|
ΣΤΕΡΓΙΟΣ ΠΕΛΛΗΣ | 6:32 μ.μ. | | | | | Best Blogger Tips

ΕΞΑΤΜΙΣΗ

ΕΞΑΤΜΙΣΗ
ΕΞΑΤΜΙΣΗ
ΕΙΣΑΓΩΓΗ

 Στην καθημερινότητα μας παρατηρούμε φαινόμενα κατά τα οποία το νερό μετατρέπεται σιγά σιγά σε αέριο,σε θερμοκρασία μικρότερη από τη θερμοκρασία βρασμού.Αυτό το φαινόμενο το ονομάζουμε εξάτμιση.
Το φαινόμενο της εξάτμισης
 Για να καταλάβουμε το φαινόμενο της εξάτμισης θα εκτελέσουμε ένα απλό πείραμα.Γεμίζουμε τον ένα δίσκο ενός ζυγού με οινόπνευμα και ισορροπούμε το ζυγό, τοποθετώντας κατάλληλα σταθμά στον άλλο δίσκο.Ύστερα από λίγο χρόνο παρατηρούμε ότι καταστρέφεται η ισορροπία και ο ζυγός κλίνει προς το μέρος των σταθμών.
Tο νερό μετατρέπεται σιγά σιγά σε αέριο  
 Από αυτό καταλαβαίνουμε ότι ένα μέρος του οινοπνεύματος εξαερώνεται σιγά σιγά και ότι οι ατμοί παράγονται μόνο από την ελεύθερη επιφάνεια του υγρού,αφού δε σχηματίζονται φυσαλίδες στο εσωτερικό του.Η εξαέρωση αυτή λέγεται ειδικότερα εξάτμιση.Το φαινόμενο αυτό ονομάζουμε εξάτμιση.Άλλα παραδείγματα εξάτμισης είναι ο βρεγμένος δρόμος και τα απλωμένα ρούχα που στεγνώνουν.

ΟΡΙΣΜΟΣ ΕΞΑΤΜΙΣΗΣ

 Εξάτμιση ονομάζεται το φαινόμενο κατά το οποίο ένα υγρό μετατρέπεται σε αέριο που γίνεται μόνο από την ελεύθερη επιφάνεια του υγρού.
Εξάτμιση ονομάζεται το φαινόμενο κατά το οποίο ένα υγρό μετατρέπεται σε αέριο που γίνεται μόνο από την ελεύθερη επιφάνεια του υγρού
 Με λίγα λόγια η εξάτμιση είναι το φαινόμενο με την οποία ένα υγρό σώμα μετατρέπεται σε αέριο χωρίς να βράσει.Όμως η εξάτμιση είναι διαφορετική από τον βρασμό για δύο σημαντικούς λόγους:
α) Η εξάτμιση γίνεται σε οποιαδήποτε θερμοκρασία,πάντα κάτω από το σημείο βρασμού της ουσίας.
β) Η εξάτμιση γίνεται μόνο από την επιφάνεια του υγρού. Στο βρασμό έχουμε τη δημιουργία φυσαλίδων αερίου σε όλο τον όγκο του υγρού.
 Η εξάτμιση που γίνεται σε περιορισμένο χώρο π.χ. σε ένα κλειστό δοχείο σταματάει,όταν ο χώρος αυτός κορεστεί με τους ατμούς του υγρού.
 Αντίθετα,η εξάτμιση που γίνεται σε ανοιχτό δοχείο συνεχίζεται ώσπου να εξατμισθεί όλο το υγρό,γιατί η ατμόσφαιρα δεν μπορεί μα κορεσθεί με ατμούς,εξαιτίας του μεγάλου όγκου της.
Η εξάτμιση γίνεται μόνο από την επιφάνεια του υγρού
 Όταν o αέρας που εκπνέουμε έρθει σε επαφή με μία ψυχρή γυάλινη επιφάνεια,σχηματίζονται πάνω σ'αυτή σταγονίδια νερού από τους αόρατους υδρατμούς της θερμής ανάσας μας .Αυτό συμβαίνει γιατί οι υδρατμοί,που βρίσκονται στον αέρα που εκπνέουμε,ψύχονται στη γυάλινη επιφάνεια και μετατρέπονται σε νερό.Το αέριο νερό μετατρέπεται σε υγρό σε θερμοκρασία μικρότερη της θερμοκρασίας υγροποίησης.Το φαινόμενο αυτό, που είναι το αντίστροφο της εξάτμισης, το ονομάζουμε συμπύκνωση.
  Επομένως:
 Συμπύκνωση ονομάζεται το φαινόμενο κατά το οποίο ένα αέριο μετατρέπεται σε υγρό.

