LABORATORIUM

LABORATORIUM

MŁODEGO

MŁODEGO

PRZYRODNIKA

PRZYRODNIKA

FIZYKA

FIZYKA

W przyrodzie

W przyrodzie

istnieją cztery

istnieją cztery

znane nauce

znane nauce

oddziaływania. Są

oddziaływania. Są

to

to



grawitacja,

grawitacja,



elektromagnetyz

elektromagnetyz

m,

m,

oraz mniej znane:

oraz mniej znane:



oddziaływanie

oddziaływanie

silne,

silne,



oddziaływania

oddziaływania

słabe.

słabe.

Grawitacja utrzymuje planety

Grawitacja utrzymuje planety

na orbicie wokół Słońca,

na orbicie wokół Słońca,

rządzi zachowaniem się

rządzi zachowaniem się

galaktyk oraz odpowiada za

galaktyk oraz odpowiada za

zachowanie się Wszechświata

zachowanie się Wszechświata

w wielkiej skali.

w wielkiej skali.

Oddziaływanie

Oddziaływanie

elektromagnetyczne powoduje,

elektromagnetyczne powoduje,

że dociera do nas światło i

że dociera do nas światło i

energia ze Słońca, oraz wiąże

energia ze Słońca, oraz wiąże

atomy w całość, utrzymując

atomy w całość, utrzymując

elektrony na orbitach wokół

elektrony na orbitach wokół

jąder. Wszędzie tam, gdzie są

jąder. Wszędzie tam, gdzie są

ładunki elektryczne, występuje

ładunki elektryczne, występuje

elektromagnetyzm - 

elektromagnetyzm - 

odpowiada za przekaz energii

odpowiada za przekaz energii

elektrycznej do naszych

elektrycznej do naszych

domów, za powstawanie

domów, za powstawanie

obrazu na ekranie telewizora,

obrazu na ekranie telewizora,

a także za tworzenie się tak

a także za tworzenie się tak

potężnych błyskawic jak ta ...

potężnych błyskawic jak ta ...

Na ziemi (tak jak na

Na ziemi (tak jak na

powierzchni ściany, gdy

powierzchni ściany, gdy

zbliżamy do niej ujemnie

zbliżamy do niej ujemnie

naelektryzowany balon)

naelektryzowany balon)

wzrasta ładunek dodatni.

wzrasta ładunek dodatni.

Gdy ładunków jest

Gdy ładunków jest

odpowiednio dużo,

odpowiednio dużo,

przeskakuje gigantyczna

przeskakuje gigantyczna

iskra elektryczności

iskra elektryczności

statycznej, tworząc piorun,

statycznej, tworząc piorun,

czyli wyładowanie

czyli wyładowanie

elektryczne w atmosferze

elektryczne w atmosferze

ziemskiej.

ziemskiej.

Jak zapobiec przeskokowi iskry?

Jak zapobiec przeskokowi iskry?

Przed dotknięciem klamki drzwi czy

Przed dotknięciem klamki drzwi czy

klamki samochodowej należy wziąć do

klamki samochodowej należy wziąć do

ręki coś metalowego (np. klucz) i

ręki coś metalowego (np. klucz) i

trzymać mocno, a potem dotknąć

trzymać mocno, a potem dotknąć

dowolnego metalowego, dużego

dowolnego metalowego, dużego

przedmiotu (ciała fizycznego). Iskra

przedmiotu (ciała fizycznego). Iskra

przeskoczy wówczas pomiędzy

przeskoczy wówczas pomiędzy

kluczem a metalowym ciałem (np.

kluczem a metalowym ciałem (np.

karoserią samochodu), a nasze czułe

karoserią samochodu), a nasze czułe

opuszki palców będą bezpieczne.

opuszki palców będą bezpieczne.

Światło

Światło

rozchodzi

rozchodzi

się

się

prostolinio

prostolinio

wo

wo

Załamanie

Załamanie

występuje m.in.

występuje m.in.

gdy światło

gdy światło

przechodzi:

przechodzi:



z powietrza do

z powietrza do

wody

wody



z wody do

z wody do

powietrza

powietrza



ze szkła do

ze szkła do

powietrza

powietrza



z powietrza do

z powietrza do

szkła

szkła



z warstwy

z warstwy

powietrza

powietrza

gęstszego do

gęstszego do

rzadszego

rzadszego

Izaak Newton w 1666 roku jako

Izaak Newton w 1666 roku jako

pierwszy odkrył, że światło

pierwszy odkrył, że światło

słoneczne stanowi mieszaninę

słoneczne stanowi mieszaninę

świateł o określonych barwach, a co

świateł o określonych barwach, a co

więcej, że powstałe wiązki

więcej, że powstałe wiązki

barwnych świateł występują w

barwnych świateł występują w

danych proporcjach i nie ulegają już

danych proporcjach i nie ulegają już

dalszemu rozszczepieniu, np. przez

dalszemu rozszczepieniu, np. przez

drugi pryzmat.

drugi pryzmat.

