Wybrane Dzialy Fizyki

Transkrypt

1 Wybrane Dzialy Fizyki (2)

2 Elementy fizyki środowiskowej Energia - podstawowy element rozwoju społeczeństwa Podstawowe poj ecia Formy energii Współczesne źródła energii Środowisko zanieczyszczenia i jego ochrona Rodzaje zanieczyszczeń Rozprzestrzenianie zanieczyszczeń Ochrona i usuwanie skażenia Metody monitorowania fizycznego Zanieczyszczenia atmosfery Skażenia gruntu środowisko wodne debski@igf.edu.pl: W2-1 WNZ US,

3 Fizyka i jej zadania Podstawowym zadaniem fizyki jest wyjaśnienie podstawowych praw i reguł którymi rzadzi sie otaczajacy nas świat właczajac w to wyjaśnienie budowy świata, jego pochodzenia oraz wzajemnego oddziaływania poszczególnych jego elementów. debski@igf.edu.pl: W2-2 WNZ US,

4 Podstawowe oddziaływania (siły) siły grawitacyjne siły elektromagnetyczne oddziaływania słabe siły a jadrowe (oddziaływania silne) debski@igf.edu.pl: W2-3 WNZ US,

5 Prawo powszechnego ciażenia m2 m1 W2-4 WNZ US,

6 Siły grawitacyjne F = G m 1m 2 r 2 12 i 12 stała grawitacji G = 6, 67428(67) m3 kg s 2 debski@igf.edu.pl: W2-5 WNZ US,

7 Siły grawitacyjne - przykład I Siła przyciagania Slońce Ziemia: masa slońca: 1, kg masa ziemi: 5, kg średnia odległość: 1, m F SZ debski@igf.edu.pl: W2-6 WNZ US,

8 Siły elektrostatyczne - prawo Coulomba debski@igf.edu.pl: W2-7 WNZ US,

9 Siły elektrostatyczne F = k q 1q 2 r 2 12 i 12 stała k k = 8, m3 kg C 2 s 2 debski@igf.edu.pl: W2-8 WNZ US,

10 Siły elektrostatyczne - przykład Oddziaływanie elektron-proton: ładunek elektronu: C ładunek protonu: C klasyczny promień : 0, m F ep debski@igf.edu.pl: W2-9 WNZ US,

11 Oddziaływania elektromagnetyczne - Siła Lorentza F em = q v B (prawo Ampera) B = µ 0 I s 2πR i n (prawo Biota Savarta) F = µ 0 I I s 2πR debski@igf.edu.pl: W2-10 WNZ US,

12 Oddziaływania elektromagnetyczne - Siła Lorentza debski@igf.edu.pl: W2-11 WNZ US,

13 Siły jadrowe W2-12 WNZ US,

14 Siły jadrowe - hipoteza Yukawy F = g e mr r ( 1 r m ) debski@igf.edu.pl: W2-13 WNZ US,

15 Siły oddziaływania jadrowego W2-14 WNZ US,

16 Porównanie zasi egu oddziaływań grawitacyjne elektromagnetyczne silne (jadrowe) słabe m m debski@igf.edu.pl: W2-15 WNZ US,

17 Porównanie mocy oddziaływań silne (jadrowe) 1 elektromagnetyczne 10 2 słabe grawitacyjne debski@igf.edu.pl: W2-16 WNZ US,

18 Siły elektrostatyczne a grawitacyjne ładunek elektronu: C klasyczny promień : 0, m masa protonu: 1, kg masa elektronu: 9, kg F gr F ep = debski@igf.edu.pl: W2-17 WNZ US,

19 Opis odziaływań (sił) - podejście klasyczne W fizyce klasycznej oddziaływania miedzy masa lub ładunkiem opisywane sa potencjałami pól przez nie wytwarzanych, które możcna interpretować jako siły, jeśli pola te sa potencjalne. Zakłada sie, że pole przenika cała przestrzeń wokół obiektu, który je wytwarza a oddziaływanie jest natychmiastowe debski@igf.edu.pl: W2-18 WNZ US,

20 Opis odziaływań (sił) - podejście kwantowe W fizyce kwantowej stosowany jest inny opis, a mianowicie oddziaływanie dwóch obiektów zwiazane jest z wymiana pewnych czastek - nośnikw określonego oddziaływania. W opisie tym, miedzy oddziałujacymi obiektami, wymieniana jest czastka o określonej energii i pedzie, tzw. kwant pola czyli nośnik oddziaływania, charakterystyczny dla danego rodzaju siły. Oddziaływanie nie jest wiec natychmiastowe lecz rozchodzi sie z predkościswiatła. debski@igf.edu.pl: W2-19 WNZ US,

21 Nośniki oddziaływań Oddziaływanie nośnik ładunek silne (jadrowe) gluon kolor elektromagnetyczne foton lektryczny słabe bozon zapach grawitacyjne grawiton masa W2-20 WNZ US,

22 Odziaływania - próby unifikacji Historycznie rozróżniano wiele oddziaływań podstawowych. Za oddziaływania fundamentalne uważano oddziaływanie elektryczne, magnetyczne, grawitacyjne, słabe i silne. W procesie rozwoju nauki doszło do tak zwanej unifikacji opisu oddziaływań i zaczeto postrzegać niektóre oddziaływania jako formy wystepowania pewnych oglniejszych oddziaływań. debski@igf.edu.pl: W2-21 WNZ US,

23 Odziaływania - próby unifikacji J.C. Maxwell: oddziaływania elektrostatyczne i magnetyczne elektrodynamika klasyczna S. Weinberg, S.L. Glashow i A. Salam.: unifikacja opisu oddziaływań elektromagnetycznych i słabych, które zintegrowano w ramach tzw. teorii oddziaływań elektrosłabych. Model standardowy - opisuje zunifikowane oddziaływania słabe, elektromagnetyczne i silne teoria wielkiej unifikacji teoria superstrun teoria supersymetrii debski@igf.edu.pl: W2-22 WNZ US,