ΕΠΙΣΤΗΜΗ ΓΙΑ ΟΛΟΥΣ!
Του Λουκά Αθανασέκου
Φυσικός, MSc «Φωτονική & Οπτοηλεκτρονικές διατάξεις»
Υποψ. Διδάκτορας τμημ. Επιστήμης των Υλικών, Παν. Πατρών
Ερωτήσεις: athanasekos@eie.gr
· Τι είναι οι παλίρροιες; Πώς μπορούμε να γνωρίζουμε τις ώρες τους;
Η κίνηση της θάλασσας, η οποία καλείται παλίρροια, οφείλεται στην βαρυτική έλξη του Ήλιου, της Σελήνης και σε μικρότερο ποσοστό άλλων πλανητών στην υδάτινη μάζα της Γης. Η κίνηση του νερού σε μια περίοδο 12 ωρών περιλαμβάνει την πλημμυρίδα και την άμπωτη, δηλαδή το ανέβασμα και το κατέβασμα της θάλασσας. Έτσι, τόσο η πλημμυρίδα, όσο και η άμπωτη μπορούν να υπολογιστούν με ακρίβεια, ακόμη και για πολλά χρόνια μετά, αφού οι θέσεις των ουρανίων σωμάτων μπορούν να βρεθούν με ακρίβεια για κάθε εποχή του χρόνου. Το όλο φαινόμενο μοιάζει με το νερό στη μπανιέρα, όταν καθόμαστε για πρώτη φορά. Μια μάζα νερού ταξιδεύει στην άλλη πλευρά της μπανιέρας προκαλώντας πλημμυρίδα, ενώ στην πλευρά που καθόμαστε έχουμε άμπωτη!
Οι πίνακες των παλιρροιών προβλέπουν τις ακριβείς ώρες της πλημμυρίδας και της άμπωτης, όπως επίσης και τα βάθη ή ύψη της θάλασσας. Η υψομετρική διαφορά μεταξύ της πλημμυρίδας και της άμπωτης λέγεται ύψος της παλίρροιας και μεταβάλλεται με το αν έχουμε ισχυρή ή χαμηλή παλίρροια. Κατά την Πανσέληνο και τη Νέα Σελήνη το ύψος της παλίρροιας γίνεται μέγιστο, για να ελαχιστοποιηθεί στο τέλος του πρώτου και τρίτου τετάρτου. Αυτό το ξέρουν ακόμα και οι χελώνες! Και δεν πρόκειται ακριβώς για αστείο… Πράγματι, οι χελώνες γεννούν τα αυγά τους στην άμμο της παραλίας υπολογίζοντας ότι η παλίρροια δεν θα τα αποκαλύψει, προσφέροντάς τα ως γεύμα στα αρπακτικά.
· Πώς λειτουργούν οι λάμπες; Πόσα και ποια είδη λαμπτήρων υπάρχουν εμπορικά διαθέσιμα;
Όπως γνωρίζουμε, οι λάμπες ή λαμπτήρες, κατά το επιστημονικότερο, είναι συσκευές παραγωγής τεχνητού φωτός, οι οποίες μετατρέπουν την ηλεκτρική ενέργεια σε φωτεινή ακτινοβολία. Διακρίνουμε διάφορες κατηγορίες λαμπτήρων, κάθε μια από τις οποίες είναι κατάλληλη για συγκεκριμένες εφαρμογές, ανάλογα με τις ανάγκες μας σε ισχύ, αλλά και κατανάλωση ρεύματος.
Λαμπτήρες πυρακτώσεως: Η κατηγορία αυτή είναι ίσως η πιο διαδεδομένη. Εφευρέτης των λαμπτήρων αυτών ήταν ο αμερικανός Τόμας ‘Εντισον. Αποτελούνται από μια γυάλινη αμπούλα, και στο εσωτερικό της βρίσκεται ένα μεταλλικό σύρμα, που ονομάζεται νήμα και κατασκευάζεται συνήθως από βολφράμιο. Όταν ο λαμπτήρας βρίσκεται υπό τάση, το ρεύμα που διαρρέει το νήμα προκαλεί τη θέρμανσή του, ώσπου φτάνει σε κατάσταση πυράκτωσης. Λόγω του ότι αν βρισκόταν στον αέρα το νήμα θα καιγόταν, εντός της αμπούλας υπάρχουν άλλα αέρια σε χαμηλή πίεση, όπως το αργό.
