Κυριακή, 29 Σεπτεμβρίου 2019

Σαν σήμερα ... 1901, γεννήθηκε ο Enrico Fermi.



Enrico Fermi

Σαν σήμερα, στις 29 Σεπτεμβρίου 1901, γεννήθηκε στη Ρώμη ο Ιταλοαμερικανός φυσικός  Enrico Fermi (Ενρίκο Φέρμι). 
Ήταν το τρίτο παιδί του Alberto Fermi, διευθυντή στην υπηρεσία των ιταλικών σιδηροδρόμων και της Ida de Gattis, που ήταν δασκάλα. Από μικρό παιδί, μαζί με τον κατά ένα χρόνο μεγαλύτερο αδερφό του Giulio, τους άρεσε να φτιάχνουν ηλεκτρικούς κινητήρες και να παίζουν με ηλεκτρικά και μηχανικά παιχνίδια.
Από τις πρώτες επαφές του Φέρμι με τη Φυσική ήταν όταν ανακάλυψε το βιβλίο "Elementorum Physicae Mathematicae" ("Στοιχεία Μαθηματικής Φυσικής") στη βιβλιοθήκη Campo dei Fiori στη Ρώμη, μια έκδοση 900 σελίδων του 1840 στα Λατινικά, γραμμένη από τον Ιησουίτη καλόγερο Andrea Caraffa.
Το ενδιαφέρον του γύρω από τα Μαθηματικά και τη Φυσική ενισχύθηκαν από τον οικογενειακό φίλο Adolfo Amidei που τον τροφοδοτούσε με σχετικά βιβλία, αλλά και από τη συνεργασία με το φίλο του Enrico Persico, που είχε παρόμοια με αυτόν ενδιαφέροντα.


Ο Ενρίκο Φέρμι το 1917.

Ο Φέρμι τελείωσε το γυμνάσιο τον Ιούλιο του 1918 και με την προτροπή του Amidei αποφάσισε να γραφτεί στη Scuola Normale Superiore στην ΠίζαΟι γονείς του δεν ήθελαν να τον αφήσουν να φύγει από τη Ρώμη, γιατί πριν τρία χρόνια είχαν χάσει τον Giulio κατά τη διάρκεια μιας χειρουργικής επέμβασης στον λάρυγγα. Τελικά πείστηκαν να του το επιτρέψουν και παρά τη δυσκολία των κατατακτήριων εξετάσεων, ήρθε πρώτος. Μάλιστα, ο καθηγητής Giuseppe Pittarelli από το Πανεπιστήμιο Sapienza της Ρώμης που τον εξέτασε, πρόβλεψε ότι ο Fermi θα γινόταν ένας εξαιρετικός φυσικός στο μέλλον.   

Ο Φέρμι (άκρη δεξιά) και η παρέα της οδού Panisperna
(από αριστ.) Oscar D'Agostino, Emilio Segrè, 

Edoardo Amaldi, Franco Rasetti.   

Το 1921 κι ενώ βρισκόταν στο τρίτο έτος των σπουδών του, δημοσίευσε στο περιοδικό Nuovo Cimento την πρώτη του επιστημονική εργασία με τίτλο "Sulla dinamica di un sistema rigido di cariche elettriche in moto traslatorio" ("Σχετικά με τη δυναμική ενός συμπαγούς συστήματος ηλεκτρικών φορτίων στη μεταφορική κίνηση").

Τον Ιούλιο του 1922, σε ηλικία μόλις 21 ετών, πήρε το πτυχίο laurea (αντίστοιχο του σημερινού διδακτορικού) με θέμα της εργασίας του "A theorem on probability and some of its applications" ("Ένα θεώρημα για την πιθανότητα και ορισμένες από τις εφαρμογές του" ). Η διατριβή είχε πειραματικό θέμα για την περίθλαση των ακτίνων Χ

Ο Paul Ehrenfest με τους μαθητές του στο Leiden το 1924.
(Από αριστ.) Gerhard Heinrich Dieke, Samuel Abraham Goudsmit, 
Jan Tinbergen, Paul Ehrenfest, Ralph Kronig και Enrico Fermi.


Το 1923, με υποτροφία του ιταλικού υπουργείου Εθνικής Παιδείας, βρέθηκε για μερικούς μήνες στη Γερμανία στο Πανεπιστήμιο του Göttingen δίπλα στον καθηγητή Max Born. Στη συνέχεια το 1924, με υποτροφία του Ιδρύματος Rockefeller μετακινήθηκε στο Πανεπιστήμιο του Leiden στην Ολλανδία, όπου εργάστηκε με τον καθηγητή  Paul  Ehrenfest. Σ' αυτό το διάστημα είχε την ευκαιρία να συναντήσει μερικά από τα πιο λαμπερά ονόματα της εποχής όπως τον Heisenbergτον Lorentz, τον Einstein κ.α. Βέβαια, αξίζει να επισημάνουμε ότι δεν έδειξε να ταιριάζει με το πομπώδες στυλ των Γερμανών επιστημόνων, αφού απεχθανόταν κάθε μορφή επίδειξης και εντυπωσιασμού, τασσόμενος πάντα υπέρ της απλότητας και της διαύγειας. 

1938 στη Στοκχόλμη κατά την απονομή του Νόμπελ Φυσικής.
Δίπλα στον Ενρίκο Φέρμι η Pearl Buck (Περλ Μπακ),
νικήτρια του Νόμπελ Λογοτεχνίας. 

Το 1924, επιστρέφοντας ο Φέρμι στην Ιταλία, ξεκίνησε την πανεπιστημιακή του καριέρα με τη διδασκαλία Μαθηματικής Φυσικής και Θεωρητικής Μηχανικής στο Πανεπιστήμιο της Φλωρεντίας. Στη συνέχεια προσπάθησε να πάρει θέση καθηγητή Μαθηματικής Φυσικής στα πανεπιστήμια του Κάλιαρι ή της Σαρδηνίας, αλλά την έχασε από τον Giovanni Giorgi
Το 1926 πήρε θέση ως καθηγητής Θεωρητικής Φυσικής στο Πανεπιστήμιο Sapienza της Ρώμης, μία από τις τρεις τέτοιες θέσεις που δημιουργήθηκαν για πρώτη φορά στην Ιταλία. Μέσα σε μικρό χρονικό διάστημα κατόρθωσε ν' αναπτύξει μια στατιστική μέθοδο για την πρόβλεψη των χαρακτηριστικών των ηλεκτρονίων με βάση την απαγορευτική αρχή του Πάουλι. 


