ogarniam.edu.pl
Klasa
Zacznij naukę →Zacznij →

ogarniam.edu.pl · Fizyka · Jądro atomoweklasa 3 LO · fiszki i quiz: ogarniam.edu.pl/lo/3/fizyka/fizyka-wspolczesna-tresci-fakultatywne/

Fizyka · Jądro atomowe · kl. 3

Fizyka współczesna – treści fakultatywne

Cztery tematy fizyki współczesnej oznaczone w liście wymagań jako fakultatywne (decyduje nauczyciel): promieniowanie termiczne, zastosowania promieniotwórczości, elektrownia jądrowa i ewolucja gwiazd.

ok. 3 min czytania9 fiszek8 pytań w quizie🔊 Posłuchaj notatki

1Promieniowanie termiczne

  • Każde ciało o temperaturze wyższej od zera bezwzględnego wysyła promieniowanie elektromagnetyczne. Im jest gorętsze, tym więcej energii wysyła, a maksimum jego widma przesuwa się ku krótszym falom.
  • Dlatego rozgrzany pręt stalowy świeci najpierw na czerwono, potem na żółto i biało. Ciało człowieka wysyła głównie podczerwień, którą rejestrują kamery termowizyjne.

2Zastosowania promieniotwórczości

  • Medycyna: radioterapia niszczy komórki nowotworowe, znaczniki promieniotwórcze (np. jod-131 w badaniu tarczycy) pokazują pracę narządów, promieniowanie γ sterylizuje sprzęt.
  • Datowanie: pomiar zawartości ¹⁴C pozwala określić wiek szczątków organicznych.
  • Technika: kontrola spoin i grubości materiałów, czujniki dymu z izotopem emitującym cząstki α (ameryk-241).
Sprawdź, czy rozumiesz

Gdy temperatura ciała rośnie, maksimum jego promieniowania termicznego przesuwa się

3Elektrownia jądrowa

Zapamiętaj

Zasada działania: rozszczepienie w reaktorze wydziela ciepło → woda zamienia się w parę → para obraca turbinę → turbina napędza prądnicę. Przemiany energii: jądrowa → wewnętrzna → mechaniczna → elektryczna.

  • Moderator spowalnia neutrony, pręty sterujące pochłaniają ich nadmiar, a grube osłony chronią przed promieniowaniem.
  • Korzyści: brak emisji CO₂ i pyłów podczas pracy, mało paliwa na ogromną ilość energii, stała produkcja niezależna od pogody. Zagrożenia: długożyciowe odpady promieniotwórcze, ryzyko awarii (Czarnobyl 1986, Fukushima 2011), wysokie koszty budowy.
Uwaga na błąd

„elektrownia jądrowa może wybuchnąć jak bomba atomowa”

Paliwo reaktora ma za mało ²³⁵U do wybuchu jądrowego, a reakcja łańcuchowa jest kontrolowana; awarie polegają na przegrzaniu rdzenia i uwolnieniu substancji promieniotwórczych.

4Ewolucja gwiazd

  • Gwiazda powstaje z zapadającego się obłoku gazu i pyłu. Przez większość życia w jej wnętrzu zachodzi synteza wodoru w hel (ciąg główny).
  • Gdy wodór we wnętrzu się wyczerpie, gwiazda puchnie i staje się czerwonym olbrzymem. Gwiazda o masie podobnej do Słońca odrzuca potem zewnętrzne warstwy i kończy jako biały karzeł.
  • Gwiazda wielokrotnie masywniejsza od Słońca kończy wybuchem supernowej; zostaje gwiazda neutronowa albo czarna dziura – obiekt, z którego nie może uciec nawet światło.
Sprawdź, czy rozumiesz

Jak kończy życie gwiazda o masie podobnej do Słońca?

✎Ściąga: Fizyka współczesna – treści fakultatywne

Najważniejsze w pigułce – przeczytaj tuż przed kartkówką lub sprawdzianem.

  • Zasada działania: rozszczepienie w reaktorze wydziela ciepło → woda zamienia się w parę → para obraca turbinę → turbina napędza prądnicę. Przemiany energii: jądrowa → wewnętrzna → mechaniczna → elektryczna.
  • Medycyna: radioterapia niszczy komórki nowotworowe, znaczniki promieniotwórcze (np. jod-131 w badaniu tarczycy) pokazują pracę narządów, promieniowanie γ sterylizuje sprzęt.
  • Datowanie: pomiar zawartości ¹⁴C pozwala określić wiek szczątków organicznych.
  • Technika: kontrola spoin i grubości materiałów, czujniki dymu z izotopem emitującym cząstki α (ameryk-241).
  • Korzyści: brak emisji CO₂ i pyłów podczas pracy, mało paliwa na ogromną ilość energii, stała produkcja niezależna od pogody. Zagrożenia: długożyciowe odpady promieniotwórcze, ryzyko awarii (Czarnobyl 1986, Fukushima 2011), wysokie koszty budowy.

?Quiz: powtórz przed kartkówką

8 pytań w stylu kartkówki i sprawdzianu. Odpowiedz w myślach, potem sprawdź odpowiedź. Rozwiąż quiz z wynikiem – każda odpowiedź ma wyjaśnienie.

