Oddělení obecné fyziky a didaktikyToto je neudržovaná verze stránek. Přejděte na doplňovanou novou verzi. |
![]() |
![]() |
Máte-zájem o některou z níže uvedených přednášek, kontaktujte přednášejícího na uvedeném kontaktu. Po domluvě lze přednášku realizovat buď na našem pracovišti, nebo v přiměřené dojezdové vzdálenosti u vás.
Anotace: Člověk, jako každý jiný hmotný objekt, se při svém pohybu musí podřídit fyzikálním zákonům. Pohyb živých organismů studuje vědní disciplína zvaná biomechanika, která je ve své jednodušší variantě v podstatě aplikací zákonů klasické mechaniky na pohyb člověka a zvířat.
Přednáška nabídne posluchačům pohled na lidské tělo očima biomechaniky. Po seznámení se stavbou a funkcí pohybového aparátu si připomeneme některé fyzikální zákony, které jsou pro popis pohybu lidského těla podstatné. Ve druhé části se pak budeme věnovat aplikacím těchto zákonů při každodenním pohybu i špičkových sportovních výkonech.
Cílová skupina: studenti středních škol, učitelé středních škol,
Požadavky na vybavení: dataprojektor
Kontakt: zboch(at)physics.muni.cz
Anotace: Jednoduché důsledky fyzikálních zákonů omezující schopnost a stavbu živých organismů. Mnohdy i složité moderní přístroje jsou založeny na prostém fyzikálním principu. Kurz seznamuje s těmito příklady aplikací fyziky ve světě kolem nás. Příklady témat: pohyb suchozemských živočichů a mechanika chůze, stavba a schopnosti malých a velkých organismů, magnetický záznam zvuku, přehrávač CD, ultrazvuková diagnostika v lékařství, letadlo a vrtulník, pohyb na kolech. Pozn.: V rámci jedné přednášky nelze projít všechna výše uvedená témata. Program je třeba upřesnit a zúžit dle požadavků zvací instituce.
Cílová skupina: laická veřejnost, studenti středních škol, učitelé středních škol,
Požadavky na vybavení: dataprojektor, zpětný projektor
Kontakt: zboch(at)physics.muni.cz
Anotace: Přednáška nabídne poněkud méně tradiční pohled na problematiku jaderných elektráren a jejich postavení v současném světě. Neomezí se jen na fyzikální a technické problémy jaderné energetiky, ale budou diskutovány i ekologické a morální aspekty. Místy bude výklad veden formou polemiky s názory ekologických protijaderně zaměřených organizací. Budou zmíněny také alternativní možnosti výroby energie a jejich potenciál. Pozornost bude věnována i vlivu ionizujícího záření na člověka a přírodu.
Cílová skupina: laická veřejnost, studenti středních škol, učitelé středních škol,
Požadavky na vybavení: dataprojektor
Kontakt: zboch(at)physics.muni.cz
Anotace: Rozvoj polovodičové technologie v posledních padesáti letech ovlivnil náš každodenní život měrou, která v historii lidstva zřejmě nemá obdoby. Navzdory dvacet let starým prognózám si dominantní postavení mezi polovodičovými materiály stále udržuje křemík a s výjimkou některých speciálních aplikací dosud nenašel vážného konkurenta.
Přednáška provede posluchače celou technologií výroby křemíkových polovodičových součástek, počínaje výrobou hutního křemíku a konče zapouzdřením integrovaného obvodu. Postupně projdeme výrobu velmi čistého a strukturně dokonalého monokrystalického ingotu, křemíkové desky, epitaxi a jednotlivé dílčí kroky vedoucí ke vzniku planární struktury integrovaného obvodu: litografii, oxidaci, leptání, difúzi, implantaci a depozici tenkých vrstev. Součástí výkladu budou animace a videosekvence některých technologických kroků.
Cílová skupina: laická veřejnost, studenti středních škol, učitelé středních škol, studenti vysokých škol,
Požadavky na vybavení: dataprojektor
Kontakt: zboch(at)physics.muni.cz
Anotace: Lidé tohoto XXIX. století, aniž si to uvědomují, žijí stále jako v pohádce. Jsou přesyceni zázraky a tak zůstávají chladní tváří v tvář těm, které jim každodenně přináší pokrok. Všechno se jim zdá přirozené. (Jules Verne, Den amerického novináře roku 2889).
