Μερκ. Παναγιωτόπουλος - Φυσικός 1 2015 Έτος φωτός Έτος φωτός.

Παρουσίαση με θέμα: "Μερκ. Παναγιωτόπουλος - Φυσικός 1 2015 Έτος φωτός Έτος φωτός."— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 Μερκ. Παναγιωτόπουλος - Φυσικός www.merkopanas.blogspot.gr 1 2015 Έτος φωτός Έτος φωτός

2 Μερκ. Παναγιωτόπουλος - Φυσικός www.merkopanas.blogspot.gr 2 Η φύση του φωτός

3 Μερκ. Παναγιωτόπουλος - Φυσικός www.merkopanas.blogspot.gr 3 φως Στο λίγο φως των αστεριών εδιάβηκε η ζωή μου... Να κάνω ευχές μήπως βρεθείς κάποια στιγμή μαζί μου... (μαντινάδα) «ήλιος ο ηλιάτορας» Οδυσσέας Ελύτης φωτός ο ποιητής του φωτός Φως Φως ιλαρόν φως στο έργο του Ομήρου Άπλετο φως στο έργο του Ομήρου φωτός Η ταχύτητα του φωτός είναι σταθερή στο κενό. ΦΩΣ ΦΩΣ στο ΤΟΥΝΕΛ φως Στην καθημερινή γλώσσα η χρήση της λέξης φως παρουσιάζει μεγάλη ποικιλία.

4 Μερκ. Παναγιωτόπουλος - Φυσικός www.merkopanas.blogspot.gr 4 Ας θυμηθούμε… ηλεκτρικού Η συχνότητα του κύματος συμπίπτει με τη συχνότητα της ……………. πηγής Η ταχύτητα διάδοσης ενός κύματος (σ’ ένα ομογενές και ισότροπο μέσο) είναι ……………… και εξαρτάται μόνο από τις ………………… του μέσου. σταθερή ιδιότητες Ηλεκτρομαγνητικό κύμα είναι η ταυτόχρονη διάδοση στο χώρο ενός ………………… και ενός …………………… πεδίου με την ταχύτητα του φωτός. μαγνητικού Θεμελιώδης εξίσωση της κυματικής c = …………. f. λ

5 Μερκ. Παναγιωτόπουλος - Φυσικός www.merkopanas.blogspot.gr 5 ΦΩΣ Το ΦΩΣ! Ουάου!! Ο ήλιος του πλανητικού μας συστήματος είναι η κύρια πηγή φυσικού φωτός για τους οργανισμούς στη Γη.

6 Μερκ. Παναγιωτόπουλος - Φυσικός www.merkopanas.blogspot.gr 6 Με την ηλιακή ενέργεια τα φυτά ……………………………. φωτοσυνθέτουν φως Ο2Ο2 CO 2 νερό

7 Μερκ. Παναγιωτόπουλος - Φυσικός www.merkopanas.blogspot.gr 7 φως βλέπουμε Με το φως μπορούμε να βλέπουμε. Σαντορίνη Caravaggio Ν. Εγγονόπουλος

8 Μερκ. Παναγιωτόπουλος - Φυσικός www.merkopanas.blogspot.gr 8 φως επικοινωνούμε Με το φως μπορούμε να επικοινωνούμε. Το ηλεκτρομαγνητικό φάσμα Ακτίνες γ Ακτίνες Χ Υπεριώδης Ορατό Υπέρυθρη Μικροκύματα Ραδιοκύματα

9 Μερκ. Παναγιωτόπουλος - Φυσικός www.merkopanas.blogspot.gr 9 ΦΩΣΖΩΗ Με το ΦΩΣ έχουμε ΖΩΗ. Banksy

10 Μερκ. Παναγιωτόπουλος - Φυσικός www.merkopanas.blogspot.gr 10 Τι είναι το φως; Πίσω από αυτή την ερώτηση κρύβονται πολλές συζητήσεις, όπου έχουν διατυπωθεί πολλές διαφορετικές απόψεις. Ας δούμε το θέμα μέσα από την ιστορία.

