RSS

Arhive kategorija: Fizika +8

Otkriće X- zraka

      Nemački fizičar Vilhelm Rendgen je 28.12.1895. objavio rad o otkriću X-zraka. Rendgen je za ovo otkriće 1901. godine dobio Nobelovu nagradu.
     Na desnoj slici je šaka Alberta fon Kelikea, anatomiste i psihologa, koju je na prvoj javnoj manifestaciji X-zraka snimio Vilhelm Rendgen.

          

      Mihajlo Pupin je to uradio dve nedelje posle Rendgena:
     Evo šta on piše o otkriću X-zraka u svom autobiografskom delu Sa pašnjaka do naučenjaka:

      MOJ PRONALAZAK BRZOG SNIMANJA POMOĆU X-ZRAKOVA.

    Rentgen (je), u decembru 1895… objavio da je… otkrio X-zrake. … 
Kada je… objavljeno Rentgenovo otkriće, činilo se da sam za, bolje nego ma ko drugi u ovoj zemlji, bio pripravljen da te njegove opite ponovim i u tome sam uspeo pre nego ma ko drugi s ove strane Atlantika. Prvi snimak sa X-zracima u Americi izradio sam ja 2 januara 1896., dve nedelje nakon što je to otkriće objavljeno u Nemačkoj.
… Slavni hirurg, Doktor Bul iz Nju Jorka poslao mi je jednog bolesnika sa blizu sto malih sačma u levoj šaci. …Moj dobri prijatelj, Tomas Edison poslao mi je nekoliko izvanredno dobrih fluorescentnih zastora, … Za nekoliko sekunada dobili smo jedan krasan snimak.
     Na fotografskoj ploči pokazaše se mnogobrojno olovne loptice kao da ih je neko tu
nacrtao olovkom ili mastilom. Doktor Bul izvrši operaciju i izvadi svaku sačmu
… I to je bila prva slika sa X-zracima, dobivena u početku februara 1896., i to prva hirurška operacija izvršena u Americi na osnovu snimka koji su dali X-zraci.

     Pupinovo otkriće X- zraka je značajno iz dva razloga. Pupin je smanjio vreme izlaganja živog tkiva opasnim X- zracima na nekoliko sekundi i time ovo otkriće učinio primenljivim u medicini.  Odrekao se komercijalizacije svog otkrića čime je pokazao svoj humani pristup nauci.

Advertisements
 
Ostavite komentar

Objavljeno od strane na 4. decembra 2017. in Fizika +8

 

