Svar:
Glödlampor och lysrör fungerar på helt olika sätt. I glödlampan är det en tråd som upphettas så att den glöder av en ström. Detta sker mycket snabbt.

I lysröret så sker en urladdning av elektroner som rusar genom en tunn gas. När elektronerna stöter på gasatomerna så blir dessa exciterade och utsänder ljus. Detta ljus omvandlas sedan till andra våglängder i ett (fluoriscerande) skikt på lysrörets insida. Det tar en viss tid innan urladdningen i lysröret har stabiliserats och då kan det bli blinkningar. En del typer av lågenergilampor fungerar i princip som lysrör.

Undersök: Med hjälp av ett gitter eller en enkel spektrometer kan man undersöka ljuset från olika lampor. Vad är det för skillnad på ljuset från en
vanlig lampa och från ett lysrör?
1999-06-27

Svar:
Mycket trevlig fråga. Vi är nog många som gjort denna iakttagelse. Denna fråga har lett till omfattande diskussioner och försök beroende på att det finns två olika förklaringar:

Den första går ut på att duschen drar med sig luften så att det blir en nedåtgående luftström längs draperiets insida. Man får då samma effekt som på en flygplansvinge: På ovansidan där luften strömmar snabbare där är trycket lägre (bernoullieffekten).

Pröva: Tag en tesked och håll lätt i den längst ut i skaftet. För in baksidan av skeden i en vattenstråle från en vanlig kran och känn hur skeden "dras in" i strålen.

Den andra förklaringen kan vi kalla för "skorstenseffekten". När Du duschar så uppvärms luften inne i duschen och denna varma luft stiger varvid trycket sjunker längst ned.

Pröva: Du kan testa teorierna själv genom att duscha med olika varmt (kallt) vatten!

Se vidare Bernoulli's_principle.

Bilden nedan (från Wikimedia Commons) visar tydligt att trycket i den vänstra delen av röret är lägre eftersom luften där rör sig snabbare (röret är smalare). Apparaten kallas Venturirör och används för att mäta gasflöde. En liknande anordning används för att mäta flygplans hastighet, se Pitot_tube.

/GO/lpe 1999-06-20

Svar:
Låt oss först titta på "ett vanligt rum". Ljuset strålar hela tiden ut från
lampan och träffar väggarna där
det mesta "sugs upp" av väggen och resten reflekteras. Om man släcker lampan så dröjer det inte
länge förrän allt ljuset "sugits upp" av väggarna. Energin i ljuset övergår i värmeenergi i väggarna.

Du säger ljusisolerat rum och med det menar Du säkert ett rum som har speglar
på alla väggarna och även på golvet och i taket. Om man släcker ljuset i ett sådant rum
så skulle ljuset studsa fram och tillbaka för all framtid om speglarna vore helt perfekta. I verkligheten är de inte det – vid varje reflektion "sugs" lite av
ljuset upp och det dör ut efter hand.

Observera att det ljus du ser (det som hamnar i ögat) försvinner i ögat. Det betyder att även om du har perfekta speglar så kan du inte observera ljuset utan att förstöra det,

Ljus som färdas ut i världsrymden kommer att fortsätta i oändig tid om det inte träffar på något. Kommer rymden då att bli "ljusare"? Nej, pga universums expansion gör den inte det. Se vidare Olbers paradox.
/GO/lpe 1998-11-16

Svar:
Mycket intressant fråga! Svaret är att himlen
kan vara grön, det är bara det att det är sällsynt.
Låt oss försöka reda ut de olika färgerna:

Mitt på dagen är himlen blå. Det beror på att
solljuset sprids av luften, och blått ljus sprids
mer än rött och gult. Eftersom det är spritt
ljus, så är det också polariserat.

Försök:
Sätt på dig ett par polarisationssolglasögon. Titta
på en punkt 90 grader (ett kvarts varv) från solen.
Vrid på huvudet. Kan du se att himlen blir mörkare
när huvudet är i ett visst läge?

När solen håller på att gå ner, så har solljuset så lång
väg att gå igenom atmosfären, att det blå ljuset är helt
försvunnet (spritts bort). Det enda du ser då är det
röda ljuset som sprids - du har en vackert röd solnedgång.

I ett mellanläge kan man ibland se att himlen är grön, men det är, som sagt, ganska ovanligt.

Se även snackset Varför är himlen blå?.

