Svítivost slunce a měsíce
| Údaje o textu | |
|---|---|
| Titulek: | Svítivost slunce a měsíce |
| Autor: | Bedřich Katzer |
| Zdroj: | Světozor, ročník XVII., číslo 11. . S. 128. Ústav pro českou literaturu AV ČR |
| Vydáno: | V Praze, 9. března 1883 |
| Licence: |  PD old 70 |
Od svítivého bodu šíří se světlo na všechny strany ve vlnách kulovitých, jichžto povrchu přibývá se čtvercem poloměru, pročež totéž množství světla na prostoře čím dále tím větší se rozkládá, čímž arciť světlosti jeho čtverečně ubývá. List papíru ve vzdálenosti 2 dcm. od plamene svíčky držený jest 22 čili 4krát méně osvětlen, nežli list ve vzdálenosti 1 dcm. umístěný. Tohoto zákona o šíření světla užívá se ke stanovení světlosti různých pramenů svítivých, což děje se pomocí strojů t. zv. fotometrů č. světloměrů. Přístroje ty nemají dosud přesně vědeckého podkladu, neboť světlost jimi měří se nepřímo, t. stínem, nebo jinakým spůsobem, jehož správnost na dokonalosti oka závisí. To pak ovšem není měřítkem nejlepším. Světloměrů známo jest několik (Wheatstonův, Rumfordův, Ritschiův, Bunsenův, Zengerův a j.), z nichž nejpohodlnější jest fotometr sestrojený od petrohradského fysika hrab. Rumforda, který každý snadno může si napodobiti. Před bílý papír postaví se třeba tužka a osvětluje se zároveň na př. svíčkou a lampou. Světlo svíčky považujme za jednici. Lampa svítí jasněji a dává tmavější stín; má-li na papíře povstati jen tak temný stín tužky jako od svíčky, musí se lampa vzdáliti. Když stejná intensita stínu dosažena, změříme vzdálenosti obou světel od papíru. Svíčka vzdálena budiž stopu, lampa 3 stopy. Protože světla se vzdáleností čtverečně ubývá, jest zřejmo, že svítivost lampy jest 32 = 9krát větší, než světlost svíčky. Nahradíme-li lampu postupně jinými světlonoši, můžeme světlost všech postupně k světlosti svíčky základní přirovnati a číslicemi ji vyjádřiti.
Spůsobu toho použiti lze s přibližnou přesností také k fotometrickým pracím vědeckým, při nichž za jednici bere se světlo obyčejné svíčky. Shledalo se ovšem, že měřítko to není spolehlivé, protože všechny svíčky nesvítí stejně, ale dosud jiným nahrazeno není. Neboť ani zvláštní lampa, jíž ve Francii užívají, ani jiná měřítka (na př. žhavá, roztopená platia) obecně se neujala. — Methody naznačené použil nedávno Wil. Thomson k měření světlosti slunce a měsíce a dodělal se výsledků nejen zajímavých, nýbrž i významných, protože od ustanovení dřívějších valně se liší a k zevrubným fotometrickým zkoumáním slunce a měsíce nabádají.
Pokus se světlem měsíčním činěn byl v Yorku a shledáno, že síla jeho jest taková, jako síla svíčky 230 cm. od bílé desky vzdálené, při čemž zatím nehledí se k místním poměrům yorským a ke ztrátě, jakou světlo měsíce utrpí vzduchem zemským procházejíc. Měsíc vzdálen jest od země a tedy též od papíru, na němž stíny zachycujeme, skoro 50 000 zem. mil, čili 1650 millionkrát tak daleko jako naše svíčka, z čehož — hledíce k zákonu nahoře vytknutému — snadno vypočteme, že na úplňku měsíce k nám obráceném musilo by hořeti 27 tisíc billionů svíček, aby k nám vyslaly takové světlo jako měsíc. Protože však ohromné ztráty paprsků měsíčních, které dobrou třetinu všeho vyslaného světla činí, pominouti se nemohou, jest zřejmo, že ve skutečnosti bylo by třeba svíček mnohém více, totiž asi 40 tisíc billionů kusů. To jest číslo tak nesmírné, že žádnou představu o něm učiniti si nemůžeme; ale v tomto případě významu jeho porozumíme, myslíme-li si obrácenou k zemi polokouli měsíční natřenou černou barvou jako školskou tabuli a všechen povrch její křidou rozdělený na políčka čtyrhranná 5□ cm. veliká. Políček bude zrovna tolik, že do každého by se mohla postaviti jedna svíčka. Povstal by tím ohromný divadelní měsíček, jehož svit na krajích byl by jasnější než ve středu, protože tam pro oblý jeho tvar svíčky zdánlivě hustěji by stály než ve střední části. Kdyby slunce se zakrylo a měsíček takovým spůsobem se iluminoval, vyslal by k zemi právě tak značné světlo, jako nynější luna. Přirovná-li si toto množství k onomu množství světla, které slunce měsíci posýlá, lze se počtem přesvědčiti, že obnáší jen asi čtvrtinu jeho, čili jinými slovy: měsíc vyzařuje jen čtvrtinu světla na něj dopadajícího.
Pokusy o svítivosti slunce konal Thomson minulého prosince v Glasgowě, při nichž paprsky poledního slunce vpustil do temné komory dírkou píchnutím jehly spůsobenou, čímž nicméně osvětlena komora tak, jako 126 svíčkami. I ustanovil, že světelná intensita polokoule sluneční k nám obrácené jest asi 53.000krát větší než svítivost plamene svíčky; neboť zdánlivá velikost slunce na naší obloze jest asi 420krát větší než dírka jehlou vytvořená, a 420×126 dá bezmála 53.000. — Výpočtem podobným jako u měsíce můžeme si ustanoviti, kolik normalných svíček na polokouli sluneční černě natřenou bychom musili nastrčiti, aby vydaly světlo takové, jako k nám ze slunce dochází. Vypočetl jsem, že by jich bylo třeba asi 6400 trillionů, čili 160.000krát tolik jako při luně. Svíčky stály by také na slunci hustěji než na měsíci, totiž na dvou políčkách po 5□ cm. stály by asi 3 kusy — kdyby se tam vešly. — Arago ustanovil intensitu světla slunečního 15 000krát větší nežli plamene svíčky. Výsledek Thomsonův, jak vidno, jest pro slunce prosincové více než 31/2krát větší!
Přirovnáním Thomsonových výsledků o svítivosti slunce a měsíce, ovšem s náležitým zřetelem k zákonu předem udanému, možno se přesvědčiti, že světlo sluneční v Glasgowě bylo 71.000krát silnější než světlo měsíčné v Yorku, a světlo úplňku asi všude na zemi obnáší jen 70 tisícinu světla slunečního.
Úvodem ku své práci vytýká Thomson stručně rozdíl mezi světlem a teplem, jež, jak známo, v podstatě jsou toutéž silou vlnivým pohybem se šířící. Je-li doba vlnění delší než-li 400 billionina vteřiny, účinkuje paprsek toliko na náš cit jako teplo; je-li doba kyvu kratší nežli 400 billionina, avšak delší 800 billioniny vteřiny, působí paprsek na zrak jako světlo. Bedřich Katzer.