Διδακτικά Βιβλία του Παιδαγωγικού Ινστιτούτου
ΟΜΑΔΑ ΣΥΓΓΡΑΦΗΣ Γεωργακάκος Πέτρος, φυσικός, καθηγητής 3ου Λυκείου Ηλιούπολης Σκαλωμένος Αθανάσιος, φυσικός, καθηγητής 1ου Λυκείου Ζωγράφου Σφαρνάς Νικόλαος, φυσικός, καθηγητής 56ου Λυκείου Αθηνών Χριστακόπουλος Ιωάννης, φυσικός, καθηγητής του Ε.Π.Λ. Νέας Φιλαδέλφειας "Μίλτος Κουντουράς"
ΟΜΑΔΑ ΚΡΙΣΗΣ Κούκλης Ευάγγελος, φυσικός, καθηγητής 6ου Λυκείου Ζωγράφου Τζαμαρίας Σπύρος, φυσικός στοιχειωδών σωματιδίων. Κύριος ερευνητής Ε.Κ.Ε.Φ.Ε. "Δημόκριτος" Χρονόπουλος Χρήστος, φυσικός, καθηγητής 4ου Λυκείου Αμαρουσίου
ΥΠΕΥΘΥΝΟΣ ΣΤΟ ΠΛΑΙΣΙΟ ΤΟΥ ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟΥ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟΥ Δούκας Χρήστος, πάρεδρος Παιδαγωγικού Ινστιτούτου, τομέας Φυσικών Επιστημών
ΓΛΩΣΣΙΚΗ ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ Κλειδωνάρη Μαιρίτα, φιλόλογος, καθηγήτρια Λυκείου Αγίου Στεφάνου
Με απόφαση της ελληνικής κυβέρνησης τα διδακτικά βιβλία του Δημοτικού, του Γυμνασίου και του Λυκείου τυπώνονται από τον Οργανισμό Εκδόσεως Διδακτικών Βιβλίων και διανέμονται δωρεάν.
ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΕΘΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΘΡΗΣΚΕΥΜΑΤΩΝ ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ
ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ Γ΄ ΤΑΞΗΣ ΕΝΙΑΙΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΣ ΕΚΔΟΣΕΩΣ ΔΙΔΑΚΤΙΚΩΝ ΒΙΒΛΙΩΝ - ΑΘΗΝΑ
ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 ΤΟ ΦΩΣ 1.1 Η ΦΥΣΗ ΤΟΥ ΦΩΤΟΣ…………………………………………………..13 Η κυματική φύση του φωτός - Ηλεκτρομαγνητική θεωρία του Maxwell…………….14 Η σωματιδιακή φύση του φωτός - Θεωρία των κβάντα………………………….15 1.2 Η ΤΑΧΥΤΗΤΑ ΤΟΥ ΦΩΤΟΣ……………………………………………….16 Η μέθοδος του Fizeau…………………………………………………..16 1.3 ΜΗΚΟΣ ΚΥΜΑΤΟΣ ΚΑΙ ΣΥΧΝΟΤΗΤΑ ΤΟΥ ΦΩΤΟΣ ΚΑΤΑ ΤΗ ΔΙΑΔΟΣΗ ΤΟΥ………………18 Ανάκλαση και διάθλαση του φωτός…………………………………………18 Ταχύτητα και μήκος κύματος του φωτός μέσα στην ύλη………………………..18 1.4 ΑΝΑΛΥΣΗ ΛΕΥΚΟΥ ΦΩΤΟΣ ΚΑΙ ΧΡΩΜΑΤΑ…………………………………….20 Διασκεδασμός και πρίσματα - Ανάλυση του λευκού φωτός………………………20 Ουράνιο τόξο - Τα χρώματα της φύσης……………………………………..21 Υπεριώδης και υπέρυθρη ακτινοβολία………………………………………23 1.5 ΠΟΛΩΣΗ ΤΟΥ ΦΩΤΟΣ…………………………………………………..25 Φυσικό φως και γραμμικά πολωμένο φως…………………………………….25 Πολωτικό φίλτρο - Πολωτής………………………………………………25 Συνδυασμός δύο πολωτικών φίλτρων - Αναλύτης………………………………27 Πόλωση από ανάκλαση - Φυσική πόλωση……………………………………..28 Πόλωση από σκέδαση - Κυανό χρώμα του ουρανού……………………………..30 Οπτικώς ενεργά σώματα - Στροφή του επιπέδου πόλωσης του φωτός………………31
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 ΑΤΟΜΙΚΑ ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ 2.1 ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΤΟΥ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΟΥ ΣΤΟ ΑΤΟΜΟ ΤΟΥ ΥΔΡΟΓΟΝΟΥ………………………41 Πρότυπο του Thomson - Πρότυπο του Rutherford……………………………..42 Ατομικά φάσματα……………………………………………………….43 Το πρότυπο του Bohr για το υδρογόνο……………………………………..45 Ολική ενέργεια ηλεκτρονίου……………………………………………..46 