Fotoni koje detektuje naš mozak

    Fotoni su paketi ili kvanti energije koji nastaju u svetlosnim izvorima. Kakvi će fotoni nastati u nekom izvoru zavisi od njegove raspoložive energije i fizičkih procesa koji se dešavaju u njemu. Radio fotoni nastaju u telima manje energije dok X i gama fotoni nastaju u telima visoke energije i vrlo burnih procesa. Fotoni se istovremeno ponašaju i kao čestice i kao talasi. Svaki foton putuje kao sinhronizovana oscilacija električnog  i magnetnog polja pa se zbog toga kaže da je svetlost elektromagnetni talas. Oni nemaju masu.  Razlikuju se po talasnoj dužini, broju oscilacija u jedinici vremena ili frekvenciji i po količini energije. Zajednička im je brzina od 300 000km/s.
     Sve vrste fotona čine veoma bogat elektromagnetni spektar koji se sastoji od: radio, mikrotalasnih, infracrvenih, optičkih (“vidljivih”), ultraljubičastih,  X i gama fotona. Radio i mikrotalasne  fotone detektuju antene radio prijemnika. Naše telo ne reaguje na njih. Infracrveni fotoni nam stvaraju osećaj toploga. Ultraljubičasti fotoni izazivaju hemijske reakcije u našoj koži.  X i gama fotoni prodiru dublje u naše telo i deluju razorno na naše ćelije. Svi ovi fotoni ne učestvuju u stvaranju našeg optičkog kontakta sa sredinom. To rade samo optički ili “vidljivi” fotoni. Naš mozak je detektor samo određene vrste fotona.
     Kada posmatramo stvari oko nas vidimo da one imaju određenu boju. Boja je manifestacija koja nastaje u našem mozgu interakcijom određene vrste fotona i naših neurona. Boja je iluzija. Boje ne postoje. Boja nije svojstvo tela koje posmatramo nego svojstvo svetlosti.
    Takozvana  vidljiva ili „bela“ svetlost je kompleks koji čini šest različitih fotona. U kompleksu ili snopu vidljive svetlosti fotoni stoje jedan do drugoga po veličini svoje talasne dužine, od 400 do 700 nm. Kada vidljiva svetlost padne na neko telo, u zavisnosti od vrste atoma i njihovog rasporeda, neke fotone telo apsorbuje a neke odbija. Ako je naše oko na putu odbijenih fotona mi imamo doživljaj određene boje. Ako u naše oko padne svih šest vrsta fotona: ljubičasti, plavi, zeleni, žuti, narandžasti i crveni nama to telo izgleda belo. Zbog toga ovaj deo svetlosti zovemo bela svetlost. Ako u naše oko ne padne ni jedan o tih fotona to telo je nama crno. Samo ovih 6 vrsta fotona našem mozgu proizvodi senzaciju slike ili vizuelnog kontakta sa pojavama i telima u okolini.
   Fotoreceptori mrežnjače našeg oka detektuju tri boje: crvenu, zelenu i plavu odnosno fotone tri različite talasne dužine. Neke životinje mogu da detektuju dve boje, neke četiri a neke vrste morskih račića čak 12. Razlog tome je verovatno prilagođavanje na biotop, način ishrane i zaštita od predatora.
   Mešanjem ovih boja ili fotona ovih talasnih dužina u našem mozgu se manifestuju sve ostale boje. Ljudsko oko vidi oko 10 miliona boja. Moguće je da je to uticalo na razvoj mozga i pojavu visoke inteligencije na Zemlji. Najveća količina informacija koja stiže u naš mozak dolazi putem ovih šest vrsta fotona. Sva naša znanja o svemu što je nedostupno čulu sluha, dodira, mirisa i ukusa dugujemo ovim fotonima. Mozak je prijemnik velike količine raznovrsne energije koja u svojoj kompleksnosti, pored ostalog omogućava i pojavu procesa mišljenja. Kada kažemo da je neko prosvetljen to znači da proces osvešćivanja ima duboku fizičku osnovu.


 
Ostavite komentar

Objavljeno od strane na 12. novembra 2017. in Fizika +8

 

Fotogram magnetnog polja

    Ovaj fotogram magnetnog polja  je rađen, sada već daleke 1978.godine, u fotolaboratoriji OŠ „Vadimir Nazor“ u Đurđinu i svojevrsni je omaž jednom vremenu i đacima: Josipu Duliću, Mirku Čoviću, Draganu Čabarkapi, Nikoli Koljeviću i drugim članovima fotosekcije koji su od škoskog podruma napravili fotolaboratoriju u kojoj su se učili fotoškom zanatu.

     Fizičko polje je jedan od dva obika u kojima se materija manifestuje u našem kosmosu. Fizičko polje je oblik materija u kojem deluju fizičke sile. Magnetno polje je jedno od fizičkih polja koja postoje u prirodi.  Magnetno polje je oblik materije u prostoru oko namagnetisanog tela u kojem deluju magnetne sile.
    Magnetno polje je za nas, ljudska bića nevidljivo. Naša čula nemaju percepciju magnetnog polja što ne znači da atomi i molekuli u našim ćelijama ne reaguju na magnetno polje ili nisu u interakciji sa magnetnim silama.
     Ali na indirektan način magnetno polje možemo učiniti vidljivim ili ga možemo uočiti u nekim pojavama.
    Linije magnetnih sila možemo da posmatramo na jednostavan način u fotolaboratoriji. Od materijala trebaju nam: magnet, opiljci od gvožđa, fotopapir, razvijač, fiksir i svetlosni izvor. U fotolaboratoriji ili mračnoj komori na fotopapir pospemo opiljke od gvožđa, u tankom sloju, ravnomerno raspoređene po celom papiru. Ispod papira stavimo magnet. Ako je magnet potkovičas, polove magneta naslonimo na papir. Na trenutak osvetlimo papir. Sa papira uklonimo opiljke gvožđa i obrišemo ga suvom krpom. Stavimo fotopapir u posudu sa razvijačem i držimo ga dok se ne pojave obrisi magnetnog polja. Kada smo zadovoljni kontrastom slike papir prenesemo u fiksir kako bi se zaustavio hemijski proces. Posle toga papir operemo u hladnoj vodi i osušimo. Slika koju smo dobili je fotogram magnetnog polja magneta čijem su delovanju na trenutak bili izloženi opiljci od gvožđa.
    Opiljci od gvožđa se pod dejstvom magnetnih sila namagnetišu. Ponašaju se kao magnetne igle kompasa i postavljaju se u pravcu delovanja magnetnih sila.

