Wykład dla uczniów zainteresowanych fizyką wygłoszony w dniu 25 listopada 2009 na Wydziale Fizyki UW.

Prowadzenie: dr Jacek Szczytko;
Asysta: Marcin Paweł Sadowski, Renata Purgał

czytaj dalej →

Wykład dla uczniów wygłoszony w dniu 12 marca 2009 w Liceum Ogólnokształcącym im. Władysława IV w Warszawie oraz warsztaty przedmiotowo-metodyczne z fizyki dla nauczycieli.

Prowadzenie wykładu: dr hab. Andrzej Wysmołek;
Asysta: mgr Marcin Paweł Sadowski

Wykład dla uczniów gimnazjów wygłoszony w dniu 23 maja 2009 na Wydziale Fizyki UW.

Prowadzenie: mgr Andrzej Gołębiewski;
Asysta: Marcin Paweł Sadowski, Katarzyna Surowiecka

Streszczenie

Starożytni Grecy do opisu świata używali czterech kategorii zwanych żywiołami. Według encyklopedii to:

• Aidoneus, czyli ZIEMIA – zimna i sucha,
• życiodajna Hera, czyli POWIETRZE – gorące i wilgotne,
• Zeus błyszczący, czyli OGIEŃ – gorący i suchy,
• Nestis, czyli WODA – zimna i wilgotna.

Wszelkie powstawanie to łączenie się i rozdzielanie tych czterech elementów.

Ziemię nazywamy słusznie żywicielką bo jej płody są człowiekowi niezbędne do życia. Fizyk może ją kojarzyć z grawitacją – powszechnym ciążeniem. Powietrze, a w nim tlen, jest potrzebny do wegetacji wszelkich form żywych. Ogień jest synonimem źródła energii cieplnej, bez której życie by zamarło. Woda to także istotny czynnik warunkujący istnienie. Wywiera ona, jak inne ciecze, ciśnienie hydrostatyczne zależne od wysokości słupa i gęstości. W Układzie Słonecznym jedynie na Ziemi spełnione są te wszystkie „życiodajne” warunki. Nie zapominajmy, że żywioły mogą też być groźne i dość często o tym przypominają.

Na dzisiejszym spotkaniu zostaną zilustrowane podstawowe pojęcia i prawa związane z tematem. Niektóre warto zapamiętać:

• wszelkie dwa ciała przyciągają się wzajemnie – prawo powszechnej grawitacji,
• energia to zdolność do wykonania pracy; potencjalną ma ciało uniesione,
• masa to ilość materii, z której składa się dane ciało,
• ciężar to siła, z jaką Ziemia przyciąga ciało,
• waga to tylko przyrząd do ważenia,
• masa właściwa to stosunek masy do objętości,
• ciepło to energia wewnętrzna ciała równa sumie wszystkich rodzajów energii cząsteczek,
• temperatura to stopień ogrzania ciała, energia kinetyczna (ruchu) cząsteczek,
• prawo Pascala: ciśnienie wywarte na ciecz rozchodzi się wszechstronnie i równomiernie,
• prawo Archimedesa: na każde ciało zanurzone w cieczy działa siła wyporu skierowana ku górze i równa co do wartości ciężarowi cieczy wypartej.

Wykład dla uczniów liceów ogólnokształcących i szkół ponadgimnazjalnych wygłoszony w dniu 16 maja 2009 na Wydziale Fizyki UW.

Prowadzenie: dr Jacek Szczytko;
Asysta: Marcin Paweł Sadowski, Andrzej Gołębiewski

Streszczenie

Dzięki mechanice kwantowej nie tylko lepiej rozumiemy zjawiska zachodzące w mikroświecie, ale także umiemy skonstruować urządzenia, które mogą działać tylko dzięki zjawiskom kwantowym: diody, lasery półprzewodnikowe, magnesy nadprzewodzące, tranzystory, twarde dyski, pamięci USB; umiemy projektować lekarstwa, badać molekuły biologiczne, syntetyzować nanocząstki. Nie jest więc prawdą, że teoria kwantowa opisuje zjawiska zachodzące w mikroświecie, w skali tak małej, że nie da się ich bezpośrednio zaobserwować! Niestety aparat matematyczny mechaniki kwantowej (wymagający m.in. liczb zespolonych) dla wielu stanowi barierę nie do pokonania – to jeden z powodów dla których o fizyce kwantowej uczymy się dopiero na studiach, a w literaturze popularno-naukowej skupiamy się na spektakularnych kwantowych „paradoksach” („kot Schrodingera”, zasady nieoznaczoności, itp). Tymczasem teoria kwantów wynika z prostych obserwacji eksperymentalnych, a jej wprowadzenie było po prostu konieczne, gdyż żadna inna próba opisu naszego Wszechświata nie dała zgodności z doświadczeniem.