11 Μερκ. Παναγιωτόπουλος - Φυσικός www.merkopanas.blogspot.gr 11 το φως είναι τροχιές πολύ μικρών αόρατων σωματιδίων που εκπέμπει ο ήλιος και κάθε φωτεινή πηγή. σωματιδιακή φύση Οι αρχαίοι Έλληνες (Εμπεδοκλής, Αριστοτέλης) από τον 5 ο αιώνα π.Χ. είχαν αντιληφθεί και διατυπώσει την άποψη ότι το φως είναι τροχιές πολύ μικρών αόρατων σωματιδίων που εκπέμπει ο ήλιος και κάθε φωτεινή πηγή. (σωματιδιακή φύση).(ΕμπεδοκλήςΑριστοτέλης Μας διαφεύγει η κίνησή του λόγω της μεγάλης ταχύτητάς του. Εμπεδοκλής (490 π.Χ. – 430 π.Χ.) Αριστοτέλης (384 π.Χ. – 322 π.Χ.)

12 Μερκ. Παναγιωτόπουλος - Φυσικός www.merkopanas.blogspot.gr 12 τα αόρατα σωματίδια του φωτός εκπέμπονται από τα φωτεινά σώματα Κατά τον Δημόκριτο, τα αόρατα σωματίδια του φωτός εκπέμπονται από τα φωτεινά σώματα και προσπίπτουν στο μάτι του παρατηρητή.Δημόκριτο ενώνεται το απαλό φως που προέρχεται από το μάτι με το φως της ημέρας Κατά τον Πλάτωνα, μπορούμε να βλέπουμε επειδή ενώνεται το απαλό φως που προέρχεται από το μάτι με το φως της ημέρας και δημιουργούν μια ομοιογενή ουσία.Πλάτωνα η δέσμη των φωτεινών ακτίνων ξεκινά από το μάτι Κατά τον Ευκλείδη, η δέσμη των φωτεινών ακτίνων ξεκινά από το μάτι.Ευκλείδη Πλάτων (427 π.Χ. – 347 π.Χ.) Ευκλείδης (325π.Χ. – 265 π.Χ.) Δημόκριτος (460π.Χ. – 370 π.Χ.)

13 Μερκ. Παναγιωτόπουλος - Φυσικός www.merkopanas.blogspot.gr 13 Οι επόμενοι αιώνες πέρασαν με την κυριαρχία των απόψεων του Αριστοτέλη, μέχρι το 1675 όταν ο (1643 – 1727) Sir Isaac Newton (1643 – 1727) Sir Isaac Newton (1643 – 1727) Sir Isaac Newton (1643 – 1727) Sir Isaac Newton παρουσίασε το βιβλίο του OPTICKS.OPTICKS ερμήνευσε την ανάκλαση και τη διάθλαση δεχόμενος σωματιδιακή φύση του φωτός. Εκεί ερμήνευσε την ανάκλαση και τη διάθλαση δεχόμενος τη σωματιδιακή φύση του φωτός.

14 Μερκ. Παναγιωτόπουλος - Φυσικός www.merkopanas.blogspot.gr 14 Πρώτος ο Christian Huygens (1629 – 1695) Christian Huygens (1629 – 1695) και αργότερα ο Thomas Young (1773 – 1829) Thomas Young (1773 – 1829) ερμήνευσαν τα φαινόμενα της περίθλασης και της συμβολής του φωτός, δεχόμενοι την κυματική φύση του και ότι διαδίδεται με εγκάρσια κύματα. περίθλασης συμβολήςπερίθλασης συμβολής

