Page 1

ÖÕÓÉÊÇ ÃÅÍÉÊÇÓ ÐÁÉÄÅÉÁÓ Ã ÔÁÎÇÓ ÅÍÉÁÉÏÕ ËÕÊÅÉÏÕ


ÏÌÁÄÁ ÓÕÃÃÑÁÖÇÓ ÃåùñãáêÜêïò ÐÝôñïò, öõóéêüò, êáèçãçôÞò 3ïõ Ëõêåßïõ Çëéïýðïëçò ÓêáëùìÝíïò ÁèáíÜóéïò, öõóéêüò, êáèçãçôÞò 1ïõ Ëõêåßïõ ÆùãñÜöïõ ÓöáñíÜò Íéêüëáïò, öõóéêüò, êáèçãçôÞò 56ïõ Ëõêåßïõ Áèçíþí ×ñéóôáêüðïõëïò ÉùÜííçò, öõóéêüò, êáèçãçôÞò ôïõ Å.Ð.Ë. ÍÝáò ÖéëáäÝëöåéáò «Ìßëôïò ÊïõíôïõñÜò» ÏÌÁÄÁ ÊÑÉÓÇÓ Êïýêëçò ÅõÜããåëïò, öõóéêüò, êáèçãçôÞò 6ïõ Ëõêåßïõ ÆùãñÜöïõ Ôæáìáñßáò Óðýñïò, öõóéêüò óôïé÷åéùäþí óùìáôéäßùí. Êýñéïò åñåõíçôÞò Å.Ê.Å.Ö.Å. «Äçìüêñéôïò» ×ñïíüðïõëïò ×ñÞóôïò, öõóéêüò, êáèçãçôÞò 4ïõ Ëõêåßïõ Áìáñïõóßïõ ÕÐÅÕÈÕÍÏÓ ÓÔÏ ÐËÁÉÓÉÏ ÔÏÕ ÐÁÉÄÁÃÙÃÉÊÏÕ ÉÍÓÔÉÔÏÕÔÏÕ Äïýêáò ×ñÞóôïò, ðÜñåäñïò Ðáéäáãùãéêïý Éíóôéôïýôïõ, ôïìÝáò Öõóéêþí Åðéóôçìþí ÃËÙÓÓÉÊÇ ÅÐÉÌÅËÅÉÁ ÊëåéäùíÜñç Ìáéñßôá, öéëüëïãïò, êáèçãÞôñéá Ëõêåßïõ Áãßïõ ÓôåöÜíïõ

Ìå áðüöáóç ôçò åëëçíéêÞò êõâÝñíçóçò ôá äéäáêôéêÜ âéâëßá ôïõ Äçìïôéêïý, ôïõ Ãõìíáóßïõ êáé ôïõ Ëõêåßïõ ôõðþíïíôáé áðü ôïí Ïñãáíéóìü Åêäüóåùò Äéäáêôéêþí Âéâëßùí êáé äéáíÝìïíôáé äùñåÜí.


