Βραβείο Νόμπελ Φυσικής στον Γάλλο Σερζ Αρός

Το Βραβείο Νόμπελ Φυσικής 2012 κέρδισαν  ο Γάλλος Σερζ Αρός και ο Αμερικανός Ντέιβιντ Ουάινλαντ επειδή βρήκαν τρόπους για να μετρούν κβαντικά σωματίδια χωρίς να τα καταστρέφουν, κάτι που οι ερευνητές θεωρούσαν ως τότε αδύνατο.

Η δουλειά τους μπορεί να οδηγήσει στην κατασκευή ενός νέου είδους εξαιρετικά γρήγορου ηλεκτρονικού υπολογιστή βασισμένου στην κβαντική φυσική, σύμφωνα με τη Σουηδική Βασιλική Ακαδημία Επιστημών που απένειμε το βραβείο, το οποίο συνοδεύεται από χρηματικό έπαθλο 8 εκατ. κορωνών (930.000 ευρώ) στους δύο επιστήμονες.

 

Ο ήλιος στις τέχνες

Ο ήλιος συμβολίζει τη ζεστασιά στην καρδιά και δίνει ζωή στη φύση. Παρουσιάζεται ως ένα ουράνιο σώμα με μεγάλη δύναμη.

… περισσότερα

Μαγνητικό πεδίο της Γης και Βόρειο Σέλας

Μια µαγνητική φιάλη,  σχηµατίζει το µαγνητικό πεδίο της Γης. Όπως είναι γνωστό, οι δυναµικές γραµµές του µαγνητικού πεδίου της Γης έχουν ίδια µορφή µε τις δυναµικές γραµµές του µαγνητικού πεδίου ενός ευθύγραµµου µαγνήτη που θα είχε τους πόλους του κοντά στους γεωγραφικούς πόλους της Γης. Οι δυναµικές γραµµές αυτού του πεδίου είναι πυκνότερες στους πόλους.

Στην ατµόσφαιρα της Γης εισέρχονται φορτισµένα σωµατίδια, κυρίως ηλεκτρόνια και πρωτόνια, που στο µεγάλο µέρος τους προέρχονται από τον Ήλιο. Μερικά από τα σωµατίδια αυτά εγκλωβίζονται στο µαγνητικό πεδίο της Γης και κινούνται διαρκώς από τον ένα πόλο στον άλλο. Το 1958, διαπιστώθηκε από τις καταγραφές των οργάνων που έφερε ο δορυφόρος Explorer 1 ότι η Γη περιβάλλεται από δυο ζώνες στις οποίες παρατηρήθηκε µεγάλη πυκνότητα φορτισµένων σωµατιδίων. Οι ζώνες αυτές ονοµάστηκαν ζώνες Van Allen (Βαν Άλεν) και αποτελούνται από δυο δακτυλίους που απέχουν από τη Γη 3.000 km, ο εσωτερικός, και 15.000 km, ο εξωτερικός.

Η πυκνότητα των φορτισµένων σωµατιδίων είναι ιδιαίτερα µεγάλη κοντά στους πόλους, όπου οι δυναµικές γραµµές του πεδίου πυκνώνουν. Εκεί, οι κρούσεις των φορτισµένων σωµατιδίων µε τα άτοµα των αερίων της ατµόσφαιρας έχουν ως αποτέλεσµα την εκποµπή ορατής ακτινοβολίας. Η ακτινοβολία αυτή ονοµάζεται «ακτινοβολία Cerenkov» (Τσερένκοφ).

Το βόρειο σέλας,  είναι αποτέλεσµα αυτής της ακτινοβολίας. Αντίστοιχο φαινόµενο, βέβαια, εκδηλώνεται και κοντά στο νότιο πόλο.