ΕΞΑΤΜΙΣΗ ΚΑΙ ΜΙΚΡΟΚΟΣΜΟΣ

 Κατά την εξάτμιση, ορισμένα μόρια όταν βρίσκονται στην ελεύθερη επιφάνεια του υγρού κινούνται με μεγάλη ταχύτητα,έχουν δηλαδή έχουν αρκετή κινητική ενέργεια,καταφέρνουν να ξεφύγουν από την ελκτική δύναμη των υπολοίπων μορίων και έτσι κινούνται πλέον ελεύθερα στο χώρο πάνω από την επιφάνεια του υγρού.Έτσι το μόρια διαφεύγουν  στο περιβάλλον και περνούν στην αέρια φάση.
Ορισμένα μόρια όταν βρίσκονται στην ελεύθερη επιφάνεια του υγρού κινούνται με μεγάλη ταχύτητα καταφέρνουν να ξεφύγουν από την ελκτική δύναμη των υπολοίπων μορίων
 Η εξάτμιση γίνεται μόνο από την επιφάνεια του υγρού και σε οποιαδήποτε θερμοκρασία.Ακόμη και στη διάρκεια του χειμώνα και στις πολικές περιοχές το νερό των λιμνών και των ωκεανών εξατμίζεται και έτσι δημιουργούνται τα σύννεφα και συντηρείται ο κύκλος του νερού.Δεν αντιλαμβανόμαστε άμεσα αυτή τη διαδικασία γιατί οι υδρατμοί,δηλαδή το νερό σε αέρια κατάσταση,είναι αόρατοι. 
Κατά την εξάτμιση ορισμένα μόρια δραπετεύουν από την επιφάνεια του υγρού
 Η εξάτμιση είναι μια διαδικασία ψύξης,των υπολοίπων μορίων που δεν εξατμίζονται.Καθώς φεύγουν από το υγρό μόρια με μεγάλη κινητική ενέργεια,η μέση κινητική ενέργεια των υπολοίπων μορίων του υγρού ελαττώνεται,οπότε ελαττώνεται και η θερμοκρασία του.Αυτό εύκολα το καταλαβαίνουμε αν ρίξουμε λίγο οινόπνευμα στα χέρια μας οπότε αυτά δροσίζονται ή πιο απλά από το ότι κρυώνουμε όταν είμαστε βρεγμένοι στο μπάνιο.  

ΤΑΧΥΤΗΤΑ ΕΞΑΤΜΙΣΗΣ

 Από τα πειράματα γνωρίζουμε ότι όλα τα υγρά εξατμίζονται σε οποιαδήποτε θερμοκρασία.Όμως μας ενδιαφέρει να γνωρίζουμε πόσο γρήγορα εξατμίζονται.Ξέρουμε ότι ταχύτητα ενός σώματος ορίζεται ο ρυθμός μεταβολής της θέσης του ως προς το χρόνο και εκφράζει πόσο γρήγορα κινείται ένα σώμα είναι η ταχύτητα.Αντίστοιχα,το μέγεθος που εκφράζει πόσο γρήγορα εξατμίζεται ένα υγρό είναι η ταχύτητα της εξάτμισης.Από πειραματικές μετρήσεις καταλήγουμε στο συμπέρασμα ότι η ταχύτητα της εξάτμισης ισούται με το πηλίκο της μάζας του υγρού που εξατμίζεται σε ορισμένο χρόνο δια του χρόνου αυτού.
Ταχύτητα εξάτμισης ονομάζεται το φυσικό μέγεθος που εκφράζεται με το πηλίκο της μάζας του υγρού που εξατμίζεται σε ορισμένο χρόνο δια του χρόνου αυτού
 Ταχύτητα εξάτμισης ονομάζεται το φυσικό μέγεθος που εκφράζεται με το πηλίκο της μάζας του υγρού που εξατμίζεται σε ορισμένο χρόνο δια του χρόνου αυτού.
 Οι παράγοντες που εξαρτάται η ταχύτητα εξάτμισης είναι:
α) Από την επιφάνεια του υγρού. 
 Παίρνουμε δύο πλαστικά ποτήρια με διαφορετική διατομή και τα βάζουμε στους δίσκους ενός ζυγού.Ρίχνουμε στα ποτήρια οινόπνευμα ώσπου να ισορροπήσει ο ζυγός.Ύστερα από λίγη ώρα παρατηρούμε ότι ο ζυγός κλίνει προς το ποτήρι που έχει τη μικρότερη διατομή και από αυτό καταλαβαίνουμε ότι η ταχύτητα εξάτμισης εξαρτάται από το εμβαδόν της ελεύθερης επιφάνειας του υγρού.
Παίρνουμε δύο πλαστικά ποτήρια με διαφορετική διατομή και τα βάζουμε στους δίσκους ενός ζυγού.Ρίχνουμε στα ποτήρια οινόπνευμα ώσπου να ισορροπήσει ο ζυγός
 Με ακριβείς μετρήσεις αποδεικνύεται ότι:
 Η ταχύτητα εξάτμισης είναι ανάλογη με το εμβαδόν της ελεύθερης επιφάνειας του υγρού.
 Πράγματι,όσο μεγαλύτερη είναι η επιφάνεια ενός υγρού,τόσο πιο γρήγορα εξατμίζεται.Γι' αυτό απλώνουμε τα βρεγμένα ρούχα για να στεγνώσουν πιο γρήγορα.
β) Από τη θερμοκρασία του υγρού. 
 Βάζουμε νερό και στους δύο δίσκους ενός ζυγού ώσπου να καλυφθεί όλη η επιφάνειά τους και να ισορροπήσει ο ζυγός.Ύστερα θερμαίνουμε τον ένα δίσκο και παρατηρούμε ότι ο ζυγός κλίνει προς το μέρος του άλλου δίσκου.
Βάζουμε νερό και στους δύο δίσκους ενός ζυγού ώσπου να καλυφθεί όλη η επιφάνειά τους και να ισορροπήσει ο ζυγός
 Από αυτό συμπεραίνουμε ότι:
 Η ταχύτητα εξάτμισης αυξάνεται,όταν αυξάνεται η θερμοκρασία του υγρού.
 Όσο υψηλότερη είναι η θερμοκρασία ενός υγρού,τόσο εντονότερα κινούνται τα μόριά του και τόσο ευκολότερα διαφεύγουν από το υγρό.Η εξάτμιση λοιπόν γίνεται πιο γρήγορα.Γι' αυτό το καλοκαίρι,που η θερμοκρασία είναι υψηλότερη,η ταχύτητα εξάτμισης του νερού μιας λίμνης είναι μεγαλύτερη.Επίσης γι'αυτό τα βρεγμένα ρούχα στεγνώνουν πιο γρήγορα το καλοκαίρι.
γ) Από την ύπαρξη ρευμάτων και την υγρασία του αέρα. 
 Βάζουμε οινόπνευμα και στους δύο δίσκους ενός ζυγού,ώσπου να καλυφθεί όλη η επιφάνεια τους και να ισορροπήσει ο ζυγός.Ύστερα δημιουργούμε ρεύμα αέρα πάνω από τον ένα δίσκο και παρατηρούμε ότι ο ζυγός κλίνει προς το μέρος του άλλου δίσκου.Είναι φανερό ότι το ρεύμα αέρα απομακρύνει τους ατμούς του οινοπνεύματος από την ελεύθερη επιφάνειά του.
Βάζουμε οινόπνευμα και στους δύο δίσκους ενός ζυγού,ώσπου να καλυφθεί όλη η επιφάνεια τους και να ισορροπήσει ο ζυγός
 Από αυτό συμπεραίνουμε ότι:
 Η ταχύτητα εξάτμισης αυξάνεται,όταν οι ατμοί που σχηματίζονται απομακρύνονται από την ελεύθερη επιφάνεια του υγρού.
 Τα μόρια που διαφεύγουν,δεν εγκαταλείπουν οριστικά το υγρό.Συχνά,συγκρούονται με άλλα ίδια μόρια και επιστρέφουν στο υγρό.Με αυτό τον τρόπο η εξάτμιση γίνεται πιο αργά.Όταν λοιπόν ρεύμα αέρα παρασύρει μακριά από την επιφάνεια τα μόρια του υγρού που διαφεύγουν,η εξάτμιση γίνεται πιο γρήγορα.Γι' αυτό,όταν φυσά άνεμος,τα ρούχα στεγνώνουν γρηγορότερα. 
 Για τον ίδιο λόγο,η ταχύτητα εξάτμισης είναι μικρότερη, όταν στον αέρα υπάρχει μεγάλη ποσότητα υδρατμών,(μεγάλη υγρασία),δηλαδή τότε η εξάτμιση γίνεται πιο αργά.Γι' αυτό τα βρεγμένα ρούχα στεγνώνουν πιο γρήγορα,όταν πνέει ξηρός άνεμος.Αντίθετα,τα ρούχα αυτά δεν στεγνώνουν όταν ο καιρός είναι πολύ υγρός.
δ) Από το είδος του υγρού. 
 Στον δίσκο ενός ζυγού βάζουμε νερό ώσπου να καλυφθεί όλη η επιφάνεια του.Στον άλλο δίσκο βάζουμε οινόπνευμα ώσπου να ισορροπήσει ο ζυγός.Ύστερα από λίγη ώρα παρατηρούμε ότι ο ζυγός κλίνει προς το μέρος του νερού.Από αυτό καταλαβαίνουμε ότι το οινόπνευμα εξατμίζεται πιο γρήγορα από το νερό.
Στον δίσκο ενός ζυγού βάζουμε νερό ώσπου να καλυφθεί όλη η επιφάνεια του.Στον άλλο δίσκο βάζουμε οινόπνευμα ώσπου να ισορροπήσει ο ζυγός
 Επομένως:
 Η ταχύτητα εξάτμισης εξαρτάται από τη φύση του υγρού.
 Σε κάποια υγρά οι δυνάμεις μεταξύ των μορίων είναι ασθενείς.Έτσι,τα μόριά τους εύκολα διαφεύγουν από την επιφάνεια του υγρού.Τέτοια υγρά που εξατμίζονται γρήγορα ονομάζονται πτητικά.
Πτητικά ονομάζονται τα υγρά που έχουν τη τάση να εξατμίζονται γρήγορα
 Πτητικά ονομάζονται τα υγρά που έχουν τη τάση να εξατμίζονται γρήγορα. 
 Για παράδειγμα το οινόπνευμα,η βενζίνη,ο αιθέρας είναι πτητικά υγρά.Το νερό είναι λιγότερο πτητικό,ενώ το ελαιόλαδο δεν είναι πτητικό.

