Τετάρτη 30 Απριλίου 2014

Ηλεκτρομαγνητικά κύματα

Το ηλεκτρομαγνητικό κύμα

 

Ένα ακόμα γέννημα της ανθρώπινης σκέψης

Η έννοια ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΟ ΚΥΜΑ γεννήθηκε μέσα στις λύσεις των εξισώσεων του Maxwell. Πρωτοεμφανίζεται δηλαδή και αυτό ως δημιούργημα της ανθρώπινης σκέψης, σαν μία προφητεία που περίμενε την επαλήθευσή της .  Και επαληθεύτηκε 17 χρόνια μετά.

Δημιουργείται από . .
Σύμφωνα με τη θεωρία του Maxwell το ηλεκτρομαγνητικό κύμα δημιουργείται από κάθε παλλόμενο ηλεκτρικό φορτίο αλλά και γενικότερα από κάθε φορτίο με επιτάχυνση.

Ας αξιοποιήσουμε τη φαντασία μας και ας φέρουμε στο μυαλό μας ένα θετικό σημειακό φορτίο να «κατοικεί» σε ένα σημείο του Σύμπαντος και να είναι ακίνητο ως προς κάποιο σύστημα αναφοράς. Το ηλεκτρικό αυτό φορτίο αποτελεί πηγή ηλεκτρικού πεδίου με δυναμικές γραμμές απολύτως ίσιες, ευθείες που ξεκινούν από αυτό και εξαπλώνονται στο άπειρο. Σε κάθε γεωμετρικό σημείο Α του χώρου η ένταση του ηλεκτρικού αυτού είναι αναλλοίωτη μέσα στο χρόνο και η τιμή της καθορίζεται από το φορτίο πηγή και από τη θέση του γεωμετρικού σημείου Α. 
Σε κάποια στιγμή και για κάποια συγκεκριμένη αιτία το μέχρι τότε ακίνητο ηλεκτρικό φορτίο αρχίζει να κινείται μπρος πίσω, μπρος πίσω . . . να ταλαντεύεται δηλαδή με κάποια συχνότητα. Τι θα συμβεί με τις δυναμικές γραμμές του πεδίου; Θα παραμείνουν ίσιες και αναλλοίωτες; Και αν υποθέσουμε ότι βρίσκεσαι τρεις χιλιάδες χιλιόμετρα μακριά από το παλλόμενο φορτίο, πότε θα «πάρεις το μήνυμα» ότι το σημειακό φορτίο ταλαντεύεται; Η Οι εξισώσεις του Maxwell μας λένε ότι οι δυναμικές γραμμές δεν θα είναι πλέον ευθείες και αναλλοίωτες αλλά θα κινούνται σα φίδια,  ένταση του ηλεκτρικού πεδίου σε ένα ορισμένο σημείο θα αυξομειώνεται περιοδικά, ενώ θα έχει ταυτόχρονα δημιουργηθεί και μαγνητικό πεδίο παλλόμενο. Όσο για το ποτέ θα φθάσει σε σένα το μήνυμα μας λένε ότι αυτό θα γίνει σε ένα χιλιοστό του δευτερολέπτου. Το μήνυμα θα ταξιδέψει με την ταχύτητα του φωτός

Περιγράφεται
η Άλγεβρα. Σε ένα απλό μοντέλο εξάπλωσης κατά μία διεύθυνση,  οι τιμές της έντασης του ηλεκτρικού πεδίου υπακούουν στην Ε = Εmaxημω (t – x/c) και οι τιμές της έντασης του μαγνητικού πεδίου  Β = Βmaxημω(t – x/c).
Η συχνότητα του κύματος θα είναι ίση με τη συχνότητα της πηγής. Όσο για την ταχύτητα με την οποία διαδίδεται το ηλεκτρομαγνητικό κύμα, η λύση των εξισώσεων του Maxwell μας
αποκαλύπτει ότι θα είναι ίση με το οποιοδήποτε πηλίκο του   Εmax και του Βmax       Εmax =cΒmax 
Η τιμή όμως η οποία προκύπτει είναι ένα αποτέλεσμα εντυπωσιακό. Η ταχύτητα θα είναι ίση με την ταχύτητα του φωτός.