Ο Ενρίκο Φέρμι με τη σύζυγό του Laura (Capon), 
ιστορικό και συγγραφέα, στο ANL το 1954.

Το μόνιμο πλέον παρατσούκλι που απέκτησε μέσα στην πανεπιστημιακή κοινότητα ήταν "il Papa" ("ο Πάπας"). Η Βασιλική Ακαδημία της Ιταλίας αναγνωρίζοντας το ταλέντο του  τον εξέλεξε ως μέλος της στην ηλικία μόλις των 25 ετών. Έτσι, γύρω από τον Fermi σχηματίστηκε μια ομάδα νέων Φυσικών (Edoardo AmaldiBruno PontecorvoEttore MajoranaEmilio Segrè και Franco Rasetti), η "Via Panisperna boys" όπως λέγονταν χαϊδευτικά, από το δρόμο που βρισκόταν το Ινστιτούτο Φυσικής στη Ρώμη. 

Παρόλο που το 1929 έγινε μέλος του ιταλικού φασιστικού κόμματος, αργότερα εναντιώθηκε σ' αυτό, επειδή το 1938 ο Μουσολίνι πέρασε ρατσιστικούς νόμους που φόβισαν την οικογένεια του Φέρμι, αφού η γυναίκα του Laura ήταν εβραϊκής καταγωγής. Με την Laura είχαν παντρευτεί το 1928 και απέκτησαν δύο παιδιά, την Nella (1931) και τον Giulio (Judd, 1936).

Ο Ενρίκο Φέρμι με τον Werner Heisenberg και 
τον Wolfgang Pauli στη λίμνη της Γενεύης.

Το 1938 ο Ενρίκο Φέρμι, σε ηλικία μόλις 37 ετών, πήρε το Nobel Φυσικής για την "ανακάλυψη ύπαρξης νέων ραδιενεργών στοιχείων που παράγονται από την εκπομπή νετρονίων και για την συναφή ανακάλυψη των πυρηνικών αντιδράσεων που δημιουργούνται από τα βραδέως κινούμενα νετρόνια". 
Η κυβέρνηση Μουσολίνι τού έδωσε άδεια να μεταβεί στη Σουηδία για να παραλάβει το βραβείο, αλλά στη συνέχεια, η οικογένεια Φέρμι ποτέ δεν επέστρεψε στην Ιταλία. Από τη Στοκχόλμη συνέχισε το ταξίδι της για τις ΗΠΑ, φτάνοντας στη Νέα Υόρκη στις 2 Ιανουαρίου 1939. 

Η ομάδα που πέτυχε την πρώτη αυτοσυντηρούμενη 
πυρηνική αντίδραση. Φέρμι (1η σειρά, αρ.), 
Herb Anderson  (1η σειρά, δεξ.),
δίπλα του ο Leo Szilard και η Leona Woods Marshall
.

Δέχτηκε αμέσως θέση στο Πανεπιστήμιο Columbia στη Νέα Υόρκη, όπου ήδη είχε δώσει διαλέξεις το 1936. 
Στις 25 Ιανουαρίου 1939, στο  Pupin Hall του Πανεπιστημίου Columbia, μια επιστημονική ομάδα με τον Φέρμι μέσα πέτυχε, για πρώτη φορά σε αμερικάνικο έδαφος, την πραγματοποίηση αντίδρασης πυρηνικής διάσπασης. 
Λίγο αργότερα, στις 18 Μαρτίου 1939, σε μια ομιλία του στο υπουργείο Ναυτικών των ΗΠΑ, ο Φέρμι είχε την ευκαιρία να είναι ένας από τους πρώτους επιστήμονες που προειδοποίησαν την ηγεσία του στρατού για ό,τι μπορούσε να συμβεί μετά την επιτυχή διάσπαση της ύλης.


Η φωτογραφία της ταυτότητας του Φέρμι 
στο Λος Άλαμος, για το πρόγραμμα Μανχάταν.

Στη συνέχεια ο Fermi και η ομάδα του μετακινήθηκαν στο Πανεπιστήμιο του Σικάγου, όπου είχε αποφασιστεί να φτιαχτεί ο πρώτος πυρηνικός αντιδραστήρας. Έτσι, στις 2 Δεκεμβρίου 1942 λειτούργησε ο Chicago Pile-1, ο πρώτος πυρηνικός αντιδραστήρας στον κόσμο. 
Ακολούθησε η λειτουργία του δεύτερου αντιδραστήρα X-10 Graphite Reactor που ήταν συνεχούς λειτουργίας.

Ο Ενρίκο Φέρμι στο Λος Άλαμος. Πίσω του (με το τσιγάρο)
 διακρίνεται ο Οπενχάϊμερ και δεξιά του Οπενχάϊμερ, 
ο νεαρός τότε Ρίτσαρντ Φάινμαν.
(gettyimages)

Το 1944 ο Φέρμι απέκτησε την αμερικανική υπηκοότητα κι έγινε Αμερικανός πολίτης.
Στα μέσα του 1944, ο Robert Oppenheimer έπεισε τον Fermi να μετακομίσει στο εργαστήριο του Los Alamos στο Νέο Μεξικό, για να συμμετάσχει στο πρόγραμμα Manhattan, για την κατασκευή της ατομικής βόμβας. 
Παρά το γεγονός ότι η σύσταση της επιστημονικής επιτροπής (Oppenheimer,  Compton,  Lawrence, Fermi) για τη χρήση της ατομικής βόμβας ήταν να γίνει  απροειδοποίητα σε βιομηχανικό στόχο, έμαθαν αργότερα για τη ρίψη της βόμβας στη Χιροσίμα και το Ναγκασάκι.   
Μετά την ρίψη των ατομικών βομβών στην Χιροσίμα και το Ναγκασάκι, η αδελφή του έγραψε στον Φέρμι από την Ιταλία πόσο έκπληκτη ήταν μ' αυτό που είχε κάνει και κατέληξε πικρά: "Σε παραδίδω στο Θεό".


