NAJWAŻNIEJSZE TREŚCI PROGRAMOWE
DLA KLASY TRZECIEJ GIMNAZJUM


     Rozdział I: O elektryczności statycznej
          Rozdział II: O prądzie elektrycznym
               Rozdział III: O zjawiskach magnetycznych
                    Rozdział IV: Optyka, czyli nauka o świetle
                         Rozdział V: O przetwarzaniu informacji
                              Rozdział VI: Tajemniczy śwait atomów


O elektryczności statycznej

  1. Elektryzowanie ciał przez tarcie

    1. Jednym ze sposobów elektryzowania ciał jest ich wzajemne pocieranie.
    2. Istnieją dwa rodzaje ładunków. Przyjęto, że szkło przy pocieraniu elektryzuje się dodatnio (+), a PCW – ujemnie (-).
    3. Elektryzowanie przez pocieranie polega na przejściu elektronów z jednego ciała do drugiego. To ciało, które traci elektrony, elektryzuje się dodatnio, a drugie ujemnie. Całkowity ładunek układu tych ciał nie zmienia się.
    4. Jednostką ładunku w SI jest 1 kulomb (1C). Ładunek taki odpowiada ładunkowi około 6,25 * 1018 elektronów.

  2. Siły wzajemnego oddziaływania ciał naelektryzowanych. Prawo Coulomba

    1. Dwa jednoimiennie naelektryzowane ciała odpychają się, a naelektryzowane różnoimiennie przyciągają się. Takie oddziaływanie ciała naelektryzowanych nazywamy oddziaływaniem elektrycznym. Występujące przy tym siły nazywamy siłami elektrycznymi.
    2. Prawo Coulomba: wartość siły wzajemnego oddziaływania naelektryzowanych kulek (ładunków punktowych) umieszczonych w pewnej odległości od siebie jest wprost proporcjonalna do iloczynu wartości ładunków zgromadzonych na kulkach i odwrotnie proporcjonalna do kwadratu odległości między ich środkami.
    3. Prawo Coulomba można zapisać za pomocą wzoru:

  3. Przewodniki i izolatory

    1. Ciała, które łatwo przenoszą (mówimy też „przewodzą”) ładunek elektryczny, nazywamy przewodnikami. Do przewodników zaliczamy m. in. metale, które z swoim wnętrzu posiadają elektrony swobodne. Są to elektrony, które opuściły powłokę walencyjną i poruszają się swobodnie wewnątrz ciała ruchem chaotycznym (nieuporządkowanym). Przewodnikami, oprócz metali, są również m. in.: grafit, elektrolity, zjonizowane gazy i ciała organizmów żywych.
    2. Ciała, pozbawione elektronów swobodnych lub innych nośników ładunku (jonów dodatnich czy ujemnych), które mogą się swobodnie poruszać w ich wnętrzu, nazywamy izolatorami. Izolatory nie przewodzą (nie przenoszą) ładunków elektrycznych. Do izolatorów zaliczamy m. in.: PCW, porcelanę, szkło, papier, gips, suche drewno.

  4. Zjawisko indukcji elektrostatycznej

    1. Elektryzowanie ciała przewodzącego przez indukcję polega na przemieszczeniu się w jego wnętrzu elektronów swobodnych pod wpływem ładunku zbliżanego ciała naelektryzowanego.
    2. Zbliżanie ciała naelektryzowanego do izolatora powoduje jego polaryzację elektryczną.

  5. Elektroskop. Elektryzowanie ciał przez dotknięcie ciałem naelektryzowanym

    1. Elektryzowanie ciała może nastąpić również przez dotknięcie tego ciała innym ciałem naelektryzowanym. W układzie „ciało naelektryzowane – ciało elektryzowane” następuje trwałe przemieszczenie się elektronów z jednego ciała do drugiego. W efekcie ciała są naelektryzowane ładunkiem tego samego znaku.
    2. W układzie ciał izolowanych elektrycznie od otoczenia całkowity ładunek (suma ładunków dodatnich i ujemnych) nie ulega zmianie. Ładunek może jedynie przemieszczać się z jednego ciała (lub jego części) do innego ciała (lub jego części). To stwierdzenie nazywamy zasadą zachowania ładunku.