η Γεωμετρία. Αν χρησιμοποιήσουμε τη γεωμετρική έννοια ΚΥΜΑΤΙΚΗ ΑΚΤΙΝΑ, μπορούμε να πούμε ότι , κατά τη διάδοση του ηλεκτρομαγνητικού κύματος, εκτός του ότι το διάνυσμα Ε είναι πάντα κάθετο στο διάνυσμα Β, θα είναι και τα δύο κάθετα στην κυματική ακτίνα.


Σε κάθε δηλαδή σημείο του χώρου έχουμε μία γεωμετρική αναπαράσταση με ένα τρισορθογώνιο. Το διάνυσμα Ε , το διάνυσμα Β και η κυματική ακτίνα είναι ανά δύο μεταξύ
τους κάθετα.  
                                
    

Ορισμένα applets με ξεχωριστό ενδιαφέρον

Ίσως όμως το καλύτερο είναι αυτό των Γάλλων του Πανεπιστημίου Lemans

καθώς και το επόμενο με το παλλόμενο φορτίο



Πηγή: Κασσέτας

Δευτέρα 7 Απριλίου 2014

Διαγωνισμός Φυσικής



ΔΕΛΤΙΟ ΤΥΠΟΥ- ΕΝΗΜΕΡΩΤΙΚΟ
              ΘΕΜΑ: « Διαγωνισμός ΦΥΣΙΚΗΣ έτους 2014 για μαθητές Γυμνασίων & Δημοτικών»
Προς εκπαιδευτικούς, γονείς, μαθητές
      Το Παράρτημα Κεντρικής & Δυτικής Μακεδονίας της Ένωσης Ελλήνων Φυσικών διοργανώνει και για φέτος,  τον  Διαγωνισμό Φυσικής 2014, ο οποίος  διοργανώνεται από το 1979, για τους μαθητές της Ε’ και ΣΤ’ Τάξης  Δημοτικού (35η χρονιά) και για τις τάξεις Β΄ και Γ΄  Γυμνασίου από το 2009 ( δηλαδή για 6η συνεχή χρονιά ) ενώ για πρώτη φορά φέτος θα πραγματοποιηθεί για τους μαθητές της Α΄ Γυμνασίου.
Ο Διαγωνισμός κάθε χρονιά είναι  γραπτός και αξιολογεί τόσο τις γνώσεις των παιδιών στη διδακτέα ύλη της Φυσικής της τάξης τους, όσο και τη γενικότερη αντίληψή τους πάνω σε θέματα σχετικά με την επιστήμη αυτή.
Δεν υπάρχει κανένας περιορισμός στον αριθμό συμμετοχής των μαθητών από τα σχολεία.
Οι μαθητές που θα διαγωνισθούν, οφείλουν να βρίσκονται την ημέρα και ώρα εξέτασης 30 τουλάχιστον λεπτά νωρίτερα, χωρίς περιθώρια καθυστερήσεων. Την ευθύνη για τη μετακίνηση προς και από το χώρο της διεξαγωγής του διαγωνισμού, έχουν οι γονείς ή οι κηδεμόνες των μαθητών, οι οποίοι και θα πρέπει να είναι σύμφωνοι με τη συμμετοχή των παιδιών τους στον εν λόγω διαγωνισμό. 
Πρέπει να γράψουν τις απαντήσεις των θεμάτων με στυλό μπλε ή μαύρο, ενώ το μολύβι μπορεί να χρησιμοποιηθεί μόνο στο πρόχειρο. Απαγορεύεται η χρήση διορθωτικού και η κατοχή κινητών τηλεφώνων κατά την διάρκεια της εξέτασης.
Eγγραφή των μαθητών
Η εγγραφή των μαθητών στον Διαγωνισμό θα γίνει μόνον με ηλεκτρονικό τρόπο και αποκλείεται κάθε άλλη εγγραφή τους, παρά μόνο η εγγραφή τους στην ηλεκτρονική διεύθυνση  www.eefthes.gr  στην ειδική θέση για κάθε τάξη ξεχωριστά έως και την 9.5.2014 για το Δημοτικό και  10.5.2014 για το Γυμνάσιο. 