9 Ιουνίου 1945, συνάντηση για τον εορτασμό της έναρξης 
λειτουργίας του Ινστιτούτου Πυρηνικών Σπουδών 
και του Ινστιτούτου Μετάλλων, στο Πανεπιστήμιο του Σικάγου. 
(Καθιστοί, από αριστ.) W H ZachariasenHarold C Urey
Cyril SmithEnrico Fermi και Samuel K Allison
(Όρθιοι, από αριστ.) Edward Teller, Thorfin Hogness
Walter ZinnClarence Zener
Joseph E Mayer, Philip W Schutz, R H Christ και Carl Eckhart.
(gettyimages)

Στις 1 Ιουλίου 1945 ανέλαβε καθηγητής στο Πανεπιστήμιο του Σικάγου, χωρίς να εγκαταλείψει τη θέση του ως διευθυντής του Argonne National Laboratory (ANL), όπου είχε από παλαιότερα μεταφερθεί ο αντιδραστήρας Chicago Pile-1. 
Ασχολήθηκε με τη φυσική των υψηλών ενεργειών και ιδιαίτερα με την αλληλεπίδραση πιονίου - νουκλεονίου. 

Προς το τέλος της σύντομης ζωής του προσπάθησε να συμβουλέψει την κοινωνία σχετικά με τους κινδύνους της πυρηνικής τεχνολογίας.
Πέθανε στις 28 Νοεμβρίου 1954 στο Σικάγο των ΗΠΑ σε ηλικία μόλις 53 ετών, από καρκίνο στο στομάχι. Τάφηκε στο Oak Woods Cemetery

Τιμήθηκε μ' ένα πλήθος βραβείων από κυβερνήσεις και ιδρύματα στις ΗΠΑ και άλλες χώρες. Η συνεισφορά του Φέρμι ήταν εξαιρετική τόσο στο θεωρητικό όσο και στο πειραματικό πεδίο.

25 Οκτωβρίου 1949, ο Ενρίκο Φέρμι κατά τη διάρκεια 
διάλεξης στο Ινστιτούτο Domegani του Μιλάνου.
(gettyimages)

Σίγουρα το όνομα του Ενρίκο Φέρμι δεν είναι τόσο διάσημο όσο του Einstein, του  Hawking ή του Feynman, αλλά η προσφορά του στο θεωρητικό και πειραματικό μέρος της Φυσικής ήταν πολύ σημαντική. Δεν είναι τυχαίο ότι είχε τη φήμη του αλάνθαστου και στην Αμερική θεωρείτο "ο τελευταίος που γνώριζε τα πάντα" (από αυτό και ο τίτλος της τελευταίας βιογραφίας του).
Όπως λέγεται, ήταν ένας ταλαντούχος δάσκαλος και φυσικός ηγέτης. Ήταν γενναιόδωρος με τους νεότερους συναδέλφους του δεχόμενος να μην εμφανίζεται το όνομά του σε κοινές εργασίες, για να μην τους επισκιάζει.
Η επιμονή του στην προσωπική μεταφορά ραδιενεργών δειγμάτων για την ομάδα του,  πιθανόν να έπαιξε ρόλο στον πρόωρο θάνατό του από καρκίνο.


Το λάθος στον τύπο (πάνω από το κεφάλι του)
που έγραψε ο Ενρίκο Φέρμι. (Διαβάστε σχετικά παρακάτω).

Χαρακτηριστικά, ο Βρετανός ιστορικός της Φυσικής C. P. Snow έγραψε: "Αν ο Φέρμι είχε γεννηθεί λίγα χρόνια νωρίτερα, κάποιος θα μπορούσε να τον φανταστεί να ανακαλύπτει το ατομικό μοντέλο του Rutherford και μετά να αναπτύσσει τη θεωρία του Bohr για το άτομο του υδρογόνου. Αν αυτό ακούγεται υπερβολικό, τότε κάθε τι που είναι σχετικό με τον Φέρμι μπορεί να ακούγεται υπερβολικό".
Η πρωτοφανής διαίσθηση ("intuito fenomenale") του Φέρμι και η σχεδόν αλάθητη πρόβλεψη των αποτελεσμάτων των πειραμάτων του ήταν χαρακτηριστικά που οδήγησαν τους συναδέλφους του στο Πανεπιστήμιο της Ρώμης να του δώσουν τον χαρακτηρισμό  «Πάπας». Ένας από τους απόφοιτους φοιτητές του είπε με θαυμασμό: «ο Φέρμι είχε μια εσωτερική πορεία προς τον Θεό».


Ο Ενρίκο Φέρμι (στη μέση) με τον Ernest O. Lawrence
(αρ.) και τον Isidor Isaac Rabi (δεξ.).

Ειρωνικά, η μόνη φορά που η διαίσθηση του Φέρμι έπεσε έξω, ήταν το πείραμα για το οποίο πήρε το βραβείο Νόμπελ. Ο Φέρμι και οι συνάδελφοί του στη Ρώμη πίστευαν λανθασμένα ότι είχαν δημιουργήσει τα πρώτα υπερουράνια στοιχεία με ατομικό αριθμό μεγαλύτερο του 92. (Τότε, ορισμένοι Ιταλοί δημοσιογράφοι πρότειναν το στοιχείο 93 να ονομαστεί Μουσολίνιο!)
Ο Φέρμι ήταν ένας από τους πρώτους επιστήμονες που προέβλεπαν τις συνέπειες σε παγκόσμιο επίπεδο, από την ανακάλυψη της σχάσης. Την άνοιξη του 1939, βρισκόμενος στο Πανεπιστήμιο Columbia και κοιτάζοντας από το παράθυρο προς το κέντρο του Μανχάταν,  αφού σταύρωσε τα χέρια του, είπε ήσυχα στους συναδέλφους του: "Μια μικρή βόμβα σαν αυτή (την ατομική) και θα εξαφανιζόταν."


Αναμνηστική πλάκα για τον Ενρίκο Φέρμι στο σπίτι που
γεννήθηκε στη Ρώμη.

