POZNÁVÁNÍ MIKROSVĚTA.

Prezentace na téma: "POZNÁVÁNÍ MIKROSVĚTA."— Transkript prezentace:

1 POZNÁVÁNÍ MIKROSVĚTA

2 Okolní svět vnímáme smysly vysvětlujeme rozumem
necháváme působit na sebe ovlivňujeme svou činností Metodická poznámka ke kapitole: vlastní zkušenost žáků je nezastupitelná, lze využít od velkých celků až do velmi malých rozměrů (zkušenost s viry, nanovlákny aj.) Obrázky jsou pouze ilustrativní (čichem vnímaná nepříjemná vůně, ilustrace oka, zamyšlený muž, ilustrace fyzika, vlny na moři, ilustrace slunce s deštěm a duhou, staveniště mrakodrapu, ilustrace továrny). 1/8

3 Makrosvět denní zkušenosti běžných rozměrů (metr) běžných časových intervalů (sekunda) běžných rychlostí (kilometr za hodinu) běžných energií (kilojoule) →zpřesňujeme, zrychlujeme, pracujeme s většími a většími rychlostmi zákony klasické fyziky Podložení konkrétními příklady: řády metrů (např. nejdelší most v ČR, Radotínský most délky 2 291 m přemosťující řeky Vltavu a Berounku) řády sekund (nejmenší čas na světě pomocí laseru – 100 attosekund, atttosekunda (10–18 s) je triliontina sekundy) řády kilometrů za hodinu (nejrychlejší bezpilotní letadlo X–43A dosáhlo rychlosti km.s–1) řády kilojoulů (výkon jaderné elektrárny Temelín činí 14,810 TWh, což je 4,1 GJ za hodinu) a jejich násobků moderní technologie (měřící přístroje, dopravní prostředky a jiné technologické vymoženosti, energetická náročnost) zákony zachování apod. Metodická poznámka ke kapitole: vlastní zkušenost žáků je nezastupitelná, lze využít od velkých celků až do velmi malých rozměrů (zkušenost s viry, nanovlákny aj.) Obrázky jsou pouze ilustrativní. 2/8

4 Mikrosvět velmi malé rozměry krátké časové intervaly
→ jiná zkušenost, jiné zákony pohybu kvantová fyzika rozměry 10-9 m až m (10-10 m je přibližný rozměr atomu, m rozměr jádra atomu) časové intervaly trvající pouze s což je délka existence některých elementárních částic (člověk konstrukčně dosáhl „pouhých“10-18 s) kvantová fyzika – popisuje stav systému přiřazením určitých přesně daných hodnot fyzikálních veličin a předpokládá i existenci stavů, u kterých je výsledek měření předpověditelný pouze v rámci pravděpodobnosti. využití kvantové fyziky do budoucna – jaderná fúze, kvantová kryptografie, kvantový počítač Metodická poznámka ke kapitole: vlastní zkušenost žáků je nezastupitelná, lze využít od velkých celků až do velmi malých rozměrů (zkušenost s viry, nanovlákny aj.) Obrázky: 1, kruhová ohrada z atomů železa 2, krevní buňky rozměry řádu jednotek μm 3, ilustrativní obrázek časového rozpadu jádra 3/8

5 Mikrosvět Mikrosvět není náš zmenšený svět, je to svět úplně jiný, nezvyklý, jaký nemůžeme popsat názornými modely našeho makrosvěta. Definice dle [1]. Mikrosvět – oblast velmi malých rozměrů smyslově nevnímatelných veličin na atomové a subatomární úrovni, kde platí zákonitosti kvantové fyziky, charakteristické jsou diskrétní hladiny některých veličin, dualismus vln a částic a nekomutativnost příslušných teorií. (dle [3] a [4]) Na obrázku proton složený ze dvou "u" kvarků a jednoho "d" kvarku. 4/8

6 Ovlivněni mikrosvětem
vznik a vývoj vesmíru procesy uvnitř hvězd zrod a zánik hvězd základní struktura makrosvěta vše co známe tvořeno atomy veškeré chemické procesy vznik procesů ovlivňujících každodenní život fotosyntéza, biologické procesy interakce mezi částicemi, záření, reakce ve vesmírných tělesech, zdroje energie struktura látek postavena právě na vlastnostech mikrostruktur částic, ze kterých jsou složeny (statistická fyzika) – např. využití krystalů každý organismus a vše s ním spojené, včetně vymožeností člověka vychází právě z mikrosvěta (od životaschopné buňky po integrované obvody a lasery) Obrázky jsou pouze ilustrativní. 5/8

7 Ovlivněni mikrosvětem
tvorba nových látek konstrukce tranzistorů integrovaných obvodů laserů využití jaderné energie bez znalosti mikrosvěta nevysvětlíme mnohé skutečnosti makrosvěta nanotechnologie počítače laserová technologie široké možnosti využití vlastností atomu, jádra a dalších částic Metodická poznámka ke kapitole: vlastní zkušenost žáků je nezastupitelná, lze využít od velkých celků až do velmi malých rozměrů (zkušenost s viry, nanovlákny aj.) Obrázky: 1, trubička uhlíkového nanovlákna 2, jednoduchý integrovaný obvod 3, laboratorní práce s laserem 4, jaderná elektrárna Temelín 6/8

8 Opakování Makrosvět je svět naší přímé zkušenosti
vnímáme jej svými smysly popisován klasickou fyzikou Mikrosvět je světem jevů ve velmi malých měřítkách nevnímáme smysly, pomocí fyzikálních přístrojů odlišné vlastnosti od našich obvyklých představ popisován kvantovou fyzikou 7/8

9 POUŽITÉ ZDROJE Štoll I.: Fyzika pro gymnázia/ Fyzika mikrosvěta, Prometheus, Praha 2008. Grafická úprava a ilustrace: Marie Cíchová 8/8