Fy8
Aine, säteily ja kvantittuminen

1. Spektri ja fotonit

• Mustan kappaleen spektri (phet)

• Spektroskooppi (vascak)

2. Valosähköilmiö ja 

• Valosähköinen ilmiö (phet, java)

• Franck-Hertz -koe (vascak)

2.2. Comptonin sironta

• Compton-sironta lääketieteellisessä kuvauksessa in english (6 min), Simulaatio (Vascak)

3. Dualismi

• Äänigeneraattori (DEMO: mekaanisen aallon interferenssi)

• Video elektronien kaksoisrakokokeesta (youtube 1:32 min)

• Video elektronidiffraktio (youtube Francis-Jones,  7:30 min)

• Animaatio kaksoisrakokokeesta palloilla, vedellä ja e:llä (youtube,  alku 4 min /12 min)

• Luentotellenne (https://www.youtube.com/watch?v=rj6I_g71Fdc&list=PLyA7aVg4wjXytkrhYrSjjKBaPZ4vPqwAn&index=3 ,45 min)

       Elektronien aaltoilmiöitä

• Elektronien diffraktio hilasta: Davidson -Germer -koe (vascak) Braggin laki (Opi fysiikkaa, youtube, 10 min)

• Elektronimikroskooppi (youtube)

4. Atomin energia

• Spektroskooppi , Viivaspektrit( H, N2, He, Ne, Ar) (vascak)

      Bohrin atomimalli

• Vety-atomin energiatila-simulaatio, DeBroglien seisovat aallot, Energiatasokaavio (ophysics,GG)

• 
  

    Kvanttimekaaninen atomimalli

• 1s, 2s ja 2p_x -orbitaalit (GG)

+ Revontulet

• Video revontulien synty

5. Atomin rakenne

• Rakenna atomi, MERKINTÄ isotoopit, radioaktiivinen ydin, (phet)

• Atomien vuorovaikutus (sähkö- ja vahva voima) (PhET)

• Nuklidikartta (3d)

• Rutherfordin koe (vascak), 

• Rutherford scattering (Phet)

• 
  

6. Kvanttiteknologiaa

6a. Laser

• HeNe -laser (Youtube, 2 min)

6b. Aurinkokenno

• x

6c.Kvantti-ilmiöitä

Kvanttipiste

• x

Tunneloituminen

• x

Superpositio

• x

Lomittuminen

• x

6d. Kvanttitietokone

• x

7. Aineen rakenteen tutkiminen

• Elektronimikroskooppi

• Atomivoimamikroskooppi

• Spektroskopia

• Sironta (hiukkaskiihdytin)

7. Röntgensäteily

• Röntgenputki

  • Jarrutussäteily (Suurin energia -> Kiihdytysjännitteen ratkaiseminen)

  • Ominais- eli karakteristinen säteily (Piikkien energiat -> Alkuaineiden tunnistaminen) 

  • PIXE (particle incited x-ray emission) käyttö (youtube. 2 min)

• Röntgendiffraktio

  • Braggin laki simulaatio (geogebra) , versio2

  • Braggin laki 2d sin(a) = nL    (Video, 10 min)

  • Käyttö materiaalitutkimuskeskuksessa  (youtube, 2 min)

  • Braggin laskin

8. Atomin ydin

• Rakenna atomi (Phet)

• Nuklidikartta (wikipedia)

• Jaksollinen järjestelmä (sis isotooppien data)

9. Ydinsäteily

• Alfa, Beeta ja Gammasäteily magneettikentässä (Vascak)

• Alfasäteily saa aikaan sähkövirran (youtube)

10. Hajoamisenergia

11. Hajoamislaki

• Radioaktiiivisuus, puoliintumisaika, radiohiilimenetelmä (Java)

• Hajoamissarja (U, Th..) (vascak)

11. Ionisoiva säteily ja ihminen

• Radon

  • Radon-kartta (STUK)

  • Radon-hajoamissarja (Vascak)

  • 
    

• Säteilytilanne tänään (STUK)

  • Euroopan säteilytilanne

• + Säteilyvaara ja suojautuminen (STUK)

12a. Kuvantaminen terveydenhuollossa

       Röntgen

• x

Tietokonekerroskuvaus (TT)

• x

Magneettikuvaus (MRI)

• x

PET

• x

12b Sädehoito

• x

12c Isotooppilääketiede

• x

13. Energian ydinreaktioissa

• x

14. Ydinvoimalaitos

• Fingrid -ydinvoiman osuus (fingrid.fi)

• Painevesi- ja kiehutusvesivoimala (ydinasiaa.fi)

• Fuusio

  • Fuusioreaktori (HS.fi)

  • ITER (Tutkimusreaktori) 2linkki

Standardimalli

• Fysiikkaa runoilijoille osa 5: DIAT , (QED,  Kvanttikenttäteoria..) (Syksy Räsänen, HY)

• Fysiikkaa runoilijoille osa 6: DIAT , (Kosmologia) (Syksy Räsänen, HY)

Kosmologia

• Syksy Räsäsen luento Kosmologiasta lukiolaisille (45 min)

• Galaksien synty ja kehitys (Youtube, 30 min)

• Euclid tutkimassa maailmankaikkeutta (URSA/ Elina keihänen, Youtube, 60 min)

• Mustat aukot oksentavat (Tieteen kuvalehti 31.5.2022)

• Tiedeykkönen: Maailmankaikkeus -podcast (Yle areena)

Kirjoja

• Herra Tomkins fysiikan ihmemaassa (George Gamov, ArtHouse, alkup- 1965): Jos kirjoittaisin kirjan kirjoittaisin tällaisen. Herra Tomkins tutustuu suhteellisuusteoriaan ja kvantti-ilmiöihin unissaan. Lisäksi on höysteenä oikeita fysiikan luentoja. Kevyttä luettavaa ja erilaisia lähestymistapoja lukion kurssin tueksi. 

  • Youtube 

• Stephen Hawking: Ajan lyhyt historia (1988). Kirja oli jo syntyessään kaikille ihmisille kirjoitettu klassikko ja bestseller. Kirjasta monta uusintapainosta.

• Stephen Hawking: Lyhyet vastaukset suuriin kysymyksiin (2019). Hawkingin viimeisiä kirjoitelmia. Lyhyesti selitetty mm. maailmankaikkeuden synty.  Matemaattisia kaavoja vältetty.  

• Sean Carroll: Maailmanlopun hiukkanen, (URSA 2015) .  Kirja esittelee hiukkasfysiikan kehityksen ja Higgsin hiukkasen löytämisen  merkityksen. Varsinkin kirjan liitteet mainiot. HS:n arvostelu.

Elokuvia

• Interstellar (2014). Oikeat fyysikot ovat olleet mukana visualisoimassa tätä scifi-elokuvaa. esimerkiksi musta aukko muutettiin elokuvassa jälkikäteen vastaamaan ensimmäisiä oikeita kuvia mustasta aukosta.