Ανάλυση λευκού φωτός διασκεδασμός

Παρουσίαση με θέμα: "Ανάλυση λευκού φωτός διασκεδασμός"— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 Ανάλυση λευκού φωτός διασκεδασμός
Ανάλυση λευκού φωτός διασκεδασμός Β. Παππάς_ΓΕΛ Καλαμπάκας

2 Η ταχύτητα διάδοσης του φωτός σ’ ένα οπτικό μέσο δεν είναι σταθερή για όλες τις ακτινοβολίες, αλλά εξαρτάται από το μήκος κύματος τους . Π.χ. πλακίδιο χαλαζία.

3 Το κόκκινο χρώμα με μήκος κύματος στο κενό 700 nm συναντά δείκτη διάθλασης nk=1,54
Συνεπώς, αν cK, cΠ και cΜ είναι οι ταχύτητες της κόκκινης, πράσινης και μπλε ακτινοβολίας ισχύει: cK > cΠ > cΜ

4 διασκεδασμός του φωτός
Το φαινόμενο αυτό, δηλαδή η εξάρτηση της ταχύτητας του φωτός και του δείκτη διάθλασης από το μήκος κύματος, ονομάζεται… διασκεδασμός του φωτός Στο φαινόμενο του διασκεδασμού οφείλεται η ανάλυση του λευκού φωτός

5 Όταν σε τριγωνικό πρίσμα πέφτει δέσμη λευκού φωτός που αποτελείται από διάφορες συχνότητες, η κάθε συχνότητα θα συναντήσει διαφορετικό δείκτη διάθλασης. Όλες οι ακτίνες θα διαθλαστούν, όμως η κόκκινη που συναντά μικρότερο δείκτη διάθλασης θα διαθλαστεί λιγότερο από την πράσινη και ακόμα λιγότερο από την μπλε Οπότε, αν βάλουμε ένα πέτασμα στην έξοδο, το κάθε χρώμα πέφτει σε διαφορετική θέση και έτσι το λευκό φώς αναλύεται.

6 M’ αυτό τον τρόπο, παίρνουμε πάνω στο πέτασμα μια ταινία με όλα τα χρώματα του λευκού φωτός (συνεχές φάσμα) Φάσμα του λευκού φωτός

7 Ανάλυση του λευκού φωτός έχουμε και στις σταγόνες της βροχής:
Το αποτέλεσμα είναι ο παρατηρητής να βλέπει τα διάφορα χρώματα σε διαφορετικές γωνίες

8 Κι έτσι σχηματίζεται το ουράνιο τόξο!!!

9

10 Φάσμα ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας

11 Σύγκριση μηκών κυμάτων

12 Εφαρμογές ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας

13 Φωτογραφία του ηλίου στο υπεριώδες UV

14 Ιδιότητες της υπεριώδους ακτινοβολίας
1. Προκαλεί αμαύρωση των φωτογραφικών πλακών 2. Προκαλεί φθορισμό σε διάφορα σώματα 3. Συμμετέχει στη μετατροπή του οξυγόνου της ατμόσφαιρας σε όζον 4. Όταν απορροφάται από υλικά, προκαλεί τη θέρμανση τους 5. Προκαλεί βλάβες στα κύτταρα του δέρματος με κίνδυνο καρκινογενέσεων. Κατά την ηλιοθεραπεία, το μαύρισμα του δέρματος οφείλεται στη μελανίνη που παράγει ο οργανισμός για προστασία 6. Χρησιμοποιείται για αποστείρωση ιατρικών εργαλείων

15 Φωτογραφία του ήλιου στο υπεριώδες

16 Φωτογραφία της Γης στο υπεριώδες (από κάμερα στη σελήνη)

17 Η υπεριώδης φωτογραφία μας ανακαλύπτει την αθέατη πλευρά των εικόνων

18 Η εφαρμογή του YAG Laser στο Ολλανδικό πορτρέτο του Ban Hogendorp του 1864 με δημιουργό των J.H. Neuman για την αφαίρεση του οξυδωμένου βερνικιού. Η ελαιογραφία σε καμβά υποβλήθηκε σε καθαρισμό Er:YAG Laser για την αφαίρεση του οξυδομένου βερνικιού.

