Piir mikro ja makromaailma vahel. Mikromaailm-aatomite ja molekulide ja nende koostisosade (elementaarosakeste) maailm.Makromaailm-see,mida vahetult pakuvad aistingud ja tajud,teravdatud ja täiustatud mikroskoobi või teleskoobi abil.Viimane piir,mida on silmaga näeb-Valguskiir.0,5ym.Mikromaailmas kehtivad teistsugused füüsikaseadused.Spektromeetri ehitus.Spektrite liigid. Uurides aatomitest kiirguva valgusespektrit,saame infot ka aine aatomite kohta.Valguse spekter näitab valguse intensiivsuse jaotust lainepikkuste või sageduste järgi. Spektraalaparaadi põhiosax on prisma või difraktsioonivõre
AINE EHITUS Mikromaailm kõik see, mis on seotud elementaarosakestega ( põhiline uurimismeetod on kaudne katse) Makromaailm kõik see, mida tunneme oma meeltega. Siin kehtib klassikalise füüsika seadus. Saab katsetega asju kontrollida MAKROKEHADE FÜÜSIKA EHK KLASSIKALINE FÜÜSIKA ( sest vastavad seadused on ammu ja hästi teada) Thomson tõestas, et ühe ja sama keemilise elemendi aatomid on ühesugused Ta avastas elektroni ja aatomimudeli Ta aatomi mudel aatom on pos laetud, elektronid on negatiivsed, elektornid paiknevad korrapäratult
Aine ehitus- aatomifüüsika Mikromaailm- aine elementaarosakesed ja nendega toimivad füüsikalised protsessid. Uurimismeetod- kaugne katse Makromaailm- maailm, kus kehtib klassikaline füüsika oma seadustega. Kergesti katsetega kontrollitav Thomsoni I aatomimudel: Puudub tuum (tegelikult mitte) Rosinasai- on olemas elektronid, mis paigutuvad suvaliselt Aatom on terviklikult positiivselt laetud. (Tegelikult neutraalne) T. Arvas, et elektronid on positiivsed. Sarnasus: on elektronid ja laeng Rutherford avastas tuuma -osake- heeliumi aatomituum R. alustas selle uurimist. 1906 tõestati, et -osakeste laeng peab olema 2e
Mikromaailm Maailmas on hästi palju objekte nii väikseid kui suuri. Objektide suuruste järgi saab maailma jagada kolmeks haruks: mikro-, makro- ja megamaailmaks. Makromaailm alla kuuluvad objektid, mis on inimese jaoks silmaga nähtavad ja katsutavad. Näiteks puu või kivi. Megamaailma alla kuuluvad väga palju suuremad asjad kui inimene ise ja mis ei ole hästi tajutavad. Näiteks planeedid. Me kõik teame, et meid ümbritsevad planeedid, enamus suuremad kui planeet Maa. Samas ei ole meil võimalik neid näha ega katsuda, aga me teame, et nad on olemas. Kolmas haru on siis mikromaailm. Ka sinna haru alla kuuluvad asjad, mida me ei näe ega taju
muud väikesed füüsikalised objektid, mis kokku moodustavad mikromaailma megamaailm Kosmiliste objektide, Maakera nende hulgas, mõõtmed ja vahekaugused ületavad ühe megameetri ning moodustavad füüsika mõttes megamaailma makromaailm see,mida vahetult pakuvad aistingud ja tajud,teravdatud ja täiustatud mikroskoobi või teleskoobi abil Mikromaailm elementaarosakesed, aatomid, molekulid, elektromagnetlained Makromaailm käsitleb meid igapäevaselt ümbritsevaid kehi ja nendega toimuvaid nähtusi.
füüsikalised objektid, mis kokku moodustavad mikromaailma megamaailm Kosmiliste objektide, Maakera nende hulgas, mõõtmed ja vahekaugused ületavad ühe megameetri ning moodustavad füüsika mõttes megamaailma makromaailm see,mida vahetult pakuvad aistingud ja tajud,teravdatud ja täiustatud mikroskoobi või teleskoobi abil Mikromaailm elementaarosakesed, aatomid, molekulid, elektromagnetlained Makromaailm käsitleb meid igapäevaselt ümbritsevaid kehi ja nendega toimuvaid nähtusi.
