Successfully reported this slideshow.
We use your LinkedIn profile and activity data to personalize ads and to show you more relevant ads. You can change your ad preferences anytime.

τα 10 ωραιότερα πειράματα στην ιστορία της φυσικής

Παρουσίαση των "ωραιοτέρων" πειραμάτων της Ιστορίας της Φυσικής σύμφωνα με μία έρευνα του 2002

  • Be the first to comment

τα 10 ωραιότερα πειράματα στην ιστορία της φυσικής

  1. 1. Τα 10 ωραιότερα πειράματα στην ιστορία της Φυσικής
  2. 2. Αντώνιος Γ. Περδικάρης Σχολικός Σύμβουλος (ΠΕ04) Ιονίων Νήσων
  3. 3. Τα Ιόνια Νησιά K᾿ ἐγὼ στὸ κύμα εἶχα λουστεῖ τὴ χαραυγή, κ᾿ ἐκύλα γλαυκὸ στὴ φλέβα τὸ αἷμα μου σᾶ μὲς στὰ δέντρα, κ᾿ ἦταν ὁ νοῦς μου ὡς ἀνθισμένη ἐλιὰ ποὺ ἀπ᾿ τὸν καρπὸ ἀλαφρώθη κι ἀφρίζει ἀνθὸν ἀνάλαφρο στὶς πελαγίσιες αὖρες... Άγγελος Σικελιανός «Ραψωδίες του Ιονίου»
  4. 4. Έρευνα <ul><li>Στην Ανατολή του 21 ου αιώνα ο καθηγητής Robert P. Crease του τμήματος Φιλοσοφίας του Πανεπιστημίου της Ν.Υ. διεξήγαγε έρευνα μεταξύ των μελών της επιστημονικής κοινότητας, ζητώντας τους να αναφέρουν- κατά την άποψή τους -τα «ωραιότερα» πειράματα Φυσικής από την αρχαιότητα μέχρι σήμερα. </li></ul><ul><li>Από τους επιστήμονες ζητήθηκε η επιλογή να γίνει με κριτήριο την απλότητα ως προς το σχεδιασμό του πειράματος και την ανάλυση των ληφθέντων πειραματικών δεδομένων. Τίποτα το πολύπλοκο, τίποτα το σύνθετο, όλα καθαρά και απλά όπως «οι γραμμές ενός αρχαίου Ελληνικού μνημείου» </li></ul>
  5. 5. Αποτελέσματα <ul><li>Τα αποτελέσματα της έρευνας αναφέρονται από τον George Johnson στο New York Times την </li></ul><ul><li>Τρίτη 24 Σεπτεμβρίου 2002 </li></ul><ul><li>και είναι τα εξής: </li></ul>
  6. 6. Πείραμα Νο 1: Η κυματική φύση του ηλεκτρονίου <ul><li>Επιστήμων : </li></ul><ul><li>Louis de Broglie </li></ul><ul><li>( 1892 – 1987 ) </li></ul><ul><li>Χώρα: </li></ul><ul><li>Γαλλία </li></ul><ul><li>Χρόνος: </li></ul><ul><li>1924 * </li></ul><ul><li>* Το πείραμα απλά σχεδιάστηκε τότε από το Louis de Broglie . Αναφέρεται ότι στο εργαστήριο έγινε το 1961 από τον Claus Jönsson του Tübingen </li></ul>
  7. 7. Η κυματική φύση του ηλεκτρονίου <ul><li>Μία δέσμη ηλεκτρονίων προσκρούει σε ένα πέτασμα με δύο σχισμές από τις οποίες περνούνε τα ηλεκτρόνια και αποτυπώνονται σε μία επιφάνεια πίσω από το πέτασμα. Ακολουθώντας τους νόμους της κβαντομηχανικής η δέσμη των σωματιδίων χωριζεται στα δύο και η σύνθεση των επιμέρους δεσμίδων αλληλεπιδρά με τέτοιο τρόπο, ώστε να σχηματιστεί το ίδιο σχήμα των φωτεινών και σκοτεινών λωρίδων, όπως γίνεται και με την περίπτωση που το πείραμα εκτελείται με μία φωτεινή δέσμη. </li></ul>