  • "The World of Enrico Fermi" ("Ο Κόσμος του Ενρίκο Φέρμι"), βίντεο του 1970 (46:27, αγγλικά) για τη ζωή του Ενρίκο Φέρμι.
  • "Enrico Fermi e i ragazzi di via Panisperna"βίντεο για τον Ενρίκο Φέρμι και την παρέα της οδού Πανισπέρμα (24:52, ιταλικά).
  • "To Fermi ~ with Love" ("Στον Φέρμι ~ με Αγάπη"), βίντεο - αφιέρωμα στον Ενρίκο Φέρμι με διηγήσεις επιστημόνων που τον γνώρισαν (αγγλικά), (1ο μέρος, 49:06) και (2ο μέρος, 43:52).
Το εξώφυλλο βιογραφίας 
για τον Φέρμι, με τίτλο 
"Ο Πάπας της Φυσικής", 
από τον Gino Segrè και 
την Bettina Hoerlin (2016).
Το εξώφυλλο βιογραφίας
για τον Φέρμι με τίτλο
"Ο τελευταίος άνθρωπος
που ήξερε τα πάντα" από
 τον David N. Schwartz (2018).


















  • Κείμενο pdf για τον Ενρίκο Φέρμι με τίτλο "Enrico Fermi: The Master Scientist" από τον Jay Orear και άλλους (αγγλικά - 171 σελίδες).
  • Το μεγαλύτερο μέρος του έργου του Enrico Fermi υπάρχει στην έκδοση "Collected Papers" των E. Segrè, E. Amaldi, H. L. Anderson, E. Persico, F. Rasetti, C. S. Smith, and A. Wattenberg, σε 2 τόμους (Chicago, 1962–1965)   1ος τόμος,    2ος τόμος.

Σάββατο, 28 Σεπτεμβρίου 2019

Η "Εισαγωγή στο Στατικό Ηλεκτρισμό" σε pptx.



Φυσική Β' Λυκείου Γενικής Παιδείας

Στις 37 διαφάνειες της ανάρτησης υπάρχει παρουσίαση της θεωρίας μέσα από ένα συνδυασμό κειμένου, εικόνων και υπερσυνδέσεων. Όποια λέξη ή φράση εμφανίζεται υπογραμμισμένη σε μια διαφάνεια, σημαίνει πως έχει υπερσύνδεση. 

Παρακάτω δίνω ορισμένες οδηγίες για την καλύτερη λειτουργία και χρήση των διαφανειών μιας παρουσίασης pptx. Αυτό θα γίνεται σε κάθε παρόμοια ανάρτηση.

Όταν το pptx είναι σε κατάσταση προβολής, βάζοντας το δείκτη του ποντικιού στην υπογραμμισμένη λέξη ή φράση, εμφανίζεται το "χεράκι", οπότε κάνοντας αριστερό κλικ εκεί, οδηγείστε συνήθως σε μια προσομοίωση ή βίντεο που έχει σχέση κι εξυπηρετεί την καλύτερη κατανόηση του συγκεκριμένου μαθήματος. Γι' αυτή τη διαδικασία χρειάζεται να υπάρχει σύνδεση με το διαδίκτυο.

Μετά την ανάπτυξη της θεωρίας, δίνονται διαδικτυακές διευθύνσεις-παραπομπές, όπου μπορείτε να βρείτε επιπλέον χρήσιμο εκπαιδευτικό υλικό προερχόμενο από συναδέλφους και εκπαιδευτικά ιδρύματα.
Στις τελευταίες διαφάνειες κάθε ανάρτησης υπάρχουν ερωτήσεις (διαφόρων τύπων) και ασκήσεις σχετικές με το θέμα της ανάρτησης. 

Οι αναρτήσεις pptx μπορούν να χρησιμοποιηθούν άμεσα από κάθε συνάδελφο, αρκεί να έχει κατεβάσει στον υπολογιστή του κάποιο πρόγραμμα που υποστηρίζει το powerpoint (Office ή κάτι άλλο). 
Για την παρουσίαση κάθε διαφάνειας έχω επιλέξει κάποιο χρονισμό. Γι' αυτό ο (η) χρήστης του υλικού καλό θα ήταν να έχει μελετήσει με προσοχή τον τρόπο που το κείμενο και οι εικόνες αλληλοδιαδέχονται, πριν το χρησιμοποιήσει. 
Υπάρχει περίπτωση κάποια σύμβολα να μην προβάλλονται σωστά στην οθόνη του δικού σας υπολογιστή. Ο πιο πιθανός λόγος γι' αυτό είναι η διαφορετική έκδοση του Office (pptx). Χρησιμοποιώ το MS Office 2016. 

Οι αναρτήσεις δεν είναι κωδικοποιημένες, για να μπορεί ο (η) συνάδελφος να επιφέρει αλλαγές που κρίνει ότι βελτιώνουν την εκπαιδευτική προσέγγιση του θέματος. Η αναφορά από τον (την) χρήστη, του ονόματός μου ως δημιουργού της παρουσίασης, θα με τιμούσε ιδιαίτερα! 
Εννοείται, ότι η χρήση κάθε ανάρτησης pptx δεν αφορά την εμπορική εκμετάλλευσή της. 

Μπορείτε να κατεβάσετε την ανάρτηση για την "Εισαγωγή στο Στατικό Ηλεκτρισμό" από  ΕΔΩ.

Καλή συνέχεια στις προσπάθειές σας.

Παρασκευή, 27 Σεπτεμβρίου 2019

Η "Ύλη και Κίνηση" σε pptx.




Φυσική Α' Λυκείου

Στις 30 διαφάνειες της ανάρτησης υπάρχει παρουσίαση της θεωρίας μέσα από ένα συνδυασμό κειμένου, εικόνων και υπερσυνδέσεων. Όποια λέξη ή φράση εμφανίζεται υπογραμμισμένη σε μια διαφάνεια, σημαίνει πως έχει υπερσύνδεση. 
Παρακάτω δίνω ορισμένες οδηγίες για την καλύτερη λειτουργία και χρήση των διαφανειών μιας παρουσίασης pptx. Αυτό θα γίνεται σε κάθε παρόμοια ανάρτηση.