    Danas sličnu pojavu možemo da posmatramo na Suncu. Kada jakim solarnim teleskopima posmatramo izbačaje koronalne mase na Suncu vidimo plazmu koju čine naelektrisane čestice. Njihov pravac i smer kretanja određuju lokalne magnetne sile. Putanje naelektrisanih čestica označavaju magnetne sile.

 
Ostavite komentar

Objavljeno od strane na 12. oktobra 2017. in Fizika +8

 

   Fizika čestica koje grade naše telo

           
    Zamislimo, da sutra treba da nestanu svi ljudi sa ove planete, zajedno sa svim svojim tehničkim
ostvarenjima, umetničkim delima, gradovima i putevima – da jednostavno čovek, i sve što je čovečanstvo ikad napravilo, nekim čudom iščezne.
    Zamislimo, da imamo priliku, pre tog nestanka, da nekim budućim inteligentnim stanovnicima planete,
ako se takvi ikad pojave, ostavimo samo jednu ideju, ili koncept, kao poruku koja bi im omogućila da rekonstruišu, potpuno ili delimično, našu današnju civilizaciju. Koja bi to poruka bila?
    Treba im poručiti, da uzroke svim pojavama koje vide oko sebe traže na sve manjim i manjim skalama. Da su događaji koje vide u živom svetu, na primer, posledica dešavanja u živim ćelijama, da su aktivnosti ćelija posledica hemijskih reakcija na molekularnom nivou, da se ponašanje molekula može izvesti iz osobina atoma koji ih čine, da su osobine atoma određene njihovom mikroskopskom strukturom, i tako dalje sve do elementarnih čestica – elektrona, mezona, fotona, kvarkova i njihovih osobina.

