Atunci când alegeți un post de radio în fapt selectați o anumită frecvență. Am definit deja perioada și frecvența pentru vibrații, dar ce înseamnă acestea în cazul unei unde?
- Detalii
- Scris de: Benjamin Crowell
- Categorie: "Fizica conceptuala" de Benjamin Crowell
Undele sonore și cele luminoase, deși ambele prezintă caracteristici specifice unor unde, se diferențiază prin mediul de transmisie, comportament și istorie.
- Detalii
- Scris de: Benjamin Crowell
- Categorie: "Fizica conceptuala" de Benjamin Crowell
Există trei moduri principale în care mișcarea undelor diferă de mișcarea obiectelor din materie.
- Detalii
- Scris de: Benjamin Crowell
- Categorie: "Fizica conceptuala" de Benjamin Crowell
Universul nu este mecanic, ci este format din câmpuri de forță. Atunci când o antenă radio produce o perturbare a câmpurilor electrice și magnetice, aceste perturbații se deplasează spre exterior ca undele pe un iaz.
- Detalii
- Scris de: Benjamin Crowell
- Categorie: "Fizica conceptuala" de Benjamin Crowell
Dacă vrei să afli ceva despre imaginile din oglindă înțeles de puțini oameni, încearcă următorul lucru: 1) întâi apropie fața de această pagină, până când nu te vei mai putea focaliza asupra ei fără un efort serios; 2) apoi mergi la baie și vezi cât de aproape îți poți aduce fața de suprafața oglinzii înainte să nu te mai poți focaliza cu ușurință pe imaginea propriilor tăi ochi.
- Detalii
- Scris de: Benjamin Crowell
- Categorie: "Fizica conceptuala" de Benjamin Crowell
Există un mod simplu de a descrie regulile reflexiei și care aplică în mai multe domenii, nu doar reflexiei. Este denumit „principiul timpului cel mai scurt” sau „principiul lui Fermat”.
Să începem cu deplasarea luminii care nu interacționează cu materia deloc. În vid, o rază de lumină se deplasează în linie dreaptă. Aceasta poate fi reformulată astfel: dintre toate traiectoriile imaginabile pe care lumina le-ar putea urma din punctul P în punctul Q, singura posibilă este cea care ia cel mai puțin timp.
Ce se întâmplă în cazul reflexiei? Dacă lumina urmează să se deplaseze de la un punct la altul, fiind reflectată, cea mai rapidă cale este, într-adevăr, cea cu unghiul de incidență și unghiul de reflexie egale.
- Detalii
- Scris de: Benjamin Crowell
- Categorie: "Fizica conceptuala" de Benjamin Crowell
Paralaxa se înjumătățește odată cu dublarea distanței obiectului observat
În articolul precedent menționam că putem folosi luminozitatea (unei stele) pentru a determina distanța Dar sistemul vizual al omului dispune de o metodă diferită. De exemplu, poți spune chiar acum la ce distanță se află ecranul computerului ori telefonului pe care citești acest text. Senzația de adâncime vine de la faptul că cei doi ochi furnizează informații despre același lucru, dar din perspective (un pic) diferite. Dacă închizi și închizi pe rând cei doi ochi (unul închis, celălalt deschis), vei observa că imaginea se deplasează spre stânga, respectiv spre dreapta. Dacă nu crezi, interpune un deget între tine și ecran și observă cum un anumit punct de pe ecran se deplasează față de degetul tău.
- Detalii
- Scris de: Benjamin Crowell
- Categorie: "Fizica conceptuala" de Benjamin Crowell
credit: dedoweigertfilm.de
De ce lumina unei stele similare Soarelui aflate la distanță dublă este de 4 ori mai slabă? Cât de departe se aude strigătul simultan al patru băieți pierduți pe mare, comparativ cu strigătul unuia? Cum putem afla distanța la care se află cea mai apropiată stea, cu excepția Soarelui, dacă-i știm strălucirea?
- Detalii
- Scris de: Benjamin Crowell
- Categorie: "Fizica conceptuala" de Benjamin Crowell
Trei modele ale luminii
Modelul luminii ca rază pare natural, odată ce te convingi că lumina călătorește prin spațiu și observi fenomene precum razele solare, care se strecoară printre nori. Dar acest model nu este unic. Lumina este văzută și ca unde electromagnetice, și ca particule. Dar varianta luminii ca rază este mai simplă. În orice caz, trebuie înțeles că știința funcționează cu modele ale realității, nu cu natura ultimă a realității. Vedeți aici de ce.