  6. Pole elektrostatyczne

    1. Obszar wokół ciała naelektryzowanego ma specjalne własności: na każde inne ciało naelektryzowane (naładunki) działa w tym obszarze siła elektryczna. Mówimy, że ciało naelektryzowane wytwarza wokół siebie pole elektrostatyczne i jest jego źródłem.
    2. Wartość siły elektrostatycznej jest tym większa im:

      • silniejsze jest pole, w którym umieszczony dany ładunek,
      • większy jest ładunek, który umieszczono w danym polu.

  7. Ruch ciała naelektryzowanego w polu elektrostatycznym

    1. Ciało naelektryzowane w polu elektrostatycznym porusza się ruchem przyspieszonym.

  8. Napięcie elektryczne

    1. Napięciem UAB między dwoma punktami A, B pola elektrostatycznego nazywamy iloraz pracy (WA->B) wykonanej przez siły elektryczne podczas przenoszenia ładunku (q) z punktu A do punktu B tego pola i wartości tego ładunku:

      UAB=WA->B/q .

    2. Napięcie między dwoma punktami pole elektrostatycznego informuje nas o tym, jaką pracę wykonują siły elektryczne przy przenoszeniu ładunku jednostkowego (1 C) między tymi punktami.
    3. Jednostką napięcie jest 1 wolt (1V = 1J/1C).
    4. Napięcie między dwoma punktami pola elektrostatycznego, które leżą na tej samej linii pola, zależy od odległości między tymi punktami i od tego, jak „silne” jest pole.


O prądzie elektrycznym

  1. Czym jest prąd elektryczny w metalach?

    1. Prądem elektrycznym w przewodniku metalowym nazywamy uporządkowany ruch elektronów swobodnych zachodzący pod wpływem sił pola elektrycznego. Prąd elektryczny może również płynąć przez niektóre ciecze (elektrolity) i zjonizowane gazy.
    2. Skutkami przepływu prądu mogą być m. in:

      • wzrost temperatury przewodnika,
      • wysyłanie (czyli emisja) światła,
      • wykonanie pracy mechanicznej,
      • reakcje chemiczne,
      • oddziaływanie magnetyczne.

  2. Napięcie elektryczne jako przyczyna przepływu prądu w przewodniku

    1. Napięciem UAB między dwoma punktami A, B przewodnika nazywamy iloraz pracy (WA->B) wykonanej przez siły elektryczne podczas przenoszenia ładunku (q) z punktu A do punktu B tego przewodnika i wartości przenoszonego ładunku:

      UAB=WA->B/q .

    2. Napięcie między dwoma punktami przewodnika informuje nas o tym, jaką pracę wykonują siły elektryczne przy przenoszeniu ładunku jednostkowego (1C) między tymi punktami.
    3. Jednostką napięcia jest 1 wolt (1V = 1J/1C).
    4. Istnienie napięcie między dwoma końcami przewodnika jest warunkiem koniecznym,, aby w tym przewodniku płynął prąd elektryczny.
    5. Przyrząd służący do pomiaru napięcia nazywamy woltomierzem.

  3. Obwód elektryczny

    1. Obwód elektryczny stanowi zespół elementów wykonanych z przewodników i tworząc6ch dla przepływu prądu zamkniętą drogę.
    2. W skład każdego obwodu elektrycznego wchodzą: źródło prądu, odbiornik i przewody łączące źródło z odbiornikiem.
    3. Graficznym obrazem obwodu elektrycznego jest schemat elektryczny, na którym poszczególne elementy obwodu przedstawia się za pomocą umownych symboli.
    4. Na schematach elektrycznych oznaczamy tzw. umowny kierunek (zwrot) prądu, który jest przeciwny do zwrotu prędkości elektronów swobodnych.

