Tímy

Fyzika

Fyzika je súčasťou prírodných vied. Zaoberá sa štúdiom hmoty, jej štruktúrou a pohybom, ako aj základnými a všeobecnými prírodnými zákonmi. Výučba tohto predmetu pomáha študentom aplikovať vedomosti, ktoré nadobudli v technických a vedeckých odboroch.

od Mia Lukáčová

Obsah
Albert Einstein

Online štúdium tohto predmetu pomáha študentom zlepšiť ich školské zlepšiť známky, vyhrať akademické súťaže, úspešne absolvovať skúšky, prihlásiť sa na univerzity na fyzikálne a matematické programy a získať vhodné povolanie.

Štúdium fyziky je dôležité aj pre dospelých. Často musia študovať tento predmet, aby sa rekvalifikovali v určitej špecializácii, postúpili v kariére a mohli pracovať v nových profesiách. Dospelí sa dozvedia o najnovšom vývoji vo fyzike a jeho vplyve na iné oblasti vedy. Mnohí dospelí a starší ľudia sa snažia prehĺbiť svoje vedomosti z fyziky, aby lepšie pochopili svet a mohli sa ďalej rozvíjať.

Fyzika: Čo sa vyučuje v škole?

Aby ste sa mohli hlboko ponoriť do prírodných vied, je potrebné najskôr sa naučiť základy a postupovať od jednoduchého k zložitému. Školský učebný plán ponúka žiakom nasledujúce témy:

  1. Mechanika, ktorá sa delí na dynamiku a kinematiku. Kinematika opisuje priestorové a časové vlastnosti pohybu bez ohľadu na hmotnosť telesa alebo sily, ktoré naň pôsobia. Pôsobenie síl sa študuje v dynamike, ktorá sa ďalej delí na statiku a kinetiku.
  2. Optika, odvetvie fyziky zaoberajúce sa povahou optického žiarenia (svetla), skúma procesy emisií svetla, lomu svetla v rôznych médiách a jeho interakciu s hmotou.
  3. Termodynamika, odvetvie fyziky, ktoré sa zaoberá teplom, prácou a teplotou a ich vzťahom k energii, entropii a fyzikálnym vlastnostiam hmoty a žiarenia.
  4. Elektrina (alebo elektrotechnika), ktorá sa zaoberá elektrickými nábojmi, elektricky nabitými telami, magnetizmom, elektrickými prúdmi a ich účinkami, zákonmi v elektrických obvodoch, výrobou a premenou elektrickej energie energie, elektrickými obvodmi a komponentmi, ako aj elektromagnetickými osciláciami a vlnami.
  5. Atómová, jadrová a časticová je odvetvím fyziky, ktoré sa zaoberá štruktúrou atómu, jeho obalom a jadrom, ako aj štruktúrou hmoty v najmenšom meradle podľa takzvaného štandardného modelu. Ďalšie témy zahŕňajú ionizujúce žiarenie a rádioaktívny rozpad atómových jadier, ako aj jadrové premeny prostredníctvom jadrového štiepenia a jadrovej fúzie.
  6. Kvantová fyzika je odvetvie teoretickej fyziky, ktoré sa zaoberá správaním a interakciami najmenších častíc a objektov v atómovej a subatómovej oblasti.

    Na čo je nám fyzika | Juraj Tekel

Niektoré témy sa preberajú iba v rámci profilu matematika a prírodné vedy. Každá spolková krajina má svoj vlastný učebný plán. Tu sú príklady učebných plánov Severného Porýnia-Vestfálska a Saska.

Prínos nemeckých vedcov k rozvoju fyziky

Nemecko dalo svetu mnoho vynikajúcich vedcov v mnohých odboroch a fyzika nie je výnimkou. Niektorí z najznámejších nemeckých fyzikov sú zhrnutí v nasledujúcej (neúplnej) tabuľke. Nositelia Nobelovej ceny sú označení žltou farbou.

Meno

Životopisné informácie

Najvýznamnejšie úspechy

Hermann von Helmholtz

1821–1894

  • Pokroky v mnohých oblastiach výskumu, vrátane elektrodynamiky, optiky a termodynamiky;
  • Vynález oftalmoskopu a Helmholtzovej cievky;
  • Dôležité dielo s názvom „O zachovaní sily“ (1847). Bol to Helmholtz, kto ako prvý jasne sformuloval zákon zachovania energie a s pomocou vedeckých metód ho presvedčivo dokázal.

Rudolf Clausius

1822–1888

  • Jeden zo zakladateľov termodynamiky;
  • Druhý zákon termodynamiky, ktorý hovorí, že teplo nemôže prúdiť z chladnejšieho telesa do teplejšieho bez ďalších zmien;
  • Formulácia pojmu entropia (1865);
  • Prínos k kinetickej teórii plynov.

Gustav Kirchhoff

1824–1887

  • S pomocou uzlových a sieťových vzorcov položil základy elektrickej spínacej techniky;
  • Spolu s Robertom Bunsenom (1859) vyvinul spektrálnu analýzu;
  • Priekopnícka práca vo výskume čierneho telesa, ktorá položila základy kvantovej mechaniky;
  • Prínos k teórii grafov v matematike a iných oblastiach fyziky (napr. teória dosiek a optika).

Heinrich Hertz

1857–1894

  • Experimentálny dôkaz existencie elektromagnetických vĺn, potvrdzujúci teóriu Jamesa Clerka Maxwella, a výskum rádiových vĺn;
  • Položenie základov pre pochopenie fotoelektrického javu, ktorý neskôr vysvetlil Albert Einstein;
  • Prispel k pochopeniu kontaktnej mechaniky, najmä deformácie pevných látok pod tlakom.