Όταν το pptx είναι σε κατάσταση προβολής, βάζοντας το δείκτη του ποντικιού στην υπογραμμισμένη λέξη ή φράση, εμφανίζεται το "χεράκι", οπότε κάνοντας αριστερό κλικ εκεί, οδηγείστε συνήθως σε μια προσομοίωση ή βίντεο που έχει σχέση κι εξυπηρετεί την καλύτερη κατανόηση του συγκεκριμένου μαθήματος. Γι' αυτή τη διαδικασία χρειάζεται να υπάρχει σύνδεση με το διαδίκτυο.

Μετά την ανάπτυξη της θεωρίας, δίνονται διαδικτυακές διευθύνσεις-παραπομπές, όπου μπορείτε να βρείτε επιπλέον χρήσιμο εκπαιδευτικό υλικό προερχόμενο από συναδέλφους και εκπαιδευτικά ιδρύματα.
Στις τελευταίες διαφάνειες κάθε ανάρτησης υπάρχουν ερωτήσεις (διαφόρων τύπων) και ασκήσεις σχετικές με το θέμα της ανάρτησης. 

Οι αναρτήσεις pptx μπορούν να χρησιμοποιηθούν άμεσα από κάθε συνάδελφο, αρκεί να έχει κατεβάσει στον υπολογιστή του κάποιο πρόγραμμα που υποστηρίζει το powerpoint (Office ή κάτι άλλο). 
Για την παρουσίαση κάθε διαφάνειας έχω επιλέξει κάποιο χρονισμό. Γι' αυτό ο (η) χρήστης του υλικού καλό θα ήταν να έχει μελετήσει με προσοχή τον τρόπο που το κείμενο και οι εικόνες αλληλοδιαδέχονται, πριν το χρησιμοποιήσει. 
Υπάρχει περίπτωση κάποια σύμβολα να μην προβάλλονται σωστά στην οθόνη του δικού σας υπολογιστή. Ο πιο πιθανός λόγος γι' αυτό είναι η διαφορετική έκδοση του Office (pptx). Χρησιμοποιώ το MS Office 2016. 

Οι αναρτήσεις δεν είναι κωδικοποιημένες, για να μπορεί ο (η) συνάδελφος να επιφέρει αλλαγές που κρίνει ότι βελτιώνουν την εκπαιδευτική προσέγγιση του θέματος. Η αναφορά από τον (την) χρήστη, του ονόματός μου ως δημιουργού της παρουσίασης, θα με τιμούσε ιδιαίτερα! 
Εννοείται, ότι η χρήση κάθε ανάρτησης pptx δεν αφορά την εμπορική εκμετάλλευσή της. 

Μπορείτε να κατεβάσετε την ανάρτηση για το "ΜΑΓΝΗΤΙΚΟ ΠΕΔΙΟ" από  ΕΔΩ.

Καλή συνέχεια στις προσπάθειές σας.

Πέμπτη, 26 Σεπτεμβρίου 2019

Το "Μαγνητικό Πεδίο Ρευματοφόρων Αγωγών" σε pptx.




Φυσική Γ' Λυκείου Προσανατολισμού Θετικών Σπουδών και Σπουδών Υγείας.

Στις 50 διαφάνειες της ανάρτησης υπάρχει παρουσίαση της θεωρίας μέσα από ένα συνδυασμό κειμένου, εικόνων και υπερσυνδέσεων. Όποια λέξη ή φράση εμφανίζεται υπογραμμισμένη σε μια διαφάνεια, σημαίνει πως έχει υπερσύνδεση. 
Παρακάτω δίνω ορισμένες οδηγίες για την καλύτερη λειτουργία και χρήση των διαφανειών μιας παρουσίασης pptx. Αυτό θα γίνεται σε κάθε παρόμοια ανάρτηση.

Όταν το pptx είναι σε κατάσταση προβολής, βάζοντας το δείκτη του ποντικιού στην υπογραμμισμένη λέξη ή φράση, εμφανίζεται το "χεράκι", οπότε κάνοντας αριστερό κλικ εκεί, οδηγείστε συνήθως σε μια προσομοίωση ή βίντεο που έχει σχέση κι εξυπηρετεί την καλύτερη κατανόηση του συγκεκριμένου μαθήματος. Γι' αυτή τη διαδικασία χρειάζεται να υπάρχει σύνδεση με το διαδίκτυο.

Μετά την ανάπτυξη της θεωρίας, δίνονται διαδικτυακές διευθύνσεις-παραπομπές, όπου μπορείτε να βρείτε επιπλέον χρήσιμο εκπαιδευτικό υλικό προερχόμενο από συναδέλφους και εκπαιδευτικά ιδρύματα.
Στις τελευταίες διαφάνειες κάθε ανάρτησης υπάρχουν ερωτήσεις (διαφόρων τύπων) και ασκήσεις σχετικές με το θέμα της ανάρτησης. 

Οι αναρτήσεις pptx μπορούν να χρησιμοποιηθούν άμεσα από κάθε συνάδελφο, αρκεί να έχει κατεβάσει στον υπολογιστή του κάποιο πρόγραμμα που υποστηρίζει το powerpoint (Office ή κάτι άλλο). 
Για την παρουσίαση κάθε διαφάνειας έχω επιλέξει κάποιο χρονισμό. Γι' αυτό ο (η) χρήστης του υλικού καλό θα ήταν να έχει μελετήσει με προσοχή τον τρόπο που το κείμενο και οι εικόνες αλληλοδιαδέχονται, πριν το χρησιμοποιήσει. 
Υπάρχει περίπτωση κάποια σύμβολα να μην προβάλλονται σωστά στην οθόνη του δικού σας υπολογιστή. Ο πιο πιθανός λόγος γι' αυτό είναι η διαφορετική έκδοση του Office (pptx). Χρησιμοποιώ το MS Office 2016. 

Οι αναρτήσεις δεν είναι κωδικοποιημένες, για να μπορεί ο (η) συνάδελφος να επιφέρει αλλαγές που κρίνει ότι βελτιώνουν την εκπαιδευτική προσέγγιση του θέματος. Η αναφορά από τον (την) χρήστη, του ονόματός μου ως δημιουργού της παρουσίασης, θα με τιμούσε ιδιαίτερα! 
Εννοείται, ότι η χρήση κάθε ανάρτησης pptx δεν αφορά την εμπορική εκμετάλλευσή της. 

