Περίληψη

Τα μόρια αποτελούνται από άλλα μικρότερα σωματίδια, τα άτομα. Σύμφωνα με το πρότυπο του Ράδερφορντ, στο κέντρο του ατόμου υπάρχει ένα θετικά φορτισμένο σωματίδιο, ο πυρήνας. Γύρω από τον πυρήνα περιφέρονται αρνητικά φορτισμένα σωματίδια, τα ηλεκτρόνια.

Σύμφωνα με το πρότυπο του Μπορ, τα ηλεκτρόνια κινούνται σε απολύτως καθορισμένες τροχιές. Όταν ένα άτομο απορροφά ή εκπέμπει ενέργεια, τα ηλεκτρόνια του μεταβαίνουν από μια επιτρεπόμενη τροχιά σε μια άλλη. Η ακτινοβολία απορροφάται ή εκπέμπεται με τη μορφή «πακέτων ενέργειας», που ονομάζονται φωτόνια.

Όταν από ένα άτομο αφαιρεθούν ηλεκτρόνια, μετατρέπεται σε θετικό ιόν. Αν προστεθούν, τότε μετατρέπεται σε αρνητικό ιόν.

Το μαγνητικό πεδίο του ατόμου οφείλεται στο σπιν και στην περιστροφή των ηλεκτρονίων γύρω από τον πυρήνα.

Κάθε σώμα αποτελείται από συνδυασμούς 92 διαφορετικών μεταξύ τους ατόμων. Τα άτομα συνδέονται μεταξύ τους με κοινά ζεύγη ηλεκτρονίων και σχηματίζουν μόρια. Τα ιόντα συγκρατούνται αμοιβαία με ηλεκτρικές έλξεις.

Στα υγρά τα μόρια κινούνται συνεχώς σαν να γλιστρούν το ένα πάνω στο άλλο.

Οι ιδιότητες των αερίων ερμηνεύονται από την κίνηση των μορίων τους και την αλληλεπίδραση τους με τα τοιχώματα του δοχείου στο οποίο περιέχονται. Τα περισσότερα στερεά είναι κρυσταλλικά. Οι δομικοί τους λίθοι (άτομα ή ιόντα) πάλλονται γύρω από συγκεκριμένες θέσεις που επαναλαμβάνονται με τάξη. Επειδή ο δεσμός μεταξύ ιόντων είναι ισχυρός, σε συνηθισμένες θερμοκρασίες, οι ιοντικές ενώσεις είναι κρυσταλλικά στερεά. Τα στερεά αυτά δεν είναι αγωγοί του ηλεκτρικού ρεύματος. Ωστόσο το διάλυμα τους στο νερό, είναι αγωγός και ηλεκτρολύεται.

Η ηλεκτρική και η θερμική αγωγιμότητα των μετάλλων οφείλεται στα ελεύθερα ηλεκτρόνια τα οποία υπάρχουν μεταξύ των ιόντων του μεταλλικού πλέγματος. Η κατασκευή απλοποιημένων αναπαραστάσεων της φυσικής πραγματικότητας, είναι απαραίτητη για την ερμηνεία και τη μελέτη σύνθετων φαινομένων, είτε φαινομένων που είναι απρόσιτα στην άμεση παρατήρηση.