Füüsikaline maailmapilt Meie maailmad mikro maailm Meie isiklik ettekujutus ümbritsevast loodusest makromaailm Koolifüüsika Mehaanika Soojusõpetus Elektro magnetism Füüsika Optika Aine struktuur Universumi õpetus Mehaanika Mehaanika Kinemaatika Dünaamika Staatika Soojusõpetus Soojusõpetus Molekulaarfüüsika Molekulaar- Termo-
Maailmavaade - teadmiste süsteem, mille abil inimene tunnetab teda ümbritsevat maailma ja suhestab end sellega Nähtavushorisont - piir, kuni milleni vaatlejal või inimkonnal tervikuna on olemas eksperimentaalselt kontrollitud teadmised füüsikaliste objektide kohta Megamaailm - moodustub inimesest mõõtmete poolest palju suurematest objektidest Mikromaailm - moodustub inimesest mõõtmete poolest palju väiksematest objektidest (tüüpilise mõõtmega alla ühe mikromeetri) Makromaailm - moodustub objektidest, mille tüüpilised mõõtmed jäävad ühe mikromeetri (miljondiku meetri) ja ühe megameetri (miljoni meetri) vahele
8. Füüsika keel: 1)füüsikalised suurused (nt pikkus) 2)tähis (l või s) 3)mõõtühik (m) 9. SI-Süsteem: 1)pikkus 2)mass 3)temperatuur 4)aeg 5)valgustugevus 6)voolutugevus 7)ainehulk 10. Sündmuse all mõistame igat fakti, mis antud vaatlse või katse käigus võib toimuda või mitte. 11. 5 inimese meelt on nägemismeel, haistmismeel, maitsmismeel, tasakaalumeel ja kompimismeel. 12. Mikromaailm-peab vaatama mikroskoobiga, pole palja silmaga nähtav. Makromaailm-on suuremad kehad, mida inimene näeb palja silmaga. Megamaailm- veel suuremad kehad, mida inimene näeb ilma abivahenditeta. 13. Mõõtmine on tema väärtuse võrdlemine mõõtühikuga. 14. Mõõtmist liigitatakse: 1)otsemõõtmine-kus tulemus saadakse vahetult mõõteriista skaalalt 2)kaudmõõtmine-tulemused saadakse arvutuste abil 15. Mõõdulint pikkust, termomeeter-temperatuuri, ampermeeter-voolutugevust,
Loodus- objektiivne reaalsus, mis eksisteerib väljaspool teadust ja sellest sõltumatult. Füüsika- on loodusteadus, mis uurib täppisteaduslike meetoditega liikumist ja vastastikmõjusid. Nähtavushorisont-piir milleni vaatlejal või inimkonnal tervikuna on olemas eksperimentaalselt kontrollitud teadmised füüsikalise objektide kohta. Mikromaailm- aatom, molekul. Makromaailm- maja, inimene, lepatriinu. Megamaailm-tähed, planeedid. Loodusteaduslik uurimismeetod(vaatlus, vastuolu, probleem, hüpotees, katseidee). Vaatlus-objekti või nähtuse kohta info kogumine ise sellesse sekkumatta. Vastuolu-olemasolevate teadmiste ja vaatlusandmete konflikt. Probleem-on küsimus, millele soovib küsimuse esitaja vastust saada. Hüpotees-on oletatav vastus küsimusele. Mudel-on kehade või nähtuse ligilähedane koopia, milles on säilitatud kõik
Aatomi füüsika- ümbritseva maa võib jagada kolmeks: 1)mikromaailm 2)makromaailm 3)megamaail. Aatom pärineb kreeka sõnast= atomus- jagamatus. Tegelikult ei ole jagamatu. Sellega, mis aatomi sees on tegeleb aatomi füüsika. J.J. Thompson- avastas elektroni, sellest ajast sai selgeks, et aatomi sees on plamitaarne aatomi mudel, on vastuolus klassikalisele füüsika seadusele. Seda vastuolu klassikalisele füüsikale. Poori teooria tugineb järgmistel postülaatidel: elektron saab tiirelda ainult kindlal lubatud
subjektiivsuse) 2.) aistingute saamise võime, võtmaks maailmast vastu infot(tunnetusprotsess-sündmus&signaal) 3.) mälu, ehk võime salvestada infot ja seda hiljem uuesti kasutada. Taju+mälu+aistingud=KUJUTLUSED! Nähtav horisont geograafias (silmaga nähtav) füüsikas (kindlad teadmised) Tunnetusprotsess=Signaal, retseptor, närviprotsess, aisting, taju, kujutis, mõtteseose koostamine, uus mõttekuju=hüpotees, eksperiment(sihipärane vaatlus), otsus hüpoteese tõesuse kohta(järeldus) Makromaailm-nägemismeelega vahetult hoomavate katsete abil. Mikromaailma- moodustavad inimesest mõõtmtete poolest palju väiksemad objektid. Megamaailma- moodustavad inimesest palju suuremad objektid .