Μπορείτε να κατεβάσετε την ανάρτηση για το "ΜΑΓΝΗΤΙΚΟ ΠΕΔΙΟ" από  ΕΔΩ.

Καλή συνέχεια στις προσπάθειές σας.

Δευτέρα, 23 Σεπτεμβρίου 2019

Σαν σήμερα ... 1791, γεννήθηκε ο Michael Faraday.


Michael Faraday

Σαν σήμερα, στις 22 Σεπτεμβρίου 1791, γεννήθηκε στο Newington Butts στο νότιο Λονδίνο (τότε προάστιο του Surreyο Michael Faraday (Μάικλ Φαραντέι), ένας από τους κορυφαίους επιστήμονες που έχει αναδείξει η ανθρωπότητα.
Η συμβολή του Φαραντέι στην εξέλιξη του ηλεκτρομαγνητισμού και της ηλεκτροχημείας υπήρξε καθοριστική. Κατέχει ξεχωριστή θέση (την πρώτη για αρκετούς ιστορικούς της επιστήμης) όσον αφορά το πειραματικό κομμάτι των φυσικών επιστημών, καθώς ήταν ιδιαίτερα παραγωγικός όσον αφορά στην επινόηση, το σχεδιασμό και την υλοποίηση ενός μεγάλου πλήθους πειραμάτων.

Ήταν γόνος οικογένειας που ανήκε στην εργατική τάξη της εποχής (ο πατέρας του ήταν σιδεράς). Η οικογένειά του ανήκε στη Χριστιανική σέχτα των Sandemanians. Ακολουθώντας τη μοίρα όλων των παιδιών της κοινωνικής του τάξης, έλαβε ελάχιστη μόρφωση. Σε ηλικία 14 ετών ξεκίνησε να δουλεύει ως βοηθός του George Riebauενός βιβλιοδέτη της περιοχής, θέση στην οποία εργάστηκε μέχρι το 1812.

Πορτρέτο του Φαραντέι περίπου το 1820.

Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου μελέτησε αρκετά από τα βιβλία που περνούσαν από τα χέρια του, κυρίως επιστημονικού περιεχομένου. Με αυτό τον τρόπο ενημερώθηκε εκτενώς για τις εξελίξεις της εποχής στους τομείς της φυσικής και της χημείας. Παράλληλα, ξεκίνησε να εκτελεί απλά πειράματα: χρησιμοποιώντας παλιές φιάλες και κομμάτια ξύλου κατασκεύασε μια αυτοσχέδια ηλεκτροστατική γεννήτρια, ενώ αργότερα ανέπτυξε μια ασθενή βολταϊκή στήλη με τη βοήθεια της οποίας πραγματοποίησε μια σειρά ηλεκτροχημικών πειραμάτων.

Το 1812, ο Φαραντέι παρακολούθησε στο Λονδίνο ομιλίες του διακεκριμένου Βρετανού χημικού Humphry Davy που εργαζόταν για το Royal Institution (Βασιλικό Ινστιτούτο) και τη Royal Society (Βασιλική Ένωση), όπως και του John Tatum, ιδρυτή της City Philosophical Society (Φιλοσοφική Ένωση του City). Τις προσκλήσεις γι' αυτές τις ομιλίες είχε δώσει στον Φαραντέι ο William Dance, ένας από τους ιδρυτές της Royal Philharmonic Society (Βασιλική Φιλαρμονική Ένωση). Στη συνέχεια ο Φαραντέι έστειλε στον Davy ένα βιβλίο 300 σελίδων που το περιεχόμενό τους είχε βασιστεί σε σημειώσεις που είχε κρατήσει στη διάρκεια των διαλέξεών του. Η αντίδραση του Davy ήταν άμεση και πολύ υποστηρικτική. 


Ο Μάικλ Φαραντέι (αρισ.) με τον John Frederic Daniell (δεξ.).

Τον επόμενο χρόνο (1 Μαρτίου 1813), ο Davy, έχοντας τραυματιστεί στο μάτι του από ένα εργαστηριακό ατύχημα, κάλεσε τον Φαραντέι να εργαστεί ως βοηθός παρασκευαστής στο εργαστήριό του στο Βασιλικό Ινστιτούτο του Λονδίνου. Με αυτή την ιδιότητα ο Φαραντέι συνόδεψε τον Davy σε επιστημονικό ταξίδι του ανά την Ευρώπη, από τον Οκτώβριο του 1813 μέχρι τον Απρίλιο του 1815.

Το 1821 ο επιστημονικός επιμελητής του περιοδικού Annals of Philosophy (Χρονικά Φιλοσοφίας) ζήτησε από τον Φαραντέι να συντάξει μια επισκόπηση των πειραμάτων και των θεωριών του ηλεκτρομαγνητισμού που ακολούθησαν την ανακάλυψη του Δανού φυσικού Hans Christian Oersted (Χανς Κρίστιαν Έρστεντ) που είχε γίνει ένα χρόνο νωρίτερα. Ο Φαραντέι δεν ήταν ακόμη γνωστός στους επιστημονικούς κύκλους της εποχής, ενδιαφέρθηκε όμως ιδιαίτερα για το ζήτημα. Σύντομα διαπίστωσε ότι δεν θα περιοριζόταν σε μια απλή αναφορά των πεπραγμένων των άλλων επιστημόνων, αλλά αποφάσισε να επαναλάβει πολλά από τα πειράματα, να επεξεργαστεί δικές του θεωρίες για να ερμηνεύσει τις παρατηρήσεις του και να σχεδιάσει καινούργια πειράματα.