Ričard Fajman 

    Duboko u temlju našeg tela stoje elementarne čestice koje se neprestano iznova i iznova stvaraju i nestaju u dinamici međusobnih interakcija i interakcija sa česticama okoline.
    Živimo u svetu ispunjenom česticama čije mase i druga svojstva omogućuju nastanak i opstanak žive materije, pa tako i ljudskog života.
  Oko 99 procenata našeg tela čine atomi vodonika, ugljenika, azota i kiseonika. Ostatak čine manje količine ostalih elemenata bitnih za život.
     Dok se većina ćelija u našem telu regeneriše svakih 7- 15 godina, mnoge čestice koje čine te ćelije su postojale milijardama godina pre. Atomi vodonika koji čine naše telo  su nastali u velikom prasku, a atomi ugljenika, azota i kiseonika u jezgrima zvezda. Teški elementi u nama su nastali u eksplozijama zvezda (Nove i supernove).
    Veličina atoma je regulisana srednjom pozicijom njegovih elektrona. Jezgro atoma je oko 100 000 puta manje od atoma. Ako bi jezgro bilo veličine kikirikija, atom bi bio veličine bejzbol stadiona. Ako bismo eliminisali sve “prazne” prostore unutar naših atoma, svako od  nas bi se smanjio na veličinu čestice olovne prašine, a čitava ljudska rasa bi imala veličinu šećerne kocke.
       Čestice u nama čine mali deo naše mase. Svaki proton i neutron unutar jezgra atoma se sastoji od po tri kvarka. Masa kvarkova, koja dolazi od njihove interakcije sa Higsovim poljem, čini samo nekoliko procenata mase protona ili neutrona. Gluoni, nosioci jake nuklearne sile koja drži kvarkove zajedno,nemaju masu.
     Masa našeg tela dolazi od kinetičke energije kvarkova i energije vezivanja gluona. Kada saberemo mase svih čestica koje nas grade dobijamo masu našeg tela.
    Naše telo je rudnik manjeg broja radioaktivnih čestica. Godišnja doza od 40 milirema potiče od prirodne radioaktivnosti koja nastaje unutar našeg tela. To je ista količina radijacije kao kad bismo bili ozračeni sa četiri rendgenska zraka. Naš nivo doziranja zračenja može da se poveća za jedan ili dva milirema svakih osam sati koje provodemo u krevetu pored našeg voljenog radioaktivnog partnera.
     Naše telo zrači jer hrana i piće koje konzumiramo i vazduh koji udišemo sadrže radionuklide kao što su Kalijum-40 i Ugljenik-14. Oni se ugrađuju u naše molekule i na kraju se raspadaju i emituju zračenje u našem telu.
    Kada se kalijum-40 raspada, oslobađa pozitron, pozitivnog blizanca elektrona, tako da sadržimo i malu količinu antimaterije. Prosečan čovek proizvodi preko 4 000 pozitrona dnevno, ili oko 180 po satu. Oni nisu dugovečni, brzo dođu u kontakt sa elektronima, anihiliraju i pretvore se u gama zrake.
        Radioaktivnost nastala u našem telu je samo deo radijacije sa kojom dolazimo u kontakt u svakodnevnom životu. Hrana koju jedemo, kuća u kojoj živimo, kamen i zemlja po kojoj hodamo, izlažu nas nižim nivoima radijacije. Samo jedenje brazilskog oraha ili odlazak do zubara može povećati nivo doziranja zračenja za nekoliko milirema. Pušenje cigarete može povećati zračenje do 16 000 millirema.
     Kosmički zraci, visokoenergetsko zračenje iz svemira, neprekidno ulaze u našu atmosferu. Tamo se sudaraju sa jezgrima atoma vazduha i proizvode mezone, od kojih se mnogi raspadaju u čestice poput miona i neutrina. Sve ovo tušira površinu Zemlje i prolazi kroz naše telo, oko 10 u sekundi. Oni godišnje daju oko 27 millirem zračenja. Ove kosmičke čestice mogu ponekad poremetiti našu genetiku, izazivajući suptilne mutacije i uticati na evoluciju.
    Osim što nas bombarduje fotonima koji određuju način na koji mi vidimo svet oko nas, naše sunce oslobađa i jata neutrina. Neutrini su elementarne čestice koje su stalni posetioci našeg tela. Skoro 100 triliona neutrina prođe kroz naše telo svake sekunde. Neutrini nam dolaze i iz drugih izvora, kao produkti nuklearnih reakcija na našoj planeti i u drugim zvezdama.
   Mnogi neutrini su veoma stari, postoje od prvih nekoliko sekundi ranog univerzuma, stariji su i od atoma od kojih je izgrađeno naše telo. To su čestice slabe interakcije koje prolaze kroz nas, ne ostavljajući nikakve tragove svoje posete.
       Tamna materija ne emituje, ne reflektuje i ne apsorbuje svetlost. Teško ju je otkriti, ali naučnici misle da ona čini oko 80 procenata svemira. Stotine hiljada čestica tamne materije može da prođe kroz nas svake sekunde, sudarajući se sa našim atomima. Međutim, tamna materija ne deluje snažno na materiju od koje smo napravljeni, tako da verovatno nema nikakvih primetnih uticaja na naše telo.
    Ono što nas čini živima i ovakvima kakvi jesmo i kako izgledamo i šta osećamo i šta mislimo je plod dinamike čestica od kojih je naše telo izgrađeno i od kojih se neprestano iznova i iznova gradi i razgrađuje.

Detaljnije na: Symetry

 

 
Ostavite komentar

Objavljeno od strane na 30. jula 2017. in Fizika +8

 

   Put fotona

    Fotoni su čestice svetlosti, paketi ili kvanti energije, Nastali u jezgru Sunca i dalekih zvezda putuju kroz prostor i vreme Svemira da bi eventualno pali; na našu mrežnjaču i proizveli neku sliku u našem mozgu, na list biljke i pokrenuli proces fotosinteze, na neki kamen i zagrejali ga, ili se apsorbovali u nekom oblaku kosmičke prašine. Svetlost zvezda u zavisnosti od njihove udaljenosti putuje do nas od nekoliko minuta do više milijardi godina. 