Λαμπτήρες φθορισμού: Στην κατηγορία αυτή των λαμπτήρων το ηλεκτρικό ρεύμα καθώς διέρχεται από το κύκλωμα προκαλεί τη διέγερση των μορίων κάποιου αερίου το οποίο βρίσκεται μέσα σε έναν σωλήνα. Τα μόρια αυτά ιονίζονται και εκπέμπουν στην ορατή περιοχή, φωτίζοντας τον χώρο. Το χρώμα του φωτός που τελικά βλέπουμε εξαρτάται από το είδος του αερίου που βρίσκεται εντός του σωλήνα. Χαρακτηριστικό παράδειγμα αποτελεί ο λαμπτήρας ατμών νατρίου ο οποίος παράγει κίτρινο φως.
Λαμπτήρες εκκενώσεως: ο τύπος αυτός του λαμπτήρα χρησιμοποιείται συνήθως σε προβολείς, λόγω της λαμπρότητας του φωτός που παράγεται. Εντός της αμπούλας ή κώδωνα όπως λέγεται, υπάρχουν δυο ράβδοι άνθρακα που δρουν ως ηλεκτρόδια. Όταν τα ηλεκτρόδια συνδεθούν με ηλεκτρική πηγή σχηματίζεται ένα βολταϊκό τόξο, ένα ρεύμα ηλεκτρονίων που κινείται από τη μια ακίδα προς την άλλη σχηματίζοντας μια γέφυρα ηλεκτρικού ρεύματος. Τα άκρα του άνθρακα αρχίζουν να πυρακτώνονται και να καίγονται. Μια από τις χρήσεις αυτού του τύπου λαμπτήρα ήταν στο παρελθόν σε φάρους. Πλέον έχουν αντικατασταθεί από άλλους τύπους, όπως τόξο νατρίου ή υδραργύρου.
Η περίπτωση του black light: Οι περισσότεροι έχουμε δει συνήθως σε νυχτερινά κέντρα το διάσημο black light. Ιδιαίτερα την δεκαετία του ’80, δεν νοούνταν discotheque χωρίς αυτό το φως! Το black light δεν είναι τίποτα άλλο από μια λάμπα UV, η οποία εκπέμπει κυρίως στο υπεριώδες και ελάχιστα στο ορατό, γι’αυτό άλλωστε έχει και την συγκεκριμένη απόχρωση – αν και κάπως απόκοσμη! Άλλες χρήσεις του λαμπτήρα αυτού, πέραν του καθαρά αισθητικού, περιλαμβάνουν ακόμη και την ανίχνευση πλαστών χαρτονομισμάτων. Προσοχή απαιτείται στην χρήση ισχυρών πηγών black light, καθώς είναι ιδιαίτερα επιβλαβές για το δέρμα και τα μάτια, οπότε και χρειάζονται να παρθούν μέτρα προστασίας.
Όσο και αν μας φαίνεται περίεργο, υπάρχουν αρκετά είδη λαμπτήρων τα οποία δεν εκπέμπουν στο ορατό φάσμα και άρα δεν μπορούμε να δούμε το φως τους. Οι λαμπτήρες αυτοί προφανώς δεν κατασκευάζονται για οικιακή χρήση, αλλά για επιστημονικές και όχι μόνο εφαρμογές. Παραδείγματα αποτελούν οι λάμπες θέρμανσης ( όπως π.χ. οι λάμπες που υπάρχουν πάνω από τις πατάτες στα ψητοπωλεία και τις διατηρούν ζεστές ή ακόμη και στα εκκολαπτήρια θερμαίνοντας τα νεογέννητα κλωσσόπουλα), οι λάμπες που χρησιμοποιούνται στο σολάριουμ και ακόμη οι λάμπες UV ακτινοβολίας που χρησιμοποιούνται ευρύτατα σε τεχνικές λιθογραφίας ( και τεχνικές εμφάνισης φωτογραφιών σε εποχές παλιότερες της ψηφιακής!)
