Όταν χαλά η γλώσσα, χαλάει η σκέψη

HTML
DOWNLOAD

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "Όταν χαλά η γλώσσα, χαλάει η σκέψη"

Πηνελόπεια Κασιδιάρης
5 χρόνια πριν
Προβολές:

1 Όταν χαλά η γλώσσα, χαλάει η σκέψη (γ µέρος) Πριν από καιρό έγραφα σε κάποιο βιβλίο... «... Η ανησυχία µου, εκτός των άλλων, βρίσκεται και στο γεγονός ότι στο σχολικό βιβλίο και κατά συνέπεια στα εξωσχολικά βοηθήµατα Φυσικής Κατεύθυνσης Γ Λυκείου, υπάρχουν φράσεις που δεν έπρεπε να τις καταλαβαίνουµε, γιατί από µαθηµατικής άποψης είναι τελείως α-νόητες. εν έχουν κανένα µαθηµατικό νόηµα. Πώς να το πω; Ένας µαθηµατικός δε µπορεί να καταλάβει τι λένε. ε στέκονται µαθηµατικά. Όµως εµείς οι φυσικοί τις καταλαβαίνουµε. Ζυµωθήκαµε µε τα λάθη και χαλάσαµε τα µαθη- µατικά, φτιάχνοντας µε το δε βαριέσαι δικά µας πράµατα, δικά µας, µαθηµατικά δήθεν, σύµβολα. Λες και οι φυσικοί είµαστε φυλή που µιλά δικιά της µαθηµατική διάλεκτο. Μια διάλεκτο η οποία είναι γεµάτη µε τόσα λάθη, που τις πιο πολλές φορές είναι αδύνατο να καταλάβουν οι µαθηµατικοί τι λέµε. Κι αυτή τη γλώσσα περνάµε στους µαθητές. Συντηρώντας, αναπαράγοντας και εξελίσσοντας τα λάθη σε πιο µεγάλα...» Σήµερα αν ξανάγραφα το κείµενο θα το άλλαζα, ώστε να συµπεριλάβει και τη φράση «...Λες και οι φυσικοί είµαστε φυλή, που µιλά δικιά της διάλεκτο φυσικής...» Κάθε χρόνο, ένοχοι στο χάλασµα της γλώσσας, στο χάλασµα της σκέψης, στη µετατροπή της φυσικής σε διάλεκτο φυλής ιθαγενών, περνάνε και από κάπου εδώ... ΑΠΟΛΥΤΗΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Γ ΤΑΞΗΣ ΗΜΕΡΗΣΙΟΥ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΚΑΙ ΠΑΝΕΛΛΑ ΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Γ ΤΑΞΗΣ ΕΠΑΛ (ΟΜΑ Α Β ) ΤΕΤΑΡΤΗ 6 ΜΑÏΟΥ ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΦΥΣΙΚΗ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ (ΚΑΙ ΤΩΝ ΥΟ ΚΥΚΛΩΝ) ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙ ΩΝ: ΕΞΙ (6) ΘΕΜΑ Α Α5. Να γράψετε στο τετράδιό σας το γράµµα κάθε πρότασης και δίπλα σε κάθε γράµµα τη λέξη Σωστό, για τη σωστή πρόταση, και τη λέξη Λάθος, για τη λανθασµένη. α. Ο δείκτης διάθλασης ενός υλικού δεν εξαρτάται από την ταχύτητα του φωτός στο υλικό αυτό. β. Στα άκρα...