Ο Μάικλ Φαραντέι με την σύζυγό του Sarah Barnard.
(The Royal Insitution)

Στις 12 Ιουνίου 1821 ο Φαραντέι παντρεύτηκε την Sarah Barnard στην εκκλησία St Faith in the Virgin στο Λονδίνο. Το ζευγάρι δεν απέκτησε παιδιά, αλλά έδειξαν ιδιαίτερη φροντίδα στις ανηψιές και τ' ανήψια τους. 
Μέχρι το γάμο του ο Φαραντέι έμενε σε χώρο που του είχε παραχωρήσει το Βασιλικό Ινστιτούτο. Μετά τον γάμο του με την Σάρα ζήτησε να του παραχωρηθεί ένας μεγαλύτερος χώρο, αίτημα που έγινε δεκτό. Μέχρι το τέλος της ζωής του Φαραντέι, το ζευγάρι έμεινε σ' αυτό τον χώρο. Μετά το 1858, όταν η Βασίλισσα παραχώρησε στον Φαραντέι σπίτι στο Hampton Court για να τον τιμήσει, η ζωή του ζευγαριού μοιραζόταν ανάμεσα σε αυτούς τους δύο χώρους.  

Το σπίτι του Φαραντέι στο Hampton Court που αργότερα 
ονομάστηκε Faraday House. 
Σήμερα βρίσκεται στο 37 Hampton Court Road.
(The Royal Insitution)

Το 1825 διορίσθηκε διευθυντής των εργαστηρίων του Βασιλικού Ινστιτούτου και το 1833 ισόβιος καθηγητής Χημείας στο ίδιο Ινστιτούτο, χωρίς την υποχρέωση να παραδίδει μαθήματα. Ο Φαραντέι στερούμενος μαθηματικής μόρφωσης και αυτοδίδακτος, προικισμένος όμως με καταπληκτική φαντασία και παρατηρητικότητα, κατάφερε να αναδειχθεί σε κορυφαίο επιστήμονα συμβάλλοντας όσο λίγοι στην ανάπτυξη των σημερινών γνώσεων της Χημείας και της Φυσικής, κυρίως όμως στον Ηλεκτρισμό. Οι υπέροχες εργασίες του περί του ηλεκτρισμού χρονολογούνται από το 1821.

Ο Μάικλ Φαραντέι στο εργαστήριό του (περίπου 1850).

Η πρώτη ανακάλυψη του Φαραντέι στον ηλεκτρομαγνητισμό έγινε (σύμφωνα με τα προσεγμένα αρχεία που διατηρούσε) στις 3 Σεπτεμβρίου 1821, αφού είχε επαναλάβει το πείραμα του ΈρστεντΟ Φαραντέι παρατήρησε την αλλαγή στον προσανατολισμό της μαγνητικής βελόνας όταν αυτή πλησίαζε ευθύγραμμο ρευματοφόρο αγωγό, κάτι που είχε ήδη επισημάνει ο Έρστεντ. Επιχειρώντας όμως να αναπαραστήσει τη δύναμη που προκαλούσε αυτή την αλλαγή σε διάφορα σημεία γύρω από τον ευθύγραμμο αγωγό, διαπίστωσε ότι η αναπαράσταση που προέκυπτε είχε την μορφή ομόκεντρων κύκλων με κέντρο τον άξονα του αγωγού. Αυτός ο τρόπος απεικόνισης ενός μαγνητικού πεδίου είναι με τη βοήθεια των γνωστών δυναμικών γραμμών. Βασισμένος στην παραπάνω διαπίστωση, ο Φαραντέι κατασκεύασε τον ηλεκτρομαγνητικό στροφέα μία συσκευή που εκμεταλλευόταν την κυκλική μορφή του μαγνητικού πεδίου γύρω από τον ρευματοφόρο αγωγό και προκαλούσε την περιστροφή μιας μαγνητικής ράβδου.

Το πηνίο με το οποίο πειραματιζόταν ο Faraday.

Οπλισμένος με το 'εργαλείο' των δυναμικών γραμμών, ο Φαραντέι συνέχισε τις έρευνες του γύρω από τον ηλεκτρομαγνητισμό επιδιώκοντας να εντοπίσει κάποιο τρόπο να παράγει ηλεκτρικό ρεύμα με τη χρήση μαγνητών. Για αρκετά χρόνια οι προσπάθειες του παρέμεναν άκαρπες. Αναφερόμενος σε διάφορες πειραματικές διατάξεις, συμπληρώνει στο ημερολόγιό του μία σειρά από αναφορές που καταλήγουν σε σχόλια του τύπου 'δεν υπήρξε αντίδραση' ή 'κανένα αποτέλεσμα'...
Η ημερομηνία της 29ης Αυγούστου του 1831 είναι η πιο σημαδιακή για τις προσπάθειες του Άγγλου πειραματιστή, όταν αυτός στο μεταξύ εργαζόταν ως διευθυντής του εργαστηρίου του Βασιλικού Ινστιτούτου. Η πειραματική διάταξη που χρησιμοποίησε ήταν απλή: είχε τυλίξει δύο σπείρες σύρματος αντιδιαμετρικά, σε έναν δακτύλιο από μαλακό σίδηρο. Διοχετεύοντας ηλεκτρικό ρεύμα στο ένα από τα δύο σύρματα, διαπίστωσε ότι στο άλλο σύρμα εμφανίζεται πράγματι ηλεκτρικό ρεύμα, αλλά μόνο όταν το ρεύμα στο πρώτο σύρμα ξεκινά ή διακόπτεται.

Ο Φαραντέι μιλώντας για Ηλεκτρισμό και Μαγνητισμό
στο Βασιλικό Ινστιτούτο, στις 23 Ιανουαρίου 1846.

Θεωρώντας ότι το ηλεκτρικό ρεύμα 'επάγεται' στο δεύτερο σύρμα, η ονομασία που αποδόθηκε στο φαινόμενο ήταν 'επαγωγή'. Πολύ σύντομα, συνεχίζοντας τα πειράματα ο Φαραντέι κατέληξε σε δύο σημαντικά συμπεράσματα: 
  • Πρώτον, η ύπαρξη του σιδερένιου δακτυλίου δεν είναι απαραίτητη για να παρατηρηθεί το φαινόμενο. 
  • Δεύτερον, το ρόλο του πρώτου σύρματος μπορούσε να παίξει και ένας ισχυρός μαγνήτης. Αυτό το συμπέρασμα ήταν ιδιαίτερα αξιοσημείωτο, αφού σηματοδοτούσε τη δημιουργία ηλεκτρικού ρεύματος από μαγνήτη, με άλλα λόγια τη μετάβαση από τον μαγνητισμό στον ηλεκτρισμό.