Wilhelm Röntgen

1845–1893

  • Náhodný objav röntgenového žiarenia v roku 1895 počas experimentov s katódovými lúčmi;
  • Technika rádiografie a rozsiahly výskum röntgenových lúčov a ich vlastností, ktorý položil základy pre ďalší pokrok v rádiológii a fyziky žiarenia.

Max Planck

1858–1947

  • Kvantová hypotéza, ktorá tvrdí, že energia je emitovaná alebo absorbovaná v diskrétnych balíkoch, známych ako „kvantá“, a ktorá tvoria základ kvantovej teórie;
  • Planckov zákon žiarenia, ktorý opisuje spektrálne rozloženie elektromagnetického žiarenia emitovaného čiernym telesom pri určitej teplote;
  • Planckova konštanta, ktorá spája energiu fotónu s jeho frekvenciou a je tak kľúčovou konštantou v kvantovej mechanike;
  • Významné príspevky k štatistickej mechanike a teoretickému rámcu pre pochopenie správania častíc v mikroskopických systémoch.

Arnold Sommerfeld

1868–1951

  • Rad dôležitých výsledkov v rámci „starej kvantovej teórie“, ktorá predchádzala modernej kvantovej mechanike: najmä zovšeobecnenie a zdokonalenie Bohrův atomový model a objav určitých spektroskopických zákonov;
  • Príspevky k semiklasickej teórii kovov, klasickej elektrodynamike, teórii elektrónov, špeciálnej teórii relativity, hydrodynamike, technickej a matematickej fyzike;
  • Založil veľkú školu teoretickej fyziky, autor viacerých učebníc v tejto oblasti.

Emmy Noetherová

1882–1935

  • Hlboký pohľad na základné prepojenie medzi symetriami a princípmi zachovania v klasickej a kvantovej fyzike (Noetherova veta, 1918);
  • Aplikácia abstraktných matematických pojmov v teoretickej fyzike, ktorá revolučným spôsobom zmenila chápanie základných princípov a viedla k pokroku v kvantovej mechanike a teórii poľa.

Max Born, Pascual Jordan a Werner Heisenberg

1882–1970, 1902–1980, 1901–1976

  • Vývoj maticovej mechaniky, ktorá poskytla základné poznatky o matematickom vyjadrení kvantovej mechaniky;
  • Max Born sformuloval Bornovo pravidlo, základný princíp opisujúci, ako vypočítať pravdepodobnosti výsledkov kvantových meraní;
  • Werner Heisenberg zaviedol do kvantovej mechaniky princíp neurčitosti, ktorý obmedzuje presnosť určitých meraní.

Hans Bethe

1906–2005

  • Teória hviezdnej nukleosyntézy, ktorá vysvetľuje, ako sa prvky tvoria vo vnútri hviezd prostredníctvom jadrových fúznych reakcií;
  • Rozhodujúca úloha v projekte Manhattan, kde poskytol teoretické poznatky o jadrovom štiepení a vývoji atómovej bomby;
  • Významný prínos pre kvantovú elektrodynamiku, najmä pre pochopenie javov, ako je Lambov posun.

Výhody online zdrojov pre výučbu fyziky

Online kurzy fyziky sa od školských osnov líšia svojím personalizovanejším prístupom. Vzdelávacie portály ponúkajú:

  • komplexnú a konzistentnú prezentáciu učebných materiálov od základov;
  • prehľadný štýl prezentácie, ktorý zahŕňa použitie videoklipov, tabuliek a diagramov;
  • široký výber vizuálnych príkladov na vysvetlenie danej témy;
  • špeciálne vyvinuté cvičenia pre každú tému s podrobnými vysvetleniami.

Tieto webové stránky zhromažďujú množstvo informácií z najlepších učebníc, príručiek a pracovných zošitov.

Populárne webové stránky na štúdium fyziky

Vyberte si zdroj, ktorý je pre vaše štúdium fyziky najvhodnejší a najúčinnejší. Jednou z najobľúbenejších možností je coursera.org. Táto webová stránka vám umožňuje samostatne študovať celý školský program v zaujímavej prezentácii. Po absolvovaní kurzu systém vydá elektronický certifikát potvrdzujúci, že ste úspešne absolvovali internú skúšku. Certifikát môže byť užitočný pri podávaní prihlášky na štúdium fyziky a matematiky.

Scio - Komplexný online kurz fyziky od Scio určený pre stredoškolákov a záujemcov o prijímacie skúšky či maturitu. Obsahuje viac ako 50 lekcií, ktoré pokrývajú mechaniku, molekulovú fyziku, elektrinu a magnetizmus, optiku, fyziku mikrosveta, atómovú a jadrovú fyziku. Kurz je vhodný na prehĺbenie vedomostí a prípravu na dôležité skúšky.

Skillmea - Slovenský online kurzový cyklus fyziky pre stredné školy zameraný na systematický výklad učiva. Prvý kurz pokrýva úvodné pojmy, meranie fyzikálnych veličín a jednotky. Séria pokračuje ďalšími časťami (napr. mechanika), ktoré nadväzujú a rozširujú učivo. Tento kurz je vhodný na strukturované samoštúdium fyziky.

Motion Mountain - Voľne dostupná interaktívna učebnica fyziky po slovensky – vysvetľuje základné koncepty fyziky (pohyb, energia, kvantová fyzika atď.) zábavným a pútavým spôsobom. Nie je to kurz v tradičnej forme, ale je to free študijný materiál, ideálny ako podporný zdroj pri učení.