15 Μερκ. Παναγιωτόπουλος - Φυσικός www.merkopanas.blogspot.gr 15 Κι έπειτα, το 1865 ήρθε ο 1831 – 1879) James Clerk Maxwell ( 1831 – 1879) James Clerk Maxwell εγκάρσια ηλεκτρομαγνητικά κύματα ένα καταπληκτικό μυαλό, ο οποίος με μια σειρά 4 εξισώσεων ενοποίησε τον ηλεκτρισμό, τον μαγνητισμό, την οπτική και απέδειξε θεωρητικά ότι το φως είναι εγκάρσια ηλεκτρομαγνητικά κύματα.4 εξισώσεων

16 Μερκ. Παναγιωτόπουλος - Φυσικός www.merkopanas.blogspot.gr 16 Λίγο αργότερα, το 1887, ο 1857 – 1894) Heinrich Rudolf Hertz ( 1857 – 1894) Heinrich Rudolf Hertz ταχέων ηλεκτρικών ταλαντώσεων. απέδειξε πειραματικά την ορθότητα της θεωρίας του Maxwell παράγοντας κύματα της ίδιας φύσης με αυτή του φωτός, με τη βοήθεια ταχέων ηλεκτρικών ταλαντώσεων.

17 Μερκ. Παναγιωτόπουλος - Φυσικός www.merkopanas.blogspot.gr 17 Με την είσοδο του 20 ου αιώνα, το 1900, ο 1858 – 1947) Max Planck ( 1858 – 1947) Max Planck σωματιδιακή φύση μελετώντας το πρόβλημα του μέλανος σώματος, διατύπωσε τη θεωρία των κβάντα (σωματιδιακή φύση του φωτός), για να ερμηνεύσει την ακτινοβολία που παράγει ένα θερμαινόμενο σώμα.μέλανος σώματος

18 Μερκ. Παναγιωτόπουλος - Φυσικός www.merkopanas.blogspot.gr 18 Λίγο μετά, το 1905, ο Albert Einstein (1879 – 1955) Albert Einstein (1879 – 1955) σωματιδιακή φύση στηριγμένος στις απόψεις του Planck ερμήνευσε το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο, δεχόμενος τη σωματιδιακή φύση του φωτός (φωτόνια).φωτοηλεκτρικό φαινόμενο

19 Μερκ. Παναγιωτόπουλος - Φυσικός www.merkopanas.blogspot.gr 19 Τελικά, σήμερα τι πιστεύουμε για τη φύση του φωτός; σωματίδιοκύμα Σήμερα μπορούμε να πούμε ότι το δίλημμα «σωματίδιο» ή «κύμα» έχει ξεπεραστεί. σωματιδιακήκυματική Το φως παρουσιάζει διπλή συμπεριφορά, σωματιδιακή και κυματική, ανάλογα με την περίσταση (όχι ταυτόχρονα). Οι δύο φύσεις είναι συμπληρωματικές. Η μία δεν αναιρεί την άλλη.

20 Μερκ. Παναγιωτόπουλος - Φυσικός www.merkopanas.blogspot.gr 20 διάδοση του φωτός κυματική φύση Για να ερμηνευτούν φαινόμενα που αφορούν τη διάδοση του φωτός (συμβολή, περίθλαση, πόλωση) δεχόμαστε ότι το φως έχει κυματική φύση. πόλωση εκπομπήαπορρόφησηφωτός αλληλεπίδρασήμεύλη ρεύμα σωματιδίων Για να ερμηνευτούν φαινόμενα που αφορούν την εκπομπή, την απορρόφηση του φωτός και την αλληλεπίδρασή του με την ύλη, δεχόμαστε ότι το φως είναι ρεύμα σωματιδίων (φωτονίων). π.χ. φωτοηλεκτρικό φαινόμενο.