  4. Natężenie prądu

    1. Wielkością charakteryzującą prąd elektryczny jest natężenie prądu (I). Natężenie prądu informuje nas, jaki ładunek elektryczny (q) przepływa w jednostce czasu (t) przez dowolny poprzeczny przekrój przewodnika:

      I=q/t

    2. Jednostką natężenia prądu jest amper (1A = 1C/1s).
    3. Amperomierz jest przyrządem służącym do pomiaru natężenia prądu.

  5. Prawo Ohma. Opór elektryczny

    1. Prawo Ohma: natężenie prądu w przewodniku jest wprost proporcjonalne do napięcia przyłożonego między jego końcami.
    2. Stały dla danego przewodnika iloraz napięcia (U) między jego końcami i natężenia prądu (I) w nim płynącego nazywamy oporem elektrycznym i oznaczamy go:

      R=U/I

    3. Jednostką oporu elektrycznego jest 1 om (1 Ω = 1V/1A).

  6. Łączenie odbiorników w obwodach elektrycznych

    1. Odbiorniki mogą być połączone ze sobą szeregowo lub równolegle.
    2. Odbiornikiem zastępczym nazywamy taki odbiornik, którego włączenie do źródła prądu w miejsce kilku odbiorników, jakie on zastępuje, nie zmienia natężenia prądu płynącego w obwodzie.
    3. W połączeniu szeregowym odbiorników zachodzą następujące związki:

      • natężenie prądu w każdym odbiorniku ma taką samą wartość:
        I1=I2=I3=…=In ,
      • suma napięć w odbiornikach jest równa napięciu między początkiem pierwszego odbiornika i końcem ostatniego:
        U1+U2+U3+…+Un=U ,
      • opór odbiornika zastępczego równy jest sumie oporów poszczególnych odbiorników:
        Rz=R1+R2+R3+…+Rn .

    4. W połączeniu równoległym odbiorników zachodzą następujące związki:

      • napięcia na poszczególnych odbiornikach mają takie same wartości i są równe napięciu doprowadzonemu do odbiorników:
        U1=U2=U3=…=Un=U ,
      • suma natężeń prądów w poszczególnych odbiornikach równa jest natężeniu prądu dopływającego do rozgałęzienia (pierwsze prawo Kirchhoffa):
        I1+I2+I3+…+In=I ,
      • odwrotność oporu odbiornika zastępczego równa jest sumie odwrotności oporów poszczególnych odbiorników:
        1/R=1/R1+1/R2+1/R3+…+1/Rn .

  7. Praca i moc prądu elektrycznego

    1. Praca prądu elektrycznego w danym odbiorniku równa jest iloczynowi napięcia (U) między jego zaciskami, natężenia prądu (I) płynącego w nim i czasu pracy (t):

      W=U*I*t .

    2. Jednostką pracy prądu jest dżul (1 J), zwany też watosekundą (1 Ws), i kilowatogodzina (1 kWh).
    3. Iloraz pracy prądu (W) i czasu (t), w którym została wykonana nazywamy mocą:

      P=W/t .

    4. Moc odbiornika równa jest iloczynowi napięcia (U) między jego zaciskami i natężenia prądu (I) płynącego przez ten odbiornik:

      P=U*I .

    5. Jednostką mocy prądu jest wat (1 W = 1V * 1A).


O zjawiskach magnetycznych

  1. Pole magnetyczne magnesu stałego i Ziemi

    1. Każdy magnes posiada dwa bieguny: północny (N) i południowy (S). Biegunów tych nie można od siebie oddzielić. Po podziale jednego magnesu na dwa, każda część ma nadal dwa bieguny.
    2. Bieguny jednoimienne magnesów odpychają się, a bieguny różnoimienne przyciągają się wzajemnie.
    3. Drobne przedmioty stalowe umieszczone w polu magnetycznym magnesują się (czyli stają się magnesami).
    4. Własność przestrzeni polegającą na tym, że na umieszczoną w niej igiełkę magnetyczną działają siły, nazywamy polem magnetycznym. Pole takie wytwarza ruda magnetytu, magnes stały (czyli namagnesowany przedmiot stalowy), kula ziemska.
    5. Pole magnetyczne przedstawiamy na rysunku w postaci tzw. linii pola magnetycznego. Przyjęto umownie, że zwrot tych linii wskazuje biegun północny igiełki magnetycznej umieszczonej w tym polu. Na zewnątrz magnesu linie pola mają zawsze zwrot od bieguna północnego (N) do bieguna południowego (S).

