Probleme fizică

Cine poate sa imi spuna ce inseamna "durata a 9 192 631 770 de perioade ale radiației ce corespunde tranziției dintre cele două niveluri hiperfine ale stării fundamentale ale atomului de cesiu 133 în repaus la temperatura de 0 K"?  Multumesc,

secunda.

 andrei_stamate2, on 29 iunie 2013 - 12:08, said:

Durata inseamna timp (un anumit interval de timp).

Quote

Radiatia electromagnetica se comporta intre altele ca o unda, adica un fenomen (aproximativ) periodic in timp si spatiu. Perioada unei unde (electromagnetice sau de oricare alta natura) este intervalul de timp intre doua maxime succesive ale ei intr-un punct fixat. Numeri 9192631770 de creste de unda si stii ca a trecut timpul despre care este vorba in definitie.

Quote

Energia sistemelor cuantice legate (cum sunt atomii individuali) este cuantificata. In spectrul discret, exista o serie cel mult numarabila de nivele energetice permise (corespunzatoare unor stari admise pentru sistemul respectiv), in vreme ce restul energiilor nu corespund unor stari fizice ale sistemului respectiv si raman inaccesibile. Emisia si absorbtia de energie se fac cuantificat, atunci cand sistemul trece dintr-o stare permisa intr-o alta stare permisa. Diferenta de energie intre cele doua stari se poate regasi ca energie a radiatiei emise sau absorbite, caz in care frecventa (i.e. inversul perioadei) undei electromagnetice asociate este legata de energie prin relatia lui Planck, E = hv (h = constanta lui Planck). Asadar la doua niveluri energetice distincte le corespunde in mod univoc o frecventa a radiatiei electromagnetice tranzitionale si, implicit, o perioada T = 1/v .

Quote

Termenul "hiperfina" se refera la ceea ce tine de interactia momentelor magnetice nuclear si electronic din atom. Nivelurile energetice date de aceasta interactie sunt nivelele tranzitiilor hiperfine.

Quote

Aici se precizeaza un anumit sistem cuantic: atomul de cesiu, izotopul cu numar de masa 133, aflat in starea electronica de energie minima (i.e. nivelul fundamental atomic). Din punct de vedere al interactiei momentelor magnetice nuclear si electronic, exista inca o libertate de variatie tradusa corespunzator in tranzitii hiperfine si care poate fi folosita pentru generarea de radiatie in spectrul de microunde cu frecventa foarte stabila.

Quote

Doua precizari suplimentare in ceea ce priveste frecventa masurata: daca atomii nu sunt in repaus, exista o deplasare Doppler a frecventei; la fel, temperatura nenula inseamna automat ca diferenta de energie aparenta a tranzitiei hiperfine variaza in pozitie si mai ales largime. In alte cuvinte, nu am mai avea o frecventa data unica ci un grup de frecvente apropiate usor diferite fata de valoarea de referinta. Valoarea de referinta trebuie sa fie unic determinata, de aceea se alege singura posibilitate apriorica, recte nemiscarea completa la 0K. Valorile obtinute in laborator, la temperaturi nenule, trebuie corectate pentru a avea frecventa teoretica de referinta.

 catalin_2010, on 27 februarie 2013 - 15:49, said:

Mai e valabil?

Pai desenezi planul inclinat  corpul si vom avea urmatoarele forte : greutatea ( care la randu-i se descompune in G normal si G tangential), normala, forta de frecare.


DIn echilibrul fortelor, vom avea ca Gt=Ff ( Gt-ul fiind forta care "duce corpul jos"-scuzati exprimarea) si N=Gn <=> Gn=N=mg*cos (alfa),iar Ff= miu*N= miu*mgsin(alfa). Si vom avea ca miu*mg*sin(alfa)=mg*cos(alfa) <=>miu=ctg(alfa) ( ctg 30= SQRT 3)

Desenam din nou si de data asta "punem" corpul in pozitia orizontala si desenezi forta de 15 newtoni ce face un unghi afla =...