  8. 8. Πείραμα Νο2: Ελεύθερη πτώση <ul><li>Επιστήμων : </li></ul><ul><li>Galileo Galilei (1564– 1642) </li></ul><ul><li>Χώρα: Ιταλία </li></ul><ul><li>Χρόνος: Τέλη του 16 ου αιώνα* </li></ul><ul><li>* Οι ιστορικοί της επιστήμης δεν επιβεβαιώνουν ότι ο Γαλιλαίος έκανε πράγματι το περίφημο πείραμα της πτώσης δύο σωμάτων διαφορετικού βάρους από το Πύργο της Πίζας. Πιθανά αυτό να είναι ένας μύθος </li></ul>
  9. 9. Ελεύθερη πτώση <ul><li>Ο Galileo Galilei λέγεται ότι έριξε δύο διαφορετικού βάρους αντικείμενα από την κορφή του πύργου της Πίζας, τα οποία έφτασαν στο έδαφος την ίδια χρονική στιγμή. Η αμφισβήτησή του στον Αριστοτέλη μπορεί να του στοίχισε τη δουλειά του, αλλά έδωσε το μήνυμα ότι αυτό που ορίζει ο κοινός νους μπορεί σε μία επανεξέτασή του να καταρρεύσει. </li></ul>
  10. 10. Πείραμα Νο 3: Μέτρηση ηλεκτρικού φορτίου του ηλεκτρονίου <ul><li>Επιστήμων : </li></ul><ul><li>Robert Andrews Millikan ( 1868 – 1953) </li></ul><ul><li>Χώρα: ΗΠΑ </li></ul><ul><li>Χρόνος: 1909 </li></ul>
  11. 11. Μέτρηση ηλεκτρικού φορτίου του ηλεκτρονίου <ul><li>Ο Millikan χρησιμοποιώντας έναν ψεκαστήρα αρώματος ψέκασε σταγόνες λαδιού μέσα σε έναν διαφανή θάλαμο. Στην κορυφή και στη βάση του θαλάμου υπήρχαν μεταλλικές πλάκες συνδεδεμένες με μπαταρία δημιουργώντας έναν θετικό και έναν αρνητικό πόλο. Εφόσον κάθε σταγονίδιο λάμβανε ένα ελάχιστο φορτίο στατικού ηλεκτρισμού καθώς ταξίδευε στον αέρα, η ταχύτητα της κίνησής του μπορούσε να ελεγχθεί με αλλαγές της τάσης στις δύο πλάκες. Όταν ο χώρος μεταξύ των δύο πλακών ιονίζεται με ακτινοβολία, τα ηλεκτρόνια του αέρα κολλάνε στα σταγονίδια του λαδιού προσδίδοντάς τους αρνητικό φορτίου. Ο Milikan παρατήρησε πολλά σταγονίδια μεταβάλλοντας την τάση και ελέγχοντας το αποτέλεσμα. Μετά από πολλές επαναλήψεις συμπέρανε ότι το φορτίο μπορεί να λάβει μόνο κάποιες συγκεκριμένες τιμές. Οι μικρότερες από τις τιμές αυτές αντιστοιχούν στο φορτίο του ηλεκτρονίου. </li></ul>
  12. 12. Πείραμα Νο 4: Η ανάλυση του λευκού φωτός μέσω ενός πρίσματος <ul><li>Επιστήμων : </li></ul><ul><li>Sir Isaac Newton (1643  – 1727 ) </li></ul><ul><li>Χώρα: </li></ul><ul><li>Αγγλία </li></ul><ul><li>Χρόνος: </li></ul><ul><li>1671 </li></ul>
  13. 13. Η ανάλυση του λευκού φωτός μέσω ενός πρίσματος <ul><li>Σύμφωνα με την κοινή γνώμη της τότε εποχής το λευκό φως ήταν η καθαρότερη μορφή φωτός, ενώ τα διάφορά χρώματά του αποτελούσαν κάποιο είδος αλλαγών που θεωρούσαν ότι είχε υποστεί το φως. Για να ελέγξει την υπόθεση αυτή ο Νεύτωνας κατηύθυνε μία ακτίνα ηλιακού φωτός σε ένα πρίσμα και ανακάλυψε ότι αναλύεται σε ένα φάσμα χρωμάτων. Εκείνο που φαινόταν επιφανειακά τόσο απλό όπως μία ακτίνα φωτός, εάν το κοιτούσε κανείς σε μεγαλύτερο βάθος έκρυβε μία θαυμάσια πολυπλοκότητα. </li></ul>