*Kaasaegne füüsika koosnebki kahest suurest teooriast -- mikromaailma kirjeldavast kvantmehaanikast ning aega ja ruumi käsitlevast relatiivsusteooriast KAASAEGNE FÜÜSIKA FÜÜSIKA KLASSIKALINE FÜÜSIKA Kvantmehaaniline Relativistlik UURITAV MAAILM MAKROMAAILM MIKROMAAILM MEGAMAAILM Liikumine Suhteline Absoluutne (valguse kiirus ei sõltu vaatlejast) Aeg Absoluutne Suhteline (sõltub liikumiskiirusest) Ruum Absoluutne Suhteline (sõltub liikumiskiirusest) Mass Absoluutne Suhteline (sõltub liikumiskiirusest)
1. Kaasaegse maailmapildi kirjeldus. Mikromaailm elementaarosakesed, aatomid, molekulid, elektromagnetlained Makromaailm käsitleb meid igapäevaselt ümbritsevaid kehi ja nendega toimuvaid nähtusi Megamaailm niiviisi nimetatakse universumit ja selles sisalduvat mateeriat tervikuna 2. Mis on agregaatolek, nimeta agragaatolekud? Aine esinemise kolme olekut nim agregaatolekuteks (tahke, vedel, gaas *Tahke-vedel, erinevate faaside läbimine. Ruumala erinevus, takistuse muutus, soojusjuhtivuse muutus. 3. Mis on faas, mis on üldisem, kas agregaatolek või faas? Agregaatolek on üldisem. 4
kummagi poolt tekitatud valguslaikselle tagajärjel ei muutu. Absoluutkiirus on valguse kiirus vaakumis ja selle väärtus on 300 000 km/s. Absoluutkiiruse printsiip väidab, et puhtalt väljalised objektid nagu valgus liiguvad mistahes aineliste objektide suhtes alati absoluutkiirusega. Valguse levimiskiirus ei sõltu valgusallika ega vaatleja liikumisest. Klassikaline füüsika on makromaailma kirjeldav füüsika, mille aluseks said Newtoni sõnastatud mehaanikaseadused. Makromaailm on kõik see mida enda ümber näeme ilma eriliste abivahenditeta. Makromaailm koosneb inimestega samas suurusjärgus mõõtmetega objektidest. Kaasaegne füüsika käsitleb aga valdkondi mida klassikaline füüsika seletada ei suuda ehk mikro- ja megamaailm. See uurib aatomeid ja mõõtmata ruumi. Kaasaegne füüsika koosneb kvantmehaanikast ja relatiivsusteooriast. Kvantmehaanika kirjeldab mikromaailma, relatiivsusteooria aga ruumi ja aega. Mass on ainelise mateeria hulga mõõduks
Füüsika 123 1. Kust võiks tõmmata piiri mikro- ja makromaailma vahel? - Molekulide ja rakumõõtmete vahele. Suhteline, oleneb mida tahetakse uurida 2. Kirjelda planetaarset aatomimudelit koos suurusjärkudega mõõtmete kohta? - Keskel on positiivselt laetud tuum. Ümber tiirlevad negatiivselt laetud elektronid. Tuuma läbimõõt 10-13 cm ja aatomi läbimõõt on 10-8 cm 3. Mis kinnitab aatomite püsivust? - Elektron liigub kiirendusega ja seetõttu kaotab pidevalt energiat ning peaks kukkuma tuumale. Aga ei kuku, seega on aatomid püsivad kuitahes kaua. 4. Millise järelduse sai teha aatomite püsivusest planetaarmudeli vastuolu kohta? - Mikroosakeste maailmas, aatomimaailmas toimivad mingid uudsed seaduspärasused, mis on sootuks erinevad neist, mida tunneme makrofüüsikast. 5. Kuidas tekib joonspekter? Kirjelda seda spektrit? - Elektrivoolu juhtimisel gaasi, hakkab see kiirgama valgus...
