Uśmiech kota bez kota, czyli historie o świetle

Planetarium Olsztyn, 06.03.2009 Prof. dr hab. Grzegorz Karwasz

WFAiIS UMK w Toruniu

Sowa z Pragi

Skąd się biorą te kolory?Czy są to kolory „podstawowe”?

„Prawo odbicia”, „prawo załamania”

α

β sin α/ sinβ = n

, czyli tradycyjne sposoby uczenia optyki

„Całkowite wewnętrzne odbicie”

γ sin γ = 1/n

, czyli tradycyjne sposoby uczenia optyki

Prawo odbicia, prawo załamania

, co najwyżej można to pokazać w taki sposób

„Pryzmat Newtona”

RedOrangeYellowGreenBlueViolet

Glass prism

White light

, a kolory - w taki.

I to wszystko?• Spektrometr CD (FwSz 1999)• Soczewki grubasy („Foton” 2002)• Trójwymiarowy kozioł i kryształowa kula

(PTF Warszawa 2003)• Pink Glasses (GIREP 2004)• Spektroskopia, czyli nauka o duchach

(Physics is Fun, S&S 2005)• FIAT LUX, Toruń 2008• FIAT LUX, Olsztyn, 2009

Witelio (1237 ~1300)

Prawo załamania: trójwymiarowy kozioł

= rzut ukośny na trzy płaszczyzny ścianPicasso, Gitara

Całkowite wewnętrzne odbicie: czy krokodyl zje delfina?

Co widzi krokodyl pod wodą?

Sharm el- Sheik: rafa koralowa

Skąd się biorą kolory?

Kolory mogą powstawaćwskutek rozszczepienia światła,jak na przykład wewnątrz brylantu.

Londyn, wystawa sklepowa

Odbicia od śniegu nie dają kolorów, ale rozszczepienieświatła wewnątrz kryształków lodu – tak!

Folgaria, Trentino

Skąd się biorą kolory?

Kolory powstają też przez załamanie się światła na falach w morzu

Sharm el Sheik, marzec 2004

Skąd się biorą kolory?

Dwa obrazy światła „rozszczepionego”* na płycie CD:lampa energo-oszczędna i światło wschodzącego Słońca

*a właściwie: światła, które ulega dyfrakcji na siatce dyfrakcyjnej, jaką stanowią regularnierozłożone rowki płyty CD.

Kolory „podstawowe”

Zużyty telewizor w trakcie wyłączania ujawnia sposób powstawania kolorów na ekranie:trzy oddzielne działa elektronowe: R+G+BHotel André Latin, Paris

Kolory, dodawanie

Kolory, dodawanie

Kolory, odejmowanie

Deutsches Museum, Berlin

Kolory, „dopełniające”

Wystawa sklepowa w Berlinie:żaden z tych kolorów nie występujew tęczy! (no, może oprócz żółtego)

W plastikowym pudełku od płyty CD pojawiają się kolory, ale tylko, gdy odbija ona światło spolaryzowane, np. (modrawe) światło nieba. Chyba że, plastik płyty jest silnie ukierunkowany i niektóre kolory są tłumione.

Kolory, w odejmowaniu

Berlin, stacja metroQuestacom, Canberra

„różowe” okulary

400 500 600 7000,0

0,5

1,0

Tran

smis

sion

/nm

Widma transmisji w zakresie widzialnym

kolorowe okulary, ale…

400 500 600 7000,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

Tran

smis

sion

/nm

Widma transmisji w zakresie widzialnym:wspólna część to tylko czerwień (700 nm)!

„złote” okulary

„złote” okulary

400 500 600 7000,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

Tran

smis

sion

/nm

0,00

0,05

0,10

0,15

Filtr interferencyjny:niebieskie przepuszcza, resztę („złoty”) odbija

Piramida SvarowskiegoSkładanie w pryzmacie, odbicia selektywne, filtr interferencyjny w podstawie

Dlaczego niebo jest niebieskie?