  1. Gdy temperatura ciała rośnie, maksimum jego promieniowania termicznego przesuwa się

    1. Aku krótszym falom
    2. Bzawsze w stronę podczerwieni
    3. Cnie przesuwa się
    4. Dku dłuższym falom
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź A: ku krótszym falom – Gorętsze ciało świeci „bielej”, bo rośnie udział krótszych fal.

  2. Kamera termowizyjna rejestruje promieniowanie

    1. Aγ
    2. Bpodczerwone
    3. Crentgenowskie
    4. Dultrafioletowe
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź B: podczerwone – Ciała o temperaturze otoczenia, także człowiek, wysyłają głównie podczerwień.

  3. Który przykład NIE jest zastosowaniem promieniotwórczości?

    1. Aprzesyłanie danych światłowodem
    2. Bczujnik dymu z ameryku-241
    3. Cdatowanie szczątków węglem ¹⁴C
    4. Dradioterapia nowotworów
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź A: przesyłanie danych światłowodem – Światłowód przesyła światło i nie korzysta z rozpadów jąder.

  4. Jaka jest kolejność przemian energii w elektrowni jądrowej?

    1. Amechaniczna → jądrowa → elektryczna → wewnętrzna
    2. Belektryczna → jądrowa → wewnętrzna → mechaniczna
    3. Cjądrowa → wewnętrzna → mechaniczna → elektryczna
    4. Dwewnętrzna → jądrowa → elektryczna → mechaniczna
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź C: jądrowa → wewnętrzna → mechaniczna → elektryczna – Rozszczepienie ogrzewa wodę, para obraca turbinę, a prądnica wytwarza prąd.

  5. Co obraca turbinę w elektrowni jądrowej?

    1. Astrumień neutronów
    2. Bpręty sterujące
    3. Cpara wodna
    4. Dpromieniowanie γ
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź C: para wodna – Ciepło z reaktora zamienia wodę w parę, która napędza turbinę.

  6. Która cecha jest zaletą energetyki jądrowej?

    1. Abrak emisji CO₂ podczas pracy
    2. Bzależność produkcji od pogody
    3. Cniskie koszty budowy
    4. Dbrak odpadów promieniotwórczych
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź A: brak emisji CO₂ podczas pracy – Elektrownia jądrowa nie spala paliw kopalnych, ale wytwarza odpady promieniotwórcze.

  7. Jak kończy życie gwiazda o masie podobnej do Słońca?

    1. Ajako biały karzeł po etapie czerwonego olbrzyma
    2. Bjako czarna dziura
    3. Cwybuchem supernowej
    4. Djako gwiazda neutronowa
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź A: jako biały karzeł po etapie czerwonego olbrzyma – Supernowa, gwiazda neutronowa i czarna dziura to końce gwiazd dużo masywniejszych.

  8. Czym jest czarna dziura?

    1. Agwiazdą, w której skończył się tlen
    2. Bobiektem, z którego nie może uciec nawet światło
    3. Cpustym obszarem kosmosu bez materii
    4. Dciemną planetą bez atmosfery
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź B: obiektem, z którego nie może uciec nawet światło – Powstaje m.in. po wybuchu supernowej bardzo masywnej gwiazdy.

Cały dział „Jądro atomowe”: ściąga i próbny sprawdzian →

Kartkówka albo sprawdzian już blisko?

Rozwiąż quiz z wynikiem i powtórz materiał na fiszkach. Każda odpowiedź ma wyjaśnienie, a postęp zapisuje się bez zakładania konta.

Więcej: Fizyka, klasa 3

Ładunek elektryczny i pole elektryczneKondensator – magazyn energii polaPrawo CoulombaNatężenie pola elektrycznegoEnergia potencjalna, potencjał i napięciePrzewodnik w polu i kondensator płaskiNatężenie, napięcie i prawo OhmaOpór przewodnika i charakterystyki I(U)I prawo Kirchhoffa i napięcia ogniwOpór zastępczy i II prawo KirchhoffaSEM i opór wewnętrzny ogniwaMoc, energia i dane znamionoweCiepło Joule’a–LenzaDioda i instalacja domowaMagnesy i linie pola magnetycznegoIndukcja magnetycznaSiła magnetyczna na ładunek i przewodnik z prądemSiła Lorentza i siła elektrodynamicznaTor cząstki, silnik i przewody równoległeFerromagnetyki i pole magnetyczne ZiemiIndukcja elektromagnetyczna i prądnicaStrumień, SEM indukcji i reguła LenzaPrąd przemiennyWartości skuteczne napięcia i natężeniaTransformator i przesył energiiFale elektromagnetyczne i widmoNatężenie faliDyfrakcja i interferencja na szczelinachSiatka dyfrakcyjnaEfekt Dopplera – wzórZałamanie światła i kąt granicznySoczewki cienkie i obrazyPolaryzacja, prawo Malusa i laserFoton, widma i poziomy energii atomuZjawisko fotoelektryczne i jonizacjaIzotopy i promieniowanie jądroweCzas połowicznego rozpaduDeficyt masy i energia wiązaniaRozszczepienie, synteza i energia gwiazdPromieniowanie jonizujące a organizmDoświadczenia z klasy III i opis wynikuDoświadczenia R, model i uzasadnienieRuch harmoniczny – wychylenie, prędkość, przyspieszenieSprężyna, wahadło, energia i rezonansBilans cieplny i przemiany fazoweGaz doskonały – równanie Clapeyrona i przemianyModel kinetyczny gazu i ciepło moloweSilniki cieplne i II zasada termodynamiki