  2. Pole magnetyczne przewodnika z prądem

    1. Przewodnik prostoliniowy, przez który płynie prąd elektryczny, wytwarza wokół siebie pole magnetyczne, którego linie tworzą okręgi leżące w płaszczyźnie prostopadłej do przewodnika o środkach leżących na przewodniku. Zwrot linii tego pola wyznaczamy za pomocą reguły prawej dłoni: jeżeli prawą dłonią obejmiemy przewodnik z prądem w taki sposób, że kciuk zwrócony będzie zgodnie z kierunkiem płynącego w przewodniku prądu, to pozostałe cztery palce wskażą nam zwrot linii pola magnetycznego.
    2. Zwojnica wytwarza pole magnetyczne, którego linie na zewnątrz zwojnicy mają podobny przebieg, jak w przypadku magnesu sztabkowego. Wewnątrz zwojnicy linie pola są do siebie równoległe.
    3. Aby rozpoznać położenie biegunów magnetycznych pętli i zwojnicy, możemy posłużyć się regułą prawej dłoni, której treść w tym przypadku jest następująca: jeżeli prawą dłonią obejmiemy zwojnicę tak, aby cztery palce skierowany były zgodnie z płynącym w zwojach prądem, to odchylony kciuk wskaże zwrot linii pola magnetycznego wewnątrz zwojnicy (czyli wskaże koniec zwojnicy, przy którym położony jest biegun północny powstałego magnesu).
    4. Elektromagnesem nazywamy zwojnicę, wewnątrz której umieszczono rdzeń z miękkiej stali. Jest on o wiele silniejszym magnesem niż sama zwojnica bez rdzenia.

  3. Siła elektrodynamiczna

    1. Na umieszczony w polu magnetycznym przewodnik, przez który płynie prąd elektryczny, działa siła elektrodynamiczna. Siła ta ma największą wartość, gdy przewodnik ustawiony jest prostopadle do linii pola magnetycznego. Gdy przewodnik ustawiony jest równolegle do linii pola magnetycznego, to siła elektrodynamiczna jest równa zeru.
    2. Wartość siły elektrodynamicznej jest wprost proporcjonalna do natężenia prądu i do długości odcinka przewodnika, umieszczonego w polu. Jest ona także zależna od tego, czy pole magnetyczne jest silne, czy słabe.
    3. Kierunek siły elektrodynamicznej jest zawsze prostopadły do przewodnika, przez który płynie prąd i do linii pola magnetycznego.
    4. W przypadku gdy przewodnik ustawiony jest prostopadle do linii pola, kierunek i zwrot siły elektrodynamicznej wyznaczamy, stosując regułę lewej dłoni:
      Jeżeli lewą dłoń ustawimy w polu magnetycznym tak, aby linie tego pola były zwrócone prostopadle ku wewnętrznej powierzchni dłoni, a cztery wyprostowane palce wskazywały kierunek prądu, to odchylony o 90° kciuk wskaże kierunek i zwrot siły działającej na przewodnik.
    5. Zjawisko oddziaływania pola magnetycznego magnesu na przewodnik z prądem znalazło zastosowanie w silnikach elektrycznych i miernikach.