Ταχύτητες διαφυγής και μαύρες τρύπες

Αν στη σχέση που δίνει την ταχύτητα διαφυγής θέσουµε όπου υ=c και  λύσουµε ως προς R βρίσκουµε την ακτίνα που είναι γνωστή ως ακτίνα Schwarzschild. Ένα ουράνιο σώµα µάζας Μ µε ακτίνα µικρότερη από αυτή την ακτίνα δεν επιτρέπει σε τίποτε, ούτε καν στο φως, να διαφύγει από το πεδίο βαρύτητάς του. Ένα τέτοιο σώµα δεν είναι άµεσα παρατηρήσιµο κάνει όµως αντιληπτή την παρουσία του από τις ισχυρότατες βαρυτικές έλξεις που ασκεί στον περίγυρό του. Τέτοια σώµατα στη σύγχρονη φυσική χαρακτηρίζονται µαύρες τρύπες.

Οι συνθήκες που επικρατούν στην περιοχή µιας µαύρης τρύπας και οι ταχύτητες διαφυγής για τις οποίες µιλάµε είναι πολύ µακριά από αυτό που ο καθένας µας αντιλαµβάνεται σαν πραγµατικότητα και δεν περιγράφονται από τους νόµους της νευτώνειας µηχανικής. Η σχέση που δίνει την ακτίνα Schwarzschild παράγεται λαµβάνοντας υπόψη τις διορθώσεις που επέφερε η θεωρία της σχετικότητας στην κλασική µηχανική. Το γεγονός όµως ότι συµπίπτει µε τη σχέση που βρήκαµε για την ταχύτητα διαφυγής χρησιµοποιώντας το νόµο διατήρησης της µηχανικής ενέργειας µάς επιτρέπει µια πρώτη προσέγγιση στο φαινόµενο.

(Απόσπασμα από το σχολικό βιβλίο Φυσικής της Ομάδας Θετικού Προσανατολισμού της Β’ Λυκείου)

 

 

Άσκηση ταλάντωσης

Σώμα εκτελεί Α.Α.Τ. με εξίσωση απομάκρυνσης της μορφής x =A· ημωt  . Η συχνότητα διέλευσης του σώματος από τη Θέση Ισορροπίας είναι 2Hz ενώ η ακραία θέση ταλάντωσης απέχει από τη Θέση Ισορροπίας απόσταση d =0,4m  . Η σταθερά επαναφοράς της ταλάντωσης είναι D= 100N/m  .
Να υπολογιστούν:
α) η περίοδος της ταλάντωσης.
β) η μάζα του ταλαντούμενου σώματος.
γ) οι χρονικές στιγμές κατά τη διάρκεια της πρώτης περίοδου στις οποίες η απομάκρυνση είναι x=+ 0,2m .
δ) η ταχύτητα τις ίδιες χρονικές στιγμές.

(Από το ψηφιακό βοήθημα του ΙΤΥΕ-Διόφαντος study4exams)

Δοκιμή ενσωμάτωσης video και παρουσίασης

 

 

Παίζοντας με τα πολυμέσα

Το ότι τα χρώματα συνιστούν μια κρυφή χάρη του λευκού φωτός φαίνεται σήμερα μια αλήθεια αυτονόητη. Σε τι όμως, άραγε, διαφέρουν στην πραγματικότητα τα χρώματα, εκτός από την διαφορετική αίσθηση που δημιουργούν; Η απάντηση στην καίρια αυτή ερώτηση είναι απλή. Το κάθε χρώμα διαφέρει σε  μία και μόνον ιδιότητα  από τα άλλα: το «μήκος κύματος».

 

 

Το μήκος κύματος ή η συχνότητα του χρώματος σχετίζονται με την κυματική φύση του φωτός. Όταν το λευκό φως του Ήλιου πέφτει σε ένα, αντικείμενο, ανακλώνται λίγες ή μόνον μία από τις χρωματικές του συνιστώσες, ανάλογα με τις συχνότητές τους. Είναι εκείνες που δίδουν το χαρακτηριστικό χρώμα στο αντικείμενο, οι λοιπές απορροφώνται από την ύλη.