2 Σε ανάρτησή του ο Θοδωρής Παπασγουρίδης, γράφει: «... διατυπώνω την πρόταση σε μια σωστή κατά τη γνώμη μου διατύπωση: Ο δείκτης διάθλασης ενός υλικού για ορισμένη μονοχρωματική ακτινοβολία δεν εξαρτάται από την ταχύτητα της μονοχρωματικής ακτινοβολίας στο υλικό αυτό Στην πιο πάνω διατύπωση νομίζω ότι η απάντηση είναι ξεκάθαρα : Σωστό Ερώτηση: Τι σημαίνει ταχύτητα του φωτός σε ένα υλικό;...» Ίσως δε υπάρχει καλύτερο επιχείρηµα για το «Όταν χαλά η γλώσσα, χαλάει η σκέψη», από τα παραπάνω λόγια του Θοδωρή. Αν µιλήσουµε σωστά, τα πράµατα θα γίνουν διάφανα ή και αυτονόητα. Αλλιώς θα µπερδέψουν και φυσικούς ακόµη. Μια σωστή διατύπωση του Α5 α. θέµατος των πανελλαδικών, όπως αυτή που παρουσιάζει ο Θοδωρής, θα έκανε την απάντηση, (το τονίζει και ο ίδιος), αυτονόητη και ξεκάθαρα σωστή: Πως είναι δυνατόν ο δείκτης διάθλασης ενός υλικού να εξαρτάται από την ταχύτητα της συγκεκριµένης µονοχρωµατικής ακτινοβολίας, αφού η τιµή της ταχύτητας είναι µόνο µία και δεν έχει εποµένως περιθώρια µεταβολής!!!! Η φράση «ταχύτητα φωτός σε ένα υλικό» αυτόµατα γίνεται φράση α-νόητη Όταν κάνουµε φυσική, έχει µεγάλη αξία να σεβόµαστε το γεγονός ότι υπάρχουν ορισµοί, που δεν είναι διαπραγµατεύσιµοι και συλλογιστικές προτεραιότητες, τις οποίες πρέπει να τηρούµε. Αλλιώς τα λάθη θα µας πνίξουνε, αν δε προλάβει να µας πνίξει η απογοήτευση. Στα επόµενα θα επιµείνω στη φυσική των ορισµών και των συλλογιστικών προτεραιοτήτων και συνεπώς θα δώσω µια περιγραφή της τάξης των πραγµάτων, χωρίς να µπω σε λεπτοµερείς µαθηµατικούς υπολογισµούς ή γραφή πολύπλοκων τύπων. Με άλλα λόγια, θα δώσω βάρος στη φυσική και µαθηµατική σειρά των πραγµάτων και όχι σε αναλυτικές µορφές συναρτήσεων. είκτης διάθλασης και ταχύτητα διάδοσης µονοχρωµατικής ακτινοβολίας Κύµα που διαδίδεται µε ταχύτητα υ ικανοποιεί την κυµατική εξίσωση υ ϑ ϕ ϕ = ()

3 Οι εξισώσεις του Maxwell στο κενό οδηγούν στις ϑ Ε Ε = µ ε () ϑ Β Β = µ ε (3) Συγκρίνοντας τις () και (3) µε την () συµπεραίνουµε ότι στο κενό µπορούµε να έχουµε ηλεκτρικά και µαγνητικά πεδία (ηλεκτροµαγνητικά κύµατα), που διαδίδονται µε ταχύτητα c = (4) Οι εξισώσεις του Maxwell σε µη αγώγιµα οµογενή υλικά οδηγούν στις ϑ Ε Ε = µε (5) ϑ Β Β = µε (6) Άρα στα υλικά αυτά µπορούµε να έχουµε ηλεκτρικά και µαγνητικά πεδία (ηλεκτροµαγνητικά κύµατα), που διαδίδονται µε ταχύτητα c= (7) Εξ ορισµού, ο δείκτης διάθλασης η είναι c µε = (8) c η = Στα προηγούµενα, οι ποσότητες µ και ε είναι η µαγνητική και ηλεκτρική διαπερατότητα του κενού (σταθερές µετρήσιµες µε πειράµατα ανεξάρτητα από ακτινοβολίες), ενώ οι µ και ε είναι η µαγνητική και ηλεκτρική διαπερατότητα του µη αγώγιµου οµογενούς υλικού. Για τα πιο πολλά από τα διαφανή υλικά που αναφερόµαστε, η τιµή του ίναι πάρα πολύ κοντά στην τιµή του µ και συνεπώς µε ικανοποιητική ακρίβεια µπορούµε να θεωρήσουµε ότι το µ µ είναι µια «σταθερά» ανεξάρτητη από τα υλικά αυτά, ανεξάρτητη από συνθήκες, από τη συχνότητα της ηλεκτροµαγνητικής ακτινοβολίας κ.λ.π. 3

