1 / 52

Viditelné světlo

Viditelné světlo. Spektrum el ektromagnetick ého záření. Viditelné světlo: 390 – 760 nm 3,4 – 1,6 eV. 1eV = 1,6 · 10 -19 J. elektronické obvody. tepelné záření. synchrotron. Spektrum el ektromagnetick ého záření. magnetron, klystron. jaderné procesy. kmity atomů.

lapis
Download Presentation

Viditelné světlo

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Viditelné světlo

  2. Spektrum elektromagnetického záření Viditelné světlo: 390 – 760 nm 3,4 – 1,6 eV 1eV = 1,6·10-19J

  3. elektronické obvody tepelné záření synchrotron Spektrum elektromagnetického záření magnetron, klystron jaderné procesy kmity atomů elektronové přechody (na vnějších slupkách) elektronové přechody (na vnitřních slupkách)

  4. Tři největší synchrotrony na světě: ESRF (European Synchrotron Radiation Facility) Francie APS (Advanced Photon Source) USA Spring 8 Japonsko

  5. http://www.esrf.eu/AboutUs/GuidedTour/Anim2

  6. Spektrum elektromagnetického záření Proč?

  7. Nemohlo by tomu být jinak? mohlo by oko vidět ve vzdálenější IR oblasti? mohlo by oko vidět ve vzdálenější UV oblasti? NE! Existují fyzikální důvody, proč oko vidí právě „viditelné světlo“? ANO!

  8. 1) Právě tak svítí Slunce! Planckův vyzařovací zákon záření „černého tělesa“ Stefanův-Boltzmanův zákon Wienův posunovací zákon

  9. Právě tak svítí Slunce!

  10. 2) Absorpce v zemské atmosféře je malá absorpce elektromagnetického záření IR oblast – kmity molekul VIS a UV oblast – elektronové přechody IR oblast – kmity molekul kmity molekuly CO2 elektronegativita uhlíku = 2,55 elektronegativita kyslíku = 3,44 absorpce na 4,26 μm absorpce na 15 μm pro absorpci neaktivní

  11. IR oblast: http://nov55.com/ntyg.html

  12. VIS a UV oblast – elektronové přechody (chemické vazby) molekula ozonu

  13. absorpce v atmosféře celkem

  14. Viditelného světla je dost! a to stačí netřeba hledat další argumenty ale další argumenty existují!

  15. Proč nevidíme ve vzdálenější UV oblasti? 3) Nelze bez poškození detekovat vysokoenergiový foton Absorpce fotonu – transformace molekuly rodopsinu energie chemické vazby od 0,01 eV (van der Waalsova) do 5 eV (kovalentní) energie fotonu vid. světla od 1,6 eV (červená) do 3,4 eV (fialová) Foton s větší energií – nekontrolovatelné poškození tkáně spáleniny po opalování

  16. xeroderma pigmentosum měsíční děti                     “It

  17. barevná obrazovka

  18. Po absorpci fotonu rodopsinem nutný návrat zpět – rekonstrukce chemických vazeb

  19. Proč nevidíme ve vzdálenější UV oblasti? 4) Nelze dosáhnout zobrazení okolní scény na sítnici Oko – spojná zobrazovací soustava

  20. index lomu – křemenné sklo

  21. Proč nevidíme ve vzdálenější IR oblasti? 5) V IR oblasti záříme my sami

  22. Záhada: „hadí oči“? citlivost do 10μm, detekce 37ºC na 1 m

  23. Proč nevidíme ve vzdálenější IR oblasti? 6) Dlouhé vlny se snáze ohýbají oko: d = 5 μm

  24. Celkem tedy: • V oblasti viditelného světla nejvíce svítí Slunce. • V této oblasti je zemská atmosféra dobře průhledná. • Chemické vazby maji obdobnou energii jako fotony viditelného světla. • Látky mají index lomu dostatečně odlišný od jedné. • Světlo má dostatečně krátkou vlnovou délku, aby ohyb neznemožnil ostré vidění. • Lidské tělo „viditelné světlo“ nevyzařuje. Je to vše jen náhoda? Antropický princip?

  25. Slabý antropický princip: Fyzikální vlastnosti vesmíru jsou takové, aby ve vesmíru mohl vzniknout život. Silný antropický princip: Parametry vesmíru byly při jeho vzniku nastaveny tak, aby v něm vznikl život (a lidé). Antropický princip (Brandon Carter 1973)

  26. Coulombův zákon všeobecný gravitační zákon vzácná shoda fyzikálních konstant Martin Rees, Pouhých šest čísel, Academia 2004 Gravitační konstanta musí být malá proton a elektron:

  27. gravitační interakce je vždy přitažlivá má velký vliv až pro velké objekty kosmická tělesa – hvězdy – musí být velká v malých hvězdách by nebylo dost materiálu, aby vydržely svítit miliardy let pro vývoj života by nebylo dost času

  28. sloučení atomu hélia Nukleární účinnost ε je právě taková, jaká má být

  29. všechny prvky vznikají ve hvězdách (po železo včetně) a nebo při výbuších supernov (nad železo) pokud by bylo ε menší nevzniklo by ani helium pokud by bylo ε větší, nezůstal by zde žádný vodík přesné vyladění ε (na několik procent) je nutné pro syntézu uhlíku

  30. Zrak a oko

  31. Optické schéma oka

  32. obraz na sítnici je převrácený

  33. parametry oka

  34. pod vodou nedokážeme zaostřit vodní ptáci

  35. rozlišení oka dva pohledy: 1) fyzikální lidské oko:

  36. 2) biologický hustota čípků na sítnici vzdálenost čípků ve žluté skvrně cca 2μm oba dávají stejný výsledek: rozlišení oka: 1 úhlová minuta 30 cm ze vzdálenosti 1 km

  37. Otvorová vada oka

  38. Hloubka ostrosti

  39. Citlivost oka Oko zaregistuje signál, pokud do blízkého místa na sítnici dopadne nejméně 5 fotonů v intervalu maximálně 100 ms. Při pohledu do Slunce dopadne na sítnici za 100 ms asi 1020 fotonů. Weberův – Fechnerův zákon pro zrak

  40. oči chobotnice oko člověka nemají slepou skvrnu

  41. Oči hmyzu problém: malé rozměry co se stane, když se oko zmenší 100x? f se zmenší 100x D se zmenší 100x d se nezmění ale relativně vzhledem k oku se 100x zvětší rozlišovací schopnost 100x poklesne: jednotky úhlových stupňů

  42. Složené oči hmyzu ommatidium – optické vlákno, směrový detektor

  43. oči vážky

More Related