19 H φωτογραφία τραβήχτηκε με χρήση υπεριώδους φωτογραφικής μεθόδου
H φωτογραφία τραβήχτηκε με χρήση υπεριώδους φωτογραφικής μεθόδου. Το πάνω δείγμα είναι από περιοχή που δεν έχει αφαιρεθεί το βερνίκι, ενώ το αποκάτω δείγμα είναι από περιοχή όπου έχει γίνει καθαρισμός με την χρήση Laser.

20 «Φωτογραφίζοντας με μια «χρονομηχανή» αρχαία αγάλματα

21 Για να περάσουμε ξανά στην τεχνική της υπεριώδους ακτινοβολίας, πρέπει να σημειώσουμε ότι το υπεριώδες φως κάνει πολλές οργανικές ενώσεις να φθορίζουν. Αυτό το γεγονός έχει βοηθήσει πολύ τους εκτιμητές έργων τέχνης να καταλαβαίνουν κατά πόσο ένα έργο είναι αντίγραφο, αφού κατά κανόνα τα παλαιότερα έχουν μεγαλύτερο ποσοστό οργανικών ενώσεων σε σχέση με τα καινούργια. Χάρη στα υπολείμματα αυτών των οργανικών ενώσεων και το φθορισμό τους, οι ερευνητές μπορούν να δουν με μεγάλη λεπτομέρεια τη μορφολογία των αρχαίων αγαλμάτων.

22 για να διαπιστώσει κανείς την αλήθεια της θεωρίας αυτής, αρκεί να ρίξει υπεριώδες φώς πάνω σε ένα άγαλμα. Όταν η κατεύθυνση του φωτός είναι σχεδόν παράλληλη με την επιφάνεια του αντικειμένου, τότε τα ίχνη του χρώματος γίνονται ορατά! Καθώς τα διαφορετικά χρώματα σβήνουν με διαφορετικό ρυθμό, το φως αποκαλύπτει τα πολύπλοκα σχέδια του χρώματος που κάποτε υπήρχαν στην λευκή επιφάνεια. Το smithsonianmag.com και ο αρχαιολόγος Vinzenz Brinkmann δημιούργησαν τις αναπαραστάσεις που βλέπετε για να δώσουν την πραγματική εικόνα κάποιων αγαλμάτων και γλυπτών της αρχαιότητας. Κάτι ανάλογο είχε κάνει και το Βρετανικό Μουσείο με τα Μάρμαρα του Παρθενώνα! Harvard, The Smithsonian, Colorado University, Pyles.tv

23 66 % της UV φθάνει λόγω της διάχυσης στον λουόμενο

24 ΥΠΕΡΙΩΔΗΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ ΚΑΙ ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΣΤΟ ΔΕΡΜΑ
ΥΠΕΡΙΩΔΗΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ ΚΑΙ ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΣΤΟ ΔΕΡΜΑ Η ενέργεια της ηλιακής ακτινοβολίας είναι Ε = hc / λ h: η σταθερά του Plank, c: η ταχύτητα του φωτός (300000km/sec) λ: το μήκος κύματος της ακτινοβολίας. Συμπεραίνουμε λοιπόν ότι η υπεριώδης ακτινοβολία (UV) που έχει μικρό μήκος κύματος, έχει πολύ περισσότερη ενέργεια, τόσο από την ορατή ακτινοβολία (VIS) όσο και από την υπέρυθρη (IR).

25 Φάσμα UV UVA περιοχή: Αυτή περιλαμβάνει τα μεγάλα μήκη κύματος ( nm) και συνεπώς είναι σχετικά χαμηλής ενέργειας. Διεισδύει βαθιά μέσα στον οργανισμό, φτάνοντας μέχρι το χόριο. Προκαλεί άμεσο μαύρισμα του, λόγω της οξείδωσης της ήδη υπάρχουσας μελανίνης στην επιφάνεια του δέρματος. Δεν προκαλεί φλεγμονή δηλ. σημαντικό ερύθημα και ηλιακό έγκαυμα. UVB περιοχή: Αυτή κυμαίνεται σε σχετικά μικρά μήκη ( ) και για τον λόγω αυτό είναι υψηλής ενέργειας. Έχει μικρό βάθος διείσδυσης, που σταματά στην επιδερμίδα, χωρίς να εισέρχεται καθόλου στο χόριο. Ευθύνεται για την παραγωγή της μελανίνης και του μαυρίσματος, αφού προηγουμένως έχει προκληθεί ερύθημα. Η παρατεταμένη έκθεση σε αυτή, προκαλεί ηλιακό εγκαυμα. UVC περιοχή: Χαρακτηρίζεται από τα μικρά μήκη κύματος ( nm) και την υψηλή ενέργεια που περιέχει. Μπορεί να προκαλέσει χημικές και γενετικές αλλαγές στον ανθρώπινο οργανισμό, αλλά δεν μπορεί να διαπεράσει την κερατίνη στιβάδα της επιδερμίδας. Συνεπώς δεν προκαλεί μαύρισμα, αλλά είναι ικανή να προκαλέσει σοβαρά εγκαύματα.

