Elementy szczególnej teorii względności i fizyka jądrowa

Wstęp do działu

Oto finał kursu (blok XI w podstawie — fizyka jądrowa; blok XII w rozszerzeniu — dodatkowo elementy szczególnej teorii względności). Zajrzymy w samo serce materii — jądro atomowe — i poznamy prawa rządzące energetyką jądrową, promieniotwórczością i gwiazdami. W rozszerzeniu dołączymy szczególną teorię względności Einsteina, która zrewolucjonizowała pojęcia czasu, przestrzeni i masy, oraz słynny związek $E = mc^2$ — klucz do zrozumienia energii jądrowej.

Przewodni motyw: w jądrze drobne ubytki masy zamieniają się w gigantyczne energie ($E = mc^2$) — to one zasilają Słońce, elektrownie jądrowe i bomby. A teoria względności pokazuje, że nasze codzienne intuicje o czasie i prędkości zawodzą przy prędkościach bliskich światłu (ostatnie, największe „napięcie poznawcze").

Mapa pojęć działu

   ELEMENTY STW (rozsz.)              FIZYKA JĄDROWA
          |                                |
 niezmienniczość c;          ┌─────────────┼──────────────┬───────────┐
 względność              budowa jądra   energia       promienio-    energetyka
 równoczesności;         (A, Z, izotopy) wiązania,     twórczość     jądrowa:
 E = mc²;                     |          deficyt masy  (α, β, γ);    rozszczepienie,
 c = prędkość            reakcje         (E = Δm·c²)   czas T½;      elektrownia,
 maksymalna              jądrowe                       (rozsz.)      fuzja, gwiazdy
                         (zach. A i Z)                 datowanie ¹⁴C

Jednostki w tym dziale

  • 12.1 Niezmienniczość prędkości światła. Względność równoczesności [rozszerzenie]
  • 12.2 Równoważność masy i energii ($E = mc^2$) [rozszerzenie]
  • 12.3 Prędkość światła jako prędkość graniczna [rozszerzenie]
  • 12.4 Budowa jądra atomowego
  • 12.5 Reakcje jądrowe
  • 12.6 Energia wiązania i deficyt masy
  • 12.7 Promieniowanie jądrowe i rozpady
  • 12.8 Rozpad promieniotwórczy i czas połowiczny
  • 12.9 Promieniowanie a organizmy. Zastosowania
  • 12.10 Rozszczepienie i energetyka jądrowa
  • 12.11 Reakcje termojądrowe i ewolucja gwiazd
  • 12.12 Kreacja i anihilacja par [rozszerzenie]