saa liikuda ega levida valgusest kiiremini. Tegemist on füüsika üldprintsiibiga, mida on raske mõista. See lihtsalt on nii. · Absoluutkiiruse printsiip seisneb selles, et puhtalt väljalised objektid nagu valgus liiguvad mistahes aineliste objektide suhtes alati absoluutkiirusega (sõltumata aineliste objektide omavahelisest liikumisest). Absoluutkiiruseks on valguse kiirus vaakumis. KLASSIKALINE FÜÜSIKA JA FÜÜSIKA KRIIS · Makromaailm, mis koosneb inimesega samas suurusjärgus mõõtmetega objektidest on vaatleja poolt tajutav ilma eriliste abivahenditeta. Makromaailm on see, mida me ümberringi näeme ning milles toimuvaid nähtusi tähele paneme. · Seda makromaailma kirjeldavat füüsikat, mille aluseks said Newtoni sõnastatud mehaanikaseadused, nimetatakse klassikaliseks füüsikaks · Füüsika arenes järjest kiirenevas tempos, kuni 20. sajandi alguses võimaldasid uued
Seda osa loodusest, mille objektid on inimesel tajutavad ja tunnetavad ilma keeruliste tehniliste lisavahenditeta nim. makrimaailmaks. Ühest mikromeetrist väiksemad on molekulid, aatomid ja nende koostisosakesed ning muud väiksemad füüsikalised objektid nim. mikromaailmaks. Kosmilised objektid (Maakera), kui nende mõõtud ja vahekaugus ületavad üle ühe megameetri nim. megamaailmaks. Megamaailm- 10 (seitsmendas m )- Maa läbimõõt Mikromaailm- 10 (- seitsmendas m)- suur molekul Makromaailm- 10(- esimeses m)- apelsin 10 (0 m ) - inimene 5.Selgita loodusteadusliku meetodi olemust (vaatlus – hüpotees – eksperiment –andmetöötlus – järeldus) Füüsika on kogemuslik teadus., kuna saab uuritavat infot raalsest loodusest -info läbi vaatleja. Seetõttu ongi vaatlus füüsika lahutamatu osa. Katse ehk eksperiment viiakse läbi selleks spetsiaalselt loodud tingimustes. Enamasti algul vaadeldakse , siis tehakse katse, oletatakse midagi
mõjutamisest, väljaspool meie võimalusi . Seda võib nimetada lokaalsuseks signaliseerimise võimatuse mõttes. /Albert, lk 72/ Kuna mõõtmise protsess ei riku lokaalsuse printsiipi mingil rakendataval moel, ning kuna kogu ülejäänud kvantmehaanika (mis puudutab kõikki teisi füüsikalisi protsesse peale mõõtmise see on liikumisvõrrandid) on meie praeguste teadmiste kohaselt absoluutselt lokaalsed. Seega saab meie makromaailm töötada veatult Newtoni mehhaanika kohaselt, mis on samas lokaalne, hoolimata sellest, et fundamentaalsem kvantmehhaanika toob sisse füüsikaliste nähtuste mittelokaalse olemuse. Kasutatud kirjandus: 1. Albert, D. Z. (1992). Quantum mechanics and experience, Harvard University Press. 2. http://en.wikipedia.org/wiki/EPR_paradox#Locality_in_the_EPR_experiment