  4. Zjawisko indukcji elektromagnetycznej

    1. Zjawisko powstawania prądu indukcyjnego (czyli zjawisko indukcji elektromagnetycznej) ma miejsce w zamkniętym obwodzie, np. zwojnicy, w której pole magnetyczne ulega zmianie. Jeżeli pole magnetyczne wewnątrz zwojnicy nie ulega zmianie (jest stałe) – to wówczas prąd indukcyjny w niej nie powstaje.
    2. Pole magnetyczne wewnątrz obwodu, np. zwojnicy, można zmieniać, przesuwając względem niej magnes. Wówczas powstający w zwojnicy prąd indukcyjny podczas zbliżania i oddalania od niej magnesu ma zawsze taki kierunek, że pole magnetyczne wytworzone przez ten prąd przeszkadza ruchowi magnesu, tzn.:

      • odpycha magnes zbliżany do zwojnicy,
      • przyciąga magnes oddalany od zwojnicy.

  5. Praktyczne zastosowanie zjawiska indukcji elektromagnetycznej

    1. Zjawisko indukcji elektromagnetycznej ma zastosowanie m. in. w prądnicach prądu przemiennego oraz w transformatorach.
    2. Transformatory to urządzenia stosowane do przetwarzania napięcia przemiennego na napięcie przemienne o innej wartości maksymalnej.

  6. Fale elektromagnetyczne

    1. Prawa Maxwella:

      • każdej zmianie pola elektrycznego towarzyszy powstanie wirowego pola magnetycznego,
      • każdej zmianie pola magnetycznego towarzyszy powstanie wirowego pola elektrycznego.

    2. Te zmienne i wzajemnie przenikające się pola: elektryczne i magnetyczne są ze sobą ściśle związane i tworzą w przestrzeni jedno pole nazywane polem elektromagnetyczny.
    3. Rozchodzące się w przestrzeni zmiany pól elektrycznych i magnetycznych nazywamy falą elektromagnetyczną.
    4. Szybkość fali elektromagnetycznej w próżni jest największa i wynosi 300 000 km/s.


Optyka, czyli nauka o świetle

  1. Źródła światła

    1. Najsilniejszymi źródłami światła docierającego do Ziemi są gwiazdy, a w szczególności Słońce.

  2. Prostoliniowe rozchodzenie się światła

    1. W ośrodkach jednorodnych (np. w próżni) światło porusza się po liniach prostych.
    2. Jeżeli światło na swej drodze napotyka ciało nieprzezroczyste (czyli takie, które nie przepuszcza światła), na ekranie lub innym przedmiocie powstaje cień tego ciała.

  3. Odbicie światła

    1. Gładki, wypolerowany przedmiot nazywamy lustrem lub zwierciadłem. Zwierciadłem płaskim nazywamy takie zwierciadło, którego powierzchnia jest częścią płaszczyzny.
    2. Światło, padając na powierzchnię zwierciadła, ulega odbiciu.
    3. Jeżeli w punkcie, w którym promień świetlny pada na powierzchnię zwierciadła, wystawimy prostą n prostopadłą do tej powierzchni, to:

      • kątem padania nazywamy kąt między promieniem padającym a prostą n,
      • kątem odbicia nazywamy kąt między promieniem odbitym a prostą n.

    4. Prawo odbicia: światło odbija się od wypolerowanej powierzchni ciała zawsze w takim kierunku, że kąt odbicia (β) równy jest kątowi padania (α), czyli β = α. Promień padający, promień odbity i prostopadła do powierzchni zwierciadła wystawiona w punkcie padania leżą w jednej płaszczyźnie.
    5. Przedmioty, które nie są źródłem światła, widzimy dlatego, że padające na nie światło zostaje rozproszone i część promieni świetlnych dociera do naszych oczu.

