75
„A természettudományos oktatás komplex megújítása a Révai Miklós Gimnáziumban és Kollégiumban” Munkafüzet FIZIKA 11. évfolyam Horváth Petra TÁMOP-3.1.3-11/2-2012-0031

Munkafüzet 11. évfolyam Horváth Petra

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Munkafüzet 11. évfolyam Horváth Petra

„A természettudományos oktatás

komplex megújítása a Révai Miklós

Gimnáziumban és Kollégiumban”

Munkafüzet

FIZIKA

11. évfolyam

Horváth Petra

TÁMOP-3.1.3-11/2-2012-0031

Page 2: Munkafüzet 11. évfolyam Horváth Petra

TARTALOMJEGYZÉK

Előszó ............................................................................................. 3

A laboratórium munka és balesetvédelmi szabályzata ............................ 4

1. Kényszerrezgés, rezonancia ....................................................... 6

2. A fonálinga lengésidejének meghatározása .................................. 9

3. Vonal menti hullámok ............................................................. 11

4. Kísérletek hullámkáddal .......................................................... 14

5. Felületi hullámok interferenciája, elhajlása ................................. 18

6. A hang tulajdonságai .............................................................. 20

7. Állóhullámok .......................................................................... 23

8. Hangsebesség mérése állóhullámokkal ...................................... 26

9. Doppler-effektus .................................................................... 29

10. Fénytörés vizsgálata Hartl-korongon ......................................... 32

11. Teljes visszaverődés ............................................................... 36

12. Gyűjtőlencse fókusztávolságának meghatározása ....................... 39

13. Összetett optikai rendszerek .................................................... 41

14. Színszóródás, színkeverés ....................................................... 45

15. Az elektromágneses hullámok tulajdonságai .............................. 48

16. Elektromos rezgőkör ............................................................... 52

17. Fényhullámok interferenciája, elhajlása ..................................... 54

18. Fénypolarizáció ...................................................................... 56

19. A fotoeffektus ........................................................................ 59

20. Láncreakció ........................................................................... 62

Fogalomtár .................................................................................... 66

Források ........................................................................................ 74

Page 3: Munkafüzet 11. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 11. évfolyam

– 3 –

ELŐSZÓ

Kedves Diákok!

A kezetekben tartott munkafüzet az Öveges program keretében kiírt pá-

lyázat terméke. A természettudományok szerepe az utóbbi tíz évben felér-

tékelődött, hiszen a rohamosan fejlődő technikai világban, de már szinte a

mindennapokban sem tudnánk eligazodni természettudományos ismere-

tek nélkül. A fogyasztói társadalom bőségzavarában szükség van a józan

ítélőképességre, a logikus gondolkodásra, az innovatív megoldásokra. Eh-

hez szeretnék nektek segítséget adni olyan egyszerű, tantermi körülmé-

nyek között elvégezhető kísérletekkel, amelyek néha csak modelljei a va-

lóságnak, mégis jól megérthető velük az adott természeti jelenség vagy

fizikai fogalom.

A munkafüzet ismétlő feladattal vagy bevezető kísérlettel kezdődik. Előbbi

célja az, hogy ismereteiteket rendszerben foglalva, egy egység részeként

tudjátok kezelni. Utóbbi pedig a motivációt, érdeklődés felkeltését szolgál-

ja. A kísérletek többségét magatok önállóan, vagy egy csoport tagjaként

diáktársaitokkal együtt végezhetitek el. A mellékelt kérdések az adott je-

lenség alaposabb megfigyelését, könnyebb megértését támogatják. A mé-

rési feladatok során megtanulhatjátok a jegyzőkönyvkészítés lépéseit, a

hibaszámítás alapjait. Az eszközlista és a kísérletek leírása segít bennete-

ket azok összeállításában és az esetlegesen felmerülő problémák megol-

dásában. A leírások után hagyott helyek az általatok készített rajzok, áb-

rák helyei, ezzel szeretném segíteni az adott tananyag könnyebb és gyor-

sabb feldolgozását. Az évfolyamonkénti munkafüzetekben húsz foglalko-

zást találtok. Ezek nem fedik le a teljes éves anyagot, viszont igyekeztem

minden témakört érinteni, és a fontosabb, illetve érdekesebb problémákat

kiemelni. Közületek többen érettségizni is fognak fizikából, ezért a kétszin-

tű vizsgarendszer követelményeinek megfelelő feladatokat is beillesztet-

tem a munkafüzetbe. Az összetettebb, mérési feladatok többnyire emelt

szintű példák.

Örömteli, felfedező tanulást kívánok!

A szerző

Page 4: Munkafüzet 11. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 11. évfolyam

– 4 –

A LABORATÓRIUM MUNKA ÉS BALESETVÉDELMI

SZABÁLYZATA

1. A laboratóriumban a tanuló csak tanári felügyelet mellett tartózkodhat

és dolgozhat. Annak területére csak engedéllyel léphet be és azt csak

engedéllyel hagyhatja el.

2. A kabátokat, táskákat és egyéb felszerelési tárgyakat a ruhatári rész-

ben (az előtérben) kell elhelyezni, a laboratóriumba csak a munkához

szükséges eszközöket szabad bevinni.

3. A laboratóriumi munka során köpeny használata kötelező! Szükség

esetén, ha a gyakorlat előírja, védőszemüveget és védőkesztyűt kell

viselni.

4. A kísérletek megvalósítása előtt győződjünk meg róla, hogy az alkal-

mazott eszközök, demonstrációs anyagok nem sérültek, rongálódtak-

e. Hiba esetén értesítsük a laboratórium személyzetét.

5. A kísérleti eszközöket, anyagokat, csak és kizárólag rendeltetésszerű-

en, kellő körültekintéssel használjuk!

6. A kísérlet megkezdése előtt, a foglalkozást vezető tanár, ismerteti a

végrehajtandó feladatot, és a végrehajtás főbb mozzanatait. Továbbá

külön felhívja a tanulók figyelmét az esetleges veszélyforrásokra!

7. A balesetek és az anyagi kár megelőzése érdekében a kísérleteket

gondosan, a leírtaknak megfelelően hajtsuk végre.

8. Munkánk során a laboratóriumban tartózkodók testi épségét, illetve

azok munkájának sikerét ne veszélyeztessük! A kísérleti munka elen-

gedhetetlen feltétele a rend és fegyelem.

9. A sérülések, balesetek elkerülése érdekében a foglalkozást vezető ta-

nár folyamatosan nyomon követi a kísérletek előkészítését és végre-

hajtásának menetét. Bármilyen gond, probléma esetén, azonnal jelez-

zünk neki!

10. Az érdemi munka befejeztével gondoskodjuk róla, hogy az eszközöket

a kiindulási állapotnak megfelelően tisztán és rendben hagyjuk hátra.

A szabálytalanul tárolt eszközök balesetet okozhatnak, illetve károsod-

hatnak.

11. A laboratóriumból történő távozást megelőzően győződjünk meg róla,

hogy a helyiségben tűz-, balesetveszélyes helyzetet nem hagyunk hát-

ra. A laboratórium működési rendjének megfelelően hajtsuk végre az

áramtalanítást.

12. Baleset esetén a lehető leggyorsabban mérjük fel a sérülés, illetve sé-

rülések mértékét, kezdjük meg a sérültek ellátását. Amennyiben úgy

ítéljük meg, kérjük az iskola egészségügyi személyzetének segítségét,

Page 5: Munkafüzet 11. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 11. évfolyam

– 5 –

vagy ha a helyzet megkívánja, haladéktalanul hívjunk mentőt. Egyér-

telmű utasításokkal szabjunk feladatot a tanulók tevékenységét illető-

en, elkerülve ezzel a további balesetek bekövetkezését, illetve az eset-

leges anyagi károk gyarapodását.

13. A fizikai kísérletek leggyakoribb veszélyforrása az elektromos áram.

Baleset esetén meg kell bizonyosodni arról, hogy a sérült nincs már

feszültség alatt. A baleset helyén elsődleges feladat a kapcsolótáblán

lévő főkapcsoló lekapcsolása!

14. Az elektromos balesetek elkerülhetők, ha betartjuk és betartatjuk az

érintésvédelmi szabályokat! A hallgatói áramkörök minden esetben fe-

szültségmentes állapotban kerüljenek összeállításra, azt követően csak

ellenőrzés után, és engedéllyel kössék rá a tápfeszültséget. Üzemza-

var esetén kérjük a labor dolgozóinak segítségét.

15. Tűz esetén, vagy tűzveszélyes helyzetben, azonnal értesítsük a labor

személyzetét! Határozottan utasítsuk a tanulókat a labor elhagyására!

A laboratóriumban elhelyezett tűzoltó készülékeket csak akkor kezdjük

el használni, ha jártasnak érezzük magunkat a készülék működtetésé-

ben. Tűzoltó készülékkel embert oltani nem szabad!

A laboratóriumi fizika eszközökön és berendezéseken található jelzések,

ábrák jelentései:

Vigyázz! Forró felület!

Vigyázz! Alacsony hőmérséklet!

Vigyázz! Tűzveszély!

Vigyázz! Mérgező anyag!

Vigyázz! Radioaktív sugárzás!

Vigyázz! Áramütés veszélye!

Vigyázz! Lézersugár!

Page 6: Munkafüzet 11. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 11. évfolyam

– 6 –

KÉNYSZERREZGÉS, REZONANCIA

1. kísérlet – Csavarrugóra függesztett test kényszerrez-

gése

Eszközök:

Csavarrugó, súlysorozat

A kísérlet leírása:

Tegyél egy súlyt a csavarrugóra! A rugó másik végét mozgasd fel-le

adott frekvenciával! Változtasd a mozgatás frekvenciáját (ütemét)!

Figyeld meg, hogyan változik a rugóra akasztott test mozgása!

Tapasztalat:

1. Mi történik az első másodpercekben?

2. Tartós kényszerrezgés kialakulásakor mekkora frekvenciával re-

zeg a rugóra akasztott test?

3. Hasonlítsd össze a kényszerítő hatás és a kényszerrezgést végző

test amplitúdóját!

4. Hasonlítsd össze a kényszerítő hatás és a kényszerrezgést végző

test fázisát!