/Peter Ekström 1997-11-30

Svar:
Kaffet svalnar genom värmeledning till omgivningen. Det innebär att "avsvalningstakten" är större ju varmare kaffet är - värmetransporten är proportionell mot temperaturskillnaden mellan kaffet och omgivningen.

Om du först häller i mjölken så leds inte så mycket värme bort som om kaffet "varit för sig själv". Häll alltså i mjölken så
fort som möjligt. Viktigare är att hindra värmet från att lämna koppen. Detta kan man göra dels genom att sätta koppen på ett isolerande underlag och dels genom att sätta lock på koppen. Fatet gör nog mer nytta ovanpå än under koppen!

Experiment: Varför inte undersöka detta experimentellt med två kaffekoppar!

Tillägg 9/1/08:

Detta är en klassisk fråga som diskuterats mycket. Frågan under länk 1 får samma svar men frågaren påstår sig ha mätt temoperaturer och kommit fram till motsatt resultat. Om detta kan man säga två saker:

1 Det är inte helt lätt att skapa identiska förhållanden och att mäta temperaturerna tillräckligt exakt.

2 Resonemanget bygger helt på att värmeförlusten sker genom ledning så att kyleffekten är proportionell mot temperaturskillnaden kaffe-omgivning. Vid rimliga temperaturer bör förlusterna genom strålning vara försumbara. (En ideal termos skulle t.ex. bara ha strålningsförluster och vi vet att kaffet håller sig mycket länge varmt i en termos. Se vidare fråga [14327].)

Diagrammet nedan från illustrerar resonemanget mycket väl. Observera dels att "temperaturhoppet" när man häller i mjölken är samma för de båda fallen. Resultatet bygger då på att den blå avsvalningskurvan är mindre brant än den röda eftersom kaffet är kallare.

/GO/lpe 1998-03-20

Svar:
Du ser denna effekt så snart du har att göra med tunna genomskinliga skikt, som t.ex. plastfodral, såpbubblor eller ett tunnt lager bensin på vattnet.

Det beror på att en del av ljuset går igenom det tunna skiktet
och reflekteras, medan en del reflekteras redan i den första
ytan. Detta två ljusstrålar interfererar med varandra så att vissa färger förstärks och vissa släcks ut beroende på om vägskillnaden är ett jämnt antal våglängder eller ej. Eftersom skiktets tjocklek ofta varierar i olika punkter, så ser du ett färgat mönster.

Vad händer då med fotonerna (ljuspartiklarna) som släcks ut? Försvinner de bara? I så fall skulle lagen om energins bevarande inte vara uppfylld!

Ingen fara! Ljuset (energin) kan aldrig försvinna genom interferens. Vad som sker är att man får en omfördelning av strålningen, dvs de fotoner som saknas i de mörka områdena har i stället gått ut i en annan riktning. Antalet fotoner (energin) är alltså konstant, medan fördelningen i olika riktningar ändras genom interferensen.

Vissa fjärilar åstadkommer ett nästan självlysande intryck med hjälp av fjäll av exakt anpassad tjocklek, se länk 1:

/Peter Ekström 2002-10-10

Svar:
Under ytan finns en stor spole genom vilken man skickar en högfrekvent
växelström. Då alstras ett högfrekvent magnetfält. Placerar man en
metall i detta fält induceras virvelströmmar i denna metall, och
genom ohmska förluster värms metallen upp. Nu har expertis meddelat
oss att det måste finnas en järnplatta i kastrullen. Det innebär att
det inte bara är induktion som är inblandad, utan också det man
i transformatorsammanhang kallar järnförluster. Det kan också vara så
att järnet hjälper till att koncentrera magnetfältet till kastrullen.
Enligt vår sagesman
förekommer induktionsspisar knappast i hemmen, det är proffsutrustning.

Se vidare länk 1 och 2, Induktionshäll och Induction_cooker.
/KS/lpe 2000-03-30

Svar:
Vi förutsätter att det är klart väder. Taket är varmare än natthimlen. Det kommer alltså mer värmestrålning från
taket än från himlen. Om du mäter glasrutans temperatur i de två fallen, finner du att den är lägre under bar himmel eftersom nettoutstrålningen (strålning ut - strålning in) blir större.

Alla vet att det är det kallare när det är klart än när det är molnigt? Samma anledning - mindre strålning in eftersom den högre atmosfären är kallare! Om vi dessutom tar hänsyn till att en molnfri atmosfär har lite materia som strålar, kan man säga att natthimlens temperatur är 2.7 K - temperaturen hos den kosmiska bakgrundsstrålningen!