  14. 14. Πείραμα Νο 5: Η συμβολή του φωτός <ul><li>Επιστήμων : </li></ul><ul><li>Thomas Young </li></ul><ul><li>( 1773 – 1829) </li></ul><ul><li>Χώρα: </li></ul><ul><li>Αγγλία </li></ul><ul><li>Χρόνος: </li></ul><ul><li>1803 </li></ul>
  15. 15. Η συμβολή του φωτός <ul><li>Ο Young πειραματίσθηκε με μία λεπτή κάρτα που την τοποθέτησε με την κόψη της στη διαδρομή μιας φωτεινής ακτίνας, χωρίζοντάς την στα δύο. Με το πέρασμα των χρόνων το πείραμα αυτό επαναλήφθηκε με μία κάρτα η οποία είχε δύο τρύπες ώστε να χωρίζει στα δύο τη φωτεινή δέσμη. Αυτά τα επονομαζόμενα 'πειράματα διπλής σχισμής' αποτέλεσαν το πρότυπο για τον καθορισμό της κυματικής κίνησης. Ένα θέμα που έμελλε να αποκτήσει εξέχουσα σημασία τον επόμενο αιώνα, όταν έκανε την εμφάνισή της η κβαντική θεωρία. </li></ul><ul><li> </li></ul>
  16. 16. Πείραμα Νο 6: Μέτρηση της σταθεράς της βαρύτητας <ul><li>Επιστήμων : </li></ul><ul><li>Henry Cavendish </li></ul><ul><li>( 1731 – 1810 ) </li></ul><ul><li>Χώρα: </li></ul><ul><li>Αγγλία </li></ul><ul><li>Χρόνος: </li></ul><ul><li>1798 </li></ul>
  17. 17. Μέτρηση της σταθεράς της βαρύτητας <ul><li>Η πειραματική διάταξη αποτελούνταν από μία ράβδο στις άκρες της οποίας υπήρχαν δύο μικρά μεταλλικά σφαιρικά βάρη και η οποία ήταν κρεμασμένη από το κέντρο βάρους της και ισορροπούσε. Σε μικρή απόσταση από τα βάρη αυτά υπήρχαν δύο βαριές μολύβδινες σφαίρες. Η έλξη που ασκούσαν τα ζεύγη των βαρών μεταξύ τους προκαλούσε μία ελαφριά περιστροφή της ράβδου, μέσω της οποίας μπόρεσε να γίνει ο πρώτος υπολογισμός της τιμής για τη βαρυτική σταθερά G. Το πείραμα αυτό είναι ευρέως γνωστό ως το ζύγισμα της Γης, καθώς ο καθορισμός του G επέτρεψε να υπολογιστεί η μάζα της. </li></ul>
  18. 18. Πείραμα Νο 7: Η μέτρηση της περιφέρειας της Γης <ul><li>Επιστήμων : </li></ul><ul><li>Ερατοσθένης ο Κυρηναίος </li></ul><ul><li>( 276 π.Χ. – 195 π.Χ. ) </li></ul><ul><li>Χώρα: </li></ul><ul><li>Αρχαία Ελλάδα/σημερινή Λιβύη </li></ul><ul><li>Χρόνος: </li></ul><ul><li>περίπου 230 π.Χ. </li></ul>
  19. 19. Η μέτρηση της περιφέρειας της Γης <ul><li>Στο Ασουάν, περίπου 800 χιλιόμετρα νοτιοανατολικά της Αλεξάνδρειας της Αιγύπτου, οι ηλιακές ακτίνες έπεφταν κάθετα το απόγευμα του θερινού ηλιοστασίου. Ο Ερατοσθένης υπέθεσε πολύ σωστά ότι η απόσταση του ήλιου ήταν πολύ μεγάλη, ώστε οι ακτίνες του που φτάνουν στη γη καταλήγουν να είναι πρακτικά παράλληλες μεταξύ τους. Υπολογίζοντας την απόσταση μεταξύ του Ασουάν και της Αλεξάνδρειας μπόρεσε να μετρήσει την περιφέρεια της γης. </li></ul>