- Detalii
- Scris de: Benjamin Crowell
- Categorie: "Fizica conceptuala" de Benjamin Crowell
De ce avem senzaţia de căldură atunci când suntem sub incidenţa directă a razelor de Soare? Pentru că fotonii emişi de Soare sunt absorbiţi de piele, iar energia acestora este transformată în căldură. La fel se întâmplă cu lumina artificială, aşa că unul dintre efectele lăsării luminii aprinse într-o cameră este încălzirea acelei camere. Nu contează dacă sursa luminii este fierbinte, ca Soarele, o flacără, un bec cu incandescență ori un bec fluorescent.
- Detalii
- Scris de: Benjamin Crowell
- Categorie: "Fizica conceptuala" de Benjamin Crowell
Newton a explicat foarte bine mişcarea obiectelor, dar a avut mult mai puţin succes în studierea luminii. Ulterior, a fost o reuşită extraordinară descoperirea faptului că lumina este o undă electromagnetică. Dar ştiind acest lucru nu este totuna cu a şti totul despre cum funcţionează ochiul ori telescopul. În fapt, descrierea completă a luminii ca undă se dovedeşte destul de problematică. În acest articol vom folosi un model simplu al luminii, modelul razei de lumină, care este util în cele mai multe situaţii practice. Pe de altă parte, vom începe discuţia cu prezentarea ideilor de bază despre lumină şi vedere care existau încă dinainte de descoperirea că lumina este undă electromagnetică.
- Detalii
- Scris de: Benjamin Crowell
- Categorie: "Fizica conceptuala" de Benjamin Crowell
Reprezentare grafică a modului de transmitere în spaţiu a undelor electromagnetice
James Clerk Maxwell a fost primul care a elaborat principiul inducției (inclusiv relațiile numerice și geometrice detaliate, pe care nu le vom prezenta aici). Legenda spune că, într-o noapte înstelată, el și-a dat seama pentru prima dată de cea mai importantă implicație a ecuațiilor sale: lumina este o undă electromagnetică, o ondulaţie care se răspândește în spaţiu, pornind de la o perturbare în câmpurile electric și magnetic. Apoi Maxwell a ieşit la plimbare cu soția sa, căreia i-a spus că este singura persoană din lume, cu excepţia lui, care știa cu adevărat ce este lumina stelelor.
- Detalii
- Scris de: Benjamin Crowell
- Categorie: "Fizica conceptuala" de Benjamin Crowell
Am văzut deja cum câmpurile electrice și magnetice sunt strâns legate, căci ceea ce un observator vede ca fiind un tip de câmp, un alt observator, într-un sistem de referință diferit, vede ca fiind un amestec al ambelor câmpuri.
Dar relația merge chiar mai profund decât atât. Figura 1, de mai jos, arată un exemplu care nu implică nici măcar două sisteme de referinţă diferite. Acest fenomen al câmpurilor electrice induse, câmpuri care nu apar ca urmare a sarcinilor, a fost o realizare pur experimentală a lui Michael Faraday (1791-1867), fiul unui fierar care a trebuit să lupte împotriva structurii rigide a claselor sociale din Anglia secolului al XIX-lea.
Faraday, în 1831, nu avea decât o idee vagă că electricitatea și magnetismul erau legate între ele, pe baza demonstrației lui Oersted efectuate cu un deceniu înainte, conform căreia câmpurile magnetice sunt generate de curenții electrici.
- Detalii
- Scris de: Benjamin Crowell
- Categorie: "Fizica conceptuala" de Benjamin Crowell
Cum ar trebui să definim câmpul magnetic? Atunci când două obiecte se atrag reciproc (prin intermediul forţei gravitaţionale), energia lor gravitaţională depinde doar de distanţa dintre ele; pare că are sens să utilizăm săgeţi prin care să spunem: "în această direcţie forţa gravitaţională devine din ce în ce mai slabă". Această idee se poate aplica şi în cazul câmpului electric.
Dar ce se întâmplă atunci când două particule se atrag magnetic? Interacţiunea dintre ele nu depinde doar de distanţă, ci şi de mişcarea lor.
- Detalii
- Scris de: Benjamin Crowell
- Categorie: "Fizica conceptuala" de Benjamin Crowell
Magnetismul este o interacțiune între sarcini în mișcare. Dar cum poate fi astfel? Teoria relativității ne spune că mișcarea este o chestiune de opinie. Privește imaginile de mai jos (figura 1). Culoarea diferită a particulelor indică existența unor sarcini diferite. Observatorul din imaginea 1/2 vede două particule care se deplasează prin spațiu una lângă alta, așadar care vor interacționa din punct de vedere electric (pentru că sunt încărcate electric) și din punct de vedere magnetic (pentru că sunt sarcini în mișcare).
Un observator vede un câmp electric, pe când alt observator vede atât un câmp electric, cât și un câmp magnetic.
- Detalii
- Scris de: Benjamin Crowell
- Categorie: "Fizica conceptuala" de Benjamin Crowell