  4. Obrazy otrzymywane w zwierciadle płaskim

    1. Za pomocą zwierciadła płaskiego otrzymujemy obraz pozorny i symetryczny względem powierzchni zwierciadła.

  5. Zwierciadła kuliste

    1. Zwierciadło kuliste stanowi część gładkiej, wypolerowanej powierzchni kuli. Rozróżniamy zwierciadła kuliste wklęsłe i wypukłe.
    2. Punkt, przez który przechodzą po odbiciu od powierzchni zwierciadła kulistego wklęsłego promienie świetlne, padające równolegle do osi głównej, zwany jest ogniskiem tego zwierciadła.
    3. Odległość ogniska od środka czaszy zwierciadła nazywamy ogniskową.
    4. Ogniskowa zwierciadła wklęsłego równa jest w przybliżeniu połowie jego promienia krzywizny:

      f=r/2 .

    5. Zwierciadło kuliste wypukłe posiada ognisko pozorne. Wiązka promieni równoległych do osi głównej po odbiciu od powierzchni zwierciadła staje się wiązką promieni rozbieżnych.

  6. Załamanie światła

    1. Zjawisko załamania polega na zmianie kierunku rozchodzenia się światła przy przejściu z jednego ośrodka przezroczystego do drugiego.
    2. Zmiana kierunku promienia na granicy dwóch ośrodków spowodowana jest tym, że światło w różnych ośrodkach rozchodzi się z różnymi szybkościami.
    3. Jeżeli w punkcie, w którym promień świetlny pada na powierzchnię rozgraniczającą dwa ośrodki, wystawimy prostą n prostopadłą do tej powierzchni, to:

      • kątem padania (α) nazywamy kąt między promieniem padającym a prostą n,
      • kątem załamania (β) nazywamy kąt między promieniem załamanym a prostą n.

    4. Przy przejściu promienia światła z jednego ośrodka do drugiego rozróżniamy następujące przypadki:

      • jeżeli promień przechodzi z ośrodka, w którym szybkość światła jest większa, do ośrodka, w którym jest ona mniejsza, to wówczas kąt załamania jest mniejszy od kąta padania (β < α),
      • jeżeli kąt padania jest równy zeru, to promień światła przechodzi z jednego ośrodka do drugiego bez zmiany kierunku,
      • jeżeli promień przechodzi z ośrodka, w którym szybkość światła jest mniejsza, do ośrodka, w którym jest ona większa, to wówczas kąt załamania jest większy od kąta padania (β > α) . Gdy zwiększa się kąt padania, to zwiększa się kąt załamania światła.

  7. Przejście wiązki światła białego przez pryzmat

    1. Przy przejściu światła białego przez pryzmat występuje nie tylko odchylenie światła od jego pierwotnego kierunku rozchodzenia się, ale również jego rozszczepienie (czyli rozdzielenie) na kilka barw.
    2. Światło białe jest mieszaniną barw: czerwonej, pomarańczowej, żółtej, zielonej, niebieskiej i fioletowej. Szereg barw przechodzących w sposób ciągły jedna w drugą od czerwieni do fioletu nazywamy widmem światła białego.
    3. Rozszczepienie światła białego jest spowodowane tym, że światło o różnych barwach rozchodzi się w ciałach przezroczystych z różnymi szybkościami, a więc również załamuje się pod różnymi kątami. Najszybciej rozchodzi się światło czerwone, a najwolniej światło fioletowe. Tylko w próżni prędkość rozchodzenia się światła o różnych barwach ma taką samą wartość.

  8. Soczewki

    1. Rozróżniamy soczewki wypukłe (grubsze w środku) i wklęsłe (cieńsze w środku). W powietrzu soczewki wypukłe skupiają a wklęsłe – rozpraszają światło.
    2. Wiązka promieni równoległych do głównej osi optycznej po przejściu przez soczewkę:

      • skupiającą - zostaje skupiona w jednym punkcie, zwanym ogniskiem soczewki,
      • rozpraszającą – staje się wiązką promieni rozbieżnych.

