ΕΙΣΑΓΩΓΗ
Κατά τη διάρκεια της φετινής χρονιάς σου δόθηκε η ευκαιρία να γνωρίσεις μια μεγάλη και σημαντική οικογένεια κυμάτων που ονομάστηκαν ηλεκτρομαγνητικά κύματα ή για ευκολία γραφής Η/Μ κύματα.
Το κύμα είναι μια διαταραχή μιας κατάστασης ισορροπίας η οποία ταξιδεύει από ένα σημείο σε ένα άλλο, διαδίδεται, όπως αλλιώς θα μπορούσε να ειπωθεί. Επειδή για τη μέτρηση των καταστάσεων επινοήθηκε το φυσικό μέγεθος «ενέργεια», ακούς να λένε πως το κύμα μεταφέρει ενέργεια από τη μια περιοχή του χώρου σε άλλη. Πολλές φορές ακούς να λένε τα Η/Μ κύματα και ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία ή πιο σύντομα Η/Μ ακτινοβολία. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η μεταφορά ενέργειας στο χώρο γίνεται με γρήγορες δονήσεις ηλεκτρικών και μαγνητικών πεδίων ή αλλιώς ηλεκτρομαγνητικών πεδίων. Ε τώρα, τι είναι τα δυο αυτά πεδία το έμαθες στη Β’ τάξη του λυκείου.
Τι είναι αυτό το στοιχείο που καθιστά τη γνώση της Η/Μ ακτινοβολίας σημαντική υπόθεση, ώστε να αξίζει κάποιος ή κάποια να την κατέχει; Θα έφτανε και μόνο η αναφορά ότι σε αυτή τη μεγάλη οικογένεια ανήκει η περιοχή που προσδιορίζεται ως ορατό φως, για να φανεί η σημαντικότητα της γνώσης. Όμως το ίδιο σημαντικές περιοχές είναι και αυτές που βρίσκονται πριν και μετά από την περιοχή του ορατού φωτός, αφού τόσο στη μια, όσο και στην άλλη υπάρχει ποικιλία φυσικών καταστάσεων που έχουν μεγάλη σημασία για τον πολιτισμό μας. Αρκεί να αναφερθούν μια σειρά από στοιχεία που είναι χαρακτηριστικά αυτού του πολιτισμού, όπως είναι οι ραδιοφωνικοί και τηλεοπτικοί σταθμοί, οι ταλαντωτές μικροκυμάτων για φούρνους και radar, οι ηλεκτρικοί λαμπτήρες, οι συσκευές ακτίνων Χ κτλ.
ΜΙΑ ΜΙΚΡΗ ΣΕΙΡΑ ΕΡΩΤΗΣΕΩΝ Τι είναι, λοιπόν, καλό να γνωρίζεις από αυτή την περιοχή που γνώρισες φέτος; Ας δούμε μια σειρά από ερωτήσεις, η απάντηση στις οποίες θα μπορούσε να σε οδηγήσει σε μια καλή γνώση της περιοχής των Η/Μ κυμάτων:
- Ποια είναι η πηγή ενός Η/Μ κύματος, αλλά και ποια είναι τα χαρακτηριστικά του; (12 και 14)
- Γνωρίζεις τις έννοιες «ταχύτητα διάδοσης κύματος», «μήκος κύματος» και «συχνότητα», δηλαδή το σύμβολο, το τι μετράει και με ποια μονάδα μετριέται; (11-12 και 15)
- Γνωρίζεις τη σχέση που συνδέει τα παραπάνω φυσικά μεγέθη; (12 και 15)
- Για την περιοχή του ορατού φωτός, γνωρίζεις ποιες είναι οι κυριότερες απόψεις που διατυπώθηκαν για τη φύση του φωτός και ποιοι οι κύριοι εκφραστές τους; (13-14)
- Τι περιγράφει και πως η «κβαντική θεωρία του Planck»; (15)
- Ποιο φαινόμενο οδήγησε στην αλλαγή του προηγούμενου μοντέλου προς αποδοχή ενός νέου, κάθε φορά που συμβαίνει αυτό; (13-14)
- Ποια σχέση συσχετίζει το φυσικό μέγεθος «ενέργεια» ενός φωτονίου με το φυσικό μέγεθος «συχνότητα»; (15)
- Πως συμπεριφέρεται το φως όταν συναντά την διαχωριστική επιφάνεια δυο διαφορετικών οπτικών μέσων; (18)
- Τι εκφράζει το φυσικό μέγεθος «δείκτης διάθλασης» ενός οπτικού μέσου; (18)
- Γνωρίζεις πως μεταβάλλεται η τιμή των φυσικών μεγεθών «ταχύτητα διάδοσης», «μήκος κύματος» και «συχνότητα» κατά τη διάδοση του φωτός σε δυο διαφορετικά μέσα, αλλά και πως αιτιολογείται; (18-19)
- Γνωρίζεις ποιο φαινόμενο ονομάζουμε «διασκεδασμό»; (20)
- Τι είναι το «φάσμα λευκού φωτός»; (20)
