Wybrane Dzialy Fizyki (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, 21.10.2009
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, 21.10.2009
Podstawowe oddziaływania (siły) siły grawitacyjne siły elektromagnetyczne oddziaływania słabe siły a jadrowe (oddziaływania silne) debski@igf.edu.pl: W2-3 WNZ US, 21.10.2009
Prawo powszechnego ciażenia m2 m1 debski@igf.edu.pl: W2-4 WNZ US, 21.10.2009
Siły grawitacyjne F = G m 1m 2 r 2 12 i 12 stała grawitacji G = 6, 67428(67) 10 11 m3 kg s 2 debski@igf.edu.pl: W2-5 WNZ US, 21.10.2009
Siły grawitacyjne - przykład I Siła przyciagania Slońce Ziemia: masa slońca: 1, 9891 10 30 kg masa ziemi: 5, 9736 10 24 kg średnia odległość: 1, 49 10 1 1 m F SZ debski@igf.edu.pl: W2-6 WNZ US, 21.10.2009
Siły elektrostatyczne - prawo Coulomba + + + debski@igf.edu.pl: W2-7 WNZ US, 21.10.2009
Siły elektrostatyczne F = k q 1q 2 r 2 12 i 12 stała k k = 8, 9875 10 9 m3 kg C 2 s 2 debski@igf.edu.pl: W2-8 WNZ US, 21.10.2009
Siły elektrostatyczne - przykład Oddziaływanie elektron-proton: ładunek elektronu: 0.16 10 18 C ładunek protonu: 0.16 10 18 C klasyczny promień : 0, 529 10 10 m F ep debski@igf.edu.pl: W2-9 WNZ US, 21.10.2009
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, 21.10.2009
Oddziaływania elektromagnetyczne - Siła Lorentza debski@igf.edu.pl: W2-11 WNZ US, 21.10.2009
Siły jadrowe debski@igf.edu.pl: W2-12 WNZ US, 21.10.2009
Siły jadrowe - hipoteza Yukawy F = g e mr r ( 1 r m ) debski@igf.edu.pl: W2-13 WNZ US, 21.10.2009
Siły oddziaływania jadrowego debski@igf.edu.pl: W2-14 WNZ US, 21.10.2009
Porównanie zasi egu oddziaływań grawitacyjne elektromagnetyczne silne (jadrowe) słabe 10 15 m 10 18 m debski@igf.edu.pl: W2-15 WNZ US, 21.10.2009
Porównanie mocy oddziaływań silne (jadrowe) 1 elektromagnetyczne 10 2 słabe grawitacyjne 10 5 10 38 debski@igf.edu.pl: W2-16 WNZ US, 21.10.2009
Siły elektrostatyczne a grawitacyjne ładunek elektronu: 0.16 10 18 C klasyczny promień : 0, 529 10 10 m masa protonu: 1, 67 10 27 kg masa elektronu: 9, 109 10 31 kg F gr F ep = debski@igf.edu.pl: W2-17 WNZ US, 21.10.2009
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, 21.10.2009
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, 21.10.2009
Nośniki oddziaływań Oddziaływanie nośnik ładunek silne (jadrowe) gluon kolor elektromagnetyczne foton lektryczny słabe bozon zapach grawitacyjne grawiton masa debski@igf.edu.pl: W2-20 WNZ US, 21.10.2009
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, 21.10.2009
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, 21.10.2009