Ano, skutečně. Lidé už přestávají žasnout nad novými výsledky vědy a techniky a to i těmi, které se před nedávnou dobou zdály nemyslitelné. Málokdo si také uvědomí, za co všechno vděčíme pokrokům ve fyzice pevných látek; vědecké disciplíně, která v myslích laické veřejnosti zůstává tak trochu ve stínu těch nejvíce populárních teorií vesmíru, gravitace a „všeho“.
Přednáška na několika příkladech ukáže moderní aplikace fyziky pevných látek. Částí výkladu bude i populárně pojatý stručný teoretický úvod, nutný pro pochopení principů některých moderních elektronických součástek.
Cílová skupina: laická veřejnost, studenti středních škol, učitelé středních škol,
Požadavky na vybavení: dataprojektor, zatemnění, experimentální stůl
Kontakt: zboch(at)physics.muni.cz
Anotace: Existují různé důvody, proč nezveřejnit výsledky výzkumu. Omezení vědění na úzkou elitu může být silný nástroj pro udržení moci nad nevědomými masami. Utajení výsledků bádání může být výhodou v konkurenčním boji s jinými výrobci. Zcela výjimečně však vědecká komunita dobrovolně přistoupí k zákazu publikace z jiných, čistě morálních důvodů. K této situaci došlo v první polovině minulého století a tím začal příběh velkého vědeckého triumfu ale také velké lidské tragédie.
Přednáška bude věnována historii vývoje jaderné bomby před 2. světovou válkou a během ní. Výklad bude doplněn základními informacemi z fyziky atomového jádra a konstrukce jaderné pumy.
Cílová skupina: laická veřejnost, studenti středních škol, učitelé středních škol,
Požadavky na vybavení: dataprojektor
Kontakt: zboch(at)physics.muni.cz
Anotace: Elektromagnetické záření v oblasti vlnových délek 390 – 760 nm nazýváme viditelné světlo, nebo jen světlo. Zcela přirozeně se nabízí otázka, proč právě tento obor záření je tím, co lidské oko vnímá? Čím se liší od ostatních částí spektra, nemohlo byt tomu být jinak?
Schopnost lidského oka vidět jen část elektromagnetického spektra současně v očích laika zpochybňuje existenci jiných spektrálních oborů. Člověk se sice denně setkává s pojmy ultrafialové a infračervené záření, rádiové vlny a rentgenové záření, přesto však odvěká zkušenost nabádá „Co vidím, to je, co nevidím, není“. Jak se tedy nejlépe přesvědčit, že i neviditelné světlo existuje? Uvidět jej!
V přednášce se nejprve budeme zabývat fyzikálními důvody které vymezují oblast viditelného světla. Jádrem přenášky je sada fascinujících experimentů ve kterých se neviditelné oblasti elektromagnetického spektra – blízké IR a UV záření – stanou viditelnými. Nebudou však opomenuty ani fyzikální principy jevů, které umožňují konverzi neviditelné části záření na viditelnou, a posluchači se tak dozví mnohé o světle a jeho interakci s látkovým prostředím.
Cílová skupina: laická veřejnost, studenti středních škol, učitelé středních škol, studenti vysokých škol,
Požadavky na vybavení: dataprojektor, zatemnění, experimentální stůl
Kontakt: zboch(at)physics.muni.cz
Anotace: Vnější fotoelektrický jev sehrál významnou roli v historii fyziky při formování prvních představ o zákonech mikrosvěta. V současnosti však nachází více praktického uplatnění jiný jev, který je vnějšímu fotoelektrickému jevu velmi blízký – vnitřní fotoelektrický jev. Již při popisu vnějšího fotoelektrického jevu se nabízí otázka, co se stane, není-li splněna podmínka pro emisi elektronů a přesto pozorujeme, že se foton v látce absorboval. Kam se energie fotonu poděla? K jaké změně v látce došlo? Můžeme ji nějak pozorovat nebo dokonce smysluplně využít? Právě těmito otázkami se budeme v přednášce zabývat a přitom budeme muset proniknout i do nitra pevné látky samotné. Přednáška bude doplněna řadou experimentů, které, jak věříme, každého mladého přírodovědce ohromí.
