Legăturile dintre atomii de siliciu ce formează celulele solare ale panourilor solare sunt create de electroni ce se mişcă între mai mulţi atomi. Fotonii veniţi de la soare sunt absorbiţi de electroni, iar unii dintre electroni sunt excitaţi şi se mută pe o altă orbită (nivel energetic); în consecinţă, electronii obţin o oarecare independenţă în mişcarea lor în interiorul cristalului de siliciu, dând astfel, prin mişcare, naştere curentului electric. Panourile solare nu au atins încă pragul critic al eficienţei, în aşa fel încât să fie folosite pe scară largă şi să poată înlocui metodele clasice de furnizare a energiei electrice pentru gospodării.

 

Cum apar curcubeiele ?

Curcubeul este un fenomen optic care apare când lumina Soarelui suferă fenomenele de refracţie, reflexie şi difuzie la întâlnirea cu picăturile de apă din atmosferă; are aspectul unui imens arc multicolor desfăşurat pe cer. La contactul cu un strop mărunt de apă, lumina albă este descompusă în frecvenţe individuale corespunzătoare culorilor din spectrul vizibil, prin refracţie, la fel ca la intrarea într-o prismă optică.  O parte din lumina din interiorul picăturii de apă este reflectată la contactul cu marginea opusă a stropului de apă, iar o alta se descompune încă o dată la momentul ieşirii din picătura de apă, amplificând separaţia culorilor, aşa cum se vede din imaginea de mai jos. Separarea în frecvenţele individuale combinată cu existenţa unui număr mare de picături de apă expuse luminii solare creează un curcubeu de formă circulară.

Probabil majoritatea părinţilor au fost întrebaţi de foarte curioasele lor odrasle despre motivul culorii albastre a cerului. Probabil că mulţi au căzut pe gânduri. Răspunsul la această întrebare stă în fenomenul denumit difuzie a luminii.

 

Atunci când lumina albă întâlneşte atomii de oxigen şi azot din atmosfera Pământului, componentele sale de frecvenţă înaltă, asociate culorii albastre, se ciocnesc cu electronii care orbitează în jurul nucleelor atomilor de azot şi oxigen. Acest lucru face ca lumina de frecvenţă înaltă din spectrul vizibil să fie împrăştiată în toate direcţiile. Este vorba de componentele luminii albe din zona culorilor violet, indigo şi albastru a spectrului vizibil. Acestea sunt culorile reflectate de atomii din componenţa atmosferei terestre şi, în consecinţă, aceste nuanţe dau şi culoarea cerului, aşa cum îl percepe ochiul uman.

Lumina albă, cunoscută mai bine drept lumina zilei, este o combinaţie a tuturor culorilor din spectrul  vizibile. Spectrul vizibil ocupă o mică parte a spectrului electromagnetic. Razele de lumină sunt unde electromagnetice de diferite frecvenţe. Când sunt separate unele de altele, componentele de frecvenţe diferite ale luminii vizibile dau naştere diferitelor culori. Lumina cu frecvenţa cea mai joasă corespunde culorii roşu şi, pe măsură ce creştem frecvenţa, obţinem portocaliu, galben, verde, albastru, indigo şi, în final, culoarea corespunzătoare luminii cu cea mai mare frecvenţă asociată din spectrul luminii vizibile, violetul.

Când percepem culorile, ceea ce vedem de fapt este efectul pe care unde electromagnetice din spectrul vizibil îl produce la contactul cu un obiect. Când undele din spectrul vizibil lovesc un obiect, acestea pot fi reflectate, absorbite sau pot trece mai departe prin acel obiect, în funcţie de structura acestuia. De pildă, la contactul cu sticla lumina trece aproape în totalitate prin acest material, acesta părând astfel incolor. Gândiţi-vă!,  nu din cauza solidităţii unui obiect nu putem vedea prin acesta, ci din pricina faptului că lumina nu trece prin el. Atunci când trece, cum este cazul sticlei, obiectele, deşi rigide şi groase, devin complet transparente. Aşa cum undele din spectrul vizibil pot trece aproape fără reflexie prin sticlă, unde electromagnetice pot trece prin ziduri ori alte materiale, astfel fiind posibil să observăm ce se întâmplă dincolo de obiecte ce sunt opace privirii.