Fizyka kwantowa dla początkujących to wykład na temat zasad rządzących mikroświatem. Do opisu matematycznego mechaniki kwantowej wykorzystuje się pojęcie funkcji falowych. Zostaną omówione (i zilustrowane doświadczeniami!) podstawowe własności funkcji falowych:

Uwaga 1: funkcję falową określają m.in LICZBY KWANTOWE

Uwaga 2: funkcja falowa jest określona w całej przestrzeni, w tym sensie jej ewolucja opisuje wszystkie możliwe historie cząstki

Uwaga 3: liniowa kombinacja funkcji falowych też jest funkcja falową (zasada superpozycji)

Uwaga 4: ewolucja funkcji falowej jest DETERMINISTYCZNA. Jednak w momencie pomiaru „dowiadujemy” się w jakim stanie jest funkcja (tzw. redukcja f. falowej)

Uwaga 5: cząstki kwantowe są NIEROZRÓŻNIALNE

Wykład dla uczniów liceów ogólnokształcących i szkół ponadgimnazjalnych wygłoszony w dniu 4 kwietnia 2009 na Wydziale Fizyki UW.

Prowadzenie: dr Aneta Drabińska;
Asysta: mgr Andrzej Gołębiewski, mgr Marcin Paweł Sadowski

Streszczenie

Temperatura choć jest na co dzień powszechnie używana do opisu wielu zjawisk (choćby warunków atmosferycznych), jest bardzo trudnym pojęciem do zamknięcia w ramy nauki. O ile praca jako forma przekazu energii jest pojęciem dość intuicyjnym oraz łatwym do zrozumienia i ilościowego zobrazowania, o tyle pełniące tą samą rolę ciepło jest dla większości ludzi zupełnie abstrakcyjnym pojęciem.

Wykład rozpoczniemy od zerowej zasady termodynamiki, a więc od próby zdefiniowania pojecia temperatury. Następnie postaramy się przybliżyć pojęcie ciepła, pokażemy sposoby przepływu ciepła przez konwekcję, przewodnictwo cieplne oraz promieniowanie. Pokażemy, że jest to taki sam przekaz energii jak praca, że jedno może być swobodnie zamieniane w drugie, oraz, że oba te procesy wpływają na energię wewnętrzną całego układu. Krok po kroku omówimy kolejne zasady termodynamiki, dochodząc w końcu do budowy maszyn cieplnych i lodówek, na samym końcu pokazując niemożność skonstruowania Perpetuum Mobile II rodzaju.

Wykład dla uczniów liceów ogólnokształcących i szkół ponadgimnazjalnych wygłoszony w dniu 29 listopada 2008 na Wydziale Fizyki UW.

Prowadzenie: dr Jacek Szczytko;
Asysta: mgr Andrzej Gołębiewski, mgr Marcin Paweł Sadowski

Streszczenie

W połowie XX wieku ludzie nauczyli się wytwarzać sztuczne kryształy. Na przykład potrafili je zaprojektować tak, aby przewodziły prąd elektryczny w jedną tylko stronę. Z kolei inne, gdy się na nie poświeciło, potrafiły produkować prąd. Jeszcze inne po przyłożeniu napięcia świeciły, a nawet można było uzyskać z nich światło laserowe. Dzisiaj umiemy wyprodukować kryształy, które potrafimy zaprząc do liczenia. Te kryształy to półprzewodniki.

1. Metal, półprzewodnik, izolator.

2. Jak działa dioda i dlaczego świeci?

3. Jak działa procesor?
Odrobina logiki.
Od bramki do bramki.
sumator:
0 + 0 = 00
1 + 0 = 01
0 + 1 = 01
1 + 1 = 10
Po co nam tranzystory?
Dokąd to wszystko zmierza?

