Fysikální studijní texty
Pro výuku fysiky (v jakémkoliv typu školy) platí, že studenti by měli více přemýšlet a méně opisovat z tabule či psát podle diktátu. Studium některých fysikálních oborů však uvedení faktických poznatků vyžaduje. Prezentace aplikací např. v technické praxi zase vyžaduje užití grafů, diagramů, tabulek, principiálních schémat apod. S ohledem na to, aby nebyla výuka neúměrně zdržována, a též s ohledem na chatrné kreslířské schopnosti učitelovy, jsou pro studenty některé materiály připraveny předem. Jednak jde o různé „prezentace “ dostupné v Učebně Google, jednak o studijní texty dostupné (i) zde.
Nutno upozornit, že nejde o učebnice, nýbrž o pomocné faktografické texty; jejich četba není rozhodně jedinou částí vyučování. Texty jen shrnují to, co žáci pod vedením učitele objevují, odvozují či pozorují při experimentech.
Během distanční „výuky za časů koronaviru“ byly texty upraveny a vznikla nová vydání. Nově zařazené exkursy v postranních pruzích usazují téma výkladu do širších fysikálních, obecně přírodovědných či historicko-společenských souvislostí. Problémy, doplňkové otázky a příklady nejsou součástí textů, jsou připraveny ve sbírkách úloh a v pracovních listech.
Struktura a vlastnosti pevných látek
Fysika pevných látek je zajímavým oborem, v němž se otevírá mnoho otázek k samostatnému přemýšlení; vedle toho je zde mnoho údajů a vzorců, které je potřeba se naučit. Vyučovací hodiny je lépe věnovat spíše řešení problémů než obkreslování obrázků krystalografických soustav.
Krystalické látky / Amorfní látky / Geometrická mřížka / 7 krystalografických soustav & 14 mřížek Bravaise / Hmotná báze / Bodové poruchy / Čarové poruchy / Iontové krystaly / Kovaletní (atomový) krystal / Kovový krystal / Molekulární krystal / Vazba vodíkovými mosty / Termotropní kapalné krystaly / Lyotropní kapalné krystaly / Deformace tahem / Deformace v tlaku / Deformace ohybem / Deformace smykem / Deformace kroucením / Elastický diagram / Délková teplotní roztažnost / Objemová teplotní roztažnost
Struktura a vlastnosti kapalin
Studijní text shrnuje základní poznatky o vlastnostech kapalného skupenství látek.
Povrchová vrstva kapaliny / Povrchová síla, povrchové napětí a povrchová energie / Tlak pod zakřiveným povrchem kapaliny / Kapka kapaliny na hladině kapaliny / Kapalina v nádobě / Kapilární elevace a deprese / Metody měření povrchového napětí kapalin / Měření teplotního součinitele objemové roztažnosti: dilatometr, metoda Dulong-Petit
Kruhový děj a tepelné motory
Základní poznatky termodynamiky a statistické fysiky. Vedle standardních středoškolských témat (kruhový děj, termodynamické zákony) se pokouší o srozumitelné zavedení termodynamické teplotní stupnice, definici entropie či vysvětlení procesu degradace energie. Výklad o stavbě a funkci tepelných motorů ukazuje základní principy těchto strojů. Relativně rozsáhlé exkursy v postranních pruzích stránek usazují téma výkladu do širších fysikálních, obecně přírodovědných či historicko-společenských souvislostí.
Kruhový děj / Ideální tepelný stroj / Carnotův cyklus / Druhý termodynamický zákon / Obrácený Carnotův cyklus / Chladicí stroje & tepelná čerpadla / Termodynamická teplota / Vratný a nevratný děj / Entropie / Degradace energie / Třetí termodynamický zákon / Fysika nízkých teplot / Parní stroj / Parní turbína / Pístové spalovací motory / Proudové motory / Raketové motory
Vedení elektrického proudu v plynech a ve vakuu
Studijní text shrnuje základní poznatky o vedení elektrického proudu v plynech a ve vakuu. Relativně rozsáhlé exkursy v postranních pruzích stránek usazují téma výkladu do širších fysikálních, obecně přírodovědných či historicko-společenských souvislostí. K tématu studijního textu je připravena sbírka úloh a rozcestník s odkazy na doporučené animace a videa.
Elektrický výboj / Voltampérová charakteristika plynu / Výboj za normálního tlaku / Tichý výboj / Jiskrový výboj / Obloukový výboj / Doutnavý výboj / Výbojky / Zářivka / Neonka / Doutnavka / Katodové záření / Anodové (kanálové) záření / Vedení elektrického proudu ve vakuu / Elektronky
Vedení elektrického proudu v kapalinách
Vedení elektrického proudu v elektrolytech je tématem, kde se – v tradičním dělení školních předmětů – více než jindy fysika dotýká chemie. Některé poznatky jsou již právě z chemie žákům známy, proto se nyní „jen“ opakují, třídí, uvádějí do nových souvislostí. Vedení elektrického proudu v elektrolytech, zejména v podtématu primárních a sekundárních elektrických článků, je ovšem také tématem, k němuž mají žáci (ve smyslu „využití produktů fysiky“) poměrně blízko, otevírá se tedy prostor pro diskusi. Aby se taková činnost nestala jen prázdným tlacháním, je potřeba také něco vědět.
Studijní text se dokončuje dle poznatků z pilotního ověření nové verze.
Elektrolýza / Faradayovy zákony / Vlastnosti elektrického proudu v kapalinách / Elektrická dvojvrstva / VA charakteristika elektrolytického vodiče / Primární články / Sekundární články / Přehled článků a baterií
Elektromagnetické záření, radiometrie a fotometrie
Studijní text shrnuje základní poznatky o elektromagnetickém spektru a uvádí základní veličiny fotometrické a radiometrické. Relativně rozsáhlé exkursy v postranních pruzích stránek usazují téma výkladu do širších fysikálních, obecně přírodovědných či historicko-společenských souvislostí.
Vlnový popis elektromagnetického záření / Spektrum elektromagnetického záření / Rádiové vlny / Mikrovlny / Infračervené záření / Světlo / Ultrafialové záření / Rentgenové záření / Záření gama / Radiometrické veličiny / Fotometrické veličiny
Elementární částice a standardní model
Studijní text shrnuje základní poznatky o elementárních částicích a standardním modelu.
O vůních a barvách / Sternův-Gerlachův pokus / Spin a symetrie / Systém částic / Leptony / Kvarkový model & Eightfold Way / Veličiny popisující částice / Zákony zachování v mikrosvětě / Elektromagnetická interakce / Slabá interakce / Silná interakce / Gravitační interakce / Elektromagnetická interakce / Elektroslabá interakce a Higgsův boson / Teorie velkého sjednocení / Teorie všeho / Standardní model
Nekonečná knihovna je zbytečná. Stačil by jediný svazek běžného formátu. Tento svazek by měl nekonečný počet stran nekonečně tenkého papíru.
Jorge Luis Borges