Samma effekt gör att snön smälter snabbare under ett träd än utanför - området nära trädet är varmare.
/KS/lpe 2001-01-12

Svar:
Det är klart att den kallare i de flesta fall fryser först. Effekten är emellertid relativt väletablerad men utan någon enskild enkel förklaring, se Mpemba_effect.

Nedanstående länkar diskuterar några möjliga förklaringar till effekten.

Eftersom det avsvalnande varma vattnet vid någon tidpunkt måste vara av samma temperatur som det kalla vattnet så är det svårt att se att det från början varma vattnet skulle frysa snabbare: två vattenmassor med samma temperatur bör rimligen uppföra sig likadant. Det måste i så fall vara någon skillnad på vattenmassorna, t.ex. gasinnehåll.

En av förklaringarna går ut på att det varma vattnet fryser delvis snabbare (mindre underkylning, se fråga [16785]) och därför uppfattas som fruset när det i själva verket bara är delvis kylt. Problemet kvarstår dock: vad är det för skillnad mellan det kalla vattnet från början och det varma vattnet när temperaturen passerar begynnelsetemperaturen av det kalla vattnet.

Men det hjälper inte att spekulera ... man borde göra ett försök att påvisa effekten! Jag gjorde ett enkelt försök med istärningsbehållarna. Det var ingen märkbar skillnad på behållaren med kallt vatten och behållaren med hett vatten. Om något så frös den varma vattnet långsammare!

Se även frågorna [18157], [3551] och [16785].

Påpekas bör dock att effekten inte är absolut bevisad, se Mpemba_effectRecent_views.

Ett antal möjliga förklaringar listas i Mpemba_effectSuggested_explanations. Jag tror, om effekten finns, att förklaringen är att det från början kalla vattnet har en större tendens till underkylning.

Försök med temperaturmätning

I länk 2 beskrivs ett experiment där man mätt temperaturen som funktion av tiden, se nedanstående figur. Experimentet är emellertid mycket bristfälligt dokumenterat (t.ex. Var placerades temperatursensorerna? Vad var omgivningens temeratur?).

I början ser plotten rimlig ut. Den röda kurvan (varmare vatten) är brantare än den blå. Detta är rimligt eftersom värmetransporten till omgivningen är proportionell mot temperaturskillnaden.

Från 10 grader är kurvorna i stort sett parallella, vilket är rimligt. Kurvorna planar emellertid ut vid +3 grader och inte som man väntar sig vid vattnets fryspunkt 0 grader. Detta är antingen ett kalibreringsfel eller så sitter temperatursensorerna på fel plats.

Om man verkligen kan tro på mätningen så är det uppenbart att förklaringen är att tiden för frysning är kortare för det från början varma vattnet. På något sätt måste värmetransporten för det varma vattnet vara effektivare än för det kalla vattnet. Vi har fullständig isbildning (kurvan böjer nedåt och isen kyls till under 0 grader) vid 2.5 timmar för det varma vattnet och 4.2 timmar för det kalla vattnet.

Detta är ju en mycket tydlig effekt om man kan lita på mätningen. Varför 0-gradigt vatten som varit varmt fryser snabbare ges emellertid ingen förklaring för.

Se emellertid länkarna

https://www.sciencenews.org/article/debate-heats-over-claims-hot-water-sometimes-freezes-faster-cold

https://medium.com/the-physics-arxiv-blog/why-hot-water-freezes-faster-than-cold-physicists-solve-the-mpemba-effect-d8a2f611e853

där förklaringen föreslås vara att fler vätebindningar bildas vid den högre temperaturen. Hur detta påverkar kylhastigheten är emellertid inte uppenbart.

/KS/lpe 2001-03-21

Svar:
En foton som reflekteras avger dubbelt så mycket rörelsemängd som en foton som absorberas. Den välbekanta apparat du beskriver (se nedanstående bild), tycks då snurra åt fel håll.

Nu är det faktiskt inte vakuum där inne, utan gas vid lågt tryck. De svarta ytorna blir varmare än de speglande eftersom de absorberar mer ljus. När en gasmolekyl kolliderar med en svart yta, får den en extra spark. Det blir alltså i medeltal större rekyl på de svarta ytorna. Det är det som driver rotationen. Hade vi lyckats åstadkomma tillräckligt bra vakuum, skulle den (i princip, men effekten är för liten) snurrat åt andra hållet.

Apparaten beskrivs i detalj i Wikipedia-artikeln Crookes_radiometer.

/Peter E/KS 2001-04-27