- Μπορείς να αναγνωρίσεις τα φάσματα εκπομπής (συνεχή είτε γραμμικά) από τα φάσματα απορρόφησης (συνεχή είτε γραμμικά); (22)
- Ποιες ιδιότητες αποκαλύπτουν την υπεριώδη ακτινοβολία; (23)
- Ποιες ιδιότητες έχει η υπέρυθρη ακτινοβολία; (24)
- Γνωρίζεις τα μοντέλα ατόμων που προτάθηκαν κατά τους 19ο και 20ο αιώνες, αλλά και ποια φαινόμενα οδήγησαν στην επιλογή του νέου έναντι του προηγούμενου; (44 και 47)
- Με κριτήριο τα φάσματα ποια παρατήρηση οδήγησε τους επιστήμονες στη μη αποδοχή του μοντέλου ή προτύπου Rutherford; (45-46)
- Γνωρίζεις σε ποιες παραδοχές οργανώθηκε το πρότυπο Bohr; (47-48)
- Η ολική ενέργεια του ατόμου του υδρογόνου είναι αρνητική, τι σημαίνει αυτό; (49)
- Γνωρίζεις τι ονομάζουμε ενεργειακές στάθμες και ενεργειακές καταστάσεις; (51)
- Μπορείς να σχεδιάσεις ένα διάγραμμα ενεργειακών σταθμών; (52)
- Γνωρίζεις τι ονομάζουμε «διέγερση» και τι «ιονισμό» ενός ατόμου; (52)
- Γνωρίζεις να αναπαραστήσεις σχηματικά πως γίνεται η διέγερση ενός ατόμου με κρούση και με απορρόφηση ακτινοβολίας; (53)
- Ποια είναι η επιτυχία του προτύπου Bohr, αλλά και που οφείλεται η αποτυχία του; (54)
- Μπορείς να περιγράψεις με ποιο τρόπο παράγονται οι ακτίνες Χ και ποια είναι η φύση τους; (56-57)
- Το φάσμα της ακτινοβολίας Χ είναι συνεχές, γραμμικό ή αποτελείται και από τα δυο είδη; (57-58)
- Μπορείς να αιτιολογήσεις τη μορφή του φάσματος; (57-58)
- Γνωρίζεις να υπολογίζεις το μικρότερο μήκος κύματος της ακτινοβολίας Χ και κατά συνέπεια από ποιο φυσικό μέγεθος εξαρτάται; (58)
- Από τι εξαρτάται η απορρόφηση των ακτίνων Χ; (58)
- Γνωρίζεις ποιες είναι οι βιολογικές βλάβες που προκαλούν οι ακτίνες Χ; (59-60)
ΚΑΙ ΛΙΓΑ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ Θα πρέπει ακόμη να συμπληρώσεις τις γνώσεις και άλλο και ειδικά στο να μπορείς να κάνεις συλλογισμούς, κάτι που δυστυχώς το ελληνικό εκπαιδευτικό σύστημα δεν προωθεί για τους μαθητές που φοιτούν σε αυτό. Η λύση προβλημάτων είναι μια διαδικασία που βοηθάει στη διατύπωση και στην οργάνωση των συλλογισμών. Σκέψου πως όταν γράφεις μια έκθεση ή όταν επιχειρηματολογείς υπερασπίζοντας κάποιο πρόσωπο ή ιδέα δεν κάνεις τίποτε άλλο από μια σειρά δομημένων συλλογισμών. Προς το παρόν και για τη φετινή χρονιά θα σου έκανε καλό να λύσει ή να διαβάσεις τις λύσεις από τα παρακάτω προβλήματα:
1. Άσκηση 2 στη σελίδα 39.
2. Παράδειγμα 2-1 στη σελίδα 50.
3. Παράδειγμα 2-2 στη σελίδα 55.
4. Παράδειγμα 2-4 στη σελίδα 55.
5. Παράδειγμα 2-5 στη σελίδα 60.
6. Άσκηση 7 στη σελίδα 65.
Η γνώση των απαντήσεων στις παραπάνω ερωτήσεις σε επιτρέπει να σκέφτεσαι πως η χρονιά σου φέτος δεν πήγε χαμένη, πως κάτι κέρδισες κατά τη διάρκειά της, κάτι που θα σου είναι σίγουρα χρήσιμο στην υπόλοιπη ζωή σου με οτιδήποτε και αν αποφασίσεις να ασχοληθείς. Σου εύχομαι καλή επιτυχία στους στόχους που έχεις βάλει για το αμέσως επόμενο χρονικό διάστημα, αλλά και στην υπόλοιπη ζωή σου. Θα είμαι δίπλα σου, για οποιαδήποτε απορία σου κατά τη διάρκεια των διαβασμάτων σου. Μπορείς να αφήνεις τα ερωτήματά σου στο blog στο οποίο έχω «κρεμάσει» τη σειρά των ερωτήσεων που προηγήθηκαν, στη θέση σχόλια.
Η διεύθυνση του blog είναι: http://epignosi.blogspot.com Οι απαντήσεις θα δίνονται το βράδυ κάθε ημέρας.