Descompunem forta F si vom avea ca F1=F de frecare si G=F2+N ( echilibrul fortelor) si explicitezi ca Fcos(alfa) ( F1)=F de frecare si mg=Fsin(alfa)+N . Imparti sau substitui intr-una din ecuatii si afli pe sin (alfa)

Iar la punctul d, poate Beta=30 nu 300 de grade .

Pai, cam la fel procedezi, doar ca aplici legea a doua m*a=F1-F de frecare <=> m*a=Fcos(beta)-Forta de frecare,  => a=Fcos(beta)-F de frecare/m => a=...

Daca microundele sunt pe o frecventa mai joasa decat lumina vizibila... sau chiar cea infrarosie, de ce sunt mult mai daunatoare celulelor si organismelor vii decat ultimile doua? Frecventa mai mare= energie mai multa= putere mai mare= forta distructiva mai mare/ionizanta. Multumesc

Si inca o chestiune: Intensitate inseamna emisiunea de unde electromagnetice pe acea arie, deci putem avea intensitate mare dar radiatii de putere mica(frecventa mica). Astfel, niste microunde pot face mult mai mult mai mult rau decat niste radiatii gama daca au o intesitate mai mare (sunt mai multe unde). Corect?

Edited by andrei_stamate2, 03 July 2013 - 14:23.

Microundele sunt de fapt fotoni cu energia de ordinul ueV pana la meV. Acesti fotoni pot fi absorbiti de materie rezultand cresterea temperaturii. De aici poate veni pericolul pentru organismele vii. Puterea acestor unde trebuie sa fie mare (iar nr. de fotoni / sec si mai mare) pentru a avea ceva efecte. Nu se pune problema ionizarii atomilor (aceasta se poate face cu energii incepand de la eV spre keV). Atomii pot fi ionizati teoretic indirect prin incalzirea cu microunde pana la temperaturi mari, dar nu direct.

Infrarosu care poate contine fotoni de pana pe la 1eV, poate produce insa excitarea atomilor (avansarea electronilor pe nivele superioare). Cred ca exista si unele reactii fotochimice ce pot fi stimulate prin infrarosu. Oricum, sunt periculoase vietii datorita incalzirii suprafetelor, iar in cantitate mare, posibil sa afecteze ochii.

Radiatia vizibila produce fotoni de la 1eV pana la 3eV. Latimea benzii spectrale e foarte mica (intre infrarosu si ultraviolet) De aceea nu prea se vorbeste de incalzirea radiatiei vizibile. De obicei la emisie, undele vizibile sunt acompaniate de unde infrarosu care produc marea partre a fenomenului de incalzire. Asta doar datorata faptului ca un spectru mai larg de unde sunt considerate infrarosii decat vizibile.

Ultraviloetul abia poate produce ionizare (scoaterea unui electron de tot din atom) din cauza energiei fotonilor din care e alcatuita radiatia (pana la 100 eV). Fotonii ultravioletului sunt de milioane de ori mai energetici decat cei ai microundelor.

Radiatiile gama (de la MeV in sus) pot merge pana sa afecteze nucleele. Cauta google "OMG particle" sa vezi pana unde poate ajunge energia unui foton. Fotonii radiatiei sunt atat de putini astfel incat poti sa-i numeri.

Cat despre intensitatea radiatiei, cred ca faci o confuzie. Puterea unei radiatii e data atat de numarul de fotoni/secunda (sau amplitudinea undei) cat si de energia unui foton (sau frecventa undei). O radiatie gama chiar de putere mica poate avea un efect mult mai distrugator decat al unei surse de microunde de mare putere, asta datorita efectelor mai grave (fotochimice si ionizante) decat efectul caloric al microundelor.
Daca vrei sa calculezi cati fotoni/secunda emite o sursa, imparti energia radiatiei pe o secunda, la energia unui foton. Pentru microunde or sa-ti iasa o orgie de fotoni chiar si pentru o sursa de 1mW.

