by Απόδειξη της σχέσης λ’-λ=h/mοc (1-συνφ)
Ανήκω σε αυτούς που αντιμετωπίζουν με επιφυλάξεις την εισαγωγή
στη διδακτέα ύλη της Γ’ Λυκείου στοιχείων μετακλασσικής και προκβαντικής Φυσικής.
Δεν πιστεύω πως η απλή αναφορά στοιχείων “σύγχρονης” Φυσικής έχει να προσφέρει κάτι σημαντικό. Πιστεύω πως η ουσιαστική γνώση επιτυγχάνεται
μέσα από την ενασχόληση και με ασκήσεις και σίγουρα με τις φορμαλιστικές
αποδείξεις των σχέσεων που καλούμαστε να αναφέρουμε.
Επειδή δεν έβρισκα πουθενά ολοκληρωμένη την απόδειξη της σχέσης που περιγράφει το φαινόμενο Compton επιχείρησα μία απόδειξη με πιθανές ατέλειες.
Παράλληλα θέτω προς συζήτηση, αν οι προαπαιτούμενες γνώσεις για την απόδειξη και ο φορμαλισμός που περιέχει η απόδειξη είναι συμβατά με το γνωστικό επίπεδο του μαθητή της Γ’ Λυκείου της χρονιάς 2022-23
Καλημέρα Θοδωρή.
Καλώς ήρθε το δολάριο!
Δεν ξέρω αν θα μπει στην ύλη το φαινόμενο, αλλά μια απόδειξη, όπως η παραπάνω, δίνει πολλά μπόνους μάθησης στους μαθητές…
Καλημέρα Θοδωρή και Διονύση .
Στην παρουσίαση της ερμηνείας της ακτινοβολίας του μέλανος σώματος και της ερμηνείας του φωτοηλεκτρικού φαινομένου δεν είναι απαραίτητο να επικαλεστούμε τη σωτιδιακή φύση του φωτός: Αρκεί η κβάντωση της ενέργειας του φωτός.
Στο φως αποδόθηκαν σωματιδιακά χαρακτηριστικά, όταν χρειάστηκε να ερμηνευθεί το φαινόμενο Compton.
Άρα αν θέλουμε να παρουσιάσουμε μια λυκειακή εισαγωγή στη σωματιδιακή φύση του φωτός, το φαινόμενο Compton είναι απαραίτητο. Νομίζω ότι αυτό μπορεί να εξυπηρετηθεί χωρίς την απόδειξη της σχέσης τη μεταβολής του μήκους κύματος.
Νομίζω ότι με την ανάρτηση του Θοδωρή αλλά και με άλλες σχετικές αναρτήσεις συναδέλφων, προβάλλεται η εξής ανάγκη:
Με την προϋπόθεση ότι στοιχεία Κβαντικής Φυσικής θα συμπεριληφθούν στη διδακτέα ύλη του Λυκείου, θα πρέπει τη σχολική χρονιά 2022-23 να οργανωθούν συναντήσεις ώστε οι διδάσκοντες να παρουσιάσουν τις απόψεις τους σχετικά με τα προβλήματα που θα εμφανιστούν κατά τη διδασκαλία των εν λόγω θεμάτων και να αναζητηθούν λύσεις.
Καλημέρα σε όλους.
Θοδωρή σε ευχαριστούμε πολύ για την προσφορά σου.
Πρώτα να τοποθετηθώ ότι είμαι αντίθετος με την κβαντική φυσική στο λύκειο. Υπάρχουν άλλα που προηγούνται σε αυτή την ηλικία και βαθμίδα εκπαίδευσης, όπως η εξαγωγή συμπεράσματος από ένα απλό εργαστήριο.
Δεύτερο να αναλύσω περισσότερο αυτό που ρωτάς για το φορμαλισμό.
Είναι κάτι διαφορετικό να δώσεις τον τύπο της σχετικιστικής μάζας και να λυθεί ως προς ένα γράμμα, από το να εξηγήσεις το νόημά του.
Όσο για την όμορφη παρουσίαση που μας δίνεις, είναι χρήσιμη σε συναδέλφους, νομίζω όμως όχι συμβατή για το λυκειακό επίπεδο.
ΝΑ ΞΕΚΑΘΑΡΊΣΩ ΌΤΙ ΔΕΝ ΛΈΩ ΠΩΣ ΦΤΑΙΣ ΕΣΎ ΑΛΛΆ ΤΟ ΑΝΤΙΚΕΊΜΕΝΟ.
Να είσαι πάντα καλά και ελπίζω να τα πούμε από κοντά αύριο.
Καλημέρα παιδιά.