    3. Soczewkę charakteryzują:

      • główna oś optyczna – prosta poprowadzona przez środki krzywizn soczewki,
      • dwa ogniska rzeczywiste (w soczewkach skupiających) – położone po przeciwnych stronach soczewki punkty, w których przecinają się po przejściu przez soczewkę promienie padające na nią równolegle do głównej osi optycznej,
      • dwa ogniska pozorne (w soczewkach rozpraszających) – położone po przeciwnych stronach soczewki punkty, w których przecinają się po przejściu przez soczewkę przedłużenia promieni padających na nią równolegle do głównej osi optycznej,
      • ogniskowa (f) – odległość każdego ogniska od środka soczewki,
      • zdolność skupiająca soczewki (Z) – równa odwrotności ogniskowej:

        Z=1/f ,

        wyrażona w dioptriach (D).

  9. Obrazy otrzymywane za pomocą soczewek

    1. Za pomocą soczewki możemy otrzymać obraz świecącego lub oświetlonego przedmiotu. W niektórych przypadkach będzie to obraz rzeczywisty, który obserwujemy na umieszczonych w odpowiednim miejscu ekranie, a w niektórych pozorny.
    2. Dla soczewki skupiającej w zależności od odległości x przedmiotu od soczewki o ogniskowej f, rozróżniamy przypadki:

      • x > 2f – otrzymujemy obraz rzeczywisty, odwrócony i pomniejszony,
      • x = 2f – otrzymujemy obraz rzeczywisty, odwrócony i tej samej wielkości, co przedmiot;
      • f < x 2f – otrzymujemy obraz rzeczywisty, odwrócony i powiększony,
      • x < f – otrzymujemy obraz pozorny, prosty i powiększony.

    3. W przypadku soczewki rozpraszającej, niezależnie od odległości przedmiotu od soczewki, zawsze otrzymujemy obraz pozorny, prosty i pomniejszony.

  10. Czym jest światło? Dyfrakcja i interferencja światła

    1. Światło, jak każda fala, ulega zjawisku dyfrakcji (ugięcia) i interferencji (nakładania się).
    2. Światło nie rozchodzi się prostoliniowo wówczas, gdy przechodzi przez bardzo wąskie szczeliny. To odstępstwo od prostoliniowego biegu promieni nazywamy ugięciem lub dyfrakcją światła.
    3. W wyniku nałożenia się (interferencji) dwóch fal świetlnych na ekranie obserwujemy na przemian jasne i ciemne prążki. Jasne prążki (maksymalne wzmocnienie) powstają w wyniku nałożenia się na siebie fal „grzbietami” lub „dolinami”, a ciemne (maksymalne osłabienie),gdy nakładają się „grzbiety” jednej fali z „dolinami” drugiej fali.
    4. Długości fal świetlnych mieszczą się w granicach od 380 nm do 780 nm.

  11. Zjawisko fotoelektryczne

    1. Teoria korpuskularno – falowa przyjmuje dwoistą naturę światła. Pewne zjawiska świetlne teoria ta tłumaczy zakładając, że światło to strumień fotonów, a inne zjawiska tłumaczy, przyjmując, że światło jest falą.
    2. Zjawiskiem fotoelektrycznym (zewnętrznym) nazywamy zjawisko wybijania elektronów z powierzchni metalu pod wpływem padającego na niego promieniowania elektromagnetycznego. Zjawisko fotoelektryczne potwierdza słuszność korpuskularnej teorii promieniowania elektromagnetycznego.
    3. Aby wystąpiło zjawisko fotoelektryczne, na powierzchnię metalu musi padać promieniowanie elektromagnetyczne o dostatecznie dużej częstotliwości, czyli o dostatecznie krótkiej fali. Graniczna częstotliwość, poniżej której zjawisko nie zachodzi, zależy od rodzaju metalu.
    4. Padające na powierzchnię metalu promieniowanie można traktować, jak strumień cząstek, które nazywamy fotonami. Energia każdego fotonu jest wprost proporcjonalna do częstotliwości v promieniowania i wyraża się wzorem:

      E=h*v ,

      gdzie h – jest tzw. stałą Plancka.
    5. Energia fotonu zostaje zużyta częściowo na wyrwanie elektronu z metalu (W nosi nazwę pracy wyjścia i zależy od rodzaju metalu), a częściowo na nadanie elektronowi energii kinetycznej. Aby foton mógł wybić elektron z metalu, musi mieć energię co najmniej równą W(h*v>= W).