Edited by maccip, 03 July 2013 - 18:14.

 maccip, on 03 iulie 2013 - 17:56, said:

Deci o singura unda poate contine mai multi fotoni? Aici chiar as avea nevoie de o explicatie putin mai detaliata, chiar vreau sa stiu cum functioneaza principiul asta.

Cat despre radiatia emisa sub forma de lumina vizibila de la cele mai indepartate galaxii si ajunsa la noi ca radiatie infrarosie, cum se poate explica? Cum pierd aceste unde electromagnetice frecventa? Conform principiului conservarii energiei, energia nu ar trebui sa se piarda, dar aceste unde vin sub o frecventa mult mai mica decat cea initiala.  Deci, de ce se intampla asta? Va multumesc inca odata.

Edited by andrei_stamate2, 04 July 2013 - 23:24.

 andrei_stamate2, on 04 iulie 2013 - 23:21, said:

Ce intelegi prin "o singura unda"? Unda plana monocromatica (exemplul matematic idealizat de unda, periodica si infinita in spatiu si timp) nu poate descrie un obiect fizic real intrucat are energie infinita si se extinde cu egala probabilitate la infinit. Tot ce nu e unda plana monocromatica (i.e. toate fenomenele de radiatie electromagnetica din lumea reala) se descompune automat in spectru Fourier dupa frecvente, ceea ce inseamna suprapunere de unde cu frecvente continuu distribuite. Ergo, nu poate fi vorba de "o singura unda". Oricarei radiatii convenabil descriptibile ca unda ii putem asocia un numar de fotoni cu animite energii, in functie de parametrii undei respective.

Quote

Prin expansiunea universului.

Quote

Nu si-o pierd. Frecventa lor depinde insa de sistemul de referinta: in punctul de plecare si fata de punctul de plecare, au frecventa nemodificata. Tot in punctul de plecare dar fata de Terra aflata departe intr-un univers in expansiune, frecventa lor este deplasata spre rosu. Daca nu intervin campuri gravitationale extrem de puternice, frecventa fotonilor emisi departe calculata fata de Terra este practic constanta pana ce acestia ajung pe Pamant.

Quote

Fiindca sistemele de referinta in care se masoara energiile nu sunt coincidente.

 andrei_stamate2, on 04 iulie 2013 - 23:21, said:

Nu se poate vorbi despre unda si fotoni despre acelasi obiect fizic. Functie de caz, radiatie poate fi privita ca unda sau particula, niciodata insa ambele. Odata pus in evidenta comportamentul ondulatoriu al obiectului fizic, dispare din posibilitatea de a-i vedea din comportamentul corpuscular si invers. Cauta despre dualismul unda-particula daca vrei sa stii mai multe. Chestiunea asta nu-i intuitiva, nu o vei intelege din prima si necesita un pic de gimnastica mentala pentru a te obisnui cu acest concept total diferit fata de obiectele fizice cu care suntem noi obisnuiti.
A masura numarul de fotoni ai unei unde e un nonsens.

 andrei_stamate2, on 04 iulie 2013 - 23:21, said:

In sistemul de referinta al nostru, acea lumina a fost emisa din primul moment in infrarosu, deci nu si-a pierdut nimic pe parcurs. E asazisul mai general efect Doppler.
Fotonul e rezultatul unei interactiuni intre sursa si receptor. Pe parcurs nu exista nimic in care sa se piarda ceva din acel foton. In aceasta interactie se conserva atat energia, cat si impulsul.

Daca unu dintr-un autobuz (cu viteza V) iti arunca(cu viteza v) cu o piatra spre tine, pentru tine piatra are de la aruncare aceiasi viteza(V+v) cu cea cu care vei fi lovit eventual in cap. Nici in acest caz nu se violeaza niciun principiu de conservare(nici energie , nici impuls)

In cazulin care galaxiile indepartate  se indeparteaza de tine, lumina va fi redshiftata.