Page 7: Munkafüzet 11. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 11. évfolyam

– 7 –

2. kísérlet – Kényszerrezgés vizsgálata kiskocsival és in-

gával

Eszközök:

1 m hosszú könnyű léc, nagy tömegű vasgolyó, kiskocsi, rugók, üt-köző

A kísérlet leírása:

A csavarrugóval a léchez és az ütközőhöz rögzített kiskocsi kény-

szerrezgést végez. A kiskocsi sajátrezgésszámát a kocsi tömege és a

rugók rugóállandója határozza meg. A lécen lévő vasgolyó helyzeté-

nek változtatásával az inga lengésideje, vagyis a kényszerítő rezgés

frekvenciája változtatható. Hozzuk lengésbe az ingát, figyeljük meg

a kiskocsi kényszerrezgését különböző rezgésszámú kényszerítő ha-

tások esetében!

Tapasztalat:

1. Mi történik az első másodpercekben?

2. Tartós kényszerrezgés kialakulásakor mekkora frekvenciával re-

zeg a kiskocsi?

3. Hasonlítsd össze a kényszerítő hatás és a kényszerrezgést végző

test amplitúdóját!

4. Hasonlítsd össze a kényszerítő hatás és a kényszerrezgést végző

test fázisát!

Page 8: Munkafüzet 11. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 11. évfolyam

– 8 –

Készítsd el az amplitúdó-kényszerfrekvencia görbét!

Feladatok:

1. Az alábbi példákban mi a rendszer gerjesztő és gerjesztett része?

(megoldás: gerjesztő/gerjesztett)

Gyermekét hintáztató anyuka.

Motorok gyengén rögzített alkatészeinek berezgése.

Franciaországi Angers (anzsé) város hídja a katonák ütemes lépései

miatt 1850-ben leszakadt.

Stradivari hegedűk utánozhatatlan hangja.

Rádión megfelelő állomás kiválasztása.

Amerikai Tacoma híd katasztrófája.

Page 9: Munkafüzet 11. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 11. évfolyam

– 9 –

A FONÁLINGA LENGÉSIDEJÉNEK

MEGHATÁROZÁSA

Új tananyag bevezetése

1. A nagymama ingaórája vajon Los Angelesben is pontosan mű-

ködne? Mitől függ az inga lengésideje?

1. ábra

1. kísérlet – Fonálinga lengésideje

Eszközök:

Tanulói csoportonként 1 db fonálinga + (Bunsen-állvány)

1 db stopper, milliméterpapír

A kísérlet leírása:

Az L hosszúságú fonál végén lévő testet térítsd ki egyensúlyi helyze-

téből és engedd el!(Figyelj arra, hogy a kötél feszes legyen)! A

stopperórát az elengedés pillanatában indítsd el! Tíz teljes lengés

idejét mérd meg, és hat mérést végezz! Az egyes méréseknél 20

cm-enként változtasd az inga hosszát! A mérések eredményeit a

mellékelt táblázatban rögzítsd! A mérési eredményeket ábrázold az

L fonálhossz, majd az L fonálhossz négyzetgyökének függvényében!

1. mérés 2. mérés 3. mérés 4. mérés 5. mérés

l(m)

10 T (s)

T (s)

l m

Page 10: Munkafüzet 11. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 11. évfolyam

– 10 –

Kérdések, feladatok a kísérlethez:

Milyen kapcsolat van az inga lengésideje és az inga hossza között?

Mitől függ az inga lengésideje?

Mitől nem függ az inga lengésideje? Milyen feltételek teljesülése

esetén igaz ez?

Mérési jegyzőkönyv:

Feladatok:

1. Mennyi a lengésideje annak a fonálingának, amelynek 60 cm a

hossza?

2. Mennyi a másodpercinga hossza?

3. Mennyi a Holdon az 1 m hosszú inga lengésideje?

4. Az Északi-sarkon vagy az Egyenlítőn késik az ingaóránk? Miért?

Page 11: Munkafüzet 11. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 11. évfolyam

– 11 –

VONAL MENTI HULLÁMOK

Bevezető/Ismétlő feladatok:

1. Egy 9 m hosszú rugalmas kötélen 1 Hz rezgésszámú hullámot

keltettek. Mekkora a hullám terjedési sebessége, ha a kötélen

három teljes hullám fér el? Készítsd el az y-x és az y-t grafikono-

kat!

1. kísérlet – Egyező irányban haladó vonal menti hullá-

mok interferenciája

Eszközök:

2 egyenlő hosszúságú gumizsinór, hosszú gumizsinór merev pálca (bot)

A kísérlet leírása:

Az egyik végén rögzített igen hosszú gumiszál másik végéhez erősít-

jük, egyazon pontban, a két azonos hosszúságú gumiszálat, ame-

lyek szabad végeit a bot két végéhez rögzítjük.

A) Hozd vízszintes helyzetbe a botot, és mozgasd önmagával párhu-

zamosan fel-le! Figyeld meg a két gumizsinór találkozási pontjá-

ból kiinduló hullám jellemzőit!

Terjedési sebessége:

Frekvenciája:

Fázisa:

Amplitúdója:

Page 12: Munkafüzet 11. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 11. évfolyam

– 12 –

Rajzold le, milyen hullámok alakulnak ki a gumiszálakon.

B) Fogd meg a pálcát középen és a két végét ellentétes irányban bil-

legtesd fel-le! Írd le a két gumizsinór találkozási pontjából kiindu-

ló hullám jellemzőit!

Terjedési sebessége:

Frekvenciája:

Fázisa:

Amplitúdója:

Rajzold le, milyen hullámok alakulnak ki a gumiszálakon.

Page 13: Munkafüzet 11. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 11. évfolyam

– 13 –

C) Mit tapasztalsz, a hullámokat vizsgálva, ha a pálcát nem a köze-

pénél fogva billegteted az előzőhöz hasonló módon?

Terjedési sebessége:

Frekvenciája:

Fázisa:

Amplitúdója:

Feladatok:

1. Két hullám hullámhossza megegyezik ( cm421 ), de amplitú-

dójuk különböző (A1=2 cm, A2=3 cm) és a második az elsőhöz vi-

szonyítva /2-vel késik.

a) Rajzold meg a két hullám látható képét és

b) a két hullám interferenciája miatt létrejövő eredő hullám ké-

pét!

2. Két egy irányban haladó hullám fáziskülönbség nélkül találkozik.

Rajzold meg a két találkozó hullám és az eredő hullám képét, ha

A1= 3 cm, A2= 2 cm, cm14,31 cm28,62 !

Page 14: Munkafüzet 11. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 11. évfolyam

– 14 –

KÍSÉRLETEK HULLÁMKÁDDAL

1. kísérlet – Hullámok terjedése és visszaverődése hul-

lámkádban

Eszközök:

Hullámkád, excenter, léc, fémlap

A kísérlet leírása:

Az excenterhez csatlakoztatott rezgéskeltő léccel keltsünk folyama-

tosan egyenes hullámokat a hullámkádban! Helyezzünk a hullám-

kádba az egyenes hullámfrontokkal szöget bezáró függőleges fémla-

pot! Vizsgáljuk meg a kiinduló és a keletkező hullámképet! Készíts

ábrát!

Megjegyzés: Érdemes néhány hullámvonulatot kelteni, hogy az in-

terferencia jelensége ne zavarja meg a visszaverődési törvény meg-

figyelhetőségét.

Észrevételek, tapasztalatok:

Visszaverődés törvénye:

Page 15: Munkafüzet 11. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 11. évfolyam

– 15 –

2. kísérlet – Vízhullámok törése síkfelületen

Eszközök:

Hullámkád, excenter, üveglemez

A kísérlet leírása:

Tegyünk a hullámkád aljára egy üveglemezt úgy, hogy kb. a kád al-

jának felét borítsa el! Az egyenes lemez rezgetésével keltsünk egye-

nes hullámokat az üveglemezzel nem fedett vízréteg felett! Ekkor a

hullámok a mélyebb tartományból lépnek a sekélyebb fele. Készíts

ábrát! Az ábrán jelöld a beesési merőlegest, a hullám terjedési irá-

nyát, a beesési és a törési szöget!

Észrevételek, tapasztalatok:

Mit tapasztalunk merőleges beesés esetén?

Mit tapasztalunk ferde beesés esetén?

Page 16: Munkafüzet 11. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 11. évfolyam

– 16 –

Ismételjük meg a kísérletet úgy, hogy a hullámkeltés az üveglemez

feletti vízrétegben történjen. Ekkor a hullámok a sekélyebb tarto-

mányból lépnek a mélyebb fele. Készíts ábrát! Az ábrán jelöld a be-

esési merőlegest, a hullám terjedési irányát, a beesési és a törési

szöget!

A) Mit tapasztalunk merőleges beesés esetén?

B) Mit tapasztalunk ferde beesés esetén?

Ismételjük meg az előző kísérleteket változtatva a hullámforrás

frekvenciáját!

Mit tapasztalunk?

Page 17: Munkafüzet 11. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 11. évfolyam

– 17 –

Tapasztalat:

Feladatok:

1. Egy mechanikai hullám terjedési sebessége levegőben 340 m/s, a

vízben 1490 m/s. Mekkora a víz levegőhöz viszonyított törésmu-

tatója? Mekkora a levegő vízhez viszonyított törésmutatója?

2. A hullámkádban lévő víz felületén egy lemezzel 8 Hz rezgésszámú

egyenes hullámot keltünk. A kialakuló 1 cm hullámhosszúságú

hullám 450-os beesési szöggel érkezik a sekélyebb víz egyenes

határához. Az új közegben kialakuló hullám hullámhossza 0,7 cm.

Mekkora sebességgel terjed a hullám a mélyebb és a sekélyebb

vízben? Mekkora a törési szög?

Page 18: Munkafüzet 11. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 11. évfolyam

– 18 –

FELÜLETI HULLÁMOK INTERFERENCIÁJA,

ELHAJLÁSA

1. kísérlet – Hullámok interferenciája

Eszközök:

Hullámkád, változtatható fordulatszámú motorral működtetett ex-

center, különböző formájú hullámkeltők

A kísérlet leírása:

Két azonos fázisban rezgő csúccsal (egymással mereven összekö-

tött, így ugyanabban az ütemben rezgő) két körhullámot keltünk. A

két hullám találkozása miatt jellegzetes mintázat alakul ki a vízfel-

színen. Jellemezzük a kialakuló mintázatot!

Jellemzés:

3. Vannak olyan helyek ahol - annak ellenére, hogy hullámok érik el

– nem …………………………………………………….

