Pomůcky
- Termokamera
- Černá polystyrenová destička
- Laserové ukazovátko
Autor
Petr Kácovský
Matematicko-fyzikální fakulta UK
Postup
Položíme černou polystyrenovou destičku na stůl a svítíme na ní laserem. Pokud bude laserový svazek směřovat do jednoho místa, naměříme v tomto místě lokální vzrůst teploty. Můžeme také po destičce laserovým svazkem pomalu pohybovat – je-li náš laser dostatečně silný, bude za pohybujícím se světelným bodem zůstávat i dočasná tepelná stopa.
Vysvětlení
Elektromagnetické záření, tedy i světlo, s sebou nese energii, která se při dopadu na nepropouštějící překážku dělí na část, která je odražena, a část, která je pohlcena překážkou. Zde je naší překážkou destička, která se pohlcením části laserového záření zahřívá (zvyšuje svoji vnitřní energii).
Aby experiment dobře fungoval, je důležité, aby byla destička dobrým tepelným izolantem (= energie se deponovala do jednoho místa) a aby byla co nejtmavší (= dobře pohlcovala). Černý polystyren je tedy ideální volba, navíc je tento materiál matný, takže nehrozí nebezpečné odrazy laserového svazku.
Bezpečnostní upozornění: Žáci by v hodinách neměli pracovat s lasery o výkonu větším než 1 mW, na tento pokus je ale typicky potřeba laser s větším výkonem – experiment by tedy měl provádět vždy učitel.
Zdroje
Experiment je detailně metodologicky zpracován zde.
Pokus je součástí Sborníku konferece LabIR Edu 2023
Tento pokus je zahrnut ve sborníku příspěvků ze 2. ročníku konference LabIR Edu, která se odehrála 14. – 15. 4. 2023 ve středočeské Nesuchyni. Publikace předsttavuje celkem 24 aktivit napříč STEM předměty.