 

Έτσι, το τριαντάφυλλο φαίνεται κόκκινο, διότι μόνο η κόκκινη συνιστώσα του λευκού φωτός – η συχνότητα, δηλαδή, που αντιστοιχεί στο κόκκινο – ανακλάται στο άνθος και φθάνει στα μάτια μας.

Τα άλλα χρώματα απορροφώνται. Αντίθετα, ο τοίχος σε ένα νησιώτικο σπίτι είναι άσπρος, διότι ανακλά όλα τα χρώματα, που ανασυντίθενται εκ νέου στο λευκό.

Τα κείμενα είναι από το βιβλίο του Γιώργου Γραμματικάκη «Η αυτοβιογραφία του φωτός».

… περισσότερα

Το φωτεινό όνειρο της ενοποίησης

Η ασθενής αλληλεπίδραση

Η ασθενής δύναμη εκδηλώνεται στις πυρηνικές διαδικασίες, έχει πολύ μικρή εμβέλεια, αλλά ρόλο καθόλου υποδεέστερο στο Σύμπαν. Με την ανάπτυξη μάλιστα των μεγάλων επιταχυντών, κυρίως κατά την δεκαετία του 1970, αποκαλύφθηκε ότι η ασθενής αλληλεπίδραση αρέσκεται να συναλλάσσεται μόνον με τα νετρίνα και τα ηλεκτρόνια. Όσο για την ισχύ της, η προσωνυμία της αποδείχθηκε σωστή: η ασθενής αλληλεπίδραση είναι ένα δισεκατομμυριοστό φορές πιό αδύναμη από την αλληλεπίδραση που, δίκαια ασφαλώς, αποκαλούμε ισχυρή.

Η ισχυρή αλληλεπίδραση

Αυτό δεν πρέπει να μας εκπλήσσει.

  • Η ισχυρή αλληλεπίδραση είναι εκείνη που συγκρατεί σφιχτά δεμένα μεταξύ τους τα πρωτόνια και τα νετρόνια στους ατομικούς πυρήνες.
  • Έχει πολύ μικρή εμβέλεια και η ακτίνα δράσης της δεν υπερβαίνει την περιοχή του πυρήνα.
  • Αυτό σημαίνει ένα εκατοστόμετρο διαιρεμένο με έναν αριθμό ακολουθούμενο από 12 μηδενικά!
  1. Στην ισχυρή αλληλεπίδραση οφείλει όμως την σταθερότητά του ο υλικός μας κόσμος.
  2. Ένα τραπέζι, το παρόν βιβλίο όσο και ο συγγραφέας του, ο αναγνώστης και όλα τα αντικείμενα που τον περιβάλλουν, οι πλανήτες και ο Ήλιος, κοντολογής κάθε υλικό σώμα, δεν διαλύεται εις τα εξ ών συνετέθη – δηλαδή σε πρωτόνια και νετρόνια –  χάρις στην ύπαρξη της ισχυρής δύναμης.

Αρκεί να σημειωθεί ότι η ισχυρή αυτή δύναμη είναι μεγαλύτερη από την βαρυτική όσο ένας αριθμός με σαράντα μηδενικά! Εφόσον οι μάζες είναι πολύ μικρές στον κόσμο των ατομικών πυρήνων, η βαρυτική δύναμη είναι μεν υπαρκτή εκεί, αλλά απολύτως αμελητέα.

(Απόσπασμα από το βιβλίο του Γιώργου Γραμματικάκη: «Η αυτοβιογραφία του φωτός»)

Καλημέρα!

Καλωσήρθατε στο Blogs.sch.gr.

Μία αρχική προσπάθεια δημιουργίας και διαχείρισης ιστολογίου.

Θέμα το μάθημα της Φυσικής στην τάξη και το Εργαστήριο.

 

Copyright © ΤΑΞΗ ΚΑΙ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ          Φιλοξενείται από Blogs.sch.gr
Top
 
Αλλαγή μεγέθους γραμματοσειράς
Αντίθεση