Φυσικός, MSc «Φωτονική & Οπτοηλεκτρονικές διατάξεις»
Υποψ. Διδάκτορας τμημ. Επιστήμης των Υλικών, Παν. Πατρών
Ερωτήσεις: athanasekos@eie.gr
· Τι είναι οι παλίρροιες; Πώς μπορούμε να γνωρίζουμε τις ώρες τους;
Η κίνηση της θάλασσας, η οποία καλείται παλίρροια, οφείλεται στην βαρυτική έλξη του Ήλιου, της Σελήνης και σε μικρότερο ποσοστό άλλων πλανητών στην υδάτινη μάζα της Γης. Η κίνηση του νερού σε μια περίοδο 12 ωρών περιλαμβάνει την πλημμυρίδα και την άμπωτη, δηλαδή το ανέβασμα και το κατέβασμα της θάλασσας. Έτσι, τόσο η πλημμυρίδα, όσο και η άμπωτη μπορούν να υπολογιστούν με ακρίβεια, ακόμη και για πολλά χρόνια μετά, αφού οι θέσεις των ουρανίων σωμάτων μπορούν να βρεθούν με ακρίβεια για κάθε εποχή του χρόνου. Το όλο φαινόμενο μοιάζει με το νερό στη μπανιέρα, όταν καθόμαστε για πρώτη φορά. Μια μάζα νερού ταξιδεύει στην άλλη πλευρά της μπανιέρας προκαλώντας πλημμυρίδα, ενώ στην πλευρά που καθόμαστε έχουμε άμπωτη!
Οι πίνακες των παλιρροιών προβλέπουν τις ακριβείς ώρες της πλημμυρίδας και της άμπωτης, όπως επίσης και τα βάθη ή ύψη της θάλασσας. Η υψομετρική διαφορά μεταξύ της πλημμυρίδας και της άμπωτης λέγεται ύψος της παλίρροιας και μεταβάλλεται με το αν έχουμε ισχυρή ή χαμηλή παλίρροια. Κατά την Πανσέληνο και τη Νέα Σελήνη το ύψος της παλίρροιας γίνεται μέγιστο, για να ελαχιστοποιηθεί στο τέλος του πρώτου και τρίτου τετάρτου. Αυτό το ξέρουν ακόμα και οι χελώνες! Και δεν πρόκειται ακριβώς για αστείο… Πράγματι, οι χελώνες γεννούν τα αυγά τους στην άμμο της παραλίας υπολογίζοντας ότι η παλίρροια δεν θα τα αποκαλύψει, προσφέροντάς τα ως γεύμα στα αρπακτικά.
· Πώς λειτουργούν οι λάμπες; Πόσα και ποια είδη λαμπτήρων υπάρχουν εμπορικά διαθέσιμα;
Όπως γνωρίζουμε, οι λάμπες ή λαμπτήρες, κατά το επιστημονικότερο, είναι συσκευές παραγωγής τεχνητού φωτός, οι οποίες μετατρέπουν την ηλεκτρική ενέργεια σε φωτεινή ακτινοβολία. Διακρίνουμε διάφορες κατηγορίες λαμπτήρων, κάθε μια από τις οποίες είναι κατάλληλη για συγκεκριμένες εφαρμογές, ανάλογα με τις ανάγκες μας σε ισχύ, αλλά και κατανάλωση ρεύματος.
Λαμπτήρες πυρακτώσεως: Η κατηγορία αυτή είναι ίσως η πιο διαδεδομένη. Εφευρέτης των λαμπτήρων αυτών ήταν ο αμερικανός Τόμας ‘Εντισον. Αποτελούνται από μια γυάλινη αμπούλα, και στο εσωτερικό της βρίσκεται ένα μεταλλικό σύρμα, που ονομάζεται νήμα και κατασκευάζεται συνήθως από βολφράμιο. Όταν ο λαμπτήρας βρίσκεται υπό τάση, το ρεύμα που διαρρέει το νήμα προκαλεί τη θέρμανσή του, ώσπου φτάνει σε κατάσταση πυράκτωσης. Λόγω του ότι αν βρισκόταν στον αέρα το νήμα θα καιγόταν, εντός της αμπούλας υπάρχουν άλλα αέρια σε χαμηλή πίεση, όπως το αργό.