Otóż większość ciał widzianych

Otóż większość ciał widzianych

przez nas nie emituje światła, a

przez nas nie emituje światła, a

widzimy je dlatego, że

widzimy je dlatego, że

odbijają

odbijają

(rozpraszają) padające na nie

(rozpraszają) padające na nie

światło słoneczne lub sztuczne.

światło słoneczne lub sztuczne.

Niektóre przedmioty odbijają

Niektóre przedmioty odbijają

całe światło, jakie na nie pada,

całe światło, jakie na nie pada,

inne zaś pochłaniają jego część

inne zaś pochłaniają jego część

lub nawet całość

lub nawet całość

LABORATORIUM
MŁODEGO
PRZYRODNIKA

MAGNETYZM

MAGNETYZM

Okazuje się, że biegun magnetyczny (w tym przypadku południowy) i północny biegun geograficzny to dwa różne miejsca! Bieguny geograficzne są to bowiem miejsca, gdzie oś obrotu przecina płaszczyznę Ziemi. Bieguny magnetyczne nie po krywają się z nimi.

Okazuje się, że biegun magnetyczny (w tym przypadku południowy) i północny biegun geograficzny to dwa różne miejsca! Bieguny geograficzne są to bowiem miejsca, gdzie oś obrotu przecina płaszczyznę Ziemi. Bieguny magnetyczne nie po krywają się z nimi.

Okazuje się, że biegun

Okazuje się, że biegun

magnetyczny (w tym przypadku

magnetyczny (w tym przypadku

południowy) i północny biegun

południowy) i północny biegun

geograficzny to dwa różne

geograficzny to dwa różne

miejsca! Bieguny geograficzne są

miejsca! Bieguny geograficzne są

to bowiem miejsca, gdzie oś

to bowiem miejsca, gdzie oś

obrotu przecina płaszczyznę

obrotu przecina płaszczyznę

Ziemi. Bieguny magnetyczne nie

Ziemi. Bieguny magnetyczne nie

pokrywają się z nimi.

pokrywają się z nimi.

Magnetyczny biegun południowy

Magnetyczny biegun południowy

znajduje się w części

znajduje się w części

Arktyki należącej

Arktyki należącej

do Kanady, w odległości około 1600

do Kanady, w odległości około 1600

km od geograficznego bieguna

km od geograficznego bieguna

północnego. Również geograficzny

północnego. Również geograficzny

biegun południowy nie pokrywa się z

biegun południowy nie pokrywa się z

magnetycznym biegunem północnym,

magnetycznym biegunem północnym,

który leży

który leży

na Antarktydzie, około 2400

na Antarktydzie, około 2400

km od bieguna

km od bieguna

geograficznego

geograficznego

południowego. Dlatego korzystając z

południowego. Dlatego korzystając z

kompasu należy uwzględnić poprawkę

kompasu należy uwzględnić poprawkę

zwaną deklinacją magnetyczną.

zwaną deklinacją magnetyczną.

Pole magnetyczne Ziemi

Pole magnetyczne Ziemi

związane jest prawdopodobnie

związane jest prawdopodobnie

z poruszającymi się ładunkami

z poruszającymi się ładunkami

elektrycznymi w gorącym

elektrycznymi w gorącym

jądrze Ziemi. Znajdują się tam

jądrze Ziemi. Znajdują się tam

metale w stanie zjonizowanym.

metale w stanie zjonizowanym.

Na skutek obrotu Ziemi wokół

Na skutek obrotu Ziemi wokół

własnej osi swobodne

własnej osi swobodne

elektrony i dodatnie jony

elektrony i dodatnie jony

metali stanowią swoiste prądy

metali stanowią swoiste prądy

wirowe. Linie ziemskiego pola

wirowe. Linie ziemskiego pola

magnetycznego przedstawione

magnetycznego przedstawione

zostały na rysunku:

zostały na rysunku:

Thomas Alva Edison (ur. w 1847 w

Thomas Alva Edison (ur. w 1847 w

USA) to jeden z największych

USA) to jeden z największych

wynalazców w całej historii ludzkości.

wynalazców w całej historii ludzkości.

Był posiadaczem ponad 1000

Był posiadaczem ponad 1000

patentów, a pierwszy zdobył już w

patentów, a pierwszy zdobył już w

wieku 22 lat.

wieku 22 lat.