O  Φαραντέι το1860 (περίπου).

Όλα αυτά τα πειράματα τα περιέγραψε σε δύο εργασίες που παρουσίασε στην Βασιλική Ένωση στις 24 Νοεμβρίου 1831 και στις 12 Ιανουαρίου 1832 κάτω από τον τίτλο "Experimental researches into electricity" ("Πειραματικές έρευνες στον ηλεκτρισμό")
Την ανακάλυψη της ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής που ήταν πλέον πραγματικότητα ακολούθησε εκείνη της ηλεκτρογεννήτριας.
Ακόμη, πρώτος διαπίστωσε τη δεξιόστροφη φορά του μαγνητικού πεδίου σε σχέση με τη φορά του ρεύματος που το παράγει.
Επίσης ο Φαραντέι επινόησε τον μετασχηματιστή.

Ο Φαραντέι, επηρεασμένος και από τις δουλειές του Davy, ασχολήθηκε και με ερωτήματα που αφορούσαν τον τομέα της χημείας. Παρασκεύασε τις πρώτες γνωστές ενώσεις άνθρακα και χλωρίου (C2Clκαι C2Cl4) και κατόρθωσε να υγροποιήσει αρκετά αέρια. Εργάστηκε πολλά χρόνια πάνω στη δημιουργία του ανοξείδωτου χάλυβα. Το 1825, στα πλαίσια μιας εργασίας του για το φωταέριο, ανακάλυψε το βενζόλιο και έδωσε μια περιγραφή των ιδιοτήτων του. Επίσης, επινόησε την έννοια του αριθμού οξείδωσης των χημικών στοιχείων.

Διάλεξη του Φαραντέι στο Βασιλικό Ινστιτούτο του Λονδίνου.

Μεγάλο μέρος των πειραμάτων του Φαραντέι σχετίζονταν με το φαινόμενο της ηλεκτρόλυσης. Πέρα από την ανακάλυψη των νόμων της ηλεκτρόλυσης, ο Φαραντέι διεύρυνε τη χρήση όρων που σχετίζονται με την ηλεκτρόλυση και χρησιμοποιούνται ευρέως μέχρι σήμερα. Τέτοιοι όροι είναι οι άνοδος, κάθοδος, ηλεκτρόδιο και ιόν.

Ο Φαραντέι δούλεψε και σε φαινόμενα στατικού ηλεκτρισμού. Διαπίστωσε ότι κάθε υλικό χαρακτηρίζεται από τη δική του επαγωγική ικανότητα. Επίσης, έδειξε ότι κατά τη φόρτιση ενός αγωγού το ηλεκτρικό φορτίο κατανέμεται στην εξωτερική του επιφάνεια. Με άλλα λόγια, οτιδήποτε βρισκόταν στο εσωτερικό του αγωγού δεν επηρεαζόταν από το ηλεκτρικό φορτίο.

Το εξώφυλλο της έκδοσης "Η Χημική Ιστορία ενός Κεριού"
('The Chemical History of a Candle')

Ξεχωριστή θέση στις δραστηριότητες του Φαραντέι στη Βασιλική Ένωση του Λονδίνου κατέχει μία σειρά από επιτυχημένες διαλέξεις χημείας και φυσικής. Σε αυτές τις διαλέξεις βασίστηκε η έκδοση "Η Χημική Ιστορία ενός Κεριού" (1861). Μέχρι τις μέρες μας, μία σειρά διαλέξεων δίνεται κάθε Χριστούγεννα στο Βασιλικό Ινστιτούτο, οι οποίες φέρουν το όνομα του Φαραντέι.

Σε κάποια απ' τις πρώτες διαλέξεις του, ο Φαραντέι μάγεψε το κοινό επιδεικνύοντας τις καινούριες δυνάμεις που διέθετε. Πυροδότησε μια ποσότητα πυρίτιδας με τη δύναμη του ηλεκτρισμού. Ανεβασμένος σε μια καρέκλα που του παρείχε μόνωση από το έδαφος, άναψε με το δάκτυλό του τη φλόγα αερίου γκαζιού, ενώ στο άλλο του χέρι κρατούσε ένα καλώδιο με ηλεκτρισμό. Το νεανικό κοινό ενθουσιάστηκε βλέποντας ζωντανά πώς αυτή η αόρατη "δύναμη" του ηλεκτρισμού μπορούσε να υπηρετήσει στόχους εντελώς απρόσιτους με τις τότε δυνάμεις του ανθρώπου. 
Το 1845 ο Φαραντέι ανακάλυψε τον διαμαγνητισμό.

Το 1865, ο Φαραντέι διέκοψε την εργασία του στο Βασιλικό Ινστιτούτο μετά από 50 χρόνια αδιάκοπης υπηρεσίας. 


Ηλεκτρομαγνητικός κινητήρας που κατασκεύασε ο Φαραντέι
το 1822.  (Royal Institute, London)

Ο Μάικλ Φαραντέι πέθανε στις 25 Αυγούστου 1867 στο σπίτι του, στο Hampton Court του Λονδίνου.
Προς τιμήν του Φαραντέι έχει δοθεί το όνομά του στη μονάδα μέτρησης της χωρητικότητας ενός πυκνωτή (1 Farad) στο σύστημα SI. Παλαιότερα χρησιμοποιείτο η μονάδα 'φαραντέι' ως μονάδα μέτρησης του ηλεκτρικού φορτίου.
  • Περιήγηση στο πολύ ενδιαφέρον Μουσείο Faraday στο Βασιλικό Ινστιτούτο του Λονδίνου.
  • Αρχεία του Μάικλ Φαραντέι, συλλογή David James Blaikley.
  • Ο Μάικλ Φαραντέι από από το COMEDYLAB.
  • "Ο Λουκουμάς του Faraday", από τη σειρά "Τα έξι πειράματα που άλλαξαν τον κόσμο", με ελληνικούς υπότιτλους, όπως προβλήθηκε από τη ΝΕΤ.