
 
N

Nemo

Физик написал(а):
По твоим словам получается, что небо должно быть красным. Упустил, что в глаз попадает рассеянное излучнение.

По-моему здесь все верно, коротковолновая часть спекта (голубая) и есть более рассеянная...она-то и попадает в глаз, а менее рассеянная часть (красная) попадает в глаз, если смотреть на солнце.
А в целом вопрос более или менее ясен: голубой цвет неба - это вроде интеграла по всем волнам видимого цвета (учитавая зависимость рассеяния от длины волны, интуитивно можно сказать, что этот интеграл даст примерно голубой оттенок, а на закате, как я понял, просто увеличивается длина пути света в атмосфере, откуда следует появление оранжевых оттенков).
Спасибо за ответы!
 
Ф

Физик

Nemo написал(а):
Я не смотрел!!! Но все-таки. Что видно?
Я тоже не смотрел. Вроде как при вращении поляроида должны появляется темные полосы, что должно свидетельствовать о поляризации рассеянного света.

Вопрос 3

Какое преобразование (амплитуды между передней и задней фокальной плоскостью) осуществляет линза?
 

Mort

Самец :)
Физик написал(а):
Какое преобразование (амплитуды между передней и задней фокальной плоскостью) осуществляет линза?
Для отдельно взятой волны, насколько мне кажется, амплитуда на входе и на выходе из из линзы одинакова. Линза изменяет только направление и фазу волны.:huh:
 
Ф

Физик

Mort написал(а):
Для отдельно взятой волны, насколько мне кажется, амплитуда на входе и на выходе из из линзы одинакова. Линза изменяет только направление и фазу волны.:huh:

Например на линзу падает плоская монохроматическая волна, как всем известно она соберется в фокусе. Т.е. амплитуды разные. Или другой пример, дифракция Фраунгофера на круглом отверстии с помощью линзы. На входе сферическая волна, а в фокальной плоскости картина Эри - чередование темных и светлых колец.

Важное слово в ответе на этот вопрос - преобразование. А какие вы знаете математические преобразования?
 

walrus

Ословед
1. Линза не вносит разности хода (таутохромизм).
2. Линза "смещает поток света". Т.е. суммарный поток остаётся неизменным, но при рассмотрении малых участков наблюдается изменение интенсивности.

То же относится и к дифракции Фраунгофера.
 
Ф

Физик

walrus написал(а):
1. Линза не вносит разности хода (таутохромизм).
2. Линза "смещает поток света". Т.е. суммарный поток остаётся неизменным, но при рассмотрении малых участков наблюдается изменение интенсивности.
То же относится и к дифракции Фраунгофера.

Ты понял, что сам сказал?
- причем тут разность хода, я говорил об интенсивности в передней и задней фокальной плоскости.
- "но при рассмотрении малых участков наблюдается изменение интенсивности" . А на больших не наблюдается? Какой критерий малости? И как имено изменяется амплитуда?
-Линза "смещает поток света". Линза не смещает, а преабразует. Не поток света, а фазу волны.
 

walrus

Ословед
Физик написал(а):
Ты понял, что сам сказал?
- причем тут разность хода, я говорил об интенсивности в передней и задней фокальной плоскости.
Я понял (см. ниже)
Физик написал(а):
- "но при рассмотрении малых участков наблюдается изменение интенсивности" . А на больших не наблюдается? Какой критерий малости? И как имено изменяется амплитуда?
"Малых" значит "конечных". Общий поток света (по всей плоскости) не изменяется
Физик написал(а):
-Линза "смещает поток света". Линза не смещает, а преабразует. Не поток света, а фазу волны.
Разве? Преобразование фазы возможно только при добавлении разности хода. Линза же разности хода не вносит.

Что я имел ввиду:
│---------- ----
│----↑\
│----│ \
│----│ \
F----│----F ----------------------------
│----│ /
│----│ /
│----↓/
│---------- ----
------------------------------> I

Здесь символически приведено распределние интенсивности. Т.е. видно, что общий поток света не изменяется, но происходит изменение распределения интенсивности в прострастве за линзой.

Прошу прощения, никак не могу добиться, чтобы в сообщении отображалось именно то, что я хочу.
 
N

Nemo

По-моему решение состоит вот в чем:
1) Когда мы говорим о линзе (прибор геометрической оптики), то вообще не учитываем волновой природы света, т.е. рассматриваем случай параксиальных лучей. Но к ней (к волновой природе) можно совершить предельный переход рассматривая интенсивность в фокусе как квадрат амплитуды световой волны. Т.о. суммарная интенсивность равна сумме квадратов амплитуд всех волн: I=A12+А22 (рассмотрим для простоты только 2 волны)
2) Рассматривая явление интерференции (появление колец) необходимо принимать во внимание волновую природу, т.е итоговая амплитуда А=А1*exp(i*f1)+A2*exp(i*f2). Теперь возводим А в квадрат(что бы получить интенсивность). Получаем
I пропорционально А12+А22+2А1А2*cos(f2-f1).
А теперь самое интересное: суммарная интенсивность складывается из I1, I2 и некого дополнительного члена (называется он интерференционным) этот-то член и приводит ко всем этим необыкновенным картинам распределения света.
Очень подробно и интересно написано:
Р. Фейнман - выпуск 3, гл. 29, пар.5.
 
Ф

Физик

walrus написал(а):
"Малых" значит "конечных". Общий поток света (по всей плоскости) не изменяется Разве?
Преобразование фазы возможно только при добавлении разности хода. Линза же разности хода не вносит.

Ощий поток не изменяется, но происходит перераспределение амплитуд.
Тонкая линза задерживает фронт падающей волны на величины , пропорциональную толщине линзы в каждой точке. Т.е. осуществляет преобразование фазы.
 
Ф

Физик

2Nemo:
То, что ты написал наз-ся интерференция при делении амплитуды.А меня интересует как тонкая линза в параксиальном приближении преобразует амплитуду между передней и задней фокальной плоскостью (с точностью до несущественный маштабных и фазовых множетелей) :)
 
N

Nemo

Физик написал(а):
2Nemo:
То, что ты написал наз-ся интерференция при делении амплитуды
Что-то я не слышал такого названия...
Попробуй яснее сформулировать задачу, чтобы было ясно что делать, а главное для чего!
Я так понял, что линза вообще не имеет объективного значения, а сущность вопроса состоит в изменении амплитуды при прохождении через вещество.
Если ты все-таки настаиваешь на линзе, тогда необходимо вводить угол вхождения цуга в стекло. (пусть даже лучи параксиальны).
И еще: если попробуешь объяснить зачем это нужно быть может задача станет ясней!
 
Сверху