uraani/plutooniumi tuuma lõhustumisel kõigepealt soojust ja seejärel elektrienergiat tootvad Tuumareaktsioon - kahe aatomituuma või elementaarosakese ja aatomituuma kokkupõrge, mille tulemusena tekivad uued aatomituumad ja/või elementaarosakesed (isotoobid) Antiosake - elementaarosakese vastasosake, mille elektrilaeng ja teised kvantarvud on vastupidise märgiga; antiosakese seisumass on osakese massiga võrdne Makromaailm - käsitleb meid igapäevaselt ümbritsevaid kehi ja nendega toimuvaid nähtusi (alates suurusjärgust 10-8 meetrit) Mikromaailm - elementaarosakesed, aatomid, molekulid, elektromagnetlained (kõik väiksem kui 10-8 meetrit) Poolestusseadus - ennustab, kuidas mittelagunenud tuumade arv mistahes radioaktiivses aines väheneb teatud pika perioodi jooksul. Seisuenergia - energia, mis on kehal üksnes oma olemasolu tõttu
FÜÜSIKA MAKROMAAILM MAA JA TAEVAS 1. Mida tähendab kosmoloogia? Mida see teadus uurib? Kosmoloogia on teadus, mis uurib Universumit. Tema ülesandeks on luua võimalikult terviklik pilt Universumi ehitusest ja arengust. 2. Mis on Universum? Universumi all mõistame kõike olemasolevat kogu maailma. 3. Milline oli kreeklaste ja roomlaste arvates Universum? Kerakujuline Maa, mida ümbritseb sfääriliste kihtide kogum. Taevakehad liiguvad ümber Maa. Seda nimetatakse Klassikaliseks maailmapildiks ning ta on pärit Vana-Kreekast. 4. Miks pidasid kreeklased Maad kera-, taevast sfäärikujuliseks? Geomeetriat armastavad kreeklased pidasid kera ideaalseimaks vormiks, pealegi panid nad tähele tähistaeva katkematust(tähtkujult tähtkujule liikudes võis taevale mistahes suunas ringi teha, jõudes tagasi alguspunkti). Sellise tähistaeva kandjaks sobis kõige paremini katkematu, kõigis suundades ühekaugusel asuv sfäär. Samuti märkasid kre...
põrkavad? Miks on metsad rohelised? Mis vahe on valguse peegeldamisel ja hajumisel? Miks paistavad kauged mäed sinised? Aga miks on piim valge? Miks paistab päike õhtutaevas punane? Miks ei paista tähed mustas taevas? Miks paistab aknaklaas läbi serva vaadates värviline? Miks on pipar, porgand ja tomat punast värvi? MAKROSKOOPILINE AINE Kui palju kaalub 1 mool valku, mille molekulkaal on 50 kD? 50 000 Da 50 000g. Milleks kulub keha poolt neelatud soojus? Mikson nano-ja makromaailm nii erinevad? Sellepärast, et kõik osalevad juhuslikus termilises tantsus RT: Kas suur või väike ühik? Miks võrreldakse BoltzmannifaktorisEa-d RT-ga, mitte3/2 RT-ga? Sellepärast, et Boltzmanni faktor põhineb antud T-l kõige tõenäolisemal kiirusel vmax(mitte RMS) Miks ei lenda kogu Maa atmosfäär maailmaruumi laiali? Kaant ju peal pole! Atmosfääri molekulid on lõksus maa gravitatsiooni potensiaaliaugus. Tingimus Maa külgetõmbejõust vabanemiseks on ehk .