   FAZA 1: Jezgro

    Fotoni nastaju u jezgru Sunca. Gustina materije je tamo ogromna i pritisak je veliki pa temperatura može dostići 15 miliona °C. Atomi vodonika koji čine najveći deo sunčeve mase imaju previše energije da bi ostali celi, cepaju se na svoje sastavne delove: protone i elektrone. Tako nastaje plazma.
    Kada se dva slobodna protona sudare unutar ove visoko-energetske plazme, spoje se, stvarajući atom deuterijuma a oslobode neutrino i pozitron. Kada se atom deuterijuma sudari sa drugim protonom nastaje jezgro helijuma-3 i oslobodi gama foton (zrak). Nakon što je stvoren foton, dva jezgra helijum-3 stvaraju jezgro helijum-4 i dva protona. Ovaj proces, koji se naziva proton-proton lanac je kičma nuklearne fuzije. Neutrino, čestica slabe interakcije odleće u svemir. Pozitron u kontaktu sa elektronom anihilira pri čemu nastaje još jedan gama zrak. U kasnijoj fazi Sunčevog životnog ciklusa atomi helijuma se u reakciji fuzije kombinuju u teže i teže elemente, oslobađajući još energije.

    FAZA 2: Radijativna zona
        Radijativna zona se nalazi iznad jezgra Sunca. Ona prenosi svetlost. Kada foton napusti jezgro i pređe u radijativnu zonu nailazi na gusto zbijene protone kao prepreku. Oni su tako zbijeni da fotoni ne mogu da pređu više od nekoliko milimetara, bez udara u drugi proton. Pri svakom sudaru foton gubi nešto od svoje energije koja se haotično rasipa. Ovo penjanje (puzanje) fotona od jezgra do površine, u zavisnosti od veličine zvezde može trajati od nekoliko hiljada do nekoliko miliona godina.
    

    FAZA 3: Konvektivna zona
    Ovo je kraj unutrašnjosti Sunca. Ona završava na površini Sunca. Prenos toplote se ostvaruje konvekcijom. Struja plazme se kreće od donjeg vrućeg sloja prema hladnijem gornjem sloju kao ključala voda u loncu. Formiraju se topli mehurovi duboko unutar ove zone Sunca koji rastu u granule i supergranule i izlaze  na površiniu. Gustina plazme Sunca  je ovde mnogo manja nego u radijativnoj zoni. Gustina je na površini 10 000 puta manja od gustine vazduha. Foton koji je došao do ove zone dalje ima skoro slobodan put. Zbog sudaranja sa protonima u radijativnoj zoni on je izgubio mnogo energiju pa je pomeren u vidljivom spektru. Milionima godina nakon što je nastao u reakciji fuzije foton konačno izlazi iz unutrašnjosti Sunca.

    FAZA 4: Solarna atmosfera
    Ostavljajući površinu Sunca, foton ulazi u njegovu atmosferu. Prvo prolazi kroz tanki sloj, fotosferu gde je temperatura 6 000K. Zatim ulazi u deblji sloj, hromosferu gde je temperatura 10 000K. Spoljni sloj atmosfere koji se proteže milionima kilometara daleko od Sunca, koronu, koju foton prolazi, čini oblak bele tople plazme temperature od 1 500 000K.
     Iako u koroni ima veoma malo atoma fotoni se još uvek rasipaju sudarajući se sa retkom prašinom ili slobodnim elektronima.Oni obično prolaze neometano kreću ći se u pravcu Zemlje. Mnogo veća većina fotona putuje u drugim pravcima i većim daljinama. Njihova energija može delovati silom koja može da stane na put i velikim objektima.Ta sila se zove pritisak zračenja i mogla bi se u budućnosti iskoristiti za napajanje solarnih jedara.