ÕÐÏÕÑÃÅÉÏ ÅÈÍÉÊÇÓ ÐÁÉÄÅÉÁÓ ÊÁÉ ÈÑÇÓÊÅÕÌÁÔÙÍ ÐÁÉÄÁÃÙÃÉÊÏ ÉÍÓÔÉÔÏÕÔÏ

ÐÅÔÑÏÓ ÃÅÙÑÃÁÊÁÊÏÓ

ÁÈÁÍÁÓÉÏÓ ÓÊÁËÙÌÅÍÏÓ

ÍÉÊÏËÁÏÓ ÓÖÁÑÍÁÓ

ÉÙÁÍÍÇÓ ×ÑÉÓÔÁÊÏÐÏÕËÏÓ

ÖÕÓÉÊÇ ÃÅÍÉÊÇÓ ÐÁÉÄÅÉÁÓ Ãš ÔÁÎÇÓ ÅÍÉÁÉÏÕ ËÕÊÅÉÏÕ

ÏÑÃÁÍÉÓÌÏÓ ÅÊÄÏÓÅÙÓ ÄÉÄÁÊÔÉÊÙÍ ÂÉÂËÉÙÍ - ÁÈÇÍÁ


ÐÅÑÉÅ×ÏÌÅÍÁ ÊÅÖÁËÁÉÏ 1 ÔÏ ÖÙÓ

1.1 Ç ÖÕÓÇ ÔÏÕ ÖÙÔÏÓ 13 Ç êõìáôéêÞ öýóç ôïõ öùôüò. ÇëåêôñïìáãíçôéêÞ èåùñßá ôïõ Maxwell ........ 14 Ç óùìáôéäéáêÞ öýóç ôïõ öùôüò. Èåùñßá ôùí êâÜíôá ................................ 15 1.2 Ç ÔÁ×ÕÔÇÔÁ ÔÏÕ ÖÙÔÏÓ 16 Ç ìÝèïäïò ôïõ Fizeau ................................................................................ 16 1.3 ÌÇÊÏÓ ÊÕÌÁÔÏÓ ÊÁÉ ÓÕ×ÍÏÔÇÔÁ ÔÏÕ ÖÙÔÏÓ ÊÁÔÁ ÔÇ ÄÉÁÄÏÓÇ ÔÏÕ 18 ÁíÜêëáóç êáé äéÜèëáóç ôïõ öùôüò ........................................................... 18 Ôá÷ýôçôá êáé ìÞêïò êýìáôïò ôïõ öùôüò ìÝóá óôçí ýëç ............................. 18 1.4 ÁÍÁËÕÓÇ ËÅÕÊÏÕ ÖÙÔÏÓ ÊÁÉ ×ÑÙÌÁÔÁ 20 Äéáóêåäáóìüò êáé ðñßóìáôá - ÁíÜëõóç ôïõ ëåõêïý öùôüò ......................... 20 ÏõñÜíéï ôüîï - Ôá ÷ñþìáôá ôçò öýóçò ...................................................... 21 Õðåñéþäçò êáé õðÝñõèñç áêôéíïâïëßá ........................................................ 23 1.5 ÐÏËÙÓÇ ÔÏÕ ÖÙÔÏÓ 25 Öõóéêü öùò êáé ãñáììéêÜ ðïëùìÝíï öùò ................................................... 25 Ðïëùôéêü ößëôñï - ÐïëùôÞò ...................................................................... 25 Óõíäõáóìüò äýï ðïëùôéêþí ößëôñùí - Áíáëýôçò ....................................... 27 Ðüëùóç áðü áíÜêëáóç - ÖõóéêÞ ðüëùóç ................................................... 28 Ðüëùóç áðü óêÝäáóç - Êõáíü ÷ñþìá ôïõ ïõñáíïý ................................... 30 Ïðôéêþò åíåñãÜ óþìáôá - ÓôñïöÞ ôïõ åðéðÝäïõ ðüëùóçò ôïõ öùôüò ......... 31

ÊÅÖÁËÁÉÏ 2 ÁÔÏÌÉÊÁ 2.1 ÅÍÅÑÃÅÉÁ ÔÏÕ ÇËÅÊÔÑÏÍÉÏÕ ÓÔÏ ÁÔÏÌÏ ÔÏÕ ÕÄÑÏÃÏÍÏÕ 41 ÖÁÉÍÏÌÅÍÁ Ðñüôõðï ôïõ Thomson - Ðñüôõðï ôïõ Rutherford ..................................... 42 ÁôïìéêÜ öÜóìáôá ...................................................................................... 43 Ôï ðñüôõðï ôïõ Bohr ãéá ôï õäñïãüíï ....................................................... 45 ÏëéêÞ åíÝñãåéá çëåêôñïíßïõ ....................................................................... 46 Åðéôñåðüìåíåò ôñï÷éÝò êáé ôéìÝò åíÝñãåéáò ................................................. 47 2.2 ÄÉÁÊÑÉÔÅÓ ÅÍÅÑÃÅÉÁÊÅÓ ÓÔÁÈÌÅÓ 49 ÅíåñãåéáêÝò óôÜèìåò - ÄéÝãåñóç ôïõ áôüìïõ .............................................. 49 Éïíéóìüò ôïõ áôüìïõ ................................................................................... 50 2.3 ÌÇ×ÁÍÉÓÌÏÓ ÐÁÑÁÃÙÃÇÓ ÊÁÉ ÁÐÏÑÑÏÖÇÓÇÓ ÖÙÔÏÍÉÙÍ 51 ÄéÝãåñóç ìå êñïýóç ................................................................................... 51 ÄéÝãåñóç ìå áðïññüöçóç áêôéíïâïëßáò ...................................................... 51 Ç åðéôõ÷ßá êáé ç áðïôõ÷ßá ôïõ ðñïôýðïõ ôïõ Bohr .................................... 52 2.4 ÁÊÔÉÍÅÓ × 54 ÐáñáãùãÞ ôùí áêôßíùí × ..........................................................................54 Öýóç - ÖÜóìá ôùí áêôßíùí × ....................................................................55 Áðïññüöçóç ôùí áêôßíùí × ......................................................................56 ×ñÞóåéò ôùí áêôßíùí × ..............................................................................57 ÂéïëïãéêÝò âëÜâåò ðïõ ðñïêáëïýí ïé áêôßíåò × ..........................................58