21 Μερκ. Παναγιωτόπουλος - Φυσικός www.merkopanas.blogspot.gr 21 Το διάγραμμα γιν-γιανγκ, που δεσπόζει στους πολιτισμούς της Ανατολής, επέλεξε ο Bohr ως οικόσημο για να συμβολίσει την αρχή της συμπληρωματικότητας. Η διπλή φύση λίγο… διαφορετικά Το 1915 ο σχεδιαστής William Ely Hill δημοσίευσε στο σατιρικό περιοδικό Puck το σκίτσο «Η γυναίκα μου και η πεθερά μου». H διπλή φύση εκφρασμένη στο ίδιο σχέδιο για μια νέα και μια ηλικιωμένης γυναίκα.Η γυναίκα μου και η πεθερά μου

22 Μερκ. Παναγιωτόπουλος - Φυσικός www.merkopanas.blogspot.gr 22 Στις παρακάτω υπερσυνδέσεις μπορείτε να διαβάσετε απόψεις για τη φύση του φωτός. Στην ιστοσελίδα WikipediaWikipedia Στην ιστοσελίδα της Τίνας ΝάντσουΤίνας Νάντσου Στην ιστοσελίδα ΑντικλείδιΑντικλείδι Στην ιστοσελίδα του Α. ΠουλιάσσηΑ. Πουλιάσση Στην ιστοσελίδα του physics4uphysics4u Στην ιστοσελίδα του Astrovoxτου Astrovox Και μια λίγο διαφορετική άποψη από το σ. Θρασύβουλο Μαχαίρα διατυπωμένη στο Υλικό Φυσικής - ΧημείαςΘρασύβουλο Μαχαίρα Στην ιστοσελίδα του micro.magnetτου micro.magnet

23 Μερκ. Παναγιωτόπουλος - Φυσικός www.merkopanas.blogspot.gr 23 Βασικά στοιχεία για την Ηλεκτρομαγνητική θεωρία James C. Maxwell 1831 - 1879

24 Μερκ. Παναγιωτόπουλος - Φυσικός www.merkopanas.blogspot.gr 24 Ένα Ηλεκτρομαγνητικό κύμα παράγεται όταν ένα ηλεκτρικό φορτίο επιταχύνεται.επιταχύνεται

25 Μερκ. Παναγιωτόπουλος - Φυσικός www.merkopanas.blogspot.gr 25

26 Μερκ. Παναγιωτόπουλος - Φυσικός www.merkopanas.blogspot.gr 26

27 Μερκ. Παναγιωτόπουλος - Φυσικός www.merkopanas.blogspot.gr 27 Ένα χαρακτηριστικό στιγμιότυπο ηλεκτρομαγνητικού κύματος σε μεγάλη απόσταση από την πηγή είναι το παρακάτω. Το φως μεταφέρει ενέργεια.

28 Μερκ. Παναγιωτόπουλος - Φυσικός www.merkopanas.blogspot.gr 28 κενό c =3.10 8 m/s. Τα Ηλεκτρομαγνητικά κύματα διαδίδονται στο κενό (και στον αέρα) με σταθερή ταχύτητα c =3.10 8 m/s. Σε κάθε άλλο μέσο διαδίδονται με ταχύτητα μικρότερη αυτής. Για τα Ηλεκτρομαγνητικά κύματα ισχύει η εξίσωση της κυματικής c = f. λ c όπου c η ταχύτητα του κύματος, f f η συχνότητα του κύματος, λ λ το μήκος κύματος.

29 Μερκ. Παναγιωτόπουλος - Φυσικός www.merkopanas.blogspot.gr 29 Παρακάτω δίνονται μερικές διευθύνσεις όπου μπορείτε να βρείτε αναρτήσεις με θέμα « Η φύση του φωτός ». Μια παρουσίαση ppt από το σ. Μανώλη Ψαρουδάκη στο ιστολόγιο «Περί Φυσικής» εδώ.εδώ Μια παρουσίαση ppt από το ΕΚΦΕ Λακωνίας εδώ.εδώ Μια παρουσίαση με χρήσιμα ιστορικά στοιχεία από το σ. Ανδρέα Ι. Κασσέτα εδώ.εδώ «Μια μικρή ιστορία του φωτός» από το σ. Γ. Κατσικογιώργο εδώ. εδώ Animation με το πείραμα της Διπλής σχισμής εδώ και κάτι παρόμοιο από το σ. Σταύρο Λουβερδή εδώ.εδώ Με αφορμή την ανακήρυξη του 2015 ως Έτος φωτός, ένα κείμενο από τον καθηγητή Α. Αραβαντινό εδώ.εδώ