Cílová skupina: studenti středních škol, učitelé středních škol,
Požadavky na vybavení: dataprojektor, zatemnění, experimentální stůl
Kontakt: zboch(at)physics.muni.cz
Anotace: Život Alberta Einsteina byl neodmyslitelně spjat s událostmi jeho doby -- prožil první světovou válku, chráněn před narukováním švýcarským občanstvím, byl oslavován jakožto německý vědec a zatracován jakožto švýcarský Žid, a to v jedné a téže zemi, odešel do emigrace a prožil další dvě války -- druhou světovou válku a válku studenou. I v těchto náročných životních situacích se však pokoušel hájit názory, které považoval za správné. V povědomí širší veřejnosti je Albert Einstein zapsán nejen jako geniální fyzik, ale především jako výstřední podivín, houslista a pacifista. Jeho rodinný život nelze rozhodně označit za spokojený a dodnes v něm existují nezodpovězené otázky. V poslední době se vyrojila i řada fám zpochybňujících autorství speciální teorie relativity, vyzdvihujících Einsteinův podíl na vývoji jaderné bomby, popisujících výsledky nikdy nepublikovaných supertajných výzkumů či očekávajících senzační odhalení skrytá v Einsteinově závěti, která měla být v letošním roce otevřena. Životní osudy Alberta Einsteina jsou však natolik pestré, že nepotřebují přibarvovat pochybným naznačováním možných senzací. Proto bude přednáška používat důvěryhodných pramenů -- Einsteinových vlastní vzpomínek, dobové korespondence a pamětí jeho současníků.
Cílová skupina: laická veřejnost, studenti středních škol, učitelé středních škol, studenti vysokých škol,
Požadavky na vybavení: dataprojektor (prezentace v PowerPointu)
Kontakt: janar(at)physics.muni.cz
Anotace: Přednáška se zabývá úlohou fyziky při provádění antidopingových testů - popisuje fyzikální principy činnosti plynového chromatografu a hmotnostního spektrometru a jejich úlohu při určování dopingového nálezu
Cílová skupina: laická veřejnost, studenti středních škol, učitelé středních škol,
Požadavky na vybavení: zpětný projektor
Kontakt: janar(at)physics.muni.cz
Anotace: Přednáška nejprve provede posluchače Galileiho životem, přinese přehled jeho publikovaných prací, zejména se však zaměří na příčiny, průběh a následky procesu vedeného proti Galileimu.
Cílová skupina: laická veřejnost, studenti středních škol, učitelé středních škol,
Požadavky na vybavení: zpětný projektor
Kontakt: janar(at)physics.muni.cz
Anotace: Běžná lidská zkušenost nás učí, že žijeme v třírozměrném světě, unášeni neovlivnitelně plynoucí řekou času. Je však toto tvrzení pravdivé? Je čas opravdu neměnný, nebo záleží pouze na „úhlu pohledu?“ Mají doby, délky a rychlosti opravdu absolutní povahu, jak jsme zvyklí? Kde jsou hranice použitelnosti běžné (newtonovské) mechaniky a kdy je potřeba začít uvažovat ve shodě s postuláty speciální teorie relativity? Cílem přednášky bude zodpovědět na tyto otázky a seznámit posluchače se základy čtyřrozměrné formulace speciální teorie relativity.
Cílová skupina: laická veřejnost, studenti středních škol, učitelé středních škol,
Požadavky na vybavení: dataprojektor (prezentace v PowerPointu)
Kontakt: janar(at)physics.muni.cz
Anotace: Zákon zachování energie je patrně jedním z nejznámějších fyzikálních principů i mezi širokou veřejností (každému je jasné, že energiové zdroje nemůžeme vyčerpávat do nekonečna, jednou musí přijít konec). Studenti středních škol používají zákony zachování energie a hybnosti k výpočtu příkladů, na něž by aplikovat pohybové rovnice bylo velmi složité nebo až nemožné. Protože je jasná užitečnost takovýchto zákonů, je velmi podivné, že otázka zákonů zachování v obecné teorii relativity není ještě zcela zodpovězená. A co více, naskýtá se podezření, že gravitačnímu poli asi nebude možné energii vůbec smysluplně přiřadit... Přednášející nejprve pohovoří o formulaci zákonů zachování v speciální teorii relativity a pak se bude věnovat přehledu způsobů, jakými se různí fyzikové pokoušeli tyto myšlenky přenést do obecné teorie relativity ....