ÊÅÖÁËÁÉÏ 3 ÐÕÑÇÍÉÊÁ 3.1 ÉÄÉÏÔÇÔÅÓ ÔÙÍ ÐÕÑÇÍÙÍ 67 ÖÁÉÍÏÌÅÍÁ Ôï ìÝãåèïò êáé ç äïìÞ ôùí ðõñÞíùí .......................................................... 68 ¸ëëåéììá ìÜæáò - ÅíÝñãåéá óýíäåóçò ........................................................ 70 Ïé ðõñçíéêÝò äõíÜìåéò ................................................................................ 72 Ï ðõñÞíáò Ý÷åé åíåñãåéáêÝò óôÜèìåò .......................................................... 73 3.2 ÔÁ ÓÔÏÉ×ÅÉÙÄÇ ÓÙÌÁÔÉÄÉÁ 75 Ôá áíôéóùìÜôéá ........................................................................................ 75 Ç ôáîéíüìçóç ôùí óùìáôßùí ...................................................................... 76 3.3 Ç ÑÁÄÉÅÍÅÑÃÅÉÁ 80 Ñõèìïß äéÜóðáóçò - ×ñüíïò çìéæùÞò .......................................................... 83 Ñáäéï÷ñïíïëüãçóç ..................................................................................... 84 3.4 ÐÕÑÇÍÉÊÅÓ ÁÍÔÉÄÑÁÓÅÉÓ 86 ÐõñçíéêÞ ó÷Üóç ........................................................................................ 87 ÐõñçíéêÞ óýíôçîç ...................................................................................... 88 3.5 ÅÖÁÑÌÏÃÅÓ ÊÁÉ ÊÉÍÄÕÍÏÉ ÔÇÓ ÑÁÄÉÅÍÅÑÃÅÉÁÓ 89 Á. ÂëÜâåò áðü áêôéíïâïëßá ........................................................................ 89 Â. ×ñÞóåéò ôçò áêôéíïâïëßáò ...................................................................... 90

ÊÅÖÁËÁÉÏ 4 ÅÖÁÑÌÏÃÅÓ 4.1 ÅÉÄÇ ËÁÌÐÔÇÑÙÍ

101 ËáìðôÞñåò ðõñáêôþóåùò ..........................................................................102 Ç ëåéôïõñãßá ôïõ ëáìðôÞñá - Âåëôßùóç ôùí ëáìðôÞñùí ðõñáêôþóåùò ......103 ËáìðôÞñåò öèïñéóìïý - Ç ëåéôïõñãßá ôùí ëáìðôÞñùí öèïñéóìïý .............104 Åñìçíåßá ðáñáãùãÞò ïñáôïý öùôüò áðü ôç öèïñßæïõóá åðéöÜíåéá ...........105 ÐïéïôéêÞ óýãêñéóç ëáìðôÞñùí ðõñáêôþóåùò êáé öèïñéóìïý.....................105