Edison był samoukiem. Porzucił

Edison był samoukiem. Porzucił

szkołę już po trzech miesiącach

szkołę już po trzech miesiącach

nauki. Trudno mu było przystosować

nauki. Trudno mu było przystosować

się do rygorów szkoły, jego edukacją

się do rygorów szkoły, jego edukacją

zajęła się matka. Edison nałogowo

zajęła się matka. Edison nałogowo

wręcz czytał książki. Zaczął się uczyć

wręcz czytał książki. Zaczął się uczyć

fizyki, a w wieku 10 lat zbudował

fizyki, a w wieku 10 lat zbudował

własne laboratorium chemiczne.

własne laboratorium chemiczne.

Potem sprzedawał gazety w

Potem sprzedawał gazety w

pociągach i pracował jako

pociągach i pracował jako

telegrafista. W wieku 16 lat stał

telegrafista. W wieku 16 lat stał

się jednym z najlepszych

się jednym z najlepszych

specjalistów od telegrafu.

specjalistów od telegrafu.

Skonstruował między innymi

Skonstruował między innymi

fonograf, kineskop i kamerę

fonograf, kineskop i kamerę

filmową oraz wybudował własną

filmową oraz wybudował własną

kopalnię rudy. Niewątpliwie

kopalnię rudy. Niewątpliwie

jednak najsłynniejszym jego

jednak najsłynniejszym jego

wynalazkiem była żarówka.

wynalazkiem była żarówka.

Mimo że wcześniej budowano

Mimo że wcześniej budowano

już proste żarówki, to przepalały

już proste żarówki, to przepalały

się one zbyt szybko i nie miały

się one zbyt szybko i nie miały

zastosowania praktycznego.

zastosowania praktycznego.

Po wielu żmudnych próbach Edison wpadł na pomysł umieszczania w szklanych bańkach zwęglonych włókien bawełnianych. Żarówka z takim włóknem mogła świecić już ponad 40 godzin. Było to w roku 1879. Na Boże Narodzenie Edison oświetlił swój dom i labo ratorium takimi żarówkami.

Po wielu żmudnych próbach

Po wielu żmudnych próbach

Edison wpadł na pomysł

Edison wpadł na pomysł

umieszczania w szklanych

umieszczania w szklanych

bańkach zwęglonych włókien

bańkach zwęglonych włókien

bawełnianych. Żarówka z takim

bawełnianych. Żarówka z takim

włóknem mogła świecić już

włóknem mogła świecić już

ponad 40 godzin. Było to w roku

ponad 40 godzin. Było to w roku

1879. Na Boże Narodzenie

1879. Na Boże Narodzenie

Edison oświetlił swój dom i

Edison oświetlił swój dom i

laboratorium takimi żarówkami.

laboratorium takimi żarówkami.

W ciągu dwóch lat Edison

W ciągu dwóch lat Edison

zbudował w N owym Jorku

zbudował w N owym Jorku

pierwszą na świecie

pierwszą na świecie

elektrownię publicznego

elektrownię publicznego

użytku i pierwszy elektryczny

użytku i pierwszy elektryczny

system oświetlenia miasta.

system oświetlenia miasta.

Zainstalował w budynkach

Zainstalował w budynkach

wynalezione przez siebie

wynalezione przez siebie

żarówki. I tak 4 lipca 1882

żarówki. I tak 4 lipca 1882

roku nadeszła "era

roku nadeszła "era

elektryczności".

elektryczności".

Edison zmarł w wieku 84 lat, a

Edison zmarł w wieku 84 lat, a

w dzień jego pogrzebu w

w dzień jego pogrzebu w

Nowym Jorku wyłączono na

Nowym Jorku wyłączono na

chwilę prąd, by w ten sposób

chwilę prąd, by w ten sposób

uczcić jego pamięć.

uczcić jego pamięć.

 żarnik z cienkiego drutu
wolframowego
 
podpórka żarnika bańka
 
szklana wspornik żarnika
 
słupek szklany
podtrzymujący żarnik
 
trzonek

Wolfram to metal, który jest bardzo

Wolfram to metal, który jest bardzo

odporny na działanie wysokich temperatur.

odporny na działanie wysokich temperatur.

Topi się dopiero w tempe raturze około

Topi się dopiero w tempe raturze około

3500°C. Prąd elektryczny; przepływając

3500°C. Prąd elektryczny; przepływając

przez żarnik, rozgrzewa wolfram do

przez żarnik, rozgrzewa wolfram do

temperatury około 2500°C, co powoduje

temperatury około 2500°C, co powoduje

jego świecenie.

jego świecenie.