Difractie in Natura-Fizica

23

description

Difractia in natura

Transcript of Difractie in Natura-Fizica

Page 1: Difractie in Natura-Fizica
Page 2: Difractie in Natura-Fizica

• Efectele difracţiei pot fi uşor observate în viaţa de zi cu zi. Cele mai des întâlnite exemple de difracţie sunt cele de difracţie a luminii; unul îl reprezintă banda spirală cu spaţiere foarte mică, de pe un CD ori DVD care se comportă ca o reţea de difracţie formând imaginea unui curcubeu în direcţia discului. Acest principiu poate fi extins pentru a proiecta o reţea care să producă un şablon de difracţie dorit; hologramele de pe cardurile de credit sau debit sunt şi ele un exemplu. Difracţia atmosferică produsă de particulele fine pot cauza apariţia unui inel strălucitor în jurul unei surse de lumină puternice, ca soarele sau luna. Umbra unui obiect mat, produsă de lumina unei surse compacte, prezintă mici franje în jurul marginilor. Toate aceste efecte sunt consecinţe ale faptului ca lumina este o undă.

• Difracţia poate apărea însă cu orice fel de undă. Undele de pe suprafaţa apei ocolesc obstacolele întâlnite în cale (bărci, pietre). Undele sonore ocolesc obiectele, motiv pentru care o persoană care vorbeşte de după un copac poate fi auzită. Difracţia poate fi însă şi o problemă în unele aplicaţii tehnice. Ea stabileşte o limită fundamentală a rezoluţiei aparatelor foto, telescoapelor sau microscoapelor.

Page 3: Difractie in Natura-Fizica

• Difracţia poate apărea însă cu orice fel de undă. Undele de pe suprafaţa apei ocolesc obstacolele întâlnite în cale (bărci, pietre). Undele sonore ocolesc obiectele, motiv pentru care o persoană care vorbeşte de după un copac poate fi auzită. Difracţia poate fi însă şi o problemă în unele aplicaţii tehnice. Ea stabileşte o limită fundamentală a rezoluţiei aparatelor foto, telescoapelor sau microscoapelor.

• Daca lumina s-ar propaga sub forma unor raze rectilinii, ar trebui ca umbra unui corp opac iluminat cu un fascicul de raze paralele, sa fie net delimitata iar trecerea de la umbra (0%) la lumina (100%) sa se faca brusc. In realitate, trecerea nu este catusi de putin brusca! Zona intunecata incepe sa se lumineze treptat, inca inainte de linia de proiectie geometrica a corpului opac. Iar in zona de proiectie geometrica a regiunii luminate, apar o serie de zone alternativ mai intens si respectiv mai slab luminate.

Page 4: Difractie in Natura-Fizica

• Atunci cand privim un obiect,ne inchipuim ca nuantele de culoare pe la ni le infatiseaza ii apartin.In realitate nu este decat o iluzie.Culoare exista,de fapt,ca o perceptie senzoriala a celui care priveste.In compozitia obiectelor din jurul nostru exista tipuri de pigmenti care absorb lumina primita in moduri diferite:

• A)Pigmenti conventionali(organici si anorganici)-absorb radiatiile monocromatice cu exceptia uneia singure pe care o reflecta.Obiectele cu astfel de pigmenti apar monocolore.

Page 5: Difractie in Natura-Fizica

• B)Pigmenti metalici(particule mici de aur,argint,aluminiu,cupru,zinc) reflecta toate radiatiile monocromatice din spectru,la fel ca oglinzile.

Page 6: Difractie in Natura-Fizica

• C)Pigmentii opalescenti sau iridescenti,divizeaza fasciculele si reflecta anumite radiatii monocromatice,in functie de unghiul sub care este privit corpul.Este cazul perlelor,al scoicilor sidefate,al unor fluturii,al penajului unor pasari etc.

Page 7: Difractie in Natura-Fizica
Page 8: Difractie in Natura-Fizica

Fluturele Morpho Didius care traieste in padurile sud-americane, prezinta unul dintre cele mai spectaculoase fenomene de iridescenta din lumea insectelor. Aripioarele lui sunt formate din doua lamele subtiri separate de nervuri vertical crestate. Lamelele orizontale chitinoase aflate pe nervuri sunt separate prin straturi de aer.