Να προσυπογράψω το:
Πιστεύω πως η ουσιαστική γνώση επιτυγχάνεται μέσα από την ενασχόληση και με ασκήσεις και σίγουρα με τις φορμαλιστικές αποδείξεις των σχέσεων που καλούμαστε να αναφέρουμε.
Οι ασκήσεις του σχολικού βιβλίου:
Η μεγάλη ταχύτητα του ηλεκτρονίου θα “δυσκολέψει” την μετέπειτα είσοδό του σε μαγνητικό πεδίο. Έτσι απομένει η σκέδαση του δεύτερου φωτονίου με άλλο ηλεκτρόνιο.
Καλημέρα Θοδωρή και σε όλους τους συναδέλφους. Πολύ καλή παρουσίαση, που μας βοηθάει, αφού έχουμε να το πιάσουμε από το Πανεπιστήμιο. Τι γίνεται όμως με τους μαθητές; Για το γνωστικό επίπεδο και την κριτική ικανότητα του μέσου μαθητή της φετινής Β΄ ας μη μιλήσουμε καλύτερα. Όσοι διόρθωσαν τα ενδοσχολικά φέτος ξέρουν.
Προαπαιτούμενες γνώσεις;
Στη θεωρία του σχολικού για το φαινόμενο Compton διαβάζουμε:
“Τα πράγματα φωτίζονται αν δούμε την ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία ως ρεύμα φωτονίων, δηλαδή σωματίων με μηδενική μάζα ηρεμίας που μεταφέρουν ενέργεια και ορμή.”
και πιο κάτω
“Η ορμή του φωτονίου πριν είναι p = E/c = h/λ…”
Πότε το μαθαίνουν αυτό; Στο σχολικό, έχει προηγηθεί η Θεωρία της Σχετικότητας, όπου δίνονται κάποιες αποδείξεις. Στο Compton θα τους τα δώσουμε ως δόγμα;
Aπό την άλλη υπάρχει και ένα θετικό σημείο. Στην εισαγωγή γράφει:
“Τα άτομα διεγείρονται, τα ηλεκτρόνιά τους δηλαδή μεταφέρονται σε στιβάδες μεγαλύτερης ενέργειας. Όταν αποδιεγείρονται,…”
Αυτή η αναφορά ίσως βοηθήσει την αναβάθμιση της Β΄Γενικής και αναγκάσει τους μαθητές να διαβάσουν και το Φως και την Ατομική Φυσική. Έτσι μετά τον Ηλεκτρομαγνητισμό που αναβάθμισε τον Ηλεκτρισμό της Β΄, να έχουμε και άλλο όφελος.
Συμπερασματικά θα έλεγα ότι εφόσον δεν έχουμε εμπειρία από διδασκαλία σε αυτή την περιοχή, ας μην προτρέχουμε. Άλλωστε μην ξεχνάμε ότι οι υποψήφιοι μπορούν να εκπαιδευτούν σε κάθε “τεχνική”, υπό κατάλληλη καθοδήγηση…
Στο Γ1 με τον αγωγό να ηρεμεί, τα περισσότερα Πανελλαδικά Γραπτά που διόρθωσα έλεγαν:
…αναπτύσσεται ΗΕΔ επαγωγής Ε = Βυl… αφού
Αγωγός = ΗΕΔ τελεία και παύλα.
Καλημέρα Θοδωρή.
Ενδιαφέρουσα ανάρτηση.
Ευχαριστούμε.
Γεια σας συνάδελφοι.
Το φαινόμενο Compton αποτέλεσε σημαντικό σκαλοπάτι που οδήγησε στην εδραίωση της κβαντομηχανικής και στην αντίληψη για την σωματιδιακή φύση του φωτός.
Η δε μελέτη της σκέδασης με εφαρμογή των αρχών διατήρησης ορμής και ενέργειας, επίσης σημαντική. Αλλά…
αλλά αν θυμηθώ την προσωπική μου εμπειρία από την εποχή που το διδάχτηκα σαν μαθητής και στη συνέχεια το διάβαζα σαν υποψήφιος, μάλλον η βαρύτητα έπεφτε στο σύστημα των εξισώσεων και όχι στο περιεχόμενο. Μια δυσκολία και κούραση, χωρίς προεκτάσεις…
Διαβάζοντας και την παραπάνω απόδειξη του Θοδωρή, (η οποία με οδήγησε να ανοίξω το βιβλίο για να δω πού εστιάζει, αφού μου φάνηκε μαθηματικά τραβηγμένη), βλέπω να επιβεβαιώνεται η παλιά μου εντύπωση.