O przetwarzaniu, przesyłaniu i gromadzeniu informacji

  1. Przetwarzanie i przesyłanie informacji

    1. Przesyłanie informacji drogą elektroniczną może zachodzić w postaci sygnałów:

      • analogowych,
      • cyfrowych.

    2. Najmniejszą jednostką informacji w postaci sygnałów cyfrowych jest 1 bit. Jednostką większą od 1 bita jest 1 bajt, składający się z 8 bitów.
    3. Bajt to podstawowa jednostka przesyłania informacji drogą cyfrową. Jednostki większe tworzy się przez dodanie przedrostka K – kilo, M – mega, G – giga oraz T – tera. Stąd nazwy: KB – kilobajt, MB – megabajt, GB – gigabajt, TB – terabajt.

  2. Gromadzenie informacji

    1. Informacje (dźwięki i obrazy) przesyłamy w postaci sygnałów analogowych i cyfrowych. Sygnały analogowe to zmiany napięcia odpowiadające np. fali akustycznej. Sygnały cyfrowe to ciągi impulsów napięcia lub światła. Do przetwarzania sygnałów analogowych w cyfrowe służą przetworniki analogowo – cyfrowe.
    2. Sygnały cyfrowe mają tę przewagę nad analogowymi, że są znacznie mniej podatne na zakłócenia. Cyfrowe systemy przesyłowe mają znacznie większą pojemność – za ich pomocą można przekazywać równocześnie znacznie więcej programów telewizyjnych i rozmów telefonicznych.
    3. Do gromadzenia i przechowywania informacji służą: taśma magnetofonowa i magnetowidowa, płyta kompaktowa i dyskietka.
    4. Urządzeniem uniwersalnym do gromadzenia, przechowywania i przetwarzania informacji jest komputer.


Tajemniczy świat atomów

  1. Energia jądrowa

    1. Siłami jądrowymi nazywamy siły przyciągające, które działają pomiędzy składnikami jądra (nukleonami). Działają one tylko wówczas, gdy nukleony są bardzo blisko siebie.
    2. Energia spoczynkowa cząstki jest związana z jej masą:

      E=mc2 .

    3. Energia jądrowa zostaje wydzielona w reakcjach syntezy lekkich jąder oraz w reakcji rozszczepienia jąder ciężkich (np. uranu). Powstaje ona kosztem ubytku masy (a więc energii spoczynkowej cząstek przed i po reakcji):

      ΔE=Δm*c2 .

    4. Głównym źródłem energii w przyszłości (po wyczerpaniu się zasobów węgla, ropy naftowej i gazu) będą reakcje syntezy i rozszczepienia jąder atomowych.

  2. Promieniotwórczość naturalna

    1. Atomy tego samego pierwiastka różniące się liczbą neutronów w jądrze nazywamy izotopami.
    2. Istnieje w przyrodzie grupa izotopów (różnych pierwiastków), których jądra są niestabilne. Oznacza to, że emitują one tzw. promieniowanie jądrowe (wykazują promieniotwórczość naturalną).
    3. Znane są trzy rodzaje promieniowania jądrowego:

      • cząstki α (alfa) naładowane dodatnio, które są jądrami helu,
      • cząstki β (beta) naładowane ujemnie, czyli elektrony,
      • promieniowanie γ (gamma), które jest falą elektromagnetyczną o bardzo dużej częstotliwości a małej długości (λ = 10-12 m).

    4. Rozpadem promieniotwórczym nazywamy wysyłanie przez jądro pierwiastka promieniotwórczego cząstki α lub β.
    5. Każdy izotop promieniotwórczy charakteryzuje się określonym czasem połowicznego rozpadu. Jest to czas, po którym z początkowej liczby jąder izotopu promieniotwórczego w próbce pozostaje połowa.