Перейти в начало сайта Перейти в начало сайта
Электронная библиотека «Наука и техника»
n-t.ru: Наука и техника
Начало сайта / Раритетные издания / Смотри в корень!
Начало сайта / Раритетные издания / Смотри в корень!

Научные статьи

Физика звёзд

Физика микромира

Журналы

Природа

Наука и жизнь

Природа и люди

Техника – молодёжи

Нобелевские лауреаты

Премия по физике

Премия по химии

Премия по литературе

Премия по медицине

Премия по экономике

Премия мира

Книги

Архимед

Доктор занимательных наук

Генри Форд. Моя жизнь, мои достижения

Плеяда великих медиков

Среди запахов и звуков

Этюды о Вселенной

Издания НиТ

Батарейки и аккумуляторы

Охранные системы

Источники энергии

Свет и тепло

Научно-популярные статьи

Наука сегодня

Научные гипотезы

Теория относительности

История науки

Научные развлечения

Техника сегодня

История техники

Измерения в технике

Источники энергии

Наука и религия

Мир, в котором мы живём

Лит. творчество ученых

Человек и общество

Образование

Разное

Задача 94. Внутри футбольного мяча

Пётр Маковецкий. Смотри в корень! Сборник любопытных задач и вопросов

А.

Раздуем шар из предыдущей задачи до размеров футбольного мяча (D = 30 см). Поскольку внутренняя поверхность от этого возросла, то при том же числе квантов n внутри шара освещенность уменьшится. Во сколько раз?

Б.

Так и хочется сказать, что освещенность обратно пропорциональна освещаемой площади, т.е. уменьшится в 3002 = 90 000 раз. Но освещенность определяется не просто числом квантов на единицу площади, а числом, приходящимся на единицу площади в секунду.

В.

Следует учесть еще, что путь кванта между столкновениями увеличится в 300 раз. Поэтому столкновения со стенками будут в 300 раз реже. А площадь стенок в 3002 раз больше: Следовательно, от обеих причин освещенность уменьшится в

(D/d)3 = 3003 = 27 млн раз,

т.е. ровно во столько раз, во сколько увеличился объем шара.

Для сохранения той же освещенности нужно было бы увеличить во столько же раз число квантов; иными словами, число квантов в единице объема (объемная плотность энергии) должно оставаться постоянным.

Внутри нашего мяча возможные градации освещенности идут уже в 27 млн раз гуще: после полной темноты ближайшее возможное значение освещенности составляет около одной миллионной люкса.

Интересно изменить размеры шара также и в другую сторону: при диаметре шара 0,01 мм один квант создавал бы освещенность 25 млн люксов, что в 250 раз больше освещенности, создаваемой Солнцем в полдень (в средних широтах). Это ослепляло бы наблюдателя, но уменьшить освещенность на какой-либо процент было бы невозможно: ее можно было бы уменьшить только скачком до нуля, убрав этот единственный квант.

Впрочем, кажется, есть способ сделать пребывание наблюдателя внутри шара терпимым: надо заменить желтый квант на красный или фиолетовый. Чувствительность глаза к разным цветам (относительная видность) различна и убывает к краям видимого спектра. Например, при λ = 0,42 мкм она составляет только 0,004 от чувствительности при λ = 0,555 мкм, т.е. фиолетово-синий квант действовал бы приблизительно в 250 раз слабее, чем желтый (несмотря на то, что, в соответствии с выражением ε = hv, он немного энергичнее желтого). Правда, автор не уверен, что такой фиолетовый мир окажется приемлемым для наблюдателя.

Назревающий у вас протест против присутствия наблюдателя внутри наших шаров будет рассмотрен в следующей задаче.

 

• Задача 95. Квант и наблюдатель

Оглавление


Дата публикации:

27 августа 2005 года

Электронная версия:

© НиТ. Раритетные издания, 1998

В начало сайта | Книги | Статьи | Журналы | Нобелевские лауреаты | Издания НиТ | Подписка
Карта сайта | Cовместные проекты | Журнал «Сумбур» | Игумен Валериан | Техническая библиотека
© МОО «Наука и техника», 1997...2017
Об организацииАудиторияСвязаться с намиРазместить рекламуПравовая информация
Яндекс цитирования
Яндекс.Метрика