4. Ezek az úgynevezett …………………………………………………… helyek.

5. Vannak olyan helyek ahol sokkal ……………………………………………………

rezgés alakul ki, mint a két találkozó hullám által (egyenként)

keltett rezgések amplitúdóinak összege. Ezek az úgynevezett

…………………………………………………… helyek.

6. A maximális erősítési és gyengítési helyek olyan …………………………

helyezkednek el, melyek fókuszpontjai a két találkozó körhullám

forrásai.

7. A fázisok viszonyát a hullámok …………………………… határozza meg.

2. kísérlet – Hullámok elhajlása

Eszközök:

Hullámkád, változtatható fordulatszámú motorral működtetett ex-center, különböző formájú hullámkeltők

Page 19: Munkafüzet 11. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 11. évfolyam

– 19 –

A kísérlet leírása:

A) Keltsünk folyamatosan egyenes hullámokat a hullámkádban! He-

lyezzünk a hullámok útjába egy rést! Szűkítsük a rést! Milyen vál-

tozást tapasztalunk?

Tapasztalat:

B) Ismételjük meg a kísérletet több, pontszerű réssel!

Tapasztalat:

1. Keskeny résen át a hullám nemcsak az egyenes vonalú terjedés-

nek megfelelő tartományban halad, hanem …………………………

……………………………………………………………………………….

2. Ha a rés sokkal ………………………… a hullám hullámhosszánál, akkor

az elhajlás ……………………………………………………………………………….

Feladatok:

1. Hullámkádban, két egymáshoz erősített tűvel, azonos fázisban

induló körhullámokat keltünk f=16 Hz frekvenciával. A hullámok

terjedési sebessége 0,8 m/s. Milyen hullámjelenség figyelhető

meg a hullámtér azon pontjában,

a) amelyik az egyik hullámforrástól 12 cm a másiktól 17 cm tá-

volságra van

b) amelyik az egyik hullámforrástól 14 cm a másiktól 21,5 cm tá-

volságra van?

Page 20: Munkafüzet 11. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 11. évfolyam

– 20 –

A HANG TULAJDONSÁGAI

1. kísérlet – Hangkeltés hangvillával

Eszközök:

Hangvilla, kormozott üveglap, meghajlított, hegyes fémlemez, do-

bozzal ellátott hangvilla, oszcilloszkóp, mikrofon, vezetékek

A kísérlet leírása:

A) A hangvilla egyik szárához erősítsünk egy olyan fémlemezt,

amelynek a másik vége hegyes. Hozzuk rezgésbe a hangvillánkat

és egyenletesen húzzuk végig a hangvilla hegyes végét a kormo-

zott üveglapon. Milyen görbét ír le a rezgő hangvillavég? Rajzold

le!

Tapasztalat:

B) Egy dobozzal ellátott hangvilla rezgéseit oszcilloszkóppal is látha-

tóvá tehetjük. Helyezzünk a hangvillát tartó doboz belsejébe egy

mikrofont és csatlakoztassuk a mikrofont egy oszcilloszkóphoz!

Pendítsük meg a hangvillát! Figyeljük az oszcilloszkóp képernyő-

jét! Mit ábrázol az adott görbe és minek a függvényében? Rajzold

le!

Tapasztalat:

2. kísérlet – A hang terjedése

Eszközök:

Légszivattyú, csengő

A kísérlet leírása:

A légszivattyú üvegburája alá tegyük be a bekapcsolt csengőt! A

szivattyút kapcsoljuk be! Mit tapasztalunk?

Tapasztalat:

Page 21: Munkafüzet 11. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 11. évfolyam

– 21 –

3. kísérlet- Hangmagasság-frekvencia

Eszközök:

Lyuksziréna

A kísérlet leírása:

Forgassuk tengelye körül a lyukszirénát (különböző sugarú koncent-

rikus körök mentén egyenlő távolságra átfúrt korong) és egy szívó-

szálon át fújjunk valamelyik lyuksorra! Folytassuk a kísérletet kü-

lönböző sugarú körök mentén elhelyezett lyukak megfújásával! Mi

tapasztalunk?

Tapasztalat:

4. kísérlet- Hangszín

Eszközök:

Monokord, madártoll

A kísérlet leírása:

A) Pendítsük meg a húrt, majd egy madártollal érintsük meg a húr

középpontját! Milyen hangot hallunk a madártoll előtt megpendí-

tett hanghoz képest?

Tapasztalat:

2. ábra

Page 22: Munkafüzet 11. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 11. évfolyam

– 22 –

B) Ismételjük meg a kísérletet úgy, hogy a húr harmadában, majd a

negyedében érintjük meg tollal a húrt! Az előző kísérletben hal-

lott hanghoz képest milyen hangokat hallunk?

Tapasztalat:

5. kísérlet- Hangerő

Eszközök:

Mikrofon, oszcilloszkóp, vezetékek

A kísérlet leírása:

Beszéljünk a mikrofonba először halk, majd egyre erősebb hangokat

képezve! Figyeljük meg az oszcilloszkóp képernyőjén, hogy a meg-

jelenő görbe melyik tulajdonsága változik? Olvassuk le az értékeket!

Tapasztalat:

Feladatok:

1. 96 fogat tartalmazó fogaskereket 1s alatt 3-szor forgatunk körbe.

Milyen frekvenciájú hangot hallunk, ha egy fémlapot a fogakhoz

szorítunk?

Page 23: Munkafüzet 11. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 11. évfolyam

– 23 –

ÁLLÓHULLÁMOK

1. kísérlet – Rugalmas pontsoron kialakuló állóhullám

Eszközök:

Rugalmas kötél

A kísérlet leírása:

A) A gumikötél egyik végét rögzítsd (társad fogja meg) a másik vé-

géről pedig indíts hullámokat! Hasonlítsd össze a haladó és a

visszavert hullám hullámjellemzőit!

B) Folytasd a gumikötélen a hullámkeltést, megfelelő frekvenciánál

sajátos jelenség jön létre. A gumikötél bizonyos pontjai nyuga-

lomban maradtak, ezek az ún. csomópontok. A keletkező hullá-

mot állóhullámnak nevezzük. Készítsd el az állóhullám pillanat-

képét! Jelöld be a rajzon a csomópontokat, duzzadó helyeket!

Észrevételek tapasztalatok:

A)

Frekvencia:

Hullámhossz:

Sebesség:

Amplitúdó:

B)

Következtetés:

Egyik végén rögzített pontsoron akkor alakul ki állóhullám, ha a

pontsor hossza az állóhullám hullámhosszának:

Page 24: Munkafüzet 11. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 11. évfolyam

– 24 –

2. kísérlet – Kísérletek monokorddal

Eszközök:

Monokord, papírlovasok

A kísérlet leírása:

A monokord kifeszített acéldróttal ellátott, kb. 10x10x80 cm méretű

rezonátordoboz.

3. ábra

A) Középen támasszuk fel a húrt ékkel! A húr egyik felére, egyenlő

közökben helyezzünk 2-3 papírlovast, és pendítsük meg a húr

másik felét! Mit tapasztalunk?

B) Helyezzük az éket az l hosszúságú húr egyik harmadoló pontjába.

Tegyünk papírlovasokat a (2/3) l hosszúságú rész közepére, va-

lamint a két negyedelő pontba, majd pendítsük meg az (1/3) l

hosszú szabad húrrészt! Mit tapasztalunk?

Tapasztalatok:

A)

B)

Page 25: Munkafüzet 11. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 11. évfolyam

– 25 –

Következtetés:

Mindkét végén rögzített pontsoron akkor alakul ki állóhullám,

Feladatok:

1. Egy mindkét végén rögzített 5 m hosszú húr 48 teljes rezgést vé-

gez 20 s alatt. Mekkora a húron kialakuló hullám frekvenciája,

rezgésideje, hullámhossza és terjedési sebessége?

2. Mekkora a hullámhossza az egyik végén rögzített, másik végén

megpendített 30 cm hosszúságú vonalzón kialakuló állóhullám-

nak?

Page 26: Munkafüzet 11. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 11. évfolyam

– 26 –

HANGSEBESSÉG MÉRÉSE ÁLLÓHULLÁMOKKAL

Bevezetés/Ismétlés

1. Rugalmas gumiszálon 1 s periódusidejű hullámokat keltünk, me-

lyek terjedési sebessége 10 m/s. Milyen hosszú a gumiszál, ha

rajta egy időben 4 teljes rezgést észlelünk?

1. kísérlet – Készíts szívószálból sípot!

Eszközök:

Szívószál, olló

A kísérlet leírása:

Rágd meg kicsit a szívószál egyik végét, ezzel elvékonyítod a szívó-

szál anyagát, így majd könnyebben rezgésbe tud jönni. A megrágott

végeket V alakban vágd le és fújj bele erről az oldalról.

Miközben levegőt fújsz a szívószálba, az ollóval fokozatosan vágj le

a hosszából!

Mit tapasztalsz?

Tapasztalat:

Page 27: Munkafüzet 11. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 11. évfolyam

– 27 –

2. kísérlet – Hangsebesség mérése állóhullámokkal

Eszközök:

Üveg vagy műanyag henger, műanyag cső, ismert rezgésszámú hangvilla, víz tartóedényben, mérőszalag

A kísérlet leírása:

A műanyag hengert ¾ részéig töltsd fel vízzel! Az oldalán skálával

ellátott csövet merítsd a vízbe! A csőben lévő levegőoszlopot alulról

a víz zárja le, ezért a levegőoszlop hossza a cső emelésével és süly-

lyesztésével változtatható. A cső szabad vége fölé tarts ismert frek-

venciájú rezgő hangvillát, mozgasd lassan a csövet függőlegesen

felfelé! A cső bizonyos helyzetében a hang felerősödik. Mérd le a

maximális hangerősséghez tartozó levegőoszlop hosszát és számold

ki a hang terjedési sebességét! Eredményeidet rögzítsd a táblázat-

ban!

Mérési jegyzőkönyv:

l(cm) )m( f (Hz) v(m/s)

1. mérés

2. mérés

3. mérés

3

vvvv 321

Page 28: Munkafüzet 11. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 11. évfolyam

– 28 –

3.kísérlet –Milyen frekvenciájú hangon beszélek?

Eszközök:

Üveg vagy műanyaghenger, műanyag cső, víz tartóedényben, mérő-szalag

A kísérlet leírása:

A nők beszédhangja általában magasabb, mint a férfiaké. A te be-

szédhangod milyen frekvenciájú? Adj ki a szokásos társalgási beszé-

ded hangmagasságán egy hangot a vízzel töltött mérőhengerben lé-

vő cső szájához közel és figyeld meg az előző kísérlethez hasonlóan,

hogy a cső milyen helyzetében tapasztalsz először erősödést! Az

adatokat rögzítsd táblázatban, majd a négyjegyű függvénytáblázat-

ból keresd ki, hogy a kapott frekvencia milyen zenei hangnak felel-

het meg! A hang terjedési sebességét vegyük 340 m/s-nak!

Mérési jegyzőkönyv:

l(cm) )m( v(m/s) f (Hz)

1. mérés

2. mérés

3. mérés

3

ffff 321

Beszédhangom:

Feladatok:

1. Milyen hosszú a 400 Hz frekvenciájú hangot adó nyílt síp, illetve

zárt síp, ha a hang terjedési sebessége levegőben 340 m/s?

2. Mekkora a 25 cm hosszú pálca alapfrekvenciája, ha a hullám ter-

jedési sebessége 950 m/s, és a pálcát a közepén fogták be?

3. A hullámtérben a legközelebbi ellentétes fázisban lévő pontok

egymástól 40 cm távolságra vannak. A hanghullámok terjedési

sebessége levegőben 340 m/s. Mekkora a hang frekvenciája?

Page 29: Munkafüzet 11. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 11. évfolyam

– 29 –

DOPPLER-EFFEKTUS

Bevezető/Ismétlő feladatok:

1. Ultrahanggal mérték a tenger mélységét. Az ultrahang indítása és

visszaérkezése között 0,5 s telt el. Milyen mély a tenger, ha a

hang terjedési sebessége a tenger vízében közelítőleg 1400 m/s?

1. kísérlet- Doppler jelenség a hangtanban

Eszközök:

Aktív tábla/ projektor, számítógép http://nagysandor.eu/AsimovTeka/Harrison/DopplerEffect.html

A kísérlet leírása, észrevételek:

Nézzük meg a webes szimulációt! Válaszolj a következő kérdésekre!

Milyen a közeledő autó hangja?

Hogyan változik a hang frekvenciája a közeledő autó esetén?

Milyen a távolodó autó hangja?

Hogyan változik a hang frekvenciája a távolodó autó esetén?

Page 30: Munkafüzet 11. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 11. évfolyam

– 30 –

2. kísérlet – Doppler jelenség a hangtanban

Eszközök:

Gumicső, síp

A kísérlet leírása:

A gumicső egyik végébe erősítsünk egy sípot! A másik végén ke-

resztül szólaltassuk meg a sípot és közben vízszintes síkban forgas-

suk gyorsan a gumicsövet! Mit tapasztalunk?

Tapasztalatok:

3. kísérlet – Doppler effektus hullámkádban

Eszközök:

Hullámkád, változtatható fordulatszámú motorral működtetett ex-

center, pontszerű hullámkeltő

A kísérlet leírása:

A pontszerű hullámkeltőt rögzítsük

az excenterhez és állítsuk a vízfel-

színre. Elindítva a motort koncentri-

kus körhullámok jelennek meg a hul-

lámkádban. Mozgassuk a hullámkel-

tőt egyenletesen, a vízfelszínhez ké-

pest állandó sebességgel. Hogyan

változik a hullámkép? Rajzold le!

Tapasztalatok:

4. ábra

Page 31: Munkafüzet 11. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 11. évfolyam

– 31 –

Feladatok:

1. Egy 30 m/s sebességű vonat, 500 Hz magasságú hangot bocsát

ki. Milyen magasnak hallja ezt a hangot a pálya mellett álló bak-

ter, ha a vonat:

a) közeledik,

b) távolodik?

2. Két vonat halad egymással szemben 30 m/s ill. 10 m/s sebes-

séggel. Az egyik vonat 500 Hz magasságú hangot bocsát ki. Mi-

lyen magasnak hallják ezt a hangot a másik vonaton a találkozás

előtt, illetve a találkozás után?

Page 32: Munkafüzet 11. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 11. évfolyam

– 32 –

FÉNYTÖRÉS VIZSGÁLATA HARTL-KORONGON

Bevezető/Ismétlő feladatok:

1. Magyarázd meg a fotón látható érdekes töré-

si jelenséget!

2. Definiáld a következő fogalmakat!

beesési merőleges:

beesési szög:

törési szög:

5. ábra

Page 33: Munkafüzet 11. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 11. évfolyam

– 33 –

1. kísérlet – Hogyan változik a törési szög, ha változtat-

juk a beesési szöget?

Eszközök:

Csoportonként 1 db lézer, 1db Hartl-korong, 1db üveg félhenger

A kísérlet leírása:

Az üveg félhengert rögzítsd a Hartl-korongra! Világítsd meg a

félhengert úgy, hogy a fénysugár a félhenger sík oldalára merőlege-

sen érkezzen! Mit tapasztalsz?

Ebből a helyzetből forgasd el a korongot! Olvasd le a különböző be-

esési szögekhez ( ) tartozó törési szögeket ( )!

1= 1=

2= 2=

Észrevételek tapasztalatok, törvényszerűségek!

2. kísérlet – Határozd meg az üveg félhenger abszolút tö-

résmutatóját!

Eszközök:

Csoportonként 1 db lézer, 1 db Hartl-korong, 1 db üveg félhenger

A kísérlet leírása:

Az optikai korongon rögzített üveg félhengert világítsd meg úgy,

hogy a nulla fokbeosztásra eső fénysugár merőleges legyen a

félhenger síklapjára! Mozgasd a korongot úgy, hogy a fénysugár be-

esési pontja mindig a korong közepén legyen! Olvass le négy külön-

böző beesési szöget ( ) és a hozzájuk tartozó törési szögeket ( )!

A mért értékek alapján töltsd ki a táblázatot!

Page 34: Munkafüzet 11. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 11. évfolyam

– 34 –

Mérési jegyzőkönyv, tapasztalatok:

1. mérés 2. mérés 3. mérés 4. mérés

fok

)fok(

sin

sin

n=

sin

sin

3. kísérlet –Teljes visszaverődés jelensége

Eszközök:

Csoportonként 1 db lézer, 1db Hartl-korong, 1db üveg félhenger

A kísérlet leírása:

Világítsd meg az üveg félhenger domború oldalát! Mit tapasztalsz,

ha a felületre merőlegesen érkezik a fénysugár? Mit tapasztalsz, ha

változtatod a beesési szöget? Készíts ábrát!

Tapasztalatok:

Page 35: Munkafüzet 11. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 11. évfolyam

– 35 –

Feladatok:

1. Víz alatt függőleges oszlop áll, árnyéka 1 m, amikor a napsugarak

450-os beesési szöggel érkeznek a víz felszínére. Milyen magas

az oszlop, ha a víz törésmutatója 4/3?

2. Hova célozzon a szigonnyal vadászó halász, hogy eltalálja az

előtte úszó halat? Készíts ábrát! Hova célozzon, ha lézerpisztolya

van? Készíts ábrát!

3. Gyűjts olyan eszközöket, amelyek működése a teljes visszaverő-

dés jelenségén alapul!

Page 36: Munkafüzet 11. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 11. évfolyam

– 36 –

TELJES VISSZAVERŐDÉS

Bevezető/Ismétlő feladatok:

1. Írd le a Snellius-Descartes féle törési törvényt!

1. kísérlet – Kémcsőkísérlet

Eszközök:

Kémcső, üvegpohár, kavics, víz

A kísérlet leírása:

A) Egy kémcsövet helyezzünk el ferdén egy üvegpohárba! Tegyük a

kémcsőbe a kis kavicsot! Ha felülről nézünk a kémcsőre, akkor jól

látjuk a kavicsot. Öntsünk lassan vizet a pohárba és nézzük ismét

felülről a kémcsőben lévő kavicsot! Mit tapasztalunk? Magyarázd

meg a jelenséget!

B) Miközben felülről nézünk a pohárba helyezett kémcsőre, öntsünk

lassan vizet a kémcsőbe is! Mit tapasztalunk?

Tapasztalatok következtetések:

Page 37: Munkafüzet 11. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 11. évfolyam

– 37 –

2. kísérlet – Teljes visszaverődés vizes kádban

Eszközök:

Üvegkád, festett víz, cigaretta, üveglemez, gyufa, tükrök, lézer

A kísérlet leírása:

Az üvegkádat töltsük meg félig fluoreszceinnel festett vízzel, a víz

fölé fújjunk cigarettafüstöt, és a kádat takarjuk le üveglemezzel! A

kádba helyezzünk el egy hosszú, az akváriumból kiálló pálcával for-

gatható síktükröt! A kád felett elhelyezett másik tükörrel - a víz felü-

letére merőlegesen – vetítsük a lézersugarat a vízben lévő forgatha-

tó tükörre! A tükör forgatásával változtassuk a levegő-víz határfelü-

let felé visszatükrözött sugár beesési szögét! Ha a beesési szög a

határszöget meghaladja, a fénynyaláb teljes visszaverődést szen-

ved! Rajzold le a sugármenetet!

Tapasztalati ábra:

3. kísérlet – Teljes visszaverődés Hartl-korongon

Eszközök:

Félkorong alakú, plexi- vagy üvegtest, Hartl-korong, lézer

A kísérlet leírása:

A félkorong alakú üvegtestet rögzítsük úgy a Hartl-korongra, hogy a

beeső fénysugár az üvegtest hengerpalástját érje! A fénytörés nélkül

lép be az üvegbe, kilépéskor azonban megtörik. Olvasd le a beesési

és a törési szöget, határozd meg az üvegtest törésmutatóját!

Page 38: Munkafüzet 11. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 11. évfolyam

– 38 –

Tapasztalatok:

Mozgassuk úgy a korongot, hogy az üvegtestbe bejutó fény ne lép-

jen ki az üvegből, benne teljes visszaverődést szenvedjen! Olvassuk

le ehhez a helyzethez tartozó beesési szöget!

Feladatok:

1. Az 5 m mély tóba víz alatti jelzőrakétát dobnak, ami a tófenéken

gömbszimmetrikusan bocsátja ki a fényét. Hány méter átmérőjű

az a körlap, amelyen keresztül a rakéta fénye kijuthat a vízből?

(A víz levegőre vonatkoztatott törésmutatója 4/3).