Cílová skupina: studenti vysokých škol, odborná veřejnost
Požadavky na vybavení: dataprojektor (prezentace v PowerPointu)
Kontakt: janar(at)physics.muni.cz
Anotace: Bohrův model byl první moderní teoretickou představou o stavbě a vlastnostech atomů, osvědčil se při fyzikální interpretaci řady jevů popisovaných před jeho vytvořením jen empiricky, a sehrál nezastupitelnou roli při překonávání krize způsobené aplikací klasické fyziky na jevy mikrosvěta. Přestože byl z těchto důvodů po dlouhou dobu v různých podobách užíván i jako východisko při středoškolské výuce elementů atomové fyziky, novodobé gymnaziální učebnice jej víceméně ignorují a o stavbě atomu většinou informují uvedením výčtu některých výsledků kvantověmechanických výpočtů, jehož pedagogická hodnota je přinejmenším sporná.
Přednáška obsahuje podrobný rozbor potíží spojených se snahou o teoretický popis jaderného (Rutherfordova) modelu atomu pomocí klasických fyzikálních představ, popisuje konstrukci Bohrova modelu, komentuje jeho úspěchy i nedostatky, upozorňuje na jeho fyzikální, fyzikálně-historický i pedagogický význam a uvádí také řadu fyzikálně-historických zajímavostí bezprostředně využitelných při úvodním výkladu této problematiky.
Cílová skupina: studenti středních škol, učitelé středních škol, studenti vysokých škol,
Požadavky na vybavení: zpětný projektor, (dataprojektor)
Kontakt: lacina(at)physics.muni.cz
Anotace: Přednáška, jejíž osou je život a dílo jednoho z největších fyziků konce devatenáctého a první poloviny dvacátého století Sira Ernesta Rutherforda, popisuje zevrubně jeho studium radioaktivity, průkopnické práce v oblasti atomové fyziky a jeho zásluhy o položení základů fyziky jaderné. Kombinováním fyzikální argumentace s podrobnými informacemi nejen o objevech a dosažených výsledcích, ale i o vzájemných pracovních a osobních vztazích badatelů pracujících v této oblasti fyziky poskytne ucelený obrázek o jejím rozvoji v pionýrském období první třetiny dvacátého století.
Cílová skupina: laická veřejnost, studenti středních škol, učitelé středních škol, studenti vysokých škol,
Požadavky na vybavení: zpětný projektor, (dataprojektor)
Kontakt: lacina(at)physics.muni.cz
Anotace: Fyzika mikrosvěta je zvláštní disciplinou. Na rozdíl od ostatních fyzikálních partií, které jí ve školním učivu předcházejí a které většinou popisují svět naší každodenní zkušenosti (makrosvět), se totiž zabývá studiem chování a vlastností objektů, jež nelze vnímat lidskými smysly.
Máme-li se o čemkoli poctivě a zodpovědně vyjadřovat, musíme být schopni svá tvrzení podepřít přesvědčivými argumenty. Přímá smyslová zkušenost s makrosvětem, společná všem lidem, umožňuje při popisu a vysvětlování jevů, které v něm probíhají, dodat vyslovovaným závěrům věrohodnosti právě odkazem na ni. Její absence v případě mikrosvěta naopak vede k nezbytnosti spolehnout se jen na výsledky experimentů a na základě jejich pečlivého kritického rozboru si postupně vytvářet představu o složení a struktuře smyslově nedostupného mikrosvěta a následně i o vlastnostech a chování mikroobjektů.