KONAČNO ODREDIŠTE: Zemlja
     Potrebno je 8,3 minuta da foton pređe150 miliona km od Sunca do Zemlje. Kad stignu do Zemlje neki se odbijaju od njene atmosphere i vraćaju nazad u mađuplanetarni prostor. Gama, rendgenski i ultraljubičasti fotoni uđu u atmosferu i tamo sudarajući se sa atomima vazduha izgube energiju, bivaju apsorbovani u gornjim slojevima i nikad ne stignu do površine Zemlje.
    Fotoni odgovarajuće talasne dužine koji mogu da se probiju kroz atmosferu sa minimalnim interakcijama su i fotoni vidljive svetlosti. Oni prolaze kroz našu zenicu i u kontaktu sa sočivom oka fokusiraju (skupljaju) se na malo mesto na mrežnjači. Tamo ih apsorbuje protein unutar  ćelije. Njihova svetlosna energija se pretvara u električnu i kao električni signal kroz neuron odlazi u mozak. To je kraj  puta fotona koji je trajao nekolko miliona godina.

Izvor: Futurism

 
Ostavite komentar

Objavljeno od strane na 21. juna 2017. in Fizika +8

 

Postoje samo elementarne čestice i ništa drugo

    nvvam   Prvi put sam ovo čuo od profesora Ivana Aničina. Postoje samo elementarne čestice i ništa drugo…Sve: atomi, molekuli, kristali, ćelije, planete, magline, galaksije, izgrađeno je od elementarnih čestica.
   Mozak sam odmah nalazi asocijacije. Postoje samo slova ili znakovi od kojih je izgrađeno na hiljade reći, od reči rečenice, od rečenica pripovetke, eseji, filozofska dela, romani i čitava literatura naše civilizacije. U dekadnom sistemu ima deset cifara od kojih je izgrađena čitava matematika.
     Ričard Fajnman kaže:
    smečZamislimo, da sutra treba da nestanu svi ljudi sa ove planete, zajedno sa svim svojim tehničkim
ostvarenjima, umetničkim delima, gradovima i putevima – da jednostavno čovek, i sve što je čovečanstvo ikad napravilo, nekim čudom iščezne.
    Zamislimo, da imamo priliku, pre tog nestanka, da nekim budućim inteligentnim stanovnicima planete,
ako se takvi ikad pojave, ostavimo samo jednu ideju, ili koncept, kao poruku koja bi im omogućila da rekonstruišu, potpuno ili delimično, našu današnju civilizaciju. Koja bi to poruka bila?
    Treba im poručiti, da uzroke svim pojavama koje vide oko sebe traže na sve manjim i manjim skalama. Da su događaji koje vide u živom svetu, na primer, posledica dešavanja u živim ćelijama, da su aktivnosti ćelija posledica hemijskih reakcija na molekularnom nivou, da se ponašanje molekula može izvesti iz osobina atoma koji ih čine, da su osobine atoma određene njihovom mikroskopskom strukturom, i tako dalje sve do elementarnih čestica – elektrona, mezona, fotona, kvarkova i njihovih osobina.

 
Ostavite komentar

Objavljeno od strane na 27. juna 2016. in Fizika +8

 

Električna struja

Utvrđivanje, ponavljanje, provera znanja…

es25   Utvrđivanje, ponavljanje i proveru znanja ne svodi na puko ponavljanje činjenica koje si čuo na času.
   Poveži i primeni činjenično znanje.
   Transparentnost ili vizuelna dostupnost informacijama ti je bitna. Ako je nema zahtevaj je od nastavnika i učenika.
   Uoči odnose između činjenica i dovedi ih u logičku celinu.
   Razvijaj moć logičnog pristupa problemima, pojmovima i pojavama.
   Nemoj da tipuješ odgovore. Od toga samo ti imaš štete.
   Predznanje ti je bitno.

 

oz5

    Pomoć u rešavanju ovih test zadataka potraži u:
Električna struja,
Električni izvori, 
Električni napon, 
Električni otpor,
Jačina električne struje,
Omov zakon,
Vezivanje otpornika

 

 
es23 es22

es20 es21

es19 es18

es24 es17

es16 es14

es13 es15

es12 es11

es10 es9

es6 es8

es7 es5

es4 es3

es2 es1

 

 
Ostavite komentar

Objavljeno od strane na 22. februara 2016. in Fizika +8

 
 
%d bloggers like this: