Toruński po-ręcznik do fizyki. IV. Fizyka współczesna i astrofizyka

IV tom „Toruńskiego po-ręcznika do fizyki”, tym razem poświęcony fizyce współczesnej, cechuje otwarty, narracyjny styl opowieści, z wieloma odwołaniami do nauk humanistycznych i przyrodniczych. Mieści on sporo informacji wykraczających poza programy szkolne. Nie jest to więc typowy podręcznik dla ucznia, a raczej poradnik metodyczny dla nauczyciela. Nie zawiera jednak rad w rodzaju: „warto byłoby nauczać o cząstkach elementarnych”, ale dostarcza „gotowych” informacji o ich własnościach i miejscu w strukturze materii.

Jednocześnie jest to zapewne pierwszy na polskim rynku podręcznik pełnej ery internetowej, z licznymi odnośnikami do witryn. Z ogromnych zasobów książkowych, uniwersyteckich i internetowych zostały wybrane te wiadomości, które pozwolą uczniowi zainteresowanemu na skonstruowanie własnej ścieżki wiedzy i poglądu na świat. „Minimum programowe” zostało natomiast zawarte na końcu książki.

Uwagi metodyczne / 7

Rozdział 1. Ruch po okręgu i grawitacja / 9
1.1. Od Mikołaja Kopernika / 9
1.2. Siła grawitacji / 11
1.3. Ruch po okręgu – przyspieszenie dośrodkowe / 14
1.4. Ruch po okręgu – siła dośrodkowa / 21
1.5. Ruch po okręgu – siła odśrodkowa / 27
1.6. Ruch po okręgu – siły bezwładności / 29
1.7. Ruch po okręgu i grawitacja / 31
1.8. Grawitacja – loty kosmiczne / 35
1.9. Energia w polu grawitacyjnym / 37

Rozdział 2. Fizyka atomowa i cząsteczkowa / 43
2.1. Dwie rewolucje: maszyny cieplne i elektryczność / 43
2.2. Narodziny fizyki współczesnej / 49
2.3. Efekt fotoelektryczny i dwoista natura światła / 55
2.4. Spektroskopia, czyli nauka o duchach / 62
2.5. Model Bohra struktury atomu / 68
2.6. Wielkości atomowe / 77
2.7. Dualizm falowo-korpuskularny / 79
2.8. Równanie Schrödingera i zasada Heisenberga / 87
2.9. Zakaz Pauliego i układ okresowy pierwiastków / 92
2.10. Od orbitali atomowych do biochemii kwantowej / 96

Rozdział 3. Fizyka jądrowa i cząstki elementarne / 101
3.1. W poszukiwaniu elementarnego składnika / 101
3.2. Pracowita doktorantka / 102
3.3. Einstein i równoważność energii i masy / 105
3.4. Rozpady promieniotwórcze / 108
3.5. Protony i neutrony / 109
3.6. Rozpady beta i alfa / 113
3.7. Energia i czas rozpadu; neutrino / 118
3.8. Reakcje jądrowe / 124
3.9. Proton i neutron: kwarki / 130
3.10. Cząstki elementarne / 133

Rozdział 4. Budowa i powstanie Układu Słonecznego / 137
4.1. Mieszkając na wirującej planecie / 137
4.2. Niebieski zwierzyniec / 141
4.3. Nierozłączna para: Ziemia – Księżyc / 143
4.4. Zaćmienia i tranzyty / 146
4.5. Cztery pory roku / 149
4.6. Błądzące gwiazdy / 151
4.7. Nasze najbliższe kosmiczne sąsiedztwo – Układ Słoneczny / 153
4.8. Budowa i powstanie Układu Słonecznego / 156

Rozdział 5. Budowa i powstanie Wszechświata / 163
5.1. Gwiezdne odległości / 163
5.2. Narodziny i śmierć gwiazdy / 165
5.3. Mieszkańcy Drogi Mlecznej / 169
5.4. „Na początku…” / 171
5.5. Czy już wszystko wiemy? / 177

Rozdział 6. Zastosowania fizyki / 183
6.1. Czy grozi nam efekt cieplarniany? / 183
6.2. Problemy energetyki jądrowej / 187
6.3. Fizyka w medycynie / 190
6.4. Fizyka w naukach o Ziemi / 196
6.5. Polacy we współczesnej fizyce / 203

Podsumowanie / 213
Posłowie / 215
Źródła ilustracji / 217

Grzegorz Karwasz