Edited by maccip, 05 July 2013 - 15:57.

 mdionis, on 05 iulie 2013 - 00:16, said:

Ok, asta ar explica efectul laserului sau becurilor(luminii in general). Cu cat luminam mai indepartare, cu atat lumina se disipa(acopera o arie mai mare) dar scade in intensitate. Mai babeste, asta inseamna ca, automat,  dintr-o unda iese/se suprapun mai multe unde electromagnetice? Practic asa pierzandu-si din intensitate, dar nu si din frecventa? Am dreptate?

Edited by andrei_stamate2, 05 July 2013 - 22:21.

 andrei_stamate2, on 05 iulie 2013 - 22:19, said:

Cred ca mdionis vroia sa zica ca daca aprinzi un laser timp de 1 secunda, asta nu e echivalent cu o unda plana monocromatica. O chestie matematica. Orice semnal se poate descompune matematic intr-o suma infinita de semnale infinite perfect sinusoidale. E vorba de asa numita "Serie Fourier" pentru semnale repetitive (sau Laplace pentru semnale oarecare, sper sa nu gresesc***)
Acea secunda de lumina, prelungita pana la minus infinit, respectiv la infinit, nu mai poate fi privita ca pe o unda. E de fapt o suma infinita de unde (cu frecvente foarte apropiate) care sumate dau zero in momentul cand laserul e stins, si o sinusoida specifica culorii laserului, in secunda aia in care e aprins. O chestie pur matematica (o chestie idealizata, insa care e perfect in concordanta cu lumea fizica)

Din postul tau, mie mi se pare ca te asteptai la o explicatie intuitiva.

Dintr-o sursa de lumina omnidirectionala ies si se propaga in vid un cumul de unde electromagnetice care scad in putere cu patratul distantei. Forma initiala a undei ( tot spectrul de frecvente si faze, adica tot spectrul fourier) se pastreaza. Pentru medii reale unda spectrul de frecvente se pastreaza, dar fazele pot fi rotite si amplitudinile schimbate. In fine, daca in mediul de propagare se produc si interactii cu materia de tip compton, atunci nici frecventa nu se pastreaza.

Privit din punctul de vedere corpuscular, interesant mi se pare insa ca pentru o sursa de lumina coerenta perfect omnidirectionala, nu toti receptorii de la o anume distanta fixa vor recepta fotoni in acelasi timp desi numarul mediu de fotoni va fi acelasi (la aceiasi sectiune a receptorului). Adica fotonii nu sunt "creati" in acelasi timp pentru toate directiile, desi sursa ipotetica e perfect coerenta si omnidirectionala.

Edited by maccip, 05 July 2013 - 22:59.

 maccip, on 05 iulie 2013 - 22:51, said:

Adica in intensitate/amplitudine, da?

Quote

Adica se deplaseaza spre rosu, da?

Quote

Foarte bizar se mai comporta fizica la nivel cuantic, nu are aproape nicio legatura cu lumea macroscopica. Va  multumesc pentru explicatii.

 andrei_stamate2, on 05 iulie 2013 - 23:24, said:

Da.

 andrei_stamate2, on 05 iulie 2013 - 23:24, said:

Nu. Frecventele raman aceleasi.

Deplasarea spre rosu de care tot zici tu, e efectul Doppler. Adica atunci cand sursa undei se deplaseaza relativ la receptorul undei. Acelasi efect apare si cand trece o masina cu viteza pe langa tine claxonand. Cand se apropie de tine are claxonul mai ascutit, dupa ce-a trecut de tine claxonul are o tonalitate mai joasa.
La lumina e la fel, doar ca se manifesta fenomenul la viteze comparabile cu viteza luminii. De fapt asa se estimeaza viteza unei galaxii sau stele indepartate. Cu lanterna sau cu farul masinii n-o sa observi fenomenul, dar daca s-ar deplasa masina aia cu 1/10 din viteza luminii, ai vedea farurile mai albastrui (o temperatura mai mare de culoare) sau mai rosiatice (o temp mai mica de culoare) atunci cand masina se apropie sau se departeaza de tine.