Λαμπτήρες φθορισμού: Στην κατηγορία αυτή των λαμπτήρων το ηλεκτρικό ρεύμα καθώς διέρχεται από το κύκλωμα προκαλεί τη διέγερση των μορίων κάποιου αερίου το οποίο βρίσκεται μέσα σε έναν σωλήνα. Τα μόρια αυτά ιονίζονται και εκπέμπουν στην ορατή περιοχή, φωτίζοντας τον χώρο. Το χρώμα του φωτός που τελικά βλέπουμε εξαρτάται από το είδος του αερίου που βρίσκεται εντός του σωλήνα. Χαρακτηριστικό παράδειγμα αποτελεί ο λαμπτήρας ατμών νατρίου ο οποίος παράγει κίτρινο φως.
Λαμπτήρες εκκενώσεως: ο τύπος αυτός του λαμπτήρα χρησιμοποιείται συνήθως σε προβολείς, λόγω της λαμπρότητας του φωτός που παράγεται. Εντός της αμπούλας ή κώδωνα όπως λέγεται, υπάρχουν δυο ράβδοι άνθρακα που δρουν ως ηλεκτρόδια. Όταν τα ηλεκτρόδια συνδεθούν με ηλεκτρική πηγή σχηματίζεται ένα βολταϊκό τόξο, ένα ρεύμα ηλεκτρονίων που κινείται από τη μια ακίδα προς την άλλη σχηματίζοντας μια γέφυρα ηλεκτρικού ρεύματος. Τα άκρα του άνθρακα αρχίζουν να πυρακτώνονται και να καίγονται. Μια από τις χρήσεις αυτού του τύπου λαμπτήρα ήταν στο παρελθόν σε φάρους. Πλέον έχουν αντικατασταθεί από άλλους τύπους, όπως τόξο νατρίου ή υδραργύρου.
Η περίπτωση του black light: Οι περισσότεροι έχουμε δει συνήθως σε νυχτερινά κέντρα το διάσημο black light. Ιδιαίτερα την δεκαετία του ’80, δεν νοούνταν discotheque χωρίς αυτό το φως! Το black light δεν είναι τίποτα άλλο από μια λάμπα UV, η οποία εκπέμπει κυρίως στο υπεριώδες και ελάχιστα στο ορατό, γι’αυτό άλλωστε έχει και την συγκεκριμένη απόχρωση – αν και κάπως απόκοσμη! Άλλες χρήσεις του λαμπτήρα αυτού, πέραν του καθαρά αισθητικού, περιλαμβάνουν ακόμη και την ανίχνευση πλαστών χαρτονομισμάτων. Προσοχή απαιτείται στην χρήση ισχυρών πηγών black light, καθώς είναι ιδιαίτερα επιβλαβές για το δέρμα και τα μάτια, οπότε και χρειάζονται να παρθούν μέτρα προστασίας.
Όσο και αν μας φαίνεται περίεργο, υπάρχουν αρκετά είδη λαμπτήρων τα οποία δεν εκπέμπουν στο ορατό φάσμα και άρα δεν μπορούμε να δούμε το φως τους. Οι λαμπτήρες αυτοί προφανώς δεν κατασκευάζονται για οικιακή χρήση, αλλά για επιστημονικές και όχι μόνο εφαρμογές. Παραδείγματα αποτελούν οι λάμπες θέρμανσης ( όπως π.χ. οι λάμπες που υπάρχουν πάνω από τις πατάτες στα ψητοπωλεία και τις διατηρούν ζεστές ή ακόμη και στα εκκολαπτήρια θερμαίνοντας τα νεογέννητα κλωσσόπουλα), οι λάμπες που χρησιμοποιούνται στο σολάριουμ και ακόμη οι λάμπες UV ακτινοβολίας που χρησιμοποιούνται ευρύτατα σε τεχνικές λιθογραφίας ( και τεχνικές εμφάνισης φωτογραφιών σε εποχές παλιότερες της ψηφιακής!)
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου