Szem. (látás, térlátás, közelre-távolra ill. sötétben-világosban éleslátás)

Átírás

1 Szem (látás, térlátás, közelre-távolra ill. sötétben-világosban éleslátás)

2 Légköri fényjelenségek diffúz nappali fény kék égbolt vöröslő naplemente délibáb légköri sugártörés sarki fény szivárvány holdudvar

3 Hullámoptika Polarizáció Brewster-szög 1 α α β tg p n 21 Kettőstörés pl. nem szabályos mészpát kristály Optikai aktivitás pl. cukoroldat töménység meghatározás analizátor oldat polarizátor

4 Fényelhajlás és interferencia 1 lyuk 2 lyuk Gömbhullám halad tovább a Huygens-Fresnel elv szerint 2 gömbhullám, találkozásuknál interferencia

5 Fényelhajlás 1 ill. 2 résen

6 Holográfia Gábor Dénes 1947, fizikai Nobel díj 1971 hologram: részekben is az egész fraktál

7 A fény részecske természete (fotonok) Fotoeffektus (fényelektromos hatás) Einstein (1905), hf W ki 1 2 m e v 2 német, 1921, fizikai Nobel-díj, hf h W ki 1eV 1,6 10 f 19 J c

8 Compton-szórás fizikai Nobel-díj, 1927 Fény és e - ütközése rugalmas ütközés (lendület és mozgási energia megmaradás érvényes)

9 Fénynyomás p F A 0 0 EB A foton lendülettel rendelkezik. Így fénynyaláb nyomást gyakorol arra a felületre, amelyről visszaverődik, vagy amiben elnyelődik. üstökösök csóvája csillagokban uralkodó sugárnyomás

10 Anyaghullámok De Broglie: minden tömeggel rendelkező mozgó test hullámként is kezelhető: h mv francia, 1929 fizikai Nobel-díj Davisson-Germer kísérlet (1927) igazolja az e - hullámtermészetét Ni kristály felületéről szóródó elektronnyaláb intenzitás eloszlását vizsgálták. Az intenzitás eloszlás a de-broglie hullámoknak a kristályban lévő atomokon történő diffrakciójával volt magyarázható

11 Heisenberg-féle határozatlansági reláció Nem tudjuk egy részecske bizonyos megfigyelhető változóit egyszerre tetszőleges pontossággal megmérni azonos pillanatban, még elvileg sem. Kanonikusan konjugált mennyiségek bizonytalanságainak szorzata nem csökkenthető tetszőlegesen. p E x N t lendület-hely szög- perdület energia-idő 1932 fizikai Nobel-díj

12 Optika a növények szempontjából A látható tartomány aktív szerepet játszik a fotoszintézisében is a növények ezt a tartományt képesek tömeggyarapodásukhoz hasznosítani: fotoszintetikusan aktív (FAR) hullámtartomány A légkör felső határára és a Föld felszínére érkező sugárzás spektruma

13 A kék és a vörös fényből nyelnek el legtöbbet a növények. A zöldségnövények a Nap, ill. mesterséges fényforrás sugárzó energiáját asszimilálják, és azt szerves anyagban, kémiailag megkötve halmozzák fel. Közben felhasználják a működésükhöz szükséges energiamennyiséget, illetve leadják környezetükbe a fölösleges hőenergiát, ami eredetileg szintén a fényenergiából származik. A fény hullámhosszúságának hatása a fotoszintézis relatív intenzitására

14 Sugárzóenergia: direkt, szórt sugárzás Erre a növények bizonyos határok közt aktívan reagálnak: automatikusan módosítják elhelyezkedésüket, szerkezetüket, működésüket A fotoszintézis fénygörbéje Alkalmazkodási intenzitás: az illető faj fénykedvelésének jellemzője

15 A termények legfontosabb optikai tulajdonságai: osztályozásuk egyik alapja lehet szín: jellemző az érettségre fényvisszaverő képesség: külső sérülésnél megváltozik a fényáteresztő képesség: segítségével a termények belső elváltozásai vizsgálhatók.

16 Környezetfizika Fosszilis energiahordozók ---- megújuló energiaforrások Szén Kőolaj Földgáz nap, szél, víz, biomassza, geotermikus FORRÁSUK A NAP! Urán

17 Energiahordozók megoszlása Villamos energia és hűtés-fűtés szektorokban felhasznált megújuló energiahordozók megoszlása 2010-ben (NCST, 2010)

18 Uniós elvárások Európai Tanács európai uniós Energia és Klímacsomag program 20%-kal csökkenti az üvegházhatású gázok kibocsátását, 20%-ra növeli a megújuló energiafelhasználást 20%-kal javítja az energiahatékonyságot. Célszámok:

19 A Napenergia potenciál A Nap sugárzó teljesítményének a Földet érő része: 173*10 12 kw, ami több ezerszeresen meghaladja a jelenlegi energiaigényünket. Az átlagos intenzitás mértéke a napállandó 1353 W/m 2, a Föld légkörének határát elérő sugárzás. Magyarországon a globál sugárzás déli órákban a téli félévben (október-március) W/m 2 a nyári félévben (április-szeptember) W/m 2 a szórt sugárzás aránya elérheti a %-ot is Budapesten napsütéses órák száma: ~2060 óra éves napenergia potenciál ~1200 kwh/m 2 /év

20 Napenergia hasznosítása

21 Üvegházhatás Lényege: megváltozik a hullámhossz fénysugarak esnek be és nagyobb hullámhosszú hősugarak verődnek vissza