Αλλά και
Αλλά μήπως πρέπει να διδαχτούν προηγούμενα όλα τα προαπαιτούμενα (σχετικότητα), πριν σκεφτούμε το φαινόμενο Compton;
Διονύση τουλάχιστον εμείς έπρεπε να διαβάσουμε την απόδειξη μήπως μας ζητηθεί.
Με την παρούσα μορφή εξετάσεων τα παιδιά θα μάθουν τον τύπο και θα λύνουν ασκήσεις απλής αντικατάστασης.
Αυτό είναι φανερό στους “ανθώπους της δουλειάς”. Δεν είναι τόσο φανερό στους:
-Επιτέλους μπήκε η σύγχρονη φυσική.
Τα επιχειρήματα που ακούγονται είναι του τύπου:
-Η Κβαντομηχανική εξηγεί τη λειτουργία των προηγμένων ηλεκτρονικών διατάξεων!
Καλησπέρα συνάδελφοι.
Παρουσιάζω μια άλλη απόδειξη του τύπου για την αλλαγή του μήκους κύματος στο φαινόμενο Compton η οποία βασίζεται στη σχέση των ενεργειών του προσπίπτοντος και του σκεδαζόμενου φωτονίου με τη γωνία σκέδασης. Η ιδέα για την παραπάνω απόδειξη προέκυψε από την πορεία που ακολουθεί το σχολικό βιβλίο η οποία βασίζεται στην ΑΔΕ και την ΑΔΟ(διανυσματικά) αλλά και σε κάποιες πανεπιστημιακές σημειώσεις.
Σχέση ενεργειών προσπίπτοντος και σκεδαζόμενου φωτονίου με τη γωνία σκέδασης.
Φαινόμενο Compton μια άλλη απόδειξη
Σας ευχαριστώ όλους για τα σχόλια…
Σήμερα κατάφερα να κάνω το πρώτο μπάνιο του 2022 και έλλειπα …
Ο συνάδελφος Βασίλης Αλεβίζος μου υπενθύμισε πως
“το μεταβατικό ΠΣ αναφέρει μόνο περιγραφική αναφορά στο φαινόμενο”
χωρίς την απόδειξη της σχέσης
Ουσιαστικά αυτό που προτείνει ο Ανδρέας…..
Ο συνάδελφος έστειλε επίσης και ένα σύνδεσμο από το physicsgg που
περιέχει επίσης μελέτη του φαινομένου
Ευχαριστώ και το συνάδελφο Αϊλαμάκη Γιάννη για τη δική του απόδειξη
Θοδωρή νομίζω μόνο περιγραφικά μπορεί να δοθεί το φαινόμενο Compton και σε αντιδιαστολή με τη σκέδαση Rayleight όπου δεν αλλάζει το λ και μιλάμε ουσιαστικά για μια διάχυση μεγαλύτερη για τη μπλε ακτινοβολία που δίνει το μπλε χρώμα του ουρανού . Αυτό μπορεί να μπει στην οπτική με φαινόμενα διάθλασης του φωτός στην ατμόσφαιρα. Σαφώς πιο … γήινα θέματα.
Ευχαριστώ Άρη, αναμένουμε να μάθουμε τι τελικά θα ισχύσει..
Καλημέρα σε όλη την παρέα.
Θοδωρή, ακολούθησα το σκεπτικό της απόδειξης βήμα-βήμα, με υπομονή και επιμονή!
Είναι πιο κοντά (αν και μακροσκελέστερη) σε ό,τι έχουμε συνηθίσει στις πλάγιες ελαστικές κρούσεις (διατήρηση ορμής σε άξονες, διατήρηση ενέργειας) από τον νόμο των συνημιτόνων, που χρησιμοποιεί το βιβλίο, γεγονός που την καθιστά πολύ χρήσιμη σε έναν εκπαιδευτικό.
Εννοείται ότι δε θυμόμουν κανέναν από τους τύπους της σχετικότητας, γι’ αυτό και θα το θεωρούσα αδιανόητο να είναι η απόδειξη μέσα στην ύλη.
Νιώθω απογοήτευση, που φτάνουμε να βγάλουμε από την ύλη κομμάτια, που οξύνουν τη σκέψη και την κρίση του μαθητή, για να ασχολούμαστε με ασκήσεις αντικατάστασης, σαν το παράδειγμα 7.2 του βιβλίου, για έναν και μόνο λόγο: να λέμε ότι κάνουμε σύγχρονη φυσική.
Σε ευχαριστούμε για την προσφορά.
Ευχαριστώ Ελευθερία, το ζήτημα είναι αυτό ακριβώς που θίγεις…
Θα διδάξουμε στοιχεία μετακλασικής-προκβαντικής Φυσικής
ή θα “διδάξουμε” στοιχεία μετακλασικής-προκβαντικής Φυσικής;;;;