ΕΞΑΤΜΙΣΗ,ΘΕΡΜΟΤΗΤΑ ΚΑΙ ΜΙΚΡΟΚΟΣΜΟΣ

 Επειδή κατά την εξάτμιση διαφεύγουν μόρια τα οποία έχουν μεγαλύτερη κινητική ενέργεια από τα υπόλοιπα,η θερμοκρασία του υγρού ελαττώνεται.Η εξάτμιση είναι μια διαδικασία ψύξης.Προκειμένου να διατηρηθεί σταθερή η θερμοκρασία του υγρού που απομένει,θα πρέπει θερμότητα να μεταφερθεί από το περιβάλλον σ' αυτό,όπως συμβαίνει και στο βρασμό.
Επειδή κατά την εξάτμιση διαφεύγουν μόρια τα οποία έχουν μεγαλύτερη κινητική ενέργεια από τα υπόλοιπα, η θερμοκρασία του υγρού ελαττώνεται
 Μάλιστα η θερμότητα που απαιτείται για την εξάτμιση είναι μεγαλύτερη από την αντίστοιχη θερμότητα βρασμού.Για την εξάτμιση του νερού από τα ρούχα,τις λίμνες ή τους ωκεανούς, η απαιτούμενη θερμότητα προέρχεται από τον ήλιο.
Η εξάτμιση είναι μια διαδικασία ψύξης  
 Όταν ρίξουμε λίγο οινόπνευμα στο χέρι μας, αισθανόμαστε ψύχος.Το φαινόμενο αυτό ερμηνεύεται από το γεγονός ότι καθώς το οινόπνευμα εξατμίζεται,η θερμοκρασία του ελαττώνεται και από το χέρι μας μεταφέρεται θερμότητα στο ψυχρότερο οινόπνευμα.