30 Μερκ. Παναγιωτόπουλος - Φυσικός www.merkopanas.blogspot.gr 30 Εφαρμογές

31 Μερκ. Παναγιωτόπουλος - Φυσικός www.merkopanas.blogspot.gr 31 Ερωτήσεις από το σχολικό βιβλίο ( από σελ. 171 )

32 Μερκ. Παναγιωτόπουλος - Φυσικός www.merkopanas.blogspot.gr 32 1. Οι αστρονόμοι ισχυρίζονται ότι η σημερινή εικόνα ενός γαλαξία στο τηλεσκόπιο αφορά κάποια στιγμή του παρελθόντος του. Πώς εξηγείτε αυτό τον ισχυρισμό; 2. Τι είναι το φως σύμφωνα με τη θεωρία του Maxwell;

33 Μερκ. Παναγιωτόπουλος - Φυσικός www.merkopanas.blogspot.gr 33 Ερωτήσεις εκτός του σχολικού βιβλίου

34 Μερκ. Παναγιωτόπουλος - Φυσικός www.merkopanas.blogspot.gr 34 1. Λέγοντας "το φως έχει διπλή φύση" εννοούμε ότι α. απορροφάται και εκπέμπεται. β. αλληλεπιδρά με θετικά και αρνητικά φορτισμένα σωματίδια. γ. συμπεριφέρεται ως κύμα και ως σωματίδιο. δ. είναι συνδυασμός ηλεκτρικού και μαγνητικού κύματος. 2. Το κυματικό μοντέλο για το φως προτάθηκε πρώτα από τον α. Maxwell. β. Newton. γ. Huygens. δ. Planck.

35 Μερκ. Παναγιωτόπουλος - Φυσικός www.merkopanas.blogspot.gr 35 3. Η περίοδος ενός κύματος είναι 4 s. Τότε η συχνότητα είναι α. 0,25 Hz. β. 0,5 Hz. γ. 1 Hz. δ. 10 Hz. 4. Αν η ταχύτητα ενός ηλεκτρομαγνητικού κύματος είναι 3.10 8 m/s και η συχνότητά του 5.10 14 Hz, τότε το μήκος κύματος είναι ίσο με α. 300 nm. β. 500 nm. γ. 600 nm. δ. 6000 nm. Δίνεται: 1 nm = 10 -9 m.

36 Μερκ. Παναγιωτόπουλος - Φυσικός www.merkopanas.blogspot.gr 36 5. Σύμφωνα με την ηλεκτρομαγνητική θεωρία του Μaxwell το ηλεκτρομαγνητικό κύμα παράγεται, όταν ένα ηλεκτρικό φορτίο α. ηρεμεί. β. κινείται ευθύγραμμα και ομαλά. γ. επιταχύνεται. δ. όλα τα παραπάνω. 6. Ο Αϊνστάιν δεχόμενος τη σωματιδιακή φύση του φωτός ερμήνευσε το α. φαινόμενο της συμβολής. β. φαινόμενο της περίθλασης. γ. φωτοηλεκτρικό φαινόμενο. δ. φαινόμενο της πόλωσης.

37 Μερκ. Παναγιωτόπουλος - Φυσικός www.merkopanas.blogspot.gr 37 Στις παρακάτω αναρτήσεις μπορείτε να βρείτε Ερωτήσεις Σωστού – Λάθους Ερωτήσεις Σωστού – Λάθους εδώεδώ και εδώεδώ Ερωτήσεις Πολλαπλής Επιλογής Ερωτήσεις Πολλαπλής Επιλογής εδώεδώ και εδώεδώ με το πρόγραμμα Hot Potatoes, για το σύνολο της ύλης του 3 ου κεφαλαίου (Φως).