Περιεχόμενα Πρόλογος Κεφαλαίο 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ 1.1 Γιατί διδάσκεται η Φυσική……………………………………………………………………….5 1.2 Η ιστορία των φυσικών επιστημών………………………………………………………………….6 1.3 Τι μελετά η Φυσική …………………………………………………………………………….11 1.4 Πως ανακρίνουμε τη φύση ………………………………………………………………………..13 1.5 Γνωριμία με το εργαστήριο - Μετρήσεις ……………………………………………………………16 1.6 Οι φυσικές επιστήμες ομιλούν τη γλώσσα των μαθηματικών……………………………………………..26 Περίληψη………………………………………………………………………………………….30 Κεφαλαίο 2 ΘΕΡΜΟΤΗΤΑ 2.1 Θερμόμετρα και μέτρηση θερμοκρασίας………………………………………………………………33 2.2 Θερμότητα: μια μορφή ενέργειας…………………………………………………………………..38 2.3 Πώς μετράμε τη θερμότητα ……………………………………………………………………….42 2.4 Θερμοκρασία, θερμότητα και μικρόκοσμος……………………………………………………………46 2.5 Θερμική διαστολή και συστολή…………………………………………………………………….51 2.6 Αλλαγές κατάστασης……………………………………………………………………………..58 2.7 Εξάτμιση και συμπύκνωση…………………………………………………………………………64 2.8 Πώς άγεται η θερμότητα………………………………………………………………………….67 2.9 Θερμότητα και ρεύματα μεταφοράς………………………………………………………………….70 2.10 Θερμότητα και ακτινοβολία………………………………………………………………………73 Περίληψη………………………………………………………………………………………….76 Κεφαλαίο 3 ΟΠΤΙΚΗ 3.1 Φως: όραση και ενέργεια…………………………………………………………………………79 3.2 Πώς διαδίδεται το φως…………………………………………………………………………..83 3.3 Η ταχύτητα του φωτός: Παγκόσμιο ρεκόρ ταχύτητας …………………………………………………..86 3.4 To φως επιστρέφει: ανάκλαση …………………………………………………………………….90 3.5 Το φως μέσα στην ύλη: διάθλαση…………………………………………………………………..97 3.6 Φακοί: ένας γυάλινος κόσμος……………………………………………………………………..102 3.7 Το μάτι - Οπτικά όργανα…………………………………………………………………………105 3.8 Χρώματα κρυμμένα στο λευκό φως: Ανάλυση του φωτός………………………………………………….109 3.9 Γιατί ο Κόσμος δεν είναι ασπρόμαυρος; ……………………………………………………………112 3.10 Ένας αόρατος κόσμος …………………………………………………………………………..116 Περίληψη………………………………………………………………………………………….118 Κεφαλαίο 4 ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΣΜΟΣ Μαγνητισμός 4.1 Γνωριμία με τη μαγνητική δύναμη………………………………………………………………….121 4.2 Πώς περιγράφουμε τη μαγνητική δύναμη; ……………………………………………………………124 4.3 Μαγνήτιση……………………………………………………………………………………..128 Ηλεκτρισμός 4.4 Από το κεχριμπάρι στον ηλεκτρονικό υπολογιστή …………………………………………………….132 4.5 Οι δύο αντίθετες καταστάσεις των ηλεκτρισμένων σωμάτων……………………………………………..135 4.6 Τρόποι ηλέκτρισης………………………………………………………………………………136 4.7 Ένας κόσμος ηλεκτρισμένων σωματιδίων, ο Κόσμος μας!………………………………………………..139 4.8 Ένα χρήσιμο μέγεθος: το ηλεκτρικό φορτίο………………………………………………………….144 4.9 Δύο σημαντικές ιδιότητες του ηλεκτρικού φορτίου …………………………………………………..146 4.10 Περισσότερα στοιχεία για την ηλεκτρική δύναμη…………………………………………………….147 4.11 Πώς περιγράφουμε την ηλεκτρική δύναμη; Το ηλεκτρικό πεδίο……………………………………….149 4.12 Ηλεκτρικό ρεύμα και ηλεκτρικό κύκλωμα……………………………………………………………151 4.13 Ηλεκτρικό ρεύμα και μετατροπές ενέργειας…………………………………………………………156 Ηλεκτρομαγνητισμός 4.14 To πείραμα του Έρστεντ…………………………………………………………………………159 4.15 Ο ηλεκτρομαγνήτης……………………………………………………………………………..161 4.16 Εφαρμογές των ηλεκτρομαγνητικών…………………………………………………………………164 Περίληψη………………………………………………………………………………………….166 Κεφαλαίο 5 Η ΔΟΜΗ ΤΗΣ ΥΛΗΣ 5.1 Μόρια και άτομα………………………………………………………………………………..168 5.2 Άτομο και φως………………………………………………………………………………….172 5.3 Σύνδεση μεταξύ ατόμων και μεταξύ ιόντων…………………………………………………………..176 5.4 Δομή και ιδιότητες των ρευστών…………………………………………………………………..178 5.5 Δομή και ιδιότητες των στερεών…………………………………………………………………..182 5.6 Η ανάγκη δημιουργίας μοντέλων στη Φυσική………………………………………………………….186 Περίληψη …………………………………………………………………………………………190