Παρακαλώ αναρτήστε:

author

ΣΥΓΓΡΑΦΕΑΣ

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΙΩΑΝΝΙΝΩΝ τμήμα ΦΥΣΙΚΗΣ τομέαs ΑΣΤΡΟΓΕΩΦΥΣΙΚΗΣ μέλοs τηs ΕΝΩΣΗΣ ΕΛΛΗΝΩΝ ΦΥΣΙΚΩΝ

Αποκτήστε δωρεάν ενημερώσεις!!!

|
ΣΤΕΡΓΙΟΣ ΠΕΛΛΗΣ | 2:54 μ.μ. | | | Best Blogger Tips

ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΤΩΝ ΡΕΥΣΤΩΝ

ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΤΩΝ ΡΕΥΣΤΩΝ
Η Μηχανική των ρευστών είναι ο ιδιαίτερος κλάδος της Κλασικής μηχανικής με κύριο αντικείμενο έρευνας και μελέτης τη συμπεριφορά των ρευστών επί ασκουμένων δυνάμεων ή προσφοράς ενέργειας σ΄ αυτά
ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΤΩΝ ΡΕΥΣΤΩΝ
ΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΤΗΣ ΥΛΗΣ
ΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΤΗΣ ΥΛΗΣ
ΠΙΕΣΗ
ΠΙΕΣΗ ΚΑΙ ΔΥΝΑΜΗ
ΟΡΙΣΜΟΣ ΚΑΙ ΜΟΝΑΔΕΣ ΠΙΕΣΗΣ
ΥΓΡΟΣΤΑΤΙΚΗ
ΥΔΡΟΣΤΑΤΙΚΗ ΠΙΕΣΗ
ΣΥΓΚΟΙΝΩΝΟΥΝΤΑ ΔΟΧΕΙΑ
ΑΡΤΕΣΙΑΝΑ ΠΗΓΑΔΙΑ
ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΗ ΠΙΕΣΗ 
ΤΟ ΠΕΙΡΑΜΑ ΤΟΥ ΤΟΡΙΚΕΛΙ
ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΤΩΝ ΠΙΕΣΕΩΝ ΣΤΑ ΡΕΥΣΑ ΑΡΧΗ ΤΟΥ ΠΑΣΚΑΛ
ΥΔΡΑΥΛΙΚΟ ΠΙΕΣΤΗΡΙΟ
ΤΟ ΥΔΡΟΣΤΑΤΙΚΟ ΠΑΡΑΔΟΞΟ
ΑΝΩΣΗ-ΑΡΧΗ ΤΟΥ ΑΡΧΙΜΗΔΗ
ΙΣΤΟΡΙΑ ΤΗΣ ΑΡΧΗΣ ΤΟΥ ΑΡΧΙΜΗΔΗ
ΠΛΕΥΣΗ
ΒΑΡΟΣΚΟΠΙΟ
ΥΔΡΟΔΥΝΑΜΙΚΗ
ΡΕΥΣΤΑ ΣΕ ΚΙΝΗΣΗ
ΠΑΡΟΧΗ
ΕΞΙΣΩΣΗ ΣΥΝΕΧΕΙΑΣ
ΝΟΜΟΣ ΣΥΝΕΧΕΙΑΣ
ΕΞΙΣΩΣΗ BERNOULLI(ΜΠΕΡΝΟΥΛΙ)
ΘΕΩΡΗΜΑ TORRICELLI(ΤΟΡΙΚΕΛΙ)
ΡΟΟΜΕΤΡΟ ΤΟΥ VENTURI(ΒΕΝΤΟΥΡΙ)
ΦΑΙΝΟΜΕΝΟ VENTURI (ΒΕΝΤΟΥΡΙ)
ΤΡΙΒΗ ΣΤΑ ΡΕΥΣΤΑ
ΙΞΩΔΕΣ




Παρακαλώ αναρτήστε:

author

ΣΥΓΓΡΑΦΕΑΣ

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΙΩΑΝΝΙΝΩΝ τμήμα ΦΥΣΙΚΗΣ τομέαs ΑΣΤΡΟΓΕΩΦΥΣΙΚΗΣ μέλοs τηs ΕΝΩΣΗΣ ΕΛΛΗΝΩΝ ΦΥΣΙΚΩΝ

Αποκτήστε δωρεάν ενημερώσεις!!!

|
ΣΤΕΡΓΙΟΣ ΠΕΛΛΗΣ | 8:30 μ.μ. | | | | Best Blogger Tips

ΑΝΑΛΥΣΗ ΤΟΥ ΛΕΥΚΟΥ ΦΩΤΟΣ

ΑΝΑΛΥΣΗ ΤΟΥ ΛΕΥΚΟΥ ΦΩΤΟΣ
ΑΝΑΛΥΣΗ ΤΟΥ ΛΕΥΚΟΥ ΦΩΤΟΣ
ΕΝΝΟΙΑ ΤΟΥ ΟΠΤΙΚΟΥ ΠΡΙΣΜΑΤΟΣ

 Οπτικό πρίσμα είναι ένα διαφανές μέσο από ομοιογενές ισότροπο υλικό που περιορίζεται από δυο τεμνόμενες επίπεδες έδρες,που σχηματίζουν δίεδρη γωνία.
Στο πρίσμα διακρίνουμε:
α) τη βάση,
β) την ακμή,
γ) τη διαθλαστική γωνία και 
δ) την κύρια τομή του πρίσματος.