Po obecněji koncipovaném úvodu, komentujícím současnou situaci a trendy ve výuce fyziky na českých středních školách, se hlavní pozornost soustředí na vybrané partie fyziky mikrosvěta, které jsou tradiční součástí středoškolského učiva. Na základě fyzikálně-pedagogického rozboru některých frekventovaných učebnicových postupů budou diskutovány konkrétní alternativní návrhy prezentace této problematiky.
Cílová skupina: učitelé středních škol,
Požadavky na vybavení: zpětný projektor, (dataprojektor)
Kontakt: lacina(at)physics.muni.cz
Anotace: Jednou z převratných idejí, které přinesla tzv. moderní fyzika vzešlá z krize, do níž se dostal zavedený - a do té doby velmi úspěšný – způsob fyzikálního myšlení na přelomu devatenáctého a dvacátého století je představa o kvantovém charakteru interakce světla (elektromagnetického záření) s látkou. Její obtížná přijatelnost spočívající především v její (zdánlivé) neslučitelnosti s obecnými představami o světle (i látce) spolu s chronickým nedostatkem času pociťovaným při školské výuce fyziky však vede k tomu, že bývá zpravidla prezentována velmi stručným informativním způsobem, který komplikuje její adekvátní pochopení.
Po obecněji koncipovaném úvodu komentujícím obsah a rozsah úvodního (středoškolského) kurzu fyziky mikrosvěta bude hlavní pozornost věnována pojmu světelného kvanta v elementarizovaných výkladech a alternativním možnostem jeho zavedení. Součástí výkladu budou i informace a postupy přímo využitelné ve výuce.
Cílová skupina: učitelé středních škol,
Požadavky na vybavení: zpětný projektor, (dataprojektor)
Kontakt: lacina(at)physics.muni.cz
Anotace: Jméno Nicolase Léonarda Sadiho Carnota znají nejen fyzikové, chemici a technici, ale setkává se s ním – v rámci elementární informace o tepelných strojích – i každý student gymnázia. Znalost Carnotova díla už ovšem tak rozšířená není, přestože jeho důsledky a aplikace ovlivňují život prakticky každého člověka. V jediné vědecké práci, kterou během svého krátkého života vydal, Carnot vytvořil novou fenomenologickou metodu studia tepelně-mechanických jevů, včetně formulace nezbytných nových pojmů a představ, a položil tak základy, na nichž byla po jeho předčasné smrti vybudována termodynamika.
Těžištěm široce koncipované přednášky je rozbor a hodnocení Carnotova přínosu ke vzniku a dnešní podobě termodynamiky, včetně upozornění na nepřesnosti tradované v učebnicové literatuře. Pozornost je však věnována i Carnotovu životnímu osudu ve společensky neklidné Francii na přelomu osmnáctého a devatenáctého století.
Cílová skupina: laická veřejnost, studenti středních škol, učitelé středních škol, studenti vysokých škol,
Požadavky na vybavení: zpětný projektor, (dataprojektor)
Kontakt: lacina(at)physics.muni.cz
Anotace: Původní podoba atomistické koncepce spočívala na předpokladu omezené dělitelnosti látek. Nepřekročitelnou hranicí v ní byl atom, který byl považován za nejmenší myslitelný objekt. Řada experimentálních poznatků získaných na přelomu devatenáctého a dvacátého století však tuto představu zpochybnila a jejich následující teoretický rozbor ji pak zcela vyvrátil. Záhadné světélkování vyčerpané výbojové trubice stálo na počátku dlouhé cesty k objevu první vnitroatomové částice – elektronu. Dalším poznatkem svědčícím ve prospěch existence vnitřní struktury atomu byl objev přirozené radioaktivity. A radioaktivní záření alfa bylo potom navíc využito jako vhodný prostředek k přímému laboratornímu prozkoumání nitra atomu.
V přednášce budou popsány a na elementární úrovni komentovány důmyslné experimenty a důvtipné teoretické úvahy postupně vedoucí od někdejší hypotézy dále nedělitelného atomu k dnešnímu závěru o atomovém jádru a jeho elektronovém obalu.