Page 39: Munkafüzet 11. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 11. évfolyam

– 39 –

GYŰJTŐLENCSE FÓKUSZTÁVOLSÁGÁNAK

MEGHATÁROZÁSA

Bevezető/Ismétlő feladatok:

1. Találd meg a párját és kösd össze!

a) Fényképezőgép

b) Vetítőgép

c) Kézi nagyító (lupe)

1. tárgy egyszeres fókuszon belül, látszólagos kép

2. tárgy egyszeres és kétsze-res fókusz között, valódi

kép

3. tárgy kétszeres fókuszon

kívül, valódi, kicsinyített

kép

2. A 15 cm fókusztávolságú gyűjtőlencsétől milyen távol helyezzük

el a gyertyát, hogy a tárggyal azonos méretű valódi kép kelet-

kezzen? Készíts ábrát is (nevezetes sugármenetekkel)!

Page 40: Munkafüzet 11. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 11. évfolyam

– 40 –

1. kísérlet – Határozd meg a kiadott gyűjtőlencse fókusz-

távolságát a leképezési törvény segítségével!

Eszközök:

Optikai pad mozgatható lovasokkal, gyűjtőlencse, fehér papírernyő, gyertya

A kísérlet leírása:

Az optikai lovasok segítségével helyezd el a gyertyát az optikai sín-

re! Öt különböző helyzetben mérd meg a gyertya távolságát a len-

csétől (tárgytávolság). A beállítást az ernyő mozgatásával végezd,

mindegyik helyzetben a gyertya éles képe látszódjon az ernyőn. Ol-

vasd le az ernyő lencsétől mért távolságát (képtávolság)! Az össze-

tartozó tárgy-és képtávolságokat foglald táblázatba, majd a leképe-

zési törvény segítségével határozd meg a lencse fókusztávolságát!

Mérési jegyzőkönyv:

t (cm) k (cm) f (cm)

1. mérés

2. mérés

3. mérés

4. mérés

5. mérés

Page 41: Munkafüzet 11. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 11. évfolyam

– 41 –

ÖSSZETETT OPTIKAI RENDSZEREK

Bevezető/Ismétlő feladatok:

1. Egy optikai lencsétől 6 cm-re megvilágított diafilmet helyezünk el.

A filmről a lencsétől 30 cm-re lévő ernyőn éles kép keletkezik.

a) Milyen lencsét használtunk?

b) Készítsd el a képalkotás vázlatos rajzát!

c) Hány dioptriás a lencse?

Page 42: Munkafüzet 11. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 11. évfolyam

– 42 –

1. kísérlet – Mikroszkópmodell

Eszközök:

2 db 10 cm fókusztávolságú gyűjtőlencse, optikai sín, diakeretbe foglalt szitaszövetet (szúnyogháló) kondenzor, izzólámpa, fehér pa-

pírlap

6. ábra

A kísérlet leírása:

A mikroszkóp kettő gyűjtőlencséből álló lencserendszer. A két len-

csét rögzítsd egymás után az optikai sínre úgy, hogy távolságuk a

fókusztávolságaik összegénél valamivel nagyobb legyen! A vizsgá-

landó tárgy a diakeretbe foglalt szitaszövet (szúnyogháló) legyen. A

hálót átmenő fénnyel világítsd meg! A szita és a fényforrás közé

tedd be a fehér papírlapot, azért, hogy a lap csökkentse a kép fé-

nyességét! Ha beállítottad a két lencse távolságát, akkor a tárgy

mozgatásával állítsd élesre a keletkezett képet!

Készítsd el a képalkotás vázlatos rajzát!

Jellemezd a keletkezett képet!

Észrevételek, megoldás:

Page 43: Munkafüzet 11. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 11. évfolyam

– 43 –

2. kísérlet – Kepler-féle (csillagászati) távcső modell

Eszközök:

20 cm fókusztávolságú és 5 cm fókusztávolságú gyűjtőlencsék, opti-kai pad

A kísérlet leírása:

A két gyűjtőlencsét úgy rögzítsd az optikai padra, hogy távolságuk a

két fókusztávolság összege legyen! A nagyobb fókusztávolságú

gyűjtőlencsét (objektív) irányítsd egy távoli tárgy felé, a kisebb fó-

kusztávolságú lencsén (okulár) keresztül figyeld meg a tárgy képét!

Az okulár mozgatásával állítsd élesre a képet!

Készítsd el a képalkotás vázlatos rajzát! Jellemezd a keletkezett ké-

pet!

Észrevételek, megoldás:

Page 44: Munkafüzet 11. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 11. évfolyam

– 44 –

3. kísérlet- Galilei-féle (földi) távcső modell

Eszközök:

20 cm fókusztávolságú gyűjtőlencse, -5 cm fókusztávolságú szóró-lencse, optikai pad

A kísérlet leírása:

A két gyűjtőlencsét úgy rögzítsd az optikai padra, hogy távolságuk a

két fókusztávolság abszolút értékének különbsége legyen! Irányítsd

a távcső gyűjtőlencséjét egy távoli tárgy felé, és nézd a szórólen-

csén keresztül!

A lencsék távolságának változtatásával állítsd élesre a képet!

Készítsd el a képalkotás vázlatos rajzát! Jellemezd a keletkezett ké-

pet!

Észrevételek, megoldás:

Page 45: Munkafüzet 11. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 11. évfolyam

– 45 –

SZÍNSZÓRÓDÁS, SZÍNKEVERÉS

1. kísérlet – Fehér fény komponenseire bontása

Eszközök:

Izzólámpa, kör alakú nyílás, ernyő, üvegprizma

A kísérlet leírása:

A) Az izzólámpa fényét ejtsük kis kör alakú nyíláson át ernyőre! Mi-

lyen képet kapunk?

B) Ismételjük meg a kísérletet úgy, hogy a fénynyaláb útjába üveg-

prizmát helyezünk. Mit látunk az ernyőn? Rajzold le!

Észrevételek, tapasztalatok:

Magyarázat:

Page 46: Munkafüzet 11. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 11. évfolyam

– 46 –

2. kísérlet – Színkép egyesítése gyűjtőlencsével

Eszközök:

Izzólámpa, kör alakú nyílás, ernyő, üvegprizma, gyűjtőlencse

A kísérlet leírása:

Végezzük el az 1/B kísérletet úgy, hogy a prizmából kilépő fény út-

jába egy gyűjtőlencsét helyezünk! Vizsgáljuk az ernyőn megjelenő

képet!

Tapasztalat:

3. kísérlet- Színkép egyesítése Newton-féle színtárcsával

Eszközök:

Newton-féle színtárcsa, Milton-kapocs

A kísérlet leírása:

A korongot gyors forgásba hozva figyel-

jük meg milyen színűnek látjuk a koron-

got!

Tapasztalat:

4. kísérlet – Kiegészítő színpárok létrehozása prizmával

(szubtraktív színkeverés)

Eszközök:

Izzólámpa, kör alakú nyílás, ernyő, üvegprizmák, gyűjtőlencse

A kísérlet leírása:

A) Végezzük el a 2-es kísérletet úgy hogy a vörös fénysugarak útjá-

ba tegyünk egy prizmát! Figyeljük meg az ernyőn kialakuló ké-

pet!

B) Milyen színű foltot kapunk az ernyőn, ha a sárga fényt takarjuk

ki?

7. ábra

Page 47: Munkafüzet 11. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 11. évfolyam

– 47 –

Észrevételek, tapasztalatok:

Feladatok:

1. Sorolj fel a hétköznapi életből vett példákat olyan jelenségekre,

eszközökre, amelyek az additív, illetve amelyek a szubtraktív

színkeverés elvén működnek!

Page 48: Munkafüzet 11. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 11. évfolyam

– 48 –

AZ ELEKTROMÁGNESES HULLÁMOK

TULAJDONSÁGAI

Bevezető feladatok:

1. Ismertesd az elektromos rezgőkör felépítését és működését! Ké-

szíts ábrát!

1. kísérlet – Elektromágneses hullámok bemutatása

Eszközök:

Mikrohullámú-generátor, adóantenna, vevőantenna, oszcilloszkóp

A kísérlet leírása:

Kapcsoljuk be a mikrohullámú generátort! Helyezzünk az adóanten-

nával egy vonalba egy vevőantennát! Figyeljük az oszcilloszkópon

megjelenő jelet! Magyarázzuk meg a jelenséget!

Page 49: Munkafüzet 11. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 11. évfolyam

– 49 –

Észrevételek, tapasztalatok:

2. kísérlet – Visszaverődés

Eszközök:

Mikrohullámú-generátor, adóantenna vevőantenna, oszcilloszkóp,

fémlemez

A kísérlet leírása:

Kapcsoljuk be a generátort! Helyezzünk a generátor elé egy fémle-

mezt! A generátor mellett elhelyezett vevőantenna jelet detektál (a

csatlakoztatott oszcilloszkópon jól látható). Hogyan lehetséges ez,

ha tapasztaltuk, hogy az elektromágneses hullám homogén közeg-

ben egyenes vonalban terjed? Magyarázd meg a jelenséget!

Tapasztalat:

3. kísérlet- Hullámtörés

Eszközök:

Mikrohullámú-generátor, adóantenna, vevőantenna, oszcilloszkóp, paraffin-prizma

A kísérlet leírása:

Kapcsoljuk be a generátort! Helyezzük a generátor elé a paraffin-

prizmát! A prizma után elhelyezett vevőantenna jelet detektál (a

csatlakoztatott oszcilloszkópon jól látható). Magyarázd meg a jelen-

séget!

Page 50: Munkafüzet 11. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 11. évfolyam

– 50 –

Tapasztalat:

4. kísérlet - Interferencia, állóhullám

Eszközök:

Mikrohullámú-generátor, adóantenna,vevőantenna, oszcilloszkóp, fémlemez

A kísérlet leírása:

Kapcsoljuk be a generátort! Helyezzük a vevőantennát a generátor

elé, egy fémlemezt pedig a vevőantenna után! (A vevőantenna a

generátor és a fémlemez között legyen)!

Az adó és a fémlap megfelelő távolsága mellett a generátorból indu-

ló és a visszavert hullámok elektromágneses állóhullámot hoznak

létre. A vevőantennával „kitapinthatók” a duzzadóhelyek és a cso-

mópontok. Határozzuk meg a kialakuló hullám hullámhosszát! Mér-

jük meg két duzzadóhely távolságát, a mért értékekből számoljunk

hullámhosszat!