, bo zachodzące słońce jest czerwone

akwarium z kroplą mleka

Spektroskopia, czyli nauka o duchach

Kolory „dopełniające”

Carmen A. Busko

Sao Paolo, Brazil

Gdzie się podział kolor fioletowy?

Berlin, Botanische Garten, foto Maria Karwasz

Gdzie się podział kolor fioletowy?

nie ma go, bo niebieski z czerwonym to magenta –lila-róż, kolro pośredni, a nie krańcowy (400 nm)

Podczerwień, nadfiolet

też dadzą się obejrzeć (np. „komórką)

Tajemnica wyspy pawi

http//www.aip.org/enews/physnews/2003/split/622-1.html

Motyl z Brazylii

http//www.aip.org/enews/physnews/2003/split/622-1.html

The small structures in the scanning electron microscope image of a butterfly wing scale (a) are natural photonic crystals that give the wings of some butterflies their brilliant iridescent blue colors. The structures in the second image (b) are responsible for a blue-violet iridescence. In the third image (c), the small structures are almost entirely absent, and the butterfly wing scales are a dull brown shade. New research suggests that photonic crystals keep butterfly wings cooler, as well as making them beautiful. In higher elevations where butterflies are more reliant on sunlight to keep them warm, some of the insects have evolved wing scales in which the photonic crystals have been disrupted (as in image c), improving the chances that they survive long enough to mate despite the frigid climate.

L. P. Biro et al., Physical Review E, February 2003

Butterflies and Photonic Crystals

Motyl z XXI wieku

Tajemnica wyspy pawi• Purple of Cassius - formed by precipitating a mixture of gold, stannous

and stannic chlorides, with alkali. Used for glass coloring.• Johann von Löwenstern-Kunckel• From Wikipedia, the free encyclopedia•   (Redirected from Johannes Kunckel)• Jump to: navigation, search• Johann Kunckel, awarded Swedish nobility in 1693 under the name von

Löwenstern-Kunckel (1630 - prob. 20 March 1703), German chemist, was born in 1630 (or 1638), near Rendsburg, his father being alchemist to the court of Holstein. He became chemist and apothecary to the dukes of Lauenburg, and then to the Elector of Saxony, Johann Georg II, who put him in charge of the royal laboratory at Dresden. Intrigues engineered against him caused him to resign this position in 1677, and for a time he lectured on chemistry at Annaberg and Wittenberg. Invited to Berlin by Frederick William, in 1679 he became director of the laboratory and glass works of Brandenburg. In 1688 the king of Sweden, Charles XI, brought him to Stockholm, ennobling him under the name von Löwenstern-Kunckel in 1693 and making him a member of the Bergskollegium, the Board of Mines. He died probably on 20 March 1703 near Stockholm (other sources claim he died the previous year 1702 at Dreissighufen, his country house near Prenden, Germany).

• Kunkel shares with Boyle the honor of having discovered the secret of the process by which Hennig Brand of Hamburg had prepared phosphorus in 1669, and he found how to make artificial ruby (red glass) by the incorporation of purple of Cassius. His work also included observations on putrefaction and fermentation, which he spoke of as sisters, on the nature of salts and on the preparation of pure metals. Though he lived in an atmosphere of alchemy, he derided the notion of the alkahest or universal solvent, and denounced the deceptions of the adepts who pretended to effect the transmutation of metals; but he believed mercury to be a constituent of all metals and heavy minerals, though he held there was no proof of the presence of "sulphur comburens".

• His chief works were Öffentliche Zuschrift von dem Phosphor Mirabil (1678); Ars vitriaria experimentalis (1689) and Laboratorium chymicum (1716).

• This article incorporates text from the Encyclopædia Britannica Eleventh Edition, a publication now in the public domain.

Tajemnica wyspy pawi

, czyli nano-wytrącenia atomów złota

Zaproszenie do patrzenia

Claude Monet, Santa Maria della Salute, Venezia