Επιτροπή Θεμάτων
Τα θέματα θα τα φέρει την ώρα έναρξης του διαγωνισμού στον χώρο του διαγωνισμού η Επιτροπή Θεμάτων του Διαγωνισμού.
Ό τόπος διεξαγωγής
Ό τόπος διεξαγωγής θα είναι στο 12ο  ΓΕΛ Θεσσαλονίκης                                   (ΑΛ. ΣΠΑΝΟΥ 2, ΑΝΩ ΤΟΥΜΠΑ, έξοδος Άνω Τούμπας από περιφερειακό, ύψος Κων/πολίτικα ) και ο χρόνος της προκήρυξης του Διαγωνισμού είναι σύμφωνα με το παρακάτω πρόγραμμα:
ΣΑΒΒΑΤΟ 10η Μαίου 2014
Α΄ Γυμνασίου: 9.00 -11.00πμ (2 ώρες)
Β΄  & Γ΄ Γυμνασίου: 11.15-13.15μμ (2 ώρες) 
ΚΥΡΙΑΚΗ 11η Μαίου 2014
Ε΄    Δημοτικού: 9.00 -11.00πμ (2 ώρες)
ΣΤ΄ Δημοτικού: 11.15-13.15μμ (2 ώρες)  

 Η Διοικούσα Επιτροπή  (Δ.Ε.) του παραρτήματος
της Ε.Ε.Φ  Κ. & Δ. Μακεδονίας






Τετάρτη 2 Απριλίου 2014

Απρίλης.............καλό μήνα........


Διονύσιος Σολωμός, «Ελεύθεροι πολιορκημένοι»
(απόσπασμα)
 «Ο  Απρίλης  με  τον  Έρωτα  χορεύουν  και  γελούνε,
Μάγεμα  η  φύσις  κι  όνειρο  στην  ομορφιά  και  χάρη,
Η  μαύρη  πέτρα  ολόχρυση  και  το  ξερό  χορτάρι`
Με  χίλιες  βρύσες  χύνεται,  με  χίλιες  γλώσσες  κρένει`
Όποιος  πεθαίνει  σήμερα  χίλιες  φορές  πεθαίνει.
Τρέμ’  η  ψυχή  και  ξαστοχά  γλυκά  τον  εαυτό  της…
 Έστησ’  ο  Έρωτας  χορό  με  τον  ξανθόν  Απρίλη,
Κι  η  φύσις  ηύρε  την  καλή  και  τη  γλυκιά  της  ώρα,
Και  μες  στη  σκιά  που  φούντωσε  και  κλει  δροσιές  και  μόσχους
Ανάκουστος  κιλαϊδισμός  και  λιποθυμισμένος.
Νερά  καθάρια  και  γλυκά,  νερά  χαριτωμένα,
Χύνονται  μες  την  άβυσσο  τη  μοσχοβολισμένη,
Και  παίρνουνε  το  μόσχο  της,  κι  αφήνουν  τη  δροσιά  τους, 
Κι  ούλα  στον  ήλιο  δείχνοντας  τα  πλούτια  της  πηγής  τους,
Τρέχουν  εδώ,  τρέχουν  εκεί,  και  κάνουν  σαν  αηδόνια.
Εξ’  αναβρύζει  κι  η  ζωή  σ’  γη,  σ’  ουρανό  σε  κύμα.
Αλλά  στης  λίμνης  το  νερό,  π’  ακίνητό  ‘ναι  κι  άσπρο,
Ακίνητ’  όπου  κι  αν  ιδείς,  και  κάτασπρ’  ως  τον  πάτο,
Με  μικρόν  ίσκιον  άγνωρον  έπαιξ’  η  πεταλούδα,
Που  ‘χ’  ευωδίσει  τς  ύπνους  της  μέσα  στον  άγριο  κρίνο.
Αλαφροίσκιωτε  καλέ,  για  πες  απόψε  τι  ‘δες`
Νύχτα  γιομάτη  θαύματα,  νύχτα  σπαρμένη  μάγια!
Χωρίς  ποσώς  γης,  ουρανός  και  θάλασσα  να  πνένε,
Ούδ’  όσο  καν’  η  μέλισσα  κοντά  στο  λουλουδάκι,
Γύρου  σε  κάτι  ατάραχο   π’  ασπρίζει  μες  στη  λίμνη,
Μονάχο  ανακατώθηκε  το  στρογγυλό  φεγγάρι,
Κι  όμορφη  βγαίνει  κορασιά  ντυμένη  μες  το  φως  του.»