4.2 ÏÐÔÉÊÅÓ ÉÍÅÓ (Ïptical fibers) 106 Ôé åðéôõã÷Üíïõìå ìå ôéò ïðôéêÝò ßíåò - Ðþò ëåéôïõñãïýí ............................106 Ðþò åßíáé êáôáóêåõáóìÝíç ìßá ïðôéêÞ ßíá ................................................106 Ðüóï ìáêñéÜ ìðïñåß íá öôÜóåé ôï öùò ìÝóá óå ìßá ïðôéêÞ ßíá .................107 Ðïý ôéò ÷ñçóéìïðïéïýìå ............................................................................107 4.3 ÖÙÔÏÃÑÁÖÉÊÇ ÌÇ×ÁÍÇ 110 Ðþò åßíáé ..................................................................................................110 Ôá ïðôéêÜ óõóôÞìáôá ...............................................................................111 4.4 ÖÙÔÏÓÔÏÉ×ÅÉÁ 115 Ôé åßíáé - Ðþò åßíáé ...................................................................................115 Ðþò ëåéôïõñãïýí ......................................................................................116 ÅöáñìïãÝò ...............................................................................................117 4.5 LASER 118 Ôé åßíáé - Ôé åßíáé ç «åîáíáãêáóìÝíç åêðïìðÞ áêôéíïâïëßáò» ....................118 Ðþò åßíáé - Ðþò ëåéôïõñãïýí ....................................................................119 ×áñáêôçñéóôéêÜ ôïõ öùôüò laser ..............................................................120 ÅöáñìïãÝò ...............................................................................................121 ÐÁÑÁÑÔÇÌÁ ÃÅÙÌÅÔÑÉÊÇÓ ÏÐÔÉÊÇÓ

129


ÐÑÏËÏÃÏÓ Ôï ÷ñïíéêü äéÜóôçìá áíÜìåóá óôçí áíÜðôõîç ôçò âáóéêÞò åðéóôÞìçò êáé ôùí åöáñìïãþí ôçò Ý÷åé ìéêñýíåé ôá ôåëåõôáßá ÷ñüíéá. Ç âÜóç ôçò ôå÷íïëïãßáò åßíáé óÞìåñá, óå ìåãÜëï âáèìü, åðéóôçìïíéêÞ. Ç áíÜãêç íá ôïíéóôïýí ïé âáóéêÝò åðéóôçìïíéêÝò áñ÷Ýò, áíôß ôùí åéäéêþí åöáñìïãþí, ïäçãåß óôç äéäáóêáëßá óýã÷ñïíùí ãíþóåùí êáé ü÷é îåðåñáóìÝíùí, þóôå íá åîïéêåéùèåß ï ìáèçôÞò ìå ôçí áôìüóöáéñá ôçò áëëáãÞò ðïõ óõìâáßíåé ìå ñáãäáßï ñõèìü ãýñù ôïõ. ÁõôÝò ïé åîåëßîåéò áðáéôïýí áíáèåþñçóç ôïõ ðáñáäïóéáêïý ìáèÞìáôïò ôçò ãåíéêÞò ÖõóéêÞò, ôï ïðïßï ìÜëéóôá áðåõèýíåôáé ãéá ðñþôç öïñÜ ìåôÜ áðü áñêåôÜ ÷ñüíéá óå ìáèçôÝò ôçò Ú ôÜîçò Ëõêåßïõ üëùí ôùí êáôåõèýíóåùí. Ïé êñéôéêÝò ðïõ áêïýãïíôáé ðéï óõ÷íÜ ãéá ó÷ïëéêÜ âéâëßá ôçò ÖõóéêÞò åßíáé ïé áêüëïõèåò:

• Ôï ðåñéå÷üìåíï åßíáé åãêõêëïðáéäéêü ùò ðñïò ôï üôé ôá èÝìáôá äåí åîåôÜæïíôáé óå ìåãÜëï âÜèïò, ïé óõæçôÞóåéò åßíáé óå ìåãÜëï âáèìü ðåñéãñáöéêÝò êáé ü÷é åðåîçãçìáôéêÝò êáé áíáëõôéêÝò, åíþ åîåôÜæïíôáé ðÜñá ðïëëÜ èÝìáôá.

• Ôï ðåñéå÷üìåíï äåí åßíáé áñêåôÜ ìïíôÝñíï êáé ïé åöáñìïãÝò äåí ðñïÝñ÷ïíôáé áðü ôç óýã÷ñïíç ÖõóéêÞ.