4 Στις σχέσεις (4) και (7) παρατηρούµε: Η ταχύτητα διάδοσης της ηλεκτροµαγνητικής ακτινοβολίας στο κενό είναι σταθερή και ανεξάρτητη από τη συχνότητά της Την ταχύτητα διάδοσης µιας ηλεκτροµαγνητικής ακτινοβολίας µέσα στα υ- λικά που αναφέραµε, τη διαφοροποιεί από την ταχύτητα διάδοσής της στο κενό, ουσιαστικά η ηλεκτρική διαπερατότητα ε. Και επειδή, όπως αποδεικνύεται (κατά βάση θέµα ορισµού είναι), ισχύει ε>ε, η ταχύτητα διάδοσης µιας µονοχρωµατικής ακτινοβολίας στα υλικά είναι µικρότερη από εκείνη στο κενό Τους δείκτες διάθλασης στην περιοχή των υλικών που αναφερόµαστε, τους διαφοροποιεί µεταξύ τους ουσιαστικά η ηλεκτρική διαπερατότητα ε Επιπλέον επισηµάνσεις: Η ηλεκτροµαγνητική ακτινοβολία µε το ηλεκτρικό της πεδίο Ε και το µαγνητικό της Β επηρεάζει την πόλωση και τη µαγνήτιση των δοµικών λίθων (µορίων) του υλικού Η πόλωση του υλικού τελικά συνδέεται µε το Ε µέσω της ε Η µαγνήτιση του υλικού τελικά συνδέεται µε το µαγνητικό πεδίο Β µέσω της µ Από τις δύο συνδέσεις, η µ και άρα το µαγνητικό πεδίο, στην ποιοτική παρουσίαση του θέµατος που κάνουµε, δε µας ενδιαφέρει άµεσα, επειδή µ µ = σταθερά Θα επικεντρώσουµε λοιπόν τους συλλογισµούς µας στο Ε, το οποίο εξαναγκάζει τα δεσµευµένα στα µόρια ηλεκτρόνια, σε ταλάντωση µε συχνότητα τη συχνότητα της συγκεκριµένης ακτινοβολίας. Ή για να το πούµε αλλιώς, θα παρακολουθήσουµε ποιοτικά την εξαναγκασµένη ταλάντωση των ηλεκτρονίων των µορίων του υλικού Τα ηλεκτρόνια κατά την εξαναγκασµένη ταλάντωσή τους θα βρίσκονται σε διάφορες αποµακρύνσεις που εξαρτώνται από τη συχνότητα της ακτινοβολίας (το πλάτος µιας εξαναγκασµένης ταλάντωσης εξαρτάται από τη συχνότητα του διεγέρτη) και που είναι διαφορετικές από τις αρχικές (ταλαντώσεις µε την ιδιοσυχνότητα), µε αποτέλεσµα να προκύψει πόλωση των µορίων, διαφορετική από την αρχική και κατά συνέπεια προκύπτει πόλωση του υλικού, που εξαρτάται από τη συχνότητα της ακτινοβολίας. Από όσα είπαµε προηγουµένως, η πόλωση του υλικού θα εξαρτάται από τη συχνότητα της συγκεκριµένης ακτινοβολίας που διαδίδεται στο υλικό το συγκεκριµένο υλικό (τί είδους µόρια περιέχει, πόσο πολύπλοκα είναι, ποιες είναι οι ιδιοσυχνότητες ταλάντωσης των ηλεκτρονίων που διαθέτουν κ.λ.π.) τις «συνθήκες» στις οποίες βρίσκεται αυτό το υλικό (θερµοκρασία, πίεση, πυκνότητα κ.λ.π). 4

