Přednášky z moderní fyziky

Letos chceme expedičníkům nabídnout formou workshopu cyklus přednášek z moderní fyziky. Přednášky budou na středoškolské úrovní, ale na rozdíl od kurzu astronomie se nebudeme bát používat matematiku. Obsah cyklu bude záviset na zájmu expedičníků ale bude pokrývat následující oblasti:

Úvod
– Co je to moderní fyzika?

Speciální teorie relativity
– Newtonovské pojetí času a prostoru a jeho nedostatky (Michelsonův – Morleyův experiment)
– Galileův princip relativity a všude stejná rychlost světla
– Minkowskeho prostoročas a světelný kužel
– Paradox dvojčat
– Souvislost hmoty a energie

Obecná teorie relativity
– problémy Newtonovy gravitace
– princip ekvivalence
– gravitace a zakřivení prostoru a času
– Einsteinovy rovnice a jejich řešení

Kvantová teorie
– Předzvěsti kvantové teorie (spektra atomů, Franckův-Hertzův pokus, fotoelektrický jev, záření černého tělesa…)
– Částicové vlastnosti vln a vlnové vlastnosti částic („Youngův“ dvouštěrbinový experiment s elektrony)
– Bohr, Heisenberg, Schrödinger, Born a matematicko – fyzikálně – filozofické začátky kvantové teorie (vlnová funkce a její pravděpodobnostní interpretace, redukce vlnové funkce, Schrödingerova kočka, Wignerův přítel, problém měření fyzikálních veličin, Heisenbergovy relace neurčitosti…)
– Kvantování energie fyzikálních systémů podruhé (harmonický oscilátor, atom vodíku)

Atomová, jaderná a subjaderná fyzika
– Elektronový obal atomů a periodická tabulka prvků
– Rutherford a malé jádro velkého atomu, aneb jak je důležité nenechat se rozptýlit rozptylovými experimenty…
– Radioaktivita a interakce radioaktivního záření s hmotou (rozpady a slučování jader, jaderná energetika, detekce částic – mlžné, bublinové a jiskrové komory, scintilátory, Geigerův – Müllerův počítač a mnohodrátové proporcionální komory)
– Elementární částice