• Ç ïñãÜíùóç ôçò ýëçò ãßíåôáé ìå óôåãáíÜ ÷ùñßóìáôá êáé Ýôóé äåí áðïêáëýðôåôáé ç ïõóéáóôéêÞ åíüôçôá ôçò ÖõóéêÞò êáé ôùí áñ÷þí ôçò. Äåí ðéóôåýïõìå üôé Ý÷åé ãñáöôåß êÜðïéï äéäáêôéêü âéâëßï ÖõóéêÞò ðïõ íá ìçí Ý÷åé äå÷ôåß êñéôéêÞ óå êÜðïéá áðü ôéò ðáñáðÜíù âÜóåéò. ÃñÜöïíôáò ôï âéâëßï áõôü ãíùñßæáìå ôéò êñéôéêÝò áõôÝò êáé åðéäéþîáìå:

• Ï ìáèçôÞò íá ãíùñßóåé êáé íá åîïéêåéùèåß ìå Ýííïéåò êáé ãíþóåéò ðïõ Þäç âñßóêïíôáé óôï ðñïóêÞíéï ôçò åðéóôÞìçò êáé ôùí åöáñìïãþí ôçò.

• ×ùñßò íá ðñï÷ùñÞóïõìå óå ìåãÜëï âÜèïò, íá äïèïýí óýã÷ñïíåò åðéóôçìïíéêÝò Ýííïéåò ìå áðëü êáé êáôáíïçôü ôñüðï, ðïõ üìùò íá ðáñáìÝíåé åðéóôçìïíéêÜ áêñéâÞò.

• Íá êáôáóôÞóïõìå ôï ìáèçôÞ éêáíü íá áíôéìåôùðßæåé ìå êñéôéêÞ ìáôéÜ ôá êïéíùíéêÜ ðñïâëÞìáôá ðïõ óõíïäåýïõí ôçí áíÜðôõîç ôçò óýã÷ñïíçò åðéóôÞìçò. ÌåñéêÜ èÝìáôá ðïõ ðåñéÝ÷ïíôáé óôï âéâëßï áõôü åðåêôåßíïíôáé, þóôå íá áðïôåëÝóïõí óçìåßï áöåôçñßáò ìéáò ðáñáðÝñá áíáæÞôçóçò ãéá üóïõò áðü ôïõò ìáèçôÝò Ý÷ïõí âáèýôåñá åíäéáöÝñïíôá óôá èÝìáôá áõôÜ. Ôá èÝìáôá áõôÜ åðéóçìáßíïíôáé óôï âéâëßï ìå Ýã÷ñùìï öüíôï (ðñÜóéíï) êáé äåí áðïôåëïýí õðï÷ñåùôéêÞ äéäáêôÝá ýëç. ÔÝëïò èá èÝëáìå íá ôïíßóïõìå üôé ç óõããñáöÞ êáé ç Ýêäïóç åíüò êáéíïýñéïõ äéäáêôéêïý âéâëßïõ èá ðñÝðåé íá áðïôåëåß ôï ðñþôï óêáëïðÜôé ãéá ìéá óõíå÷Þ âåëôßùóÞ ôïõ, ç ïðïßá èá ðñïêýøåé ìå ôéò ðáñáôçñÞóåéò ôùí ìáèçôþí êáé ôùí äéäáóêüíôùí. Óå üóïõò êáèçãçôÝò ÖõóéêÞò äéäÜîïõí ôï âéâëßï êáé óôïõò ìáèçôÝò ðïõ èá ôï äéäá÷èïýí åðáößåôáé íá êñßíïõí êáôÜ ðüóï ðÝôõ÷å ç ðñïóðÜèåéÜ ìáò. ÁèÞíá, ÉáíïõÜñéïò 1999


3gl_fysiki_genikis_prologos  

Ö Õ Ó É Ê ÇÖÕÓÉÊÇ ÃÅÍÉÊÇÓ ÐÁÉÄÅÉÁÓ Ã ÔÁÎÇÓ ÅÍÉÁÉÏÕ ËÕÊÅÉÏÕ ÏÌÁÄÁ ÊÑÉÓÇÓ Êïýêëçò ÅõÜããåëïò, öõóéêüò, êáèçãçôÞò 6ïõ Ëõêåßïõ ÆùãñÜöïõ Ôæáìáñßáò...

Read more
Read more
Similar to
Popular now
Just for you