Οπτικό πρίσμα είναι ένα διαφανές μέσο από ομοιογενές ισότροπο υλικό που περιορίζεται από δυο τεμνόμενες επίπεδες έδρες,που σχηματίζουν δίεδρη γωνία
 Το πρίσμα αναλύει τη φωτεινή δέσμη λευκού φωτός στα χρώματα του φάσματός της, διαχωρίζοντας αυτά ανάλογα του μήκους κύματος εκάστου.Το γυάλινο πρίσμα διαθλά κάθε μήκος κύματος σε ορισμένη γωνία είτε διερχόμενο το φως από τον αέρα σ΄ αυτό είτε αντίστροφα, εξερχόμενο απ΄ αυτό στον αέρα.Κατά τη διέλευση φωτεινής δέσμης μέσα από πρίσμα παρατηρούνται τρία οπτικά φαινόμενα,την ανάκλαση,τη διάθλαση και την ανάλυση φωτός.
Το πρίσμα αναλύει τη φωτεινή δέσμη λευκού φωτός στα χρώματα του φάσματός της, διαχωρίζοντας αυτά ανάλογα του μήκους κύματος εκάστου
 Με την τοποθέτηση δύο πρισμάτων στην αυτή διεύθυνση της φωτεινής δέσμης επιτυγχάνεται επανασύνθεση των χρωμάτων,δηλαδή του φάσματος,σε δέσμη λευκού φωτός.

ΔΙΑΔΛΑΣΗ ΜΕ ΠΡΙΣΜΑ

 Θα μελετήσουμε το φαινόμενο της ανάλυσης του λευκού φωτός.Αρχικά θα δούμε πώς προκαλείται η εκτροπή,δηλαδή η αλλαγή κατεύθυνσης μιας μονοχρωματικής ακτίνας φωτός από ένα πρίσμα.
 Θεωρούμε ότι σε μία κύρια τομή ενός πρίσματος προσπίπτει πλάγια μία μονοχρωματική δέσμη φωτός,όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα.Η δέσμη διαθλάτε πρώτα όταν εισχωρεί στο πρίσμα και πάλι όταν βγαίνει στον αέρα. 
Ακτίνα φωτός που διαθλάται από πρίσμα εκτρέπεται κατά γωνία φ
 Η ακτίνα διαθλάται προσεγγίζοντας την κάθετη xx',ενώ, όταν η ακτίνα εξέρχεται από το πρίσμα,απομακρύνεται από την κάθετη.Αυτό συμβαίνει γιατί ο δείκτης διάθλασης του πρίσματος είναι μεγαλύτερος από το δείκτη διάθλασης του οπτικού μέσου που τον περιβάλλει
Μεγάλο μήκος κύματος μικρή γωνία εκτροπής
 Παρατηρούμε ότι η εξερχόμενη δέσμη παθαίνει εκτροπή κατά μία γωνία και πλησιάζει προς τη βάση του πρίσματος.
 Τη γωνία φ,που σχηματίζεται από τις προεκτάσεις της προσπίπτουσας και της εξερχόμενης ακτίνας,ονομάζουμε γωνία εκτροπής.
Γωνία εκτροπής φ ονομάζεται η γωνία που σχηματίζεται από τις προεκτάσεις της προσπίπτουσας και της εξερχόμενης ακτίνας σε ένα πρίσμα
 Γωνία εκτροπής φ ονομάζεται η γωνία που σχηματίζεται από τις προεκτάσεις της προσπίπτουσας και της εξερχόμενης ακτίνας σε ένα πρίσμα.

ΑΝΑΛΥΣΗ ΤΟΥ ΛΕΥΚΟΥ ΦΩΤΟΣ

 Γνωρίζουμε ότι λευκό φως δίνει ο Ήλιος και οι λαμπτήρες πυράκτωσης.
 Αφήνουμε μία παράλληλη δέσμη λευκού φωτός να πέσει πλάγια πάνω σε  ένα πρίσμα.Θα παρατηρήσουμε ότι το λευκό φως,εκτός από εκτροπή,παθαίνει και ανάλυση.Οι ακτίνες που εξέρχονται από το πρίσμα εκτρέπονται και διασκορπίζονται στο  χώρο εξόδου.
 Αν πίσω από το πρίσμα τοποθετήσουμε ένα λευκό διάφραγμα,θα λάβουμε μία συνεχή έγχρωμη ταινία που αποτελείται από τα εξής κατά σειρά χρώματα:
α) κόκκινο,
β) πορτοκαλί,
γ) κίτρινο,
δ) πράσινο,
ε) κυανό και
στ) ιώδες.
 Η μετάβαση από ένα χρώμα στο άλλο δεν είναι απότομη αλλά βαθμιαία.Κάθε χρώμα του φάσματος ονομάζεται και ακτινοβολία,για παράδειγμα πράσινη ακτινοβολία κ.λπ.Άρα το λευκό φως αναλύεται σε μία πολύχρωμη συνεχή ταινία,που περιλαμβάνει τα γνωστά χρώματα.
 Η ταινία αυτή λέγεται φάσμα  του λευκού φωτός.
Φάσμα  του λευκού φωτός ονομάζεται η πολύχρωμη συνεχή ταινία, που περιλαμβάνει τα γνωστά χρώματα,που προκύπτει από την ανάλυση του λευκού φωτός
 Φάσμα  του λευκού φωτός ονομάζεται η πολύχρωμη συνεχή ταινία, που περιλαμβάνει τα γνωστά χρώματα,που προκύπτει από την ανάλυση του λευκού φωτός.
Η ανάλυση του λευκού φωτός
  Το φαινόμενο που μελετήσαμε ονομάζεται ανάλυση του λευκού φωτός.
 Τα χρώματα του φάσματος εμφανίζονται κατά σειρά μείωσης του μήκους κύματος και όπως είπαμε είναι το ερυθρό,το πορτοκαλί,το κίτρινο,το πράσινο,το κυανό και το ιώδες.
Ο διασκεδασμός που προκαλείται σε δέσμη λευκού φωτός από ένα πρίσμα.Η ταινία των εξερχόμενων χρωμάτων ονομάζεται φάσμα
 Παρατηρούμε ότι οι ιώδεις ακτίνες εκτρέπονται περισσότερο,ενώ οι ερυθρές λιγότερο από τις άλλες που βρίσκονται ανάμεσά τους.Άρα συμπεραίνουμε ότι η γωνία εκτροπής εξαρτάται από το μήκος κύματος κάθε χρώματος.
Τα βασικά χρώματα του φάσματος
 Συμπερασματικά,το φως εμφανίζει τα εξής χαρακτηριστικά  σε σχέση  με  τη διάδοσή του σε οπτικά μέσα: 
α) Κάθε μονοχρωματική ακτίνα φωτός, όταν διαδίδεται σε ένα συγκεκριμένο οπτικό μέσο, χαρακτηρίζεται από ένα μοναδικό μήκος κύματος, που είναι η ταυτότητα του χρώματος για το μέσο αυτό.
β) Ο δείκτης διάθλασης του οπτικού μέσου έχει διαφορετική τιμή για κάθε χρώμα.
γ) Η γωνία εκτροπής κάθε χρώματος, όταν αυτό διέρχεται από οπτικό μέσο, εξαρτάται από το μήκος κύματος του χρώματος και όσο μεγαλύτερο είναι το μήκος κύματος τόσο μικρότερη είναι η γωνία εκτροπής.
Το μονοχρωματικό φως δεν αναλύεται σε άλλες απλούστερες ακτινοβολίες.Το πρίσμα Π1 αναλύει το λευκό φως,όμως το Π2 απλώς εκτρέπει την κίτρινη ακτίνα
 Η Αντίληψη ενός χρώματος παραμένει η ίδια σε  οποιοδήποτε μέσο διάδοσης.Αυτό εξηγείται από το γεγονός ότι η συχνότητα,η οποία είναι υπεύθυνη για το ερέθισμα στο μάτι,είναι αμετάβλητη σε όλα τα μέσα διάδοσης του φωτός.Δηλαδή το κόκκινο χρώμα φαίνεται  κόκκινο απ ' όσα οπτικά μέσα και αν περάσει το φως πριν φθάσει στο μάτι.
 Ο παρακάτω πίνακας μας δείχνει ότι ο δείκτης διάθλασης του οπτικού μέσου έχει διαφορετική τιμή για κάθε χρώμα. 