9 Kuna arvutikasutajad on peamiselt noored inimesed ja ühiskond dikteerib vajaduse kiirema tehnikaarengu jälgimist siis just need noored on riskigrupp keda võib ohustada sõltuvusse sattumine. Psühholoogid väidavad, et inimene on emotsionaalselt ja füüsiliselt ühenduses kahe erineva maailmaga korraga. Üks maailm on inimese sisemaailm- tema tunded, emotsioonid, mõtted see on tema mikromaailm. Teine aga on inimese välismaailm- tema tajud, lõhnad, värvid- see on makromaailm. Kui inimese oma mina tunnetus on paigas siis hästi eristunud minaga inimene oskab ja suudab oma tunnetega mõistlikult ringi käia, tema hirmud ei haara teda endasse, vaid ta on võimeline oma probleeme adekvaatselt lahendada ilma, et tekiks mingi ebameeldiv tunne kas siis mahajäetuse, hüljatuse või isegi ka minatunnetuse kaotust põhjustanud tunne. 8 http://novaator.err.ee/257154/uuring-internetisoltuvuse-all-voib-kannatada-3-5-
EI või JAA. Katse ja vaatluse tulemused kantakse tabelisse ja esitatakse sageli graafikuna, milleks on koordinaadistikul funktsionaalset sõltuvust näitav joon. Universumi koostis ja mõõtmed 10-35 m 10-25 m Nähtavuse horisont 10-18 m Kvargid, leptonid Mikromaailm 10-15 m Tuumad 10-10 m Aatomid Makromaailm 10-7 m Molekulid 1m Vaatleja 106 m Megamaailm 10 v.a. Tähesüsteem Nähtavuse 105 v.a. Galaktika horisont 108 v.a. Galaktikate parved 1010 v.a. Tuntud Universumi osa Mõõtmed • makromaailma (1 μm < l <1 Mm) kus l on objekti moode),
esitatakse sageli graafikuna, milleks on koordinaadistikul funktsionaalset sõltuvust näitav joon. Reemo Voltri Universumi koostis ja mõõtmed 10-35 m 10-25 m Nähtavuse horisont 10-18 m Kvargid, leptonid Mikromaailm 10-15 m Tuumad 10-10 m Aatomid Makromaailm 10-7 m Molekulid 1m Vaatleja 106 m Megamaailm 10 v.a. Tähesüsteem Nähtavuse 105 v.a. Galaktika horisont 108 v.a. Galaktikate parved 1010 v.a. Tuntud Universumi osa Mõõtmed Reemo Voltri · makromaailma (1 m < l <1 Mm)
Kajalood. 7. Ultrahelisid kasutavad nahkhiired, delfiinid. 8. Omavad surmavat toimet, kuna hävitavad punaseid vereliblesid. Infraheli. Mehhaanilisi laineid, mille võnke sagedus on väiksem kui 16 Hz nimetatakse infrahelideks. Hääle puhul esineb samuti resonants. Molekulid ja nende liikumine. Molekul on aine väikseim osake, millel on veel selle aine keemilised omadused. Materjal koosneb keemilistest ühenditest. Mikromaailm arvutatav, makromaailm mõõdetav. Makromaail selles esineb eripära või kordumatu eripära. Mikromaailm seal kaob individuaalsus, mikroosakesed on ühe ja sama tüübi piires absoluutselt eristamatud. Temperatuurimõiste. Temperatuurimõiste iseloomustab kehade soojuslikku olekut. Ta on füüsikaline suurus, seega on ta mõõdetav ja omab kindlaid mõõtühikuid. tA on seotud kehade molekulide liikumisega. Keha soojendamine tähendab kehale energia andmist ja jahutamine ära võtmist
.......................................................................................... 29 1. Sissejuhatus Tuletame pisut meelde seda, mida õppisime kursuses "Füüsikaline maailmapilt". Mis on füüsika? Füüsika on teadus, mis kirjeldab loodust inimesele arusaadavalt. Sellepärast on füüsika subjektiivne. Kui näiteks mikroobidel oleks ka füüsika, siis see erineks oluliselt meie omast. Juba kehade mõõtmed on hoopis erinevad. Mis meie jaoks on mikromaailm, on nende jaoks makromaailm, erinevad oleks ka näiteks kõrgete ja madalate temperatuuride mõisted, ultra- ja infrahelid, jms. Neil poleks sellist kiiruse mõistet kui meil, sest neil puudub liikumise trajektoor: segab soojusliikumine jne. jne. Füüsika definitsioone on mitmeid, kuid meie lähtume sellest, mis on kirjas Eesti koolifüüsika kontseptsioonis: füüsika on loodusteadus, mis täppisteaduslike meetoditega uurib mateeria põhivormide liikumist ja vastastikmõjusid.