  20. 20. Πείραμα Νο 8: Σφαίρες που κυλάνε σε κεκλιμένα επίπεδα <ul><li>Επιστήμων : </li></ul><ul><li>Galileo Galilei (1564– 1642) </li></ul><ul><li>Χώρα: Ιταλία </li></ul><ul><li>Χρόνος: Τέλη του 16 ου αιώνα </li></ul>
  21. 21. Σφαίρες που κυλάνε σε κεκλιμένα επίπεδα <ul><li>Ο Galileo πήρε μία επιφάνεια με μήκος περίπου 6 μέτρα και πλάτος 25 εκατοστά και σκάλισε στο κέντρο της ένα αυλάκι, όσο το δυνατόν πιο ίσιο και λείο. Το έγειρε ώστε να γίνει κεκλιμένο και άφησε να κυλήσουν μπρούτζινες σφαίρες διανύοντας διάφορες αποστάσεις, μετρώντας την κάθοδό τους με μία κλεψύδρα νερού. Σύμφωνα με τον Αριστοτέλη η ταχύτητα κάθε κυλιόμενης σφαίρας θα έπρεπε να είναι σταθερή και ο διπλασιασμός του χρόνου κύλισης θα σήμαινε και διπλασιασμό του διαστήματος που διάνυσε. Ο Γαλιλαίος όμως με το παραπάνω πείραμα απέδειξε ότι το διάστημα είναι ανάλογο του τετραγώνου του χρόνου. </li></ul>
  22. 22. Πείραμα Νο 9: Δομή ατόμου <ul><li>Επιστήμων : </li></ul><ul><li>Ernest Rutherford </li></ul><ul><li>( 1871 - 1937 ) </li></ul><ul><li>Χώρα: </li></ul><ul><li>Ν. Ζηλανδία </li></ul><ul><li>Χρόνος: </li></ul><ul><li>1911 </li></ul>
  23. 23. Δομή ατόμου <ul><li>Ο Rutherford εκτόξευσε σωματίδια Α προς ένα λεπτό φύλο χρυσού και παρατήρησε ότι μόνο ένα μικρό ποσοστό από αυτά αναπήδησε προς τα πίσω. Άρα το μεγαλύτερο μέρος της μάζας του ατόμου θα έπρεπε να είναι συγκεντρωμένο σε έναν μικροσκοπικό πυρήνα, ενώ τα ηλεκτρόνια θα έπρεπε να κυκλοφορούν γύρω από αυτόν. Ανατράπηκε έτσι η πεποίθηση ότι τα άτομα αποτελούνταν από συμπαγείς μάζες με θετικό ηλεκτρικό φορτίο, που στο εσωτερικό τους κυκλοφορούσαν τα αρνητικά φορτισμένα ηλεκτρόνια. </li></ul>
  24. 24. Πείραμα Νο 10: Η γη περιστρέφεται γύρω από τον άξονά της <ul><li>Επιστήμων : </li></ul><ul><li>Jean-Bernard-Léon Foucault </li></ul><ul><li>( 1819 - 1868 ) </li></ul><ul><li>Χώρα: </li></ul><ul><li>Γαλλία </li></ul><ul><li>Χρόνος: </li></ul><ul><li>1851 </li></ul>
  25. 25. Η γη περιστρέφεται γύρω από τον άξονά της <ul><li>( Το εκκρεμές του Φουκώ ): Μία σιδερένια σφαίρα βάρους 28 κιλών αιωρούνταν από τον θόλο του Πανθέου, στο Παρίσι. Για να καταγραφεί την κίνησή της, ο Foucault στερέωσε μια μικρή ράβδο σ’ αυτήν, η οποία αποτύπωνε την τροχιά της στο έδαφος, η επιφάνεια του οποίου ήταν στρωμένη με άμμο. Αποδείχθηκε τότε ότι το εκκρεμές κάνει μία κυκλική κίνηση. Στη πραγματικότητα βέβαια κυκλική κίνηση κάνει το πάτωμα του Πανθέου αλλά με αυτόν τον τρόπο ο Φουκώ κατάφερε να δείξει ότι η Γη γυρίζει γύρω από τον άξονά της. </li></ul>
  26. 26. ΤΕΛΟΣ

×