5 Η συλλογιστική προτεραιότητα των πραγµάτων: Ηλεκτροµαγνητική µονοχρωµατική ακτινοβολία µε το ηλεκτρικό της πεδίο Ε κατά κύριο λόγο, εξαναγκάζει τα ηλεκτρόνια των µορίων του υλικού σε ταλάντωση, µε συχνότητα τη συχνότητά της (συχνότητα διεγέρτη), που γενικά θα είναι διαφορετική από τις ιδιοσυχνότητές τους στα µόρια Η εξαναγκασµένη αυτή ταλάντωση θα δηµιουργήσει πόλωση του υλικού που εξαρτάται κυρίως από τη συχνότητα της ακτινοβολίας, αλλά και από το υλικό και από τις συνθήκες στις οποίες βρίσκεται το υλικό Η πόλωση συνδέεται µε το πεδίο Ε µέσω του ορισµού της ηλεκτρικής διαπερατότητας ε (φανταστείτε το ε κάτι σα συντελεστή αναλογίας ανάµεσα στην πόλωση και το Ε ). Όλες οι παραπάνω εξαρτήσεις της πόλωσης (συχνότητα ακτινοβολίας, υλικό, συνθήκες), ουσιαστικά βρίσκονται στην αναλυτική έκφραση της ε. Λόγω των σχέσεων (7) και (8) όλες οι παραπάνω εξαρτήσεις θα βρεθούν στην ταχύτητα διάδοσης της ακτινοβολίας και στο δείκτη διάθλασης Το σχήµα µε τις συλλογιστικές προτεραιότητες: Για συγκεκριµένο υλικό σε συγκεκριµένες συνθήκες, η συχνότητα της προσπίπτουσας µονοχρωµατικής ακτινοβολίας καθορίζει την πόλωσή του και συνεπώς την ηλεκτρική του διαπερατότητα ε. Αυτό και λόγω των (7) και (8), µας επιτρέπει να πούµε ότι από τη συχνότητα της συγκεκρι- µένης ακτινοβολίας, εξαρτώνται άµεσα η ταχύτητα διάδοσης της συγκεκριµένης µονοχρωµατικής ακτινοβολίας και ο δείκτης διάθλασης του υλικού Συγκεκριµένο υλικό σε συγκεκριµένες «συνθήκες» Συγκεκριµένη µονοχρωµατική ακτινοβολία Συγκεκριµένη πόλωση υλικού Συγκεκριµένη ηλεκτρική διαπερατότητα ε Συγκεκριµένη ταχύτητα διάδοσης της µονοχρωµατικής ακτινοβολίας c= Συγκεκριµένος δείκτης διάθλασης c η = = c µε 5

6 Υ.Γ. Στο παραπάνω κείµενο χρησιµοποιήθηκαν στοιχεία της κριτικής των θεµάτων που ετοιµάζαµε µε το Σταύρο Λέτη, µα που ποτέ δε τελειώσαµε, γιατί τα λάθη και οι α-νοησίες των θεµάτων ήταν τόσες πολλές, που η απογοήτευση ξεχείλισε και µας έπνιξε... Παρασκευή, 4 Ιουνίου Θρασύβουλος Κων. Μαχαίρας tmachaias@sch.g 6

Σχετικά έγγραφα

ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ ΤΑΞΗ

ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ ΤΑΞΗ ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ ΑΠΟΛΥΤΗΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Σ ΕΝΙΑΙΟΥ ΕΣΠΕΡΙΝΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΤΕΤΑΡΤΗ 2 ΙΟΥΝΙΟΥ 2004 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ: ΦΥΣΙΚΗ ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙ ΩΝ: ΕΠΤΑ (7) ΘΕΜΑ 1ο Για κάθε µια από