Δείκτης διάθλασης στεφανύαλου


Χρώμα             Δείκτης διάθλασης

Ιώδες1,532


Μπλε1,528


Πράσινο1,519


Κίτρινο1,517


Πορτοκαλί1,514


Κόκκινο1,513


ΑΠΛΑ ΧΡΩΜΑΤΑ

 Απομονώνουμε μία ακτινοβολία του φάσματος,για παράδειγμα την κόκκινη, και την αφήνουμε να περάσει από άλλο πρίσμα.Παρατηρούμε ότι η ακτίνα αυτή παθαίνει μόνο εκτροπή,αλλά δεν αναλύεται σε άλλες ακτινοβολίες.
Τα χρώματα του φάσματος του λευκού φωτός είναι απλά και δεν αναλύονται σε άλλα απλούστερα
 Λέμε ότι η ακτινοβολία(το χρώμα) είναι απλή ή ότι το φως είναι μονοχρωματικό.
  Άρα:
 Τα χρώματα του φάσματος του λευκού φωτός είναι απλά και δεν αναλύονται σε άλλα απλούστερα. 

ΑΝΑΣΥΝΘΕΣΗ ΤΟΥ ΛΕΥΚΟΥ ΦΩΤΟΣ

 Αν συγκεντρώσουμε τα χρώματα,στα οποία αναλύθηκε από ένα πρίσμα το λευκό φως,με ένα συγκλίνοντα φακό ή με ένα άλλο όμοιο πρίσμα,θα παρατηρήσουμε ότι σχηματίζεται μια λευκή ταινία.
 Το φαινόμενο αυτό ονομάζεται ανασύνθεση του λευκού φωτός.
Η ανασύνθεση του λευκού φωτός
 Την ανασύνθεση του λευκού φωτός μπορούμε να τη δείξουμε και με έναν έγχρωμο δίσκο,που λέγεται δίσκος του Νεύτωνα.
Την ανασύνθεση του λευκού φωτός μπορούμε να τη δείξουμε και με τον δίσκο του Νεύτωνα
 Πάνω στο δίσκο υπάρχουν σε κυκλικούς τομείς τα χρώματα του φάσματος(κόκκινο,πορτοκαλί,κ.λπ.) και σε έκταση ανάλογη προς την έκταση που έχουν αυτά στο φάσμα του λευκού φωτός.Όταν περιστρέφετε γρήγορα ο δίσκος,τα χρώματα αναμυγνύονται μέσα στο μάτι μας και ο δίσκος φαίνεται λευκός.
Όταν περιστρέφετε γρήγορα ο δίσκος του Νεύτωνα,τα χρώματα αναμυγνύονται μέσα στο μάτι μας και ο δίσκος φαίνεται λευκός
 Αυτό οφείλεται στο ότι η οπτική εντύπωση παραμένει περίπου 0,1 sec αφότου πάψει η αιτία που το προκάλεσε.
 Το φαινόμενο αυτό ονομάζεται μεταίσθημα.

