Moderní výuka, fyzika, Slovanské gymnázium Olomouc,SGO, Učitelé učitelům
Stavba atomu a struktura atomového jádra
lektor: Doc. RNDr. Aleš Lacina, CSc. (Přírodovědecká fakulta MU, Brno)
Modul: Nové poznatky ve fyzice a jejich implementace do výuky a školních vzdělávacích programů
Počet výukových hodin: 4
Datum konání: 9. červen 2011
• co nás vede k přesvědčení, že atomy (původně považované za dále nedělitelné) mají svoji vnitřní strukturu,
• a proč si myslíme, že tato struktura je právě taková, jak jsme se naučili říkat:
„Atom se skládá z jádra a elektronového obalu.“
„Jádro se skládá z protonů a neutronů.“
1. Stavba atomu
Přednáška je podrobně komentovanou osnovou úvodního výkladu vnitřní struktury atomu. Její snahou je co nejpřesvědčivěji a nejpřehledněji ukázat postupný vývoj fyzikálního porozumění této problematice. Zdůrazňuje zásadní význam konkrétních experimentálních zjištění, na základě jejichž teoretické interpretace vyvozuje (a zdůvodňuje!) představu o stavbě atomu, která bývá v učebnicích většinou prezentována jako odnepaměti známý hotový fakt. Použitá argumentace se opírá jen o poznatky předcházejících partií (středo)školské fyziky, což umožňuje nejen je přirozeným způsobem zopakovat a prohloubit jejich operační znalost, ale také aktivizovat jimi vybavené posluchače k dalšímu vlastnímu přemýšlení (heuristický aspekt).
Ideová linie:
• první indicie ukazující na vnitřní strukturu atomů
• objev elektronu (a jeho význam pro úvahy o /případné/ vnitřní struktuře atomu)
• první modely atomu a jejich posouzení
• rozptylové experimenty (záměr výsledky), kvalitativní rozbor
• (polo)kvantitativní rozbor výsledků rozptylových experimentů
• jaderný model (jako experimentem podepřený závěr o rozložení hmoty a náboje v atomu)
• zavedení atomového čísla
2. Struktura atomového jádra
Analogicky koncipovaná navazující přednáška.
Ideová linie:
• jádro jako „bodový náboj“
• spekulace a jeho možné vnitřní struktuře
• radioaktivita jako zdroj informací o jádru
• izotopie
• idea vnitrojaderných elektronů
• umělá transmutace prvků
• proton
• předpověď existence neutronu a její experimentální potvrzení
• soudržnost jádra → jaderné síly
Součástí obou přednášek bylo i zařazení jejich tématiky do širších souvislostí (úvodního kurzu) fyziky mikrosvěta.