Pentru a putea vedea un obiect, acesta trebuie să emită sau să reflecte lumină. Vedem stelele, fulgerul, neoanele şi becurile cu incandescenţă pentru că acestea emit lumină. De asemenea depindem de lumina emisă de aceste obiecte pentru a le putea vedea pe cele care nu au această proprietate. Pe acestea din urmă le putem observa deoarece reflectă lumina emisă de primele. De exemplu, putem vedea un smoc de iarbă fiindcă acesta reflectă o parte din lumina Soarelui care ajunge până la el, şi anume componenta verde a spectrului vizibil.

Cine a inventat radioul ?

Majoritatea enciclopediilor de ştiinţă şi tehnică ne spun că în 1895 Guglielmo Marconi, un inventator italian în vârstă de doar 20 de ani, a creat un dispozitiv capabil să transmită şi să recepţioneze unde radio pe distanţe de maximum 1 kilometru. Îmbunătăţirile ulterioare ale antenei sale şi apariţia unui amplificator primitiv de semnal i-au permis lui Marconi să înregistreze un patent în Marea Britanie pentru “telegraful fără fir”. În 1897 a reuşit să transmită semnale unor nave aflate la 29 de kilometri de ţărm, pentru a izbuti doar patru ani mai târziu să transmită semnale radio peste Atlantic. A fost răsplătit cu premiul Nobel pentru fizică în 1909 pentru munca sa în domeniul transmiţătoarelor şi receptoarelor radio. Aceasta este povestea pe care o puteţi citi în majoritatea lucrărilor de popularizare a fizicii. Adevărul este însă că un fizician sârbo-croat, Nikola Tesla, a pus bazele radioului încă din 1896. Marconi a folosit ideea lui după mai mulţi ani, dar Tesla s-a luptat pentru recunoaşterea întâietăţii sale până la moartea sa în 1943, când justiţia a invalidat patentul lui Marconi şi l-a recunoscut pe Tesla drept inventatorul radioului.

Antenele sunt dispozitivele folosite la emisia şi recepţia undelor radio prin/din aer şi/sau spaţiul cosmic. Sunt folosite pentru a transmite unde radio către locaţii distante, dar şi pentru a recepţiona semnale radio venite de la surse îndepărtate. Antenele sunt folosite nu doar la emisia şi recepţia semnalelor radio ale staţiilor publice de radio pe care le ascultăm zilnic în maşinile și casele noastre. Transmisiile de televiziune folosesc şi ele frecvenţe din spectrul undelor radio, ca şi radarele militare şi civile, telefonia mobilă sau sateliţii artificiali. Majoritatea aparatelor care au încorporate transmiţătoare sau receptoare radio (precum telefoanele mobile, aparatul de radio din mașina fiecăruia, antena clasică "de bulgari" pe care o foloseam înainte de 1989 pentru a vedea mai mult de 2 ore de program TV zilnic, sau mai noile antene satelit, etc.) dispun de o antenă.

Frecvenţele din spectrul radio folosite în comunicaţii

Unitatea de măsură a frecvenţei undelor electromagnetice este hertz-ul (Hz), denumită astfel după fizicianul german Heinrich Hertz, descoperitorul undelor electromagnetice. Pe receptoarele radio simbolurile mai sus amintite sunt adesea întâlnite. 1 KHz reprezintă o mie de herti, 1 MHz – 1 milion de herţi, iar 1 GHz – un miliard de herţi, deci de vibraţii pe secundă ale undelor electromagnetice pe care aparatul le poate recepţiona (variaţii succesive ale valorii amplitudinii undei între nivelele de energie maximă).

Deşi folosim adesea radioul pentru a asculta muzică, undele care sunt transmise spre a fi recepţionate de acest aparat sunt unde electromagnetice. Undele radio nu sunt unde sonore, deşi, în anumite cazuri, ele transportă informaţie către un aparat de radio în vederea producerii de unde sonore. Odată unda electromagnetică recepţionată de către antenă, circuitele electronice care intră în componenţa receptorului radio convertesc unda electromagnetică într-un semnal electric, care este transmis către difuzoare în vederea transformării curentului electric în undele sonore pe care urechea umană le recepţionează şi, în anumite cazuri, le interpretează ca fiind muzică (de mai bună sau, din ce în ce mai des în ultima vreme, de mai proastă calitate).