ΣΥΜΠΛΗΡΩΜΑΤΙΚΑ ΧΡΩΜΑΤΑ

 Αν κατά την ανασύνθεση του λευκού φωτός με κάποιο μικρό διάφραγμα αποκόψουμε το κόκκινο,τότε το χρώμα της κηλίδας που σχηματίζεται στο διάφραγμα δεν είναι λευκό,αλλά πράσινο.Το χρώμα αυτό είναι σύνθετο πράσινο,γιατί προέρχεται από την ανάμειξη των άλλων χρωμάτων,πλην του κόκκινου.Όταν αυτό το πράσινο χρώμα αναμειχθεί με το απλό κόκκινο,μας δίνουν πάλι λευκό χρώμα.
Συμπληρωματικά χρώματα ονομάζονται τα χρώματα τα οποία,όταν αναμειχθούν,δίνουν λευκό φως
 Αυτά τα χρώματα ονομάζονται συμπληρωματικά.
  Άρα:
 Συμπληρωματικά χρώματα ονομάζονται τα χρώματα τα οποία,όταν αναμειχθούν,δίνουν λευκό φως.
 Πρέπει να τονίσουμε ότι η ανάμειξη αναφέρεται στα χρώματα του φάσματος και όχι στα χρώματα βαφής.

ΧΡΩΜΑ ΤΩΝ ΣΩΜΑΤΩΝ

 Ο κόσμος που μας περιβάλλει εμφανίζει ποικιλία χρωμάτων.Τα τριαντάφυλλα είναι κόκκινα,ο ουρανός γαλάζιος,τα φύλλα των φυτών πράσινα.Τα χρώματα βρίσκονται πάντα στο επίκεντρο του ενδιαφέροντος τόσο των καλλιτεχνών όσο και των φυσικών.
 Για το φυσικό όμως τα χρώματα των σωμάτων δεν προέρχονται από το υλικό από το οποίο αποτελούνται.Η αίσθηση του χρώματος προκαλείται στο σύστημα ματιού-εγκεφάλου του παρατηρητή από το φως που ανακλάται ή εκπέμπεται από τα σώματα.
Ο κόσμος που μας περιβάλλει εμφανίζει ποικιλία χρωμάτων
 Στο λευκό φως το άνθος ενός τριαντάφυλλου φαίνεται κόκκινο,ενώ τα φύλλα πράσινα.Αν το τριαντάφυλλο φωτιστεί με φωτεινή δέσμη πράσινου χρώματος,τότε το άνθος φαίνεται μαύρο,ενώ τα φύλλα διατηρούν το πράσινο χρώμα τους.
 Γιατί το χρώμα των ετερόφωτων σωμάτων εξαρτάται από το χρώμα με το οποίο φωτίζονται;
 Τα αδιαφανή σώματα απορροφούν ένα μέρος των φωτεινών ακτίνων που πέφτουν πάνω τους, ενώ ανακλούν το υπόλοιπο.Αν ένα σώμα ανακλά τις φωτεινές ακτίνες κόκκινου χρώματος και απορροφά αυτές που αντιστοιχούν στα υπόλοιπα ορατά χρώματα,τότε θα φαίνεται κόκκινο όταν φωτίζεται με λευκό ή με κόκκινο φως.Με οποιοδήποτε άλλο χρώμα θα φαίνεται μαύρο.Τα μέρη των φυτών που περιέχουν χλωροφύλλη απορροφούν φωτεινές ακτίνες όλων των χρωμάτων και ανακλούν μόνο αυτές που αντιστοιχούν στο πράσινο χρώμα και γι’ αυτό φαίνονται πράσινα.
Το χρώμα ενός ετερόφωτου σώματος εξαρτάται από το χρώμα του φωτός που πέφτει πάνω του.Τα τριαντάφυλλα φωτίζονται:
α) με λευκό φως και
β) με πράσινο
 Η σελίδα του τετραδίου μας ανακλά τις φωτεινές δέσμες που αντιστοιχούν σε όλα τα χρώματα.Έτσι όταν φωτιστεί με λευκό φως φαίνεται λευκή,ενώ αν φωτιστεί με το κίτρινο φως ενός κεριού φαίνεται κίτρινη.Γενικά αν ένα σώμα ανακλά τις φωτεινές ακτίνες που αντιστοιχούν σε όλα τα χρώματα θα εμφανίζεται με το χρώμα της φωτεινής δέσμης με την οποία φωτίζεται,ενώ αν απορροφά τις φωτεινές ακτίνες που αντιστοιχούν σε όλα τα χρώματα και δεν ανακλά καμία τότε θα εμφανίζεται μαύρο.
 Αντικείμενα όπως το κάρβουνο ή τα γράμματα του βιβλίου φαίνονται μαύρα γιατί απορροφούν εξίσου σχεδόν όλες τις φωτεινές ακτίνες που αντιστοιχούν στο ορατό φως.




Παρακαλώ αναρτήστε:

author

ΣΥΓΓΡΑΦΕΑΣ

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΙΩΑΝΝΙΝΩΝ τμήμα ΦΥΣΙΚΗΣ τομέαs ΑΣΤΡΟΓΕΩΦΥΣΙΚΗΣ μέλοs τηs ΕΝΩΣΗΣ ΕΛΛΗΝΩΝ ΦΥΣΙΚΩΝ

Αποκτήστε δωρεάν ενημερώσεις!!!

|
ΣΤΕΡΓΙΟΣ ΠΕΛΛΗΣ | 10:11 π.μ. | | | | | | Best Blogger Tips

ΓΩΝΙΑ ΣΕ ΑΚΤΙΝΙΑ

ΓΩΝΙΑ ΣΕ ΑΚΤΙΝΙΑ
ΓΩΝΙΑ ΣΕ ΑΚΤΙΝΙΑ
ΟΡΙΣΜΟΣ ΓΩΝΙΑΣ

 Για να ορίσουμε τη γωνία που σχηματίζουν δύο μη παράλληλες ευθείες,θεωρούμε έναν κύκλο με κέντρο το σημείο τομής τους και τυχαία ακτίνα.
Το πηλίκο του μήκους s του τόξου που περιέχεται μεταξύ των ευθειών προς την ακτίνα R του κύκλου το ορίζουμε γωνία φ των ευθειών
 Το πηλίκο του μήκους s του τόξου που περιέχεται μεταξύ των ευθειών προς την ακτίνα R του κύκλου το ορίζουμε γωνία φ των ευθειών.
 Δηλαδή:

                                                                                        φ=s/R

 Επειδή η γωνία είναι πηλίκο μηκών,η γωνία φ είναι αδιάστατο μέγεθος.Όμως έχει μονάδα μέτρησης.