Επιτρεπόμενες τροχιές και τιμές ενέργειας………………………………..47 2.2 ΔΙΑΚΡΙΤΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΕΣ ΣΤΑΘΜΕΣ……………………………………….49 Ενεργειακές στάθμες - Διέγερση του ατόμου………………………………..49 Ιονισμός του ατόμου……………………………………………………50 2.3 ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΚΑΙ ΑΠΟΡΡΟΦΗΣΗΣ ΦΩΤΟΝΙΩΝ…………………………51 Διέγερση με κρούση ……………………………………………………51 Διέγερση με απορρόφηση ακτινοβολίας……………………………………..51 Η επιτυχία και η αποτυχία του προτύπου του Bohr…………………………..52 2.4 ΑΚΤΙΝΕΣ Χ…………………………………………………………54 Παραγωγή των ακτίνων Χ…………………………………………………54 Φύση - Φάσμα των ακτίνων Χ……………………………………………..55 Απορρόφηση των ακτίνων Χ……………………………………………….56 Χρήσεις των ακτίνων Χ………………………………………………….57 Βιολογικές βλάβες που προκαλούν οι ακτίνες Χ……………………………..58
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 ΠΥΡΗΝΙΚΑ ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ 3.1 ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΤΩΝ ΠΥΡΗΝΩΝ………………………………………………67 Το μέγεθος και η δομή των πυρήνων……………………………………….68 Έλλειμμα μάζας - Ενέργεια σύνδεσης………………………………………70 Οι πυρηνικές δυνάμεις………………………………………………….72 Ο πυρήνας έχει ενεργειακές στάθμες………………………………………73 3.2 ΤΑ ΣΤΟΙΧΕΙΩΔΗ ΣΩΜΑΤΙΔΙΑ…………………………………………….75 Τα αντισωμάτια………………………………………………………..75 Η ταξινόμηση των σωματίων………………………………………………76 3.3 Η ΡΑΔΙΕΝΕΡΓΕΙΑ…………………………………………………….80 Ρυθμοί διάσπασης - Χρόνος ημιζωής……………………………………….83 Ραδιοχρονολόγηση ……………………………………………………..84 3.4 ΠΥΡΗΝΙΚΕΣ ΑΝΤΙΔΡΑΣΕΙΣ………………………………………………86 Πυρηνική σχάση………………………………………………………..87 Πυρηνική σύντηξη………………………………………………………88 3.5 ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΚΑΙ ΚΙΝΔΥΝΟΙ ΤΗΣ ΡΑΔΙΕΝΕΡΓΕΙΑΣ……………………………..89 Α. Βλάβες από ακτινοβολία………………………………………………89 Β. Χρήσεις της ακτινοβολίας…………………………………………….90
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ 4.1 ΕΙΔΗ ΛΑΜΠΤΗΡΩΝ……………………………………………………101 Λαμπτήρες πυρακτώσεως…………………………………………………102 Η λειτουργία του λαμπτήρα - Βελτίωση των λαμπτήρων πυρακτώσεως…………….103 Λαμπτήρες φθορισμού - Η λειτουργία των λαμπτήρων φθορισμού………………..104 Ερμηνεία παραγωγής ορατού φωτός από τη φθορίζουσα επιφάνεια……………….105 Ποιοτική σύγκριση λαμπτήρων πυρακτώσεως και φθορισμού…………………….105 4.2 ΟΠΤΙΚΕΣ ΙΝΕΣ (Οptical fibers)………………………………………106 Τι επιτυγχάνουμε με τις οπτικές ίνες - Πώς λειτουργούν……………………106 Πώς είναι κατασκευασμένη μία οπτική ίνα…………………………………106 Πόσο μακριά μπορεί να φτάσει το φως μέσα σε μία οπτική ίνα………………..107 Πού τις χρησιμοποιούμε………………………………………………..107 4.3 ΦΩΤΟΓΡΑΦΙΚΗ ΜΗΧΑΝΗ………………………………………………..110 Πώς είναι……………………………………………………………110 Τα οπτικά συστήματα…………………………………………………..111 4.4 ΦΩΤΟΣΤΟΙΧΕΙΑ……………………………………………………..115 Τι είναι - Πώς είναι………………………………………………….115 Πώς λειτουργούν………………………………………………………116 Εφαρμογές……………………………………………………………117 4.5 LASER……………………………………………………………118 Τι είναι - Τι είναι η "εξαναγκασμένη εκπομπή ακτινοβολίας"………………..118 Πώς είναι - Πώς λειτουργούν……………………………………………119 Χαρακτηριστικά του φωτός laser…………………………………………120 Εφαρμογές……………………………………………………………121