Page 9: Difractie in Natura-Fizica
Page 10: Difractie in Natura-Fizica

• Distanta dintre lamele este de circa o jumatate de lungime de unda a radiatiei albastre. Aceasta configuratie actioneaza ca o retea de straturi subtiri, asigurand interferenta constructiva a luminii albastre reflectate de placutele chitinoase. Atunci cand este privit la incidenta normal fluturele are o superba nuanta de albastru. Crescand unghiul de incidenta cu circa 90°, el devine violet aprins, apoi rosu si in final negru.

Page 11: Difractie in Natura-Fizica
Page 12: Difractie in Natura-Fizica
Page 13: Difractie in Natura-Fizica

• Aspectul impresionant al paunului l-a facut cunoscut inca din antichitate in afara teritorilului sau originar (sudul Asiei), fiind crescut de-a lungul secolelor intai in China si apoi in Europa. Prin fenicieni paunul a ajuns in Egipt acum mai mult de 3.000 de ani. Datele istorice indica faptul ca regele Solomon de exemplu avea la curtea sa cateva specii de pauni, intre care paunul albastru era preferatul sau .

Page 14: Difractie in Natura-Fizica

• Masculul are o lungime cuprinsa intre 2-2,3 m si o greutate de 3,5-4 kg. Capul, gatul si gusa masculului au culoarea albastru-metalizat, in jurul ochilor fiind prezente doua zone liniare neacoperite de pene, de culoare alb-galbui.- penele acoperitoare ale aripilor prezinta un colorit striat, cu numeroase dungi intunecate, cu reflexe metalice verzi-albastrui, intrerupte si aparent neregulate, ce alterneaza cu dungi de culoare galben pal. Remigele primare au culoarea maro-roscat. - abdomenul si partile laterale ale corpului sunt intunecate, cu reflexe metalice. Pe spate prezinta o salba formata din pene cu aspect de solzi, ce au reflexe verzi-aurii. - trena, considerata gresit de cei mai multi oameni ca fiind coada, este constituita din penele tartitei si penele supracodale (acoperitoare ale cozii) si poate atinge lungimea de 1,6-1,8 m. Culoarea dominata a trenei variaza de la aramiu la verde-albastrui metalizat, in functie de directia razelor de lumina. Aceasta este formata in principal din trei tipuri de pene: furculitele - sunt cele mai lungi si nu au oceli, penele cu oceli - sunt cele mai numeroase (cca. 150) si au lungimi diferite, precum si dimensiuni diferite ale ocelilor, oceli ce au in componenta culorile auriu, aramiu, verde si albastru, si penele cu franjuri - sunt penele marginale ale trenei, puternic asimetrice, avand sau nu un ocel modest.- coada, aflata sub trena, este vizibila dupa perioada de naparlire sau in momentul rotirii in perioada nuptiala, este formata din 20 de pene si are culoarea brun-cenusie. 

Page 15: Difractie in Natura-Fizica
Page 16: Difractie in Natura-Fizica
Page 17: Difractie in Natura-Fizica

• Scoicile au corpul moale, dar - ca particularitate - sunt dotate (ca si melcii), cu un fel de tegument numit manta, in care se produc substantele din care se formeaza cochilia. Pentru ca aceste moluste isi “construiesc” respectivul invelis de protectie, din carbonat de calciu, cochilia continua sa creasca pe toata durata vietii animalului. 

Page 18: Difractie in Natura-Fizica

• Scoicile prezinta straturi de melanina aranjate alternativ cu straturi de aer astfel incat privite sub diferite unghiuri prezinta culori sidefate.

• E singura vietuitoare care poate încorpora piatra de var cuprinsa in ape, putand fabrica sidef, lacrima scumpa a adancurilor care intruchipeaza perlele. 

Page 19: Difractie in Natura-Fizica
Page 20: Difractie in Natura-Fizica
Page 21: Difractie in Natura-Fizica
Page 22: Difractie in Natura-Fizica

• In lumea mineralelor,opalul este compus din sfere minuscule de silicat asezate in straturi regulate.Fiecare strat reflecta lumina incidenta care interfera cu lumina reflectata de sferele vecine.Aspectul mineraluli prezinta culori diferite atunci cand este privit sub diferite unghiuri.Data fiind suprafata alba pe care se realizeaza jocul de culori,fenomenul poarta in acest caz denumirea de opalescenta.

Page 23: Difractie in Natura-Fizica