26 Ο Δείκτης UV (Ultra-Violet = Υπέρ Ιώδης) είναι ένα μέγεθος το οποίο καθιερώθηκε διεθνώς ως ένα απλό μέσο έκφρασης της επικινδυνότητας της ηλιακής υπεριώδους ακτινοβολίας, όπως π.χ. εκφράζει η θερμοκρασία το πόσο ζεστή ή κρύα είναι η ατμόσφαιρα.

27 ΤΡΙΚΑΛΑ - Πρόγνωση Δείκτη UV (UV Index)
03/10/2010 Πρωί (11:00) Μεσημέρι (13:30) Απόγευμα (16:00) 3 2.7 Χαμηλός Μέτριος Υψηλός Πολύ Υψηλός Ακραίος 1, , 4, , , 9, >10 Εργαστήριο Φυσικής της Ατμόσφαιρας ΑΠΘ.

28 ΕΛΑΤΗ/ΠΕΡΤΟΥΛΙ - Πρόγνωση Δείκτη UV (UV Index)
03/10/2010 Πρωί (11:00) Μεσημέρι (13:30) Απόγευμα (16:00) Χαμηλός Μέτριος Υψηλός Πολύ Υψηλός Ακραίος 1, , 4, , , 9, >10 Πραγματικές τιμές του Δείκτη UV, αλλά και προβλέψεις για την επόμενη ημέρα, ανακοινώνονται από το

29 Εργαστήριο Φυσικής της Ατμόσφαιρας του Πανεπιστημίου Πατρών

30 Μερικές ακόμη αστροφωτογραφίες στο υπεριώδες
Σε απόσταση 60 εκατομμυρίων ετών φωτός από τη Γη βρίσκεται στον βόρειο αστερισμό του Κήτους ο υπέροχος ελικοειδής γαλαξίας Μ77 ή NGC1058. Είναι μεγαλύτερος και από τον δικό μας γαλαξία με διάμετρο έτη φωτός, ενώ ο δικός μας γαλαξίας υπολογίζεται στα έτη φωτός. Εκπέμπει στο υπεριώδες, στο υπέρυθρο φάσμα και στα ραδιοκύματα.

31 Το νεφέλωμα του Κύκνου, όπως είναι γνωστό στους αστρονόμους, βρίσκεται σε απόσταση ετών φωτός μακριά, προς την κατεύθυνση του αστερισμού του Τοξότη. Αυτή η περιοχή, που μοιάζει με κοχλάζουσα θάλασσα αερίων, αποτελεί ένα από τα αστρικά μαιευτήρια του γαλαξία μας, περιοχές δηλαδή που γεννιούνται νέα άστρα. Η κυματοειδής εμφάνιση, που έχουν πάρει τα αέρια της φωτογραφίας, οφείλεται στο βομβαρδισμό τους με υπεριώδη ακτινοβολία, η οποία προέρχεται από νεαρά και γιγάντια άστρα. Τα διαφορετικά χρώματα της φωτογραφίας αντιστοιχούν σε διαφορετικά αέρια: το κόκκινο αντιστοιχεί στο θείο, το πράσινο στο υδρογόνο και το μπλε στο οξυγόνο.  

32 Κιάλια υπέρυθρων ακτίνων

33 Ιδιότητες της υπέρυθρης ακτινοβολίας
1. Απορροφάται επιλεκτικά από διάφορα σώματα και προκαλεί αύξηση της θερμοκρασίας τους. 2. Διέρχεται μέσα από την ομίχλη και τα σύννεφα. 3. Δεν έχει χημική δράση και δεν προκαλεί φωσφορισμό

34 Νυχτερινή λήψη κατοικίας στο υπέρυθρο

35 Φωτογραφία υπερύθρου

36 Το έδαφος αναδεικνύει τη μορφολογία και τη γεωλογική του σύσταση

37 το τοπίο αποκτά μία μυστηριώδη και ονειρική μορφή

38 Ο αέρας «ρέει» διαμορφώνοντας το αεροδυναμικό σχήμα ενός αυτοκινήτου

39 Η οπτική οξύτητα μεγιστοποιείται

40 Οι ανθρώπινες μορφές γίνονται αιθέριες, σχεδόν εξαϋλώνονται.