4. Nanotechnologia.

Wykład dla uczniów liceów ogólnokształcących i szkół ponadgimnazjalnych wygłoszony w dniu 15 listopada 2008 na Wydziale Fizyki UW.

Prowadzenie: prof. Tadeusz Stacewicz;
Asysta: mgr Andrzej Gołębiewski, mgr Marcin Paweł Sadowski

Streszczenie

Światło należy do zjawisk fizycznych wyraziściej przez nas odczuwanych. Przeszło 80% informacji nasz organizm odbiera za pośrednictwem wzroku. Dlatego jesteśmy wyczuleni na zjawiska zachodzące z udziałem światła.

Światło docierając do nas oddziałuje z otaczającą nas materią, w tym także z atmosferą. Podlega wtedy różnym zjawiskom, niekiedy zwykłym, niekiedy zaskakującym nas swą niecodziennością i pięknem. Podczas wykładu zjawiska te zostaną przypomniane i zilustrowane pokazami.

Rozpraszanie światła na różnych obiektach powoduje, że obiekty te widzimy. Własności powierzchni rozpraszających decydują o barwach przedmiotów. Rozpraszanie światła sprawia, że niebo jest niebieskie, chmury białe, a kolor słońca o wschodzie lub zachodzie (ale także przy przenikaniu przez obłok pyłów) – czerwony. Odbicie światła może zachodzić od wypolerowanej powierzchni metalu (czego doświadczamy, zerkając codziennie w lustro), ale także od powierzchni szyby lub wody. Przy czym – w tym ostatnim przypadku – światło może odbijać się inaczej, gdy pada na powierzchnię wody z powietrza (widzieliśmy to nieraz, spacerując nad jeziorem), a inaczej, gdy promienie światła biegną przeciwnie, szczególnie gdy zajdzie całkowite wewnętrzne odbicie (co możemy obserwować otwierając oczy pod wodą w basenie). Własności tych trzech rodzajów odbić są rożne. Gdy światło wnika do wody z powietrza ulega także załamaniu – świadczy o tym „pogięty” widok łyżeczki w szklance z herbatą. Dzięki temu, że kąt załamania przy przechodzeniu światła przez granicę dwóch ośrodków jest różny dla różnych długości fali zachodzi rozszczepienie, dające efekty barwne, jak chociażby tęczę. Ale rozszczepienie światła następuje także np. po odbiciu od płyty CD lub DVD – za te efekty barwne odpowiedzialna jest dyfrakcja i interferencja. Przy czym zjawiska te ujawniają się szczególnie wyraziście, gdy obserwujemy je wykorzystując promieniowanie laserów – źródeł światła coraz powszechniej spotykanych w życiu codziennym.

Wykład dla uczniów liceów ogólnokształcących i szkół ponadgimnazjalnych wygłoszony w dniu 18 października 2008 na Wydziale Fizyki UW.

Prowadzenie: dr hab. Zygmunt Szefliński;
Asysta: mgr Andrzej Gołębiewski, mgr Marcin Paweł Sadowski

Streszczenie

Promieniowanie jest wokół nas. Poza wszechobecnym promieniowaniem elektromagnetycznym docierającym do nas z kosmosu i tym wytwarzanym przez człowieka, otacza nas promieniowanie jonizujące – elektromagnetyczne i korpuskularne.

Na wykładzie pokażemy jak zebrać produkty rozpadu radonu, który pojawia się w powietrzu (patrz rysunek) i jak pokazać promieniowanie alfa emitowane w rozpadach promieniotwórczych izotopów powstających w rozpadach radonu. Na wykładzie zademonstrujemy też jaki jest zasięg cząstek alfa w powietrzu. Zademonstrujemy też osłabianie przez różne materiały i zasięgi promieniowania gamma i beta.

Przekonamy się, że promieniowanie jest zawsze wokół nas, czasem wytwarzane sztucznie aby wykonać badanie diagnostyczne, niekiedy emitowane przez przygotowane źródło promieniotwórcze, ale na ogół pojawia się w sposób naturalny w procesach rządzonych przez zjawiska przyrodnicze.