Cílová skupina: laická veřejnost, studenti středních škol, učitelé středních škol, studenti vysokých škol,
Požadavky na vybavení: zpětný projektor, (dataprojektor)
Kontakt: lacina(at)physics.muni.cz
Anotace: I když každý řadový občan „ví“, že látky mají nespojitou strukturu, jen málokdo je schopen toto konstatování podpořit přesvědčivými argumenty. Většina lidí na existenci atomů prostě věří a považuje ji za nepopiratelný fakt, který žádné zdůvodnění nepotřebuje. Právě tímto způsobem je totiž jeden z nejzávažnějších přírodovědných poznatků, jichž lidstvo dosáhlo, prezentován v učebnicích: jako vpodstatě axiomatické tvrzení – nanejvýš okořeněné zmínkou o „starých Řecích“, případně efektními, avšak pro laika nesrozumitelnými frázemi o nejmodernějších experimentálních technikách. Teprve na základě takto vštípené hotové představy o stavbě látek se přistupuje k výkladu (zpravidla značně sugestivnímu) některých jevů, z nichž by ovšem drtivou většinu bylo možné vyložit i jiným způsobem. A byla to právě možnost alternativního výkladu, která vedla ještě na počátku dvacátého století řadu velmi kvalifikovaných přírodovědců k pochybnostem o existenci atomů.
Přednáška je věnována moderní historii atomistické koncepce. Podrobně sleduje zejména nejdůležitějších sto let postupného vývoje této představy – od položení základů chemického atomismu na přelomu devatenáctého a dvacátého století až po teoretickou a experimentální analýzu Brownova pohybu, provedenou v prvních letech století dvacátého, která byla všeobecně uznána za první nesporný důkaz částicové struktury látek.
Cílová skupina: laická veřejnost, studenti středních škol, učitelé středních škol, studenti vysokých škol,
Požadavky na vybavení: zpětný projektor, (dataprojektor)
Kontakt: lacina(at)physics.muni.cz
Anotace: Přednáška posluchače nejprve seznamuje s principiálními vlastnostmi světelných zdrojů jako je světelný tok, měrný výkon, chromatičnost zdroje, index barevného podání apod. Pozornost je poté zaměřena na žárové a výbojové zdroje světla (např. žárovka a halogenová žárovka, rtuťová zářivka, vysokotlaká rtuťová, sodíková a halogenidová výbojka, nízkotlaká sodíková výbojka), u kterých je zmíněn princip jejich činnosti, složení, způsob zapojení a výhody a nevýhody. Uvedené informace jsou demonstrovány názornými experimenty, které odpovídají na otázky Je skutečně v žárovce vzduchoprázdno?, Proč je vlákno žárovky svinuté?, K čemu slouží luminofor u zářivky?, A u rtuťové výbojky?, Proč je ve spektru sodíkové výbojky temný pruh?, A rozlišíme v jejím světle barvy? či Jaké spektrum má purpurová barva?. Závěr přednášky je věnován nejmodernějším zdrojům světla.
Cílem přednášky je nejen umožnit posluchačům orientaci ve světelné technice, ale i ukázat, že ve světelných zdrojích lze objevit řadu fyzikálně zajímavých jevů.
Cílová skupina: studenti středních škol, učitelé středních škol,
Požadavky na vybavení: prostorný experimentální stůl, úplné zatemnění, dataprojektor
Kontakt: zdenek(at)physics.muni.cz
Anotace: Životopis Alberta Einsteina, jeho pacifistické snahy, životní názory, příčiny jeho popularity. Objevení speciální teorie relativity, obecná teorie relativity. Einsteinovy snahy o získání jednotné teorie pole, jeho postoj ke kvantové mechanice. Úroveň odborné části přednášky může být podle dohody uzpůsobena publiku.
Cílová skupina: laická veřejnost, studenti středních škol, učitelé středních škol, studenti vysokých škol, odborná veřejnost
Požadavky na vybavení: zpětný projektor, dataprojektor
Kontakt: novotny(at)physics.muni.cz
V e-mailových adresách je pro ztížení činnosti spamovacích robotů znak zavináč nahrazen výrazem "(at)". Budete-li na uvedené adresy psát, opravte si prosím adresu ve svém e-mailovém programu.