41 Φθινοπωρινή σιλουέτα

42 Η μέγιστη εκπομπή υπέρυθρης ακτινοβολίας λαμβάνει χώρα όταν ο ήλιος είναι χαμηλά στον ορίζοντα. Αυτό συμβαίνει ,επειδή το ηλιακό φως σκεδάζεται όταν εισέρχεται σε μεγάλο πάχος της ατμόσφαιρας με αποτέλεσμα τα περισσότερα χρώματα του ορατού φάσματος να απορροφούνται από τους υδρατμούς, εκτός των ερυθρών και των υπέρυθρων ακτινοβολιών.

43 Η υπέρυθρη φωτογραφία έχει αποδειχτεί πολύ χρήσιμο εργαλείο, αν και με αρκετά 
απρόβλεπτα αποτελέσματα στην συντήρηση έργων τέχνης και ιδιαίτερα στην εξέταση  πινάκων ζωγραφικής, αγιογραφιών σε καμβά ή σε ξύλο, υφασμάτων, δερμάτων και  περγαμηνών γιατί πολλά είδη χρωστικών αντανακλούν την υπέρυθρη ακτινοβολία σε διαφορετικό βαθμό η κάθε μία, αν και οπτικά μπορεί να είναι παρόμοιες.

44 Η υπέρυθρη φωτογραφία μας έδωσε τη δυνατότητα να παρατηρήσουμε τη ζωγραφική αλλά και τις απώλειες χρωματικού στρώματος που υπήρχαν κάτω από το οξειδωμένο βερνίκι και δεν φαίνονταν στο ορατό.

45

46

47 Δομήνικος Θεοτοκόπουλος H βάπτιση του Χριστού
Ιστορικό Μουσείο Κρήτης

48 Η φωτογράφηση του έργου με υπέρυθρη ακτινοβολία επιτρέπει να διαπιστώσουμε την απίστευτη δεξιοτεχνία με την οποία σχεδιάστηκαν οι μορφές και την εμμονή του Θεοτοκόπουλου στη δημιουργία μιας όσο το δυνατόν πιο επιτυχημένης σύνθεσης, με συνεχείς αλλαγές στο σχέδιο του. Οι αλλαγές αυτές είναι εμφανείς στο πρόσωπο και το σώμα του Ιωάννη καθώς και στο κεφάλι του αριστερού αγγέλου.

49 Οι ιδιότητες της «αόρατης» IR κοσμικής ακτινοβολίας
Με τη βοήθεια των οργάνων μελέτης υπέρυθρης ακτινοβολίας έχουμε κατορθώσει να αποτυπώσουμε τις εικόνες απόμακρων αντικειμένων σε αποστάσεις δισεκατομμυρίων ετών φωτός, αφού η υπέρυθρη ακτινοβολία που εκπέμπουν ορισμένοι απόμακροι γαλαξίες είναι πολύ πιο λαμπερή από την ορατή.

50 Η υπέρυθρη ακτινοβολία έχει τη δυνατότητα να διαπερνάει τα αέρια και τη σκόνη που καλύπτουν τους γαλαξίες και τα νεαρότερα άστρα πολύ καλύτερα από την ορατή ακτινοβολία. Οι πλανήτες επίσης, καθώς και ορισμένα μικροσκοπικά άστρα, που ονομάζονται «καφέ νάνοι», εκπέμπουν περισσότερη υπέρυθρη ακτινοβολία απ’ ό,τι ορατή, ενώ η καταγραφή των άστρων και των γαλαξιών γίνεται πολύ πιο εύκολα με τη μελέτη των υπέρυθρων ακτινοβολιών που έρχονται από εκεί έξω.

51 Το υπέρυθρο πορτρέτο των δύο νεφελωμάτων «Καρδιά και Ψυχή», που βρίσκονται σε απόσταση ετών φωτός από τη Γη προς την κατεύθυνση του αστερισμού της Κασσιόπης.

52 Τέλος Βασίλειος Παππάς – ΓΕΛ Καλαμπάκας
Τέλος Βασίλειος Παππάς – ΓΕΛ Καλαμπάκας