Mérési jegyzőkönyv:

x (m) )m(

1. mérés

2. mérés

3. mérés

Átlag:

Page 51: Munkafüzet 11. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 11. évfolyam

– 51 –

5. kísérlet – Polarizáció

Eszközök:

Mikrohullámú-generátor, adóantenna, vevőantenna, oszcilloszkóp, rács

A kísérlet leírása:

Kapcsoljuk be a generátort! Az adó és a vevőantenna közé helyez-

zünk egy rácsot! Vizsgáljuk meg az oszcilloszkópon kialakuló jelet a

rács két különböző állása esetén! Magyarázzuk meg a látottakat!

Észrevételek, tapasztalatok:

Page 52: Munkafüzet 11. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 11. évfolyam

– 52 –

ELEKTROMOS REZGŐKÖR

1. kísérlet – Elektromos rezgőkör vizsgálata

Eszközök:

Kondenzátor, tekercs, digitális oszcilloszkóp, tápegység

A kísérlet leírása:

Állítsuk össze a következő áramkört!

8. ábra

A kapcsolásban a vasmagos tekercs menetszám legalább tízezer, a

kondenzátor kapacitása 200 F -1000 F legyen.

A kapcsoló (1)-es állása estén feltöltjük a kondenzátort, majd a fel-

töltött kondenzátort a (2)-es kapcsolóállásban a tekercsen keresztül

kisütjük. Figyeljük meg az oszcilloszkópon kirajzolódó jelet! Értel-

mezzük a jelenséget!

Észrevételek, tapasztalatok:

Készíts folyamatábrát a rezgőkörben végbemenő energiaátalakulás-

ról!

Page 53: Munkafüzet 11. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 11. évfolyam

– 53 –

2. kísérlet – Elektromos rezgőkör rezgésideje. Thomson-

formula.

Eszközök:

Kondenzátor, tekercs, digitális oszcilloszkóp, tápegység

A kísérlet leírása:

Ismételjük meg az előző kísérletet úgy, hogy

a) kicseréljük a kondenzátort egy nagyobb kapacitású kondenzátorra!

b) növeljük a tekercs induktivitását!

Hogyan változik az oszcilloszkóp képernyőjén a rezgés grafikonja az

egyes esetekben?

Észrevételek, tapasztalatok:

Feladatok:

1. Számítsd ki a kísérleti összeállításban kialakuló elektromágneses

rezgés rezgésidejét és frekvenciáját!

2. Milyen induktivitású tekercset kell választanunk egy 470 nF-os

kondenzátorhoz, ha rezgőkörrel szeretnénk előállítani az 50 Hz

frekvenciájú váltakozó feszültséget?

Page 54: Munkafüzet 11. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 11. évfolyam

– 54 –

FÉNYHULLÁMOK INTERFERENCIÁJA, ELHAJLÁSA

1. kísérlet –Vékonyréteg interferencia

Eszközök:

Vízzel töltött lapos tányér, fogvájó, olaj/petróleum

A kísérlet leírása:

A) Lapos tányérba önts vizet!. Egy fogvájó hegyét mártsd olajba

vagy petróleumba! Az olajba mártott végét érintsd a víz felszíné-

hez! Nézz oldalról a víz felszínére! Mit tapasztalsz?

B) Mártsd újra olajba a fogvájó hegyét és olajos végével érintsd meg

az előbbi színes folt közepét! Oldalról nézd a víz felszínét! Mit ta-

pasztalsz? Rajzold le!

Tapasztalatok, észrevételek:

2. kísérlet – Lézerfény hullámhosszának mérése optikai

ráccsal

Eszközök:

Lézer, mm-beosztású mérőléc vagy mérőszalag, ismert rácsállandó-

jú optikai rács, ernyő

A kísérlet leírása:

Világítsuk meg az optikai rácsot a lézerrel! A fényelhajlás következ-

tében az ernyőn interferenciakép alakul ki. Mérjük le az ernyő és a

Page 55: Munkafüzet 11. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 11. évfolyam

– 55 –

lézer távolságát, illetve az ernyőn megjelenő szomszédos képpontok

távolságát (a rácsra merőlegesen mindkét irányba több fényfolt je-

lenik meg az ernyőn, ezek közül a fény eredeti irányában (középen)

kapjuk az úgynevezett nulladrendű erősítést, tőle jobbra és balra az

elsőrendű erősítési helyeket)!

9. ábra

d: rácsállandó

h: a nulladrendű és az elsőrendű erősítési hely távolsága

l: optikai rács és az ernyő távolsága

Kérdések, észrevételek:

1. Optikai rácsot megvilágítva mikor tapasztalunk elhajlási képet?

2. Mi az erősítés feltétele?

h (cm) l (cm) d (m) )m(

1. mérés

Page 56: Munkafüzet 11. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 11. évfolyam

– 56 –

FÉNYPOLARIZÁCIÓ

1. kísérlet - Különböző állású polárszűrők vizsgálata

Eszközök:

2 db polárszűrő

A kísérlet leírása:

Tartsd a két polárszűrőt a fény felé

és az egyiket kezd el forgatni! Mit ta-

pasztalsz különböző állású polárszűrők esetén?

Tapasztalat:

Magyarázat:

2. kísérlet - Optikailag aktív anyagok mechanikai feszült-

ség kimutatása

Eszközök:

Műanyag vonalzó, 2 db polárszűrő

A kísérlet leírása:

Helyezz két, egymásra merőleges polárszűrő közé műanyag vonal-

zót! Mit tapasztalsz?

10. ábra

Page 57: Munkafüzet 11. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 11. évfolyam

– 57 –

Tapasztalat:

Magyarázat:

3. kísérlet - Optikailag aktív anyagok cukoroldat vizsgá-

lata

Eszközök:

2 db polárszűrő, cukoroldat, üvegkád, fényforrás (fehér fény)

A kísérlet leírása:

A) Világíts át a cukoroldaton úgy, hogy a kád a két polárszűrő között

legyen! Keresztezett állású polárszűrők esetén mit tapasztalsz?

B) Forgasd az egyik polárszűrőt! Mit tapasztalsz? Mit tapasztalnánk

mesterségesen előállított cukor oldatának vizsgálatakor?

Tapasztalatok, észrevételek:

4. kísérlet - Kettőstörés-kalcit kristály

Eszközök:

Mellékelt ábra

A kísérlet leírása:

Magyarázd meg az ábrán látható jelenséget!

Page 58: Munkafüzet 11. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 11. évfolyam

– 58 –

11. ábra

Tapasztalatok:

Feladatok:

1. Lehet-e polarizálni longitudinális hullámokat? Válaszod indokold!

2. Polarizált fény legtöbbször visszaverődés során jön létre. A ta-

pasztalat szerint a visszavert fény akkor lesz teljesen poláros,

amikor a visszavert és a közegbe hatoló megtört fénysugár egy-

másra merőleges. Ezt a törvényt Brewster törvénynek nevezzük.

A Brewster törvény segítségével határozzuk azt az B beesési

szöget, amely esetén az n=1,54 törésmutatójú üveglapról vissza-

vert fény teljesen poláros lesz!

Page 59: Munkafüzet 11. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 11. évfolyam

– 59 –

A FOTOEFFEKTUS

1. kísérlet – Fényelektromos alapjelenség (fotoeffektus)

kvalitatív vizsgálata

Eszközök:

Cinklemez szigetelt tartón, elektroszkóp, ebonit rúd, szőrme, üveg-

rúd, foncsorozott bőr, röpzsinór, ultraibolya fényforrás

A kísérlet leírása:

A) Csatlakoztasd a szigetelt tartón lévő cinklemezt az elektroszkóp-

hoz röpzsinór segítségével! A szőrmével megdörzsölt ebonit rúd-

dal töltsd fel negatív töltésűre a cinklemezt, majd világítsd meg

ultraibolya fénnyel!

B) Végezd el ugyanezt a kísérletet úgy is, hogy a cinklemezt az

üvegrúddal pozitívra töltöd! Írd le a tapasztalataidat! Készíts áb-

rát!

Észrevételek, magyarázat:

Page 60: Munkafüzet 11. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 11. évfolyam

– 60 –

2. kísérlet – Fényelektromos alapjelenség (fotoeffektus)

kvantitatív vizsgálata

Eszközök:

Aktív tábla/ projektor, számítógép http://phet.colorado.edu/hu/simulation/photoelectric

12. ábra

A kísérlet leírása:

Az alábbi szimulációban egy fotocella paramétereit változtathatod.

1. A katód anyaga legyen nátrium. A gyorsító feszültség legyen +3

V. Változtasd a fény intenzitását! Mit tapasztalsz?

2. A katód anyaga és a gyorsító feszültség ne változzon. Növeld, il-

letve csökkentsd a katódot megvilágító fény hullámhosszát (frek-

venciáját)! Mit tapasztalsz?

Page 61: Munkafüzet 11. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 11. évfolyam

– 61 –

3. A katód anyaga ne változzon, a feszültség értékét módosítsd -3

V-ra! Milyen változást idézett elő a gyorsító feszültség előjelváltá-

sa?

4. Változtasd meg a katód anyagát és végezd el az előbbi két kísér-

letet! Tapasztalataidat jegyezd le!

Feladatok:

1. Fejezd be a mondatokat!

a) Ha a fény frekvenciáját csökkentjük (hullámhosszát növeljük),

b) Különböző fémeknek ………………………………………………………………

c) A kilépő elektronok energiája csak a …………………………………

…………………………………………………… függ.

d) A fényerősség növelése a kilépő elektronok …………………………

növeli meg.

2. Egy bárium-oxid fotokatódot (amelynek kilépési munkája 0,16

aJ) világítunk meg 632 nm-es lézerfénnyel.

a) Mekkora a lézerfény egy fotonjának energiája?

b) Mekkora lesz a kilépő elektronok maximális energiája?

c) Mekkora lehet a kilépő elektronok maximális sebessége?

d) Legfeljebb mekkora feszültségű ellentéren tud keresztülhalad-

ni az elektron?

Page 62: Munkafüzet 11. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 11. évfolyam

– 62 –

LÁNCREAKCIÓ

1. kísérlet – Láncreakció szemléltetése

Eszközök:

2 db A5-ös méretű fémlap egyenlő távolságú furatokkal, gyufaszál

A kísérlet leírása:

A fémlap furataiba korábban rögzítettük a gyufaszálakat. Az egyik

gyufát gyújtsuk meg és közelítsük egymáshoz a két lapot! Várjunk

pár másodpercet! Mit tapasztalunk?

