Resonanssi 8 – Aine, säteily ja kvantittuminen (LOPS2021)

Resonanssi 8 -oppimateriaali on fysiikan kahdeksatta moduulia varten (FY8 Aine, säteily ja kvantittuminen). Moduulissa perehdytään kvanttifysiikan käsitteelliseen ja teoreettiseen rakenteeseen sekä niiden kokeelliseen pohjaan. Keskeistä on aineen rakenne ja perusvuorovaikutukset sekä se, miten nämä vaikuttavat aineen ominaisuuksiin. Moduuli käsittelee kvanttifysiikan teknologisia sovelluksia sekä sitä, miten kvanttifysiikka ilmenee alkeishiukkastason ilmiöistä nanomittakaavaan ja aina kosmisen mittakaavan ilmiöihin saakka. Tarkastelun kohteena ovat myös erilaiset radioaktiiviseen hajoamiseen, ionisoivaan säteilyyn ja kvantittumiseen perustuvat teknologiat. 

Huomaathan, että näyteluku sisältää vain teorian yhteydessä olevia Testaa tietosi -tehtäviä. Muut tehtävät sijaitsevat opettajan tehtäväkokoelmassa, jonka opettaja avaa opiskelijoille opintojaksojen yhteydessä. Teos on lukion uuden opetussuunnitelman (LOPS2021) mukainen.

1. Esipuhe

Kirjanmerkki	Luku
1.1.	Lukijalle

2. Kvanttifysiikka

Kirjanmerkki	Luku
2.1.	Valosähköilmiö ja säteilyn kvantit Tutustu ilmaiseksi!
2.2.	Aaltohiukkasdualismi
2.3.	Hiukkasen energiatilat ja sovelluksia
2.4.	Yhteenveto ja itsearviointi

3. Atomin energiatasot

Kirjanmerkki	Luku
3.1.	Atomi ja sen spektrin synty
3.2.	Monielektroniatomit
3.3.	Teknisiä sovelluksia ja luonnonilmiöitä
3.4.	Yhteenveto ja itsearviointi

4. Radioaktiivisuus ja ydinreaktiot

Kirjanmerkki	Luku
4.1.	Atomiydin
4.2.	Radioaktiiviset hajoamisreaktiot
4.3.	Hajoamisreaktion energia
4.4.	Hajoamislaki
4.5.	Yhteenveto ja itsearviointi

5. Ydinenergia ja säteilyn hyötykäyttö

Kirjanmerkki	Luku
5.1.	Ydinvoima
5.2.	Säteilysuojelu
5.3.	Säteilyn hyötykäyttö
5.4.	Yhteenveto ja itsearviointi

6. Hiukkasfysiikka ja maailmankaikkeus

Kirjanmerkki	Luku
6.1.	Standardimalli
6.2.	Maailmankaikkeus
6.3.	Fysiikan