Efectul compton, produce o deplasare a luminii spre rosu, dar n-are treaba cu deplasarea sursa-receptor. E o cedare de energie din fotonul original catre o particula, fotonul rezultat avand o energie mai mica/o frecventa mai mica, adica o deplasare spre rosu. Nu-i o deplasare continua ca la doppler, ci mai degraba un salt in frecventa produs de o pierdere de energie.

 andrei_stamate2, on 05 iulie 2013 - 23:24, said:

Da. Asa e! De fapt  obiectele fizice microscopice au un comportament total diferit de obiectele cu care suntem noi obisnuiti. Acele obiecte fizice pot parea de-a dreptul ireale, dar asta e de fapt realitatea pe care noi nu o putem constata direct cu simturile noastre. Aici mdionis poa sa-ti dea explicatii mult mai corecte si mai complete, dar... mai matematizate si poate mai greu de inteles pentru cineva neobisnuit cu lumea asta cuantica.

Edited by maccip, 05 July 2013 - 23:58.

1.Un sistem de corpuri cu masele m ,respectiv 4m,legate intre ele cu un fir inextensibil si de masa neglijabila,se deplaseaza pe o suprafata orizntala sub actiunea unei forte F.care actioneaza pe directie orizontala asupra unuia dintre corpuri.Acceleratia sistemului este a<F/5m.In aceasta situatie se paote afirma cu certitudine ca:
forta se exericta supra corpului de masa m
forta se exircita asupra corpului de masa 4m
intre corpuri si suprafata orinzontala exista frecari /nu exista frecari

2.Un muncitor ridica un corp de masa 50 kg folosindu-se de un scripete.El trage de o sfaora cu o forta de 600N ridicand corpul pe o distanta d=3m.Prin comparatie cu valoarea lucrului mecanic efectuat de muncitor,val energiei potelntiale castigata de corp este:
aceeasi
cu 300 J mai mare/cu 300j mai mica/cu 150j mai mare.

3.Un corp de masa m si viteaza v.Un alt corp de masa 3m si viteza 2v.Asupra lor incepe sa actioneze forte identice.In sens invers vitezei,care determina oprirea lor.DAca al diolea corp se opreste dupa un interval de timp delta t,atunci primul se opreste dupa un interval de timp....

4.O scandura este lansata pe o suprafata cu viteza v orientata pe lungimea ei,de pe gheata(frecarea este neglij) si patunde partial pe asfalt,oprindu-se din cauza frecarii.Viteza cu care care trb lansata o scandura din acelasi material dar de doua ori mai lunga,pt a patrunde pe asfalt pe aceeasi dinstanta ca si prima este:2v ;v radical din 2;v radical din 2/2   v/2

Buna, am si eu urmatoarea problema. Sa spunem ca avem un ax cu diametrul de 3cm in pozitie orizontala in capatul caruia este atasata perpendicular o bara rectangulara cu lungimea de 1 metru ce are la ambele capete o greutate egala, cu masa de , hai sa spunem 1kg .
  Bara rectangulara este atasata  de ax  la 1/3 proportional vorbind. Am incercat sa exemplific mai bine in gif-ul atasat.

Lasata in cadere libera, asa cum este aratat in gif, ce forta motrice am la ax pe durata rotatiei. Si ce formule folosesc pentru a afla chestia asta. Atat axul , cat si bara sunt lipsite de masa iar frecarile sunt 0(zero) .Se calculeaza folosind acceleratia gravitationala terestra .

Probabil ca as afla singur, dar e foarte multa informatie de luat la mana, ca sa zic asa .

Care este formula pentru lucrul mecanic al normalei?

 Discovery20, on 22 septembrie 2013 - 10:48, said:

Normala nu efectueaza lucru mecanic.Este o forta care pica perpendicular : L (N)= N*d*cos90 =0 ( deoarece cos90=0)

 eu08000, on 16 august 2013 - 10:59, said:

Pe axul orizontal ai moment si nu este constant, se modifica in functie de pozitia ansamblului greutati si bara care le uneste.
http://ro.wikipedia....omentul_forței