Tapasztalat:

2. kísérlet – Szabályozott és a szabályozatlan láncreakció

Eszközök:

Aktív tábla/ projektor, számítógép

http://nagysandor.eu/AsimovTeka/ChainReaction_PA/index.html

A kísérlet leírása:

A) Indítsuk el először a szabályozatlan láncreakciót szimuláló prog-

ramot!

Kérdések és válaszok:

1. A hasadási folyamat során átlagosan mennyi neutron keletkezik?

2. Mi történik a keletkező neutronokkal?

3. Hogyan változik a hasadások száma generációnként?

Page 63: Munkafüzet 11. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 11. évfolyam

– 63 –

4. Miért szabályozatlan a láncreakció?

A kísérlet leírása:

B) Indítsuk el a szabályozott láncreakciót szimuláló programot!

Kérdések és válaszok:

1. Mi a szerepük a szabályozó rudaknak?

2. Milyen anyagból készülnek a szabályozó rudak, miért?

3. kísérlet- Építsünk atomerőművet!

Eszközök:

Aktív tábla/projektor, számítógép

13. ábra

A kísérlet leírása:

Indítsuk el a szimulációt! Az egyes részeknél álljunk meg és vála-

szoljuk meg az alábbi kérdéseket!

Page 64: Munkafüzet 11. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 11. évfolyam

– 64 –

Kérdések és válaszok:

1. Az urán melyik izotópját használják üzemanyagként? Miért?

2. Mit jelent az izotópdúsítás?

3. Milyen anyagból készült szabályozó rudakat használ a paksi

atomerőmű?

4. Mi a szerepe a reaktortartályban lévő víznek?

5. Milyen közeg alkalmas a neutronok lassítására? Hogy hívják ezt a

közeget?

6. Hogyan szabadul fel a hő az aktív zónában?

7. Miért alkalmaznak nagynyomású vizet a primer körben?

Page 65: Munkafüzet 11. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 11. évfolyam

– 65 –

8. A szekunder körben kisebb vagy nagyobb a keringetett víz nyo-

mása a primer köri vízhez képest? Miért?

9. Miért nem érintkezik egymással a különböző körökben keringő

víz?

10. Jellemezd az atomerőműben lejátszódó energiaátalakulási fo-

lyamatot!

Feladatok:

1. Soroljatok fel érveket és ellenérveket az atomerőművel kapcso-

latban!

Page 66: Munkafüzet 11. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 11. évfolyam

– 66 –

FOGALOMTÁR

Abszolút törésmutató:

A vákuumra vonatkoztatott relatív törésmutató.

Additív színkeverés:

Ha a vetítővászon, a képernyő vagy a szemünk egy pontjára egy-

szerre többféle frekvenciájú fényt vetítünk, akkor összeadó más né-

ven additív színkeverésről beszélünk.

Állóhullám:

Olyan hullám, amelyben a csomópontok és a duzzadó helyek térbeli

helyzete időben állandó.

Antenna:

Egy nyitott rezgőkör, amely az adni vagy venni kívánt jel vivőfrek-

venciájára van hangolva.

Beesési merőleges:

A beesési pontban levő és a határfelületre merőleges egyenes a be-

esési merőleges.

Csomópont:

Állóhullám esetén a nyugalomban lévő pontokat csomópontoknak

nevezzük.

Dioptria:

A fókusztávolság méterben mért reciproka. Jele: D, mértékegysége:

m

1.

Doppler-jelenség:

Ha a hullámforrás vagy a megfigyelő a közvetítő közeghez képest

mozog, akkor más frekvenciájú hullámot észlel, mint a közeghez

képest álló hullámforrás és álló megfigyelő esetén. Ezt a jelenséget

Doppler-jelenségnek nevezzük.

Duzzadó hely:

Állóhullám esetén a maximális amplitúdóval rezgő pontokat duzzadó

helyeknek nevezzük.

Elektromágneses hullám:

Az olyan időben változó elektromágneses mezőt, amely a forrásról

leválik és a térben fénysebességgel továbbterjed, elektromágneses

hullámnak nevezzük.

Page 67: Munkafüzet 11. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 11. évfolyam

– 67 –

Elektromágneses rezgés:

Az elektromos rezgőkörben folyó váltakozó áramot elektromágneses

rezgésnek nevezzük.

Elektromos rezgőkör:

A kondenzátort és önindukciós tekercset tartalmazó zárt áramkört

rezgőkörnek nevezzük.

Elhajlás:

Ha egy hullám akadályba ütközik vagy olyan résen halad át, amely-

nek mérete a hullámhossz tartományába esik, akkor a hullám meg-

változtatja a terjedési irányát és az akadály, illetve a rés mögötti

árnyéktérbe is behatol. Ezt a jelenséget nevezzük elhajlásnak, vagy

más néven diffrakciónak.

Felhang (felharmonikus):

Az olyan rezgést, amelynek frekvenciája egy másik rezgés (alaprez-

gés/alaphang) frekvenciájának egész számú többszöröse, felhang-

nak nevezzük.

Felhang (felharmonikus):

Az olyan rezgést, amelynek frekvenciája egy másik rezgés (alaprez-

gés/alaphang) frekvenciájának egész számú többszöröse, felhang-

nak nevezzük.

Fényelektromos egyenlet:

Kimondja, hogy a fém felületéről kilépő elektron mozgási energiája

(Em) a beeső foton energiájának (hf) és az elektron fémfelületről

történő kiszakításához szükséges kilépési munkának (Wki) a különb-

sége: Em=hf-Wki.

Fotocella:

Olyan katódsugárcső, amelyben a katódról nem melegítés, hanem

megvilágítás hatására lépnek ki elektronok.

Fotoeffektus:

Azt a jelenséget, amikor fény hatására fémből vagy félvezető

anyagból elektronok lépnek ki fényelektromos jelenségnek,

fotoeffektusnak nevezzük.

Gyűjtőlencse (domború lencse):

Az olyan optikai lencsét, amely a rá párhuzamosan eső fénysugara-

kat egy pontban gyűjti össze gyűjtő lencsének nevezzük.

Page 68: Munkafüzet 11. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 11. évfolyam

– 68 –

Gyűjtőlencse:

Olyan optikai lencse, amely a rá párhuzamosan eső fénysugarakat

egy pontba gyűjti össze.

Hangerősség:

A hang egyik jellemzője. Az egységnyi felületen átáramló hangtelje-

sítménnyel mérhető. Egyenesen arányos a hangrezgés amplitúdójá-

nak négyzetével.

Hangerősség:

A hang egyik jellemzője. Az egységnyi felületen átáramló hangtelje-

sítménnyel mérhető. Egyenesen arányos a hangrezgés amplitúdójá-

nak négyzetével.

Hangmagasság:

A hang egyik jellemzője, a hanghullám rezgésszámával jellemezhe-

tő, minél nagyobb a hang frekvenciája, annál magasabb hangot hal-

lunk.

Hangmagasság:

A hang egyik jellemzője, a hanghullám rezgésszámával jellemezhe-

tő, minél nagyobb a hang frekvenciája, annál magasabb hangot hal-

lunk.

Hullám polarizáció:

Ha egy mechanikai transzverzális hullám keskeny résen halad ke-

resztül, akkor a rés után a hullámnak csak a résirányú összetevője

marad meg. A jelenséget hullámpolarizációnak, a keletkezett hullá-

mot polarizált hullámnak nevezzük.

Hullámtörés:

A különböző közegek közös határfelületére ferdén érkező és azon

áthaladó hullám terjedési iránya megváltozik. Ez a jelenség a hul-

lámtörés.

Interferencia:

A koherens hullámok találkozásakor észlelhető, tartósan megmaradó

mintázatú hullám-szuperpozíciót interferenciának nevezzük.

Interferencia:

A koherens hullámok találkozásakor észlelhető, tartósan megmaradó

mintázatú hullám-szuperpozíciót interferenciának nevezzük.

Page 69: Munkafüzet 11. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 11. évfolyam

– 69 –

Kényszerrezgés:

Ha egy rezgő rendszerre a visszatérítő és a csillapító erőn kívül még

egy további periodikus erő is hat, akkor a kialakuló rezgést kény-

szerrezgésnek nevezzük.

Kettőstörés:

Vannak olyan kristályos anyagok, amelyek molekuláris szerkezete

erősen aszimmetrikus. A ráeső fénynek kétfajta törésmutatója van a

polarizációs iránytól függően. A polarizálatlan fénysugár a kettősen

törő anyagban két, egymásra merőleges polarizációjú sugárra bomlik.

Kilépési munka:

Az a legkisebb munkavégzés, amellyel egy elektron a fémből eltávo-

lítható.

Koherens hullámok:

Az időben állandó fáziskülönbséggel találkozó hullámokat koherens

hullámoknak nevezzük.

Koherens hullámok:

Az időben állandó fáziskülönbséggel találkozó hullámokat koherens

hullámoknak nevezzük.

Kritikus tömeg:

A hasadó anyagnak azt a mennyiségét, amelyben önfenntartó lánc-

reakció jöhet létre, kritikus tömegnek nevezzük. A kritikus tömeg

értéke 100%-os tisztaságú 235-ös tömegszámú urán esetén 15 kg

(11 cm átmérőjű gömb).

Küszöbfrekvencia:

Küszöbfrekvenciának nevezzük azt a legkisebb frekvencia értéket,

amelynél mé tapasztalható fényelektromos jelenség.

Látszólagos kép (virtuális kép):

Ha a tárgy egyes pontjairól kiinduló fénysugarak az optikai leképező

eszközt elhagyva széttartó válnak, úgy mintha a tér egy pontjából

indultak volna. A látszólagos kép nem fogható fel ernyőn.

Leképezési törvény:

A leképezési törvény kimondja, hogy gömbtükrök és vékony optikai

lencsék esetén a tárgytávolság (t) reciprokának és a képtávolság (k)

reciprokának összege egyenlő a fókusztávolság (f) reciprokával:

k

1

t

1

f

1

Page 70: Munkafüzet 11. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 11. évfolyam

– 70 –

Lencse fókusztávolsága:

A fókuszpont és az optikai középpont távolsága.

Lengésidő:

Egy teljes lengés megtételéhez szükséges idő.