Sistemul nostru solar este format din Soare (ce conţine 99,9% din masa sistemului solar), 8 planete mari, peste o sută de sateliţi, peste 1800 asteroizi cu orbite cunoscute, mai mult de 600 de comete, o mulţime de meteoriţi, precum şi gaz şi praf cosmic.

Plasma este una dintre cele patru stări ale materiei. Plasma este de multe ori numită a patra stare. Plasma este în fapt un gaz ionizat, un gaz în care electronii sunt îndepărtaţi de atomii lor, permiţând astfel electronilor şi ionilor să coexiste oarecum independent. Plasma este cea mai răspândită stare a materiei. Soarele este în fapt o mare sferă de plasmă; enorma temperatură din Soare dislocă electronii atomilor de hidrogen şi heliu ce formează masa solară.

LunaGravitaţia Lunii este de 6 ori mai mică decât cea a Pământului. Rezultă că dacă pe Pământ cântarul arată 120 kg, acelaşi cântar pe Lună va indica numai 20 Kg. Se întâmplă astfel pentru că greutatea este dată de produsul dintre masă şi acceleraţia gravitaţională. Dacă gravitaţia scade, scade şi greutatea.

E de menţionat că este greşit atunci când afirmăm că avem greutatea de 80 de kilograme. În fapt masa ne dă numărul de kilograme, iar pentru a-l afla, ar trebui să împărţim cifra indicată de cântar la 9,8 - valoarea acceleraţiei gravitaţionale. Greutatea este o forţă şi are ca unitate de măsură kilogramul-forţă sau newtonul.

arhitectura computerSuntem obişnuiţi să ne aşezăm în faţa computerului şi să efectuăm diferite activităţi, pentru serviciu ori pentru propria plăcere, fără a ne păsa ce este în interiorul acestuia. Mai jos puteţi vedea, dacă sunteţi curioşi, care sunt părţile componente ale unui calculator şi care este rostul acestora.

Sistemul solarSistemul nostru solar este format din Soare (ce conţine 99,9% din masa sistemului solar), 8 planete mari, peste o sută de sateliţi, peste 1800 asteroizi cu orbite cunoscute, mai mult de 600 de comete, o mulţime de meteoriţi, precum şi gaz şi praf cosmic.

Soarele este format din cantităţi enorme de hidrogen şi heliu. Reacţiile nucleare ce au loc în centrul Soarelui dau naştere unei cantităţi enorme de energie care este emisă în spaţiu sub forma radiaţiei electromagnetice (lumină, căldură). Ceea ce noi numit lumină este radiaţie electromagnetică de o anumită frecvenţă. În aproximativ 5 miliarde de ani Soarele îşi va fi terminat ”carburantul”, îşi va fi epuizat hidrogenul şi se va stinge; odată cu epuizarea Soarelui, fireşte, atât Pământul, cât şi întregul sistem solar vor dispărea.

Oamenii de ştiinţă numesc găuri neagre acele obiecte cosmice, foste stele masive, care au colapsat sub forţa propriei gravitaţii. Densitatea acestor obiecte este incredibilă, încât se consideră că o planetă devenită gaură neagră poate ajunge de mărimea unui atom. Aceste fenomene cosmice au fost denumite negre, întrucât forţa de gravitaţie este atât de puternică, încât nici măcar lumina nu mai iese din zona de influenţă a găurii negre.

Soarele se află la 149.000.000 Km de Pământ. Distanţa este enormă; atât de mare, încât lumina (fotonii) Soarelui atinge ochiul nostru în mai mult de 8 minute din momentul în care părăseşte suprafaţa solară. Astfel, dacă Soarele ar dispărea brusc în secunda asta, noi am observa acest lucru abia în 8 minute.

O supernovă este o explozie enormă a unei stele. În urma acestei explozii o uriaşă cantitate de lumină este emisă pentru o scurtă vreme: zile, săptămâni ori uneori luni. Ultima astfel de explozie din Calea Lactee a avut loc în anul 1604 şi a fost observată de faimosul astronom Johannes Kepler.

 

 


Donează prin PayPal (€)


Contact | T&C | © 2021 Scientia.ro