ΟΡΙΣΜΟΣ ΑΚΤΙΝΙΟΥ

Αν s=R τότε:

φ=s/R                  ή

φ=R/R                 ή

φ=1

 Αυτή τη γωνία την ονομάζουμε ένα ακτίνιο(1 rad).
Ακτίνιο(1 rad) ονομάζεται η επίκεντρη γωνία που αντιστοιχεί σε μήκος τόξου ίσο με το μήκος της ακτίνας του κύκλου
 Ακτίνιο(1 rad) ονομάζεται η επίκεντρη γωνία που αντιστοιχεί σε μήκος τόξου ίσο με το μήκος της ακτίνας του κύκλου.
 Το ακτίνιο (1 rad) είναι μονάδα μέτρησης της γωνίας.
Γωνία ενός ακτίνιου ισοδυναμεί με το τόξο το οποίο έχει μήκος ίσο με το μήκος της ακτίνας του κύκλου.
 Στο σύστημα SI το ακτίνιο θεωρούταν παλιότερα ως "συμπληρωματικό μέγεθος",αλλά αυτή η κατηγορία μεγεθών καταργήθηκε το 1995,και θεωρείται τώρα παράγωγο μέγεθος.Από τον ορισμό οι διαστάσεις του ακτίνιου στο SI είναι m∙m−1,είναι δηλαδή αδιάστατο μέγεθος.

ΣΧΕΣΗ ΜΟΙΡΑΣ ΜΕ ΑΚΤΙΝΙΟ

 Από τον ορισμό του ακτινίου προκύπτει και η σχέση μοίρας και ακτινίου ως μονάδων μέτρησης γωνιών,ως εξής:
 Έστω ότι μια γωνία ω είναι µo,και x rad.Επειδή το μήκος ενός κύκλου ακτίνας ρ είναι ρ,η γωνία 360o είναι ίση με 2π rad.
 Οπότε η γωνία 1 rad είναι ίση με 360/2π μοίρες.
Σχέση μοίρας με ακτίνια
 Επομένως η γωνία α rad είναι ίση με x∙180/π μοίρες.
 Επειδή όμως η γωνία ω είναι µo,θα ισχύει µ=x∙180/π,οπότε θα έχουμε:
                                                                                   x/π=μ/180
ΤΡΙΓΩΝΟΜΕΤΡΙΚΟΙ ΑΡΙΘΜΟΙ ΓΩΝΙΩΝ

 Στον παρακάτω πίνακα προβάλουμε τους τριγωνομετρικούς αριθμούς μερικών γωνιών οι οποίοι είναι ιδιαίτερα χρήσιμοι στις διάφορες εφαρμογές.
  Στη συνέχεια,επειδή στον τριγωνομετρικό κύκλο το τόξο x rad έχει μήκος x,αντί να γράφουμε ημ(x rad),συν(x rad),εφ(x rad) και σφ(x rad),θα γράφουμε απλά ημx,συνx,εφx και σφx.
 Για παράδειγμα,αντί να γράφουμε π.χ. ημ(π/6 rad) θα γράφουμε απλά ημπ/6 και αντί ημ(100 rad ) θα γράφουμε απλά ημ100.




Παρακαλώ αναρτήστε:

author

ΣΥΓΓΡΑΦΕΑΣ

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΙΩΑΝΝΙΝΩΝ τμήμα ΦΥΣΙΚΗΣ τομέαs ΑΣΤΡΟΓΕΩΦΥΣΙΚΗΣ μέλοs τηs ΕΝΩΣΗΣ ΕΛΛΗΝΩΝ ΦΥΣΙΚΩΝ

Αποκτήστε δωρεάν ενημερώσεις!!!

ΠΑΡΑΔΙΔΟΝΤΑΙ ΙΔΙΑΙΤΕΡΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ ΦΥΣΙΚΗΣ,ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΩΝ ΚΑΙ ΧΗΜΕΙΑΣ ΓΙΑ ΟΛΕΣ ΤΙΣ ΤΑΞΕΙΣ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ ΚΑΙ ΛΥΚΕΙΟΥ------------ ΠΡΟΕΤΟΙΜΑΣΙΑ ΦΟΙΤΗΤΩΝ ΚΑΙ ΣΠΟΥΔΑΣΤΩΝ ΓΙΑ ΤΙΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Α.Ε.Ι , Τ.Ε.Ι. ΚΑΙ Ε.Μ.Π.------------ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑ------------ Τηλέφωνο κινητό : 6974662001 ------------ Τηλέφωνο οικίας :210 7560725 ------------ Email : sterpellis@gmail.com

ΠΑΡΑΔΙΔΟΝΤΑΙ ΙΔΙΑΙΤΕΡΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ ΦΥΣΙΚΗΣ,ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΩΝ ΚΑΙ ΧΗΜΕΙΑΣ ΓΙΑ ΟΛΕΣ ΤΙΣ ΤΑΞΕΙΣ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ ΚΑΙ ΛΥΚΕΙΟΥ ΠΡΟΕΤΟΙΜΑΣΙΑ ΦΟΙΤΗΤΩΝ ΚΑΙ ΣΠΟΥΔΑΣΤΩΝ ΓΙΑ ΤΙΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Α.Ε.Ι , Τ.Ε.Ι. ΚΑΙ Ε.Μ.Π. ------------------------------------ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑ Τηλέφωνο κινητό : 6974662001 Τηλέφωνο οικίας :210 7560725 Email : sterpellis@gmail.com