Magfizikai láncreakció:

Olyan maghasadás, amit neutronok hoznak létre és a hasadáskor

újabb neutronok keletkeznek. Önfenntartó láncreakció akkor alakul ki,

ha a keletkező neutronokból legalább egy újabb hasadást hoz létre.

Matematikai inga:

Egy nyújthatatlan, elhanyagolható tömegű fonálra függesztett pont-

szerű test.

Moderátor:

Olyan anyag, amely az atomreaktorban a gyors neutronból soroza-

tos ütközések folyamán lassú neutront hoz létre. Moderátor anyag

lehet a víz, nehézvíz, a berillium és a grafit.

Optikai rács:

Nagyszámú, egyenlő szélességű, egymást egyenlő távolságra köve-

tő, párhuzamos rések összessége.

Optikailag aktív anyagok:

Az optikailag aktív anyagok a rajtuk áthaladó poláros fény polarizá-

ciós irányát elforgatják.

Polarizált fény:

A polarizált fényben az elektromos térerősség egy egyenes mentén,

egy kitűntetett irányban rezeg. A fény polarizálhatósága azt bizo-

nyítja, hogy a fény transzverzális hullám.

Polárszűrő:

A polárszűrő párhuzamosan elhelyezkedő hosszú láncmolekulákból

áll. A ráeső fény rezgéseinek a láncmolekulákkal párhuzamos kom-

ponensei elnyelődnek, a láncmolekulákra eső merőleges polarizáció-

jú fényhullám csaknem gyengítetlenül áthalad a szűrőn.

Rácsállandó:

Optikai rács esetén egy rés és egy barázda együttes szélességét

rácsállandónak nevezzük.

Page 71: Munkafüzet 11. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 11. évfolyam

– 71 –

Rezgőkör:

A kondenzátort és önindukciós tekercset tartalmazó zárt áramkört

rezgőkörnek nevezzük.

Rezonancia:

Ha egy kényszerrezgést végző rendszerben a gerjesztő frekvencia a

sajátfrekvencia közelébe esik, akkor az amplitúdó ugrásszerűen

megnő. Ezt a jelenséget rezonanciának nevezzük.

Rezonanciafrekvencia:

Azt a frekvenciaértéket, ahol a rezonanciajelenség bekövetkezik, re-

zonanciafrekvenciának nevezzük.

Rezonanciagörbe:

Azt a görbét, amely egy adott kényszerrezgés esetén a kialakuló

rezgés amplitúdóját írja le a gerjesztő frekvencia függvényében re-

zonanciagörbénk nevezzük.

Sajátfrekvencia:

Egy szabad rezgést végző rendszer rezgési frekvenciáját a rezgő

rendszer adatai egyértelműen meghatározzák, ezért ez a frekvencia

jellemező a rendszerre.

Szabad rezgés (sajátrezgés):

Ha egy rezgőképes rendszert egy lökéssel elindítunk, majd magára

hagyjuk, akkor a létrejövő rezgést szabad rezgésnek vagy más né-

ven sajátrezgésnek nevezzük.

Szabályozó rudak:

Jó neutronelnyelő anyagok. A neutronok számát szabályozzák.

Kadmiumból vagy bórkarbidból készítik.

Színszóródás:

Egy közeg törésmutatója általában függ a fény frekvenciájától, illet-

ve hullámhosszától, ezért a prizmán áthaladó fehér fényt a prizma a

színkép színeire bontja.

Szórólencse:

Olyan optikai lencse, amely a rá párhuzamosan eső fénysugarakat

szétszórja.

Szubtraktív színkeverés:

Ha a beeső összetett fényből színszűrő segítségével kivonunk bizo-

nyos színt vagy színeket, majd a maradékot ismét egyesítjük, akkor

kivonó, más néven szubtraktív színkeverést hajtottunk végre.

Page 72: Munkafüzet 11. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 11. évfolyam

– 72 –

Szuperpozíció-elv:

Hullámtalálkozásnál az eredő kitérés az egyedül jelen levőnek kép-

zelt egyik, illetve másik hullám kitérésnek vektori összege.

Teljes lengés:

Az ingamozgás azon szakasza, mely során a test kétszer fut végig a

fonálinga által bejárt köríven.

Teljes visszaverődés (totálreflexió):

Ha egy fénysugár az optikailag sűrűbb közeg felől egy optikailag rit-

kább közeg felé halad és a beesési szög meghaladja a teljes vissza-

verődés határszögét, akkor a fény a visszaverődési törvénynek meg-

felelően az első közegben halad tovább.

Teljes visszaverődés (totálreflexió):

Ha egy fénysugár az optikailag sűrűbb közeg felől egy optikailag rit-

kább közeg felé halad és a beesési szög meghaladja a teljes vissza-

verődés határszögét, akkor a fény a visszaverődési törvénynek meg-

felelően az első közegben halad tovább.

Teljes visszaverődés határszöge:

Az a beesési szög, amelyhez 900-os törési szög tartozik.

Teljes visszaverődés határszöge:

Az a beesési szög, amelyhez 900-os törési szög tartozik.

Thomson-formula:

Az elektromos rezgőkör rezgésidejére vonatkozó összefüggést írja

le: CL2T .

Törési szög:

A megtört fénysugár és a beesési merőleges által bezárt szög.

Törési szög:

A megtört hullám normálisa és a beesési merőleges által bezárt

szög.

Törésmutató:

Két anyag együttes hullámtörő képességére jellemző mennyiség,

amely a terjedési sebességek hányadosaként adható meg.

Törésmutató:

A fény törésekor használt fizikai mennyiség, a fény első és második

közegben mért terjedési sebességének (c1,c2) a hányadosa. Jele

n2,1. SI mértékegysége nincs, dimenzió nélküli arányszám

Page 73: Munkafüzet 11. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 11. évfolyam

– 73 –

Transzverzális hullám:

Olyan hullám, amelyben a rezgés iránya merőleges a hullám terje-

désének irányára, transzverzális hullámnak nevezzük.

Valódi kép:

Ha a tárgy egyes pontjairól kiinduló fénysugarak az optikai leképező

eszközt elhagyva a kép egy-egy pontjában gyűlnek össze. A valódi

képernyőn felfogható.

Page 74: Munkafüzet 11. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 11. évfolyam

– 74 –

FORRÁSOK

Felhasznált irodalom

Markovits Tibor (2012): Fizikai fogalomtár középiskolásoknak. Bu-

dapest: Nemzeti Tankönyvkiadó.

Dr. Jurisits József - Dr. Szűcs József (2005) : Fizika 11. Rezgések és

hullámok. Modern fizika. Szeged: Mozaik Kiadó.

Dégen Csaba – Elblinger Ferenc – Simon Péter (2012): Fizika 11.

Emelt szintű kiegészítésekkel. Budapest: Nemzeti Tankönyvkiadó.

Dr. Mező Tamás – Dr. Molnár Miklós – Dr. Nagy Anett (2000): Fizika

11. Hullámtan. Elektromágneses jelenségek. Modern fizika. Szeged:

Maxim Könyvkiadó.

Moór Ágnes (1999): Középiskolai fizikapéldatár. Budapest: Cser Kia-

dó.

Gulyás-Honyek-Markovits-Szalóki-Tomcsáni-Varga (2000): Fizika

III. Középiskolák számára. Budapest: Műszaki Kiadó.

Öveges József (2000): Kísérletek könyve. Hogyan tanuljunk fizikát?

500 egyszerű fizikai kísérlet. Budapest: Anno Kiadó,

Medgyes Sándorné – Tasnádi Péter (2003): Egységes érettségi feladat-

gyűjtemény. Gyakorlófeladatok. Fizika I. Budapest: Nemzeti Tan-

könyvkiadó.

http://nagysandor.eu/AsimovTeka/

http://metal.elte.hu/~phexp/st_kgy.htm

http://mail.mechatronika.hu/public_html/fizika/fizikalecok/hullwe

b/hullindex.htm

http://tudasbazis.sulinet.hu/hu/termeszettudomanyok/fizika/fizik

a-11-evfolyam/a-fenyelhajlas/feny-elhajlasa-optikai-racson

http://www.puskas.hu/diak_erettsegi/anyagok/fiz_kiserletek/kis/

12.html

http://complex.elte.hu/~cserti/okt/Optika_kepek/

http://phet.colorado.edu/hu/simulation/photoelectric

http://www.szechenyi-

szolnok.sulinet.hu/labor/kis_hangsebesseg.htm

http://titan.physx.u-

szeged.hu/~julio/Dokumentum_MechHullOptKis.html

http://www.jos.hu/down/9011/06_Fiz.pdf

http://www.oktatas.hu/pub_bin/dload/kozoktatas/erettsegi/vizsg

akovetelmenyek2012/fizika_vk.pdf

Page 75: Munkafüzet 11. évfolyam Horváth Petra

Munkafüzet – Fizika, 11. évfolyam

– 75 –

A képek, ábrák forrásai:

1. http://www.jungoras.hu/elado_orak.html

2. http://metal.elte.hu/~phexp/doc/rhh/f4s1s2.htm

3. http://metal.elte.hu/~phexp/doc/rhh/f4s3s6s4.htm

4. http://metal.elte.hu/~phexp/doc/rhh/f3s1.htm

5. http://tudasbazis.sulinet.hu/hu/termeszettudomanyok/fizika/fizi

ka-8-evfolyam/fenytan/a-fenytores-torvenye

6. http://metal.elte.hu/~phexp/doc/geo/h6s2s8.htm

7. http://www.taneszkozforgalmazokft.hu/?page=termek_lista&ter

mek=103&menu=subkategoria&kategoria=0

8. https://www.mozaweb.hu/Lecke-

FizikaFizika_11_1224_Elektromagneses_rezgesek_es_hullamok

-99902

9. http://tudasbazis.sulinet.hu/hu/termeszettudomanyok/fizika/fizi

ka-11-evfolyam/a-fenyelhajlas/feny-elhajlasa-optikai-racson

10. http://www.pdb.hu/?mod=webshop_product&cla=webshop_pro

duct&fun=showactionProducts

11. http://www.origo.hu/tudomany/20110202-napko-polarizalo-

kristaly-legkor-egboltfeny-polarizalt-napfennyel-navigaltak-a-

vikingek.html

12. http://phet.colorado.edu/hu/simulation/photoelectric

13. http://www.berzsenyi.hu/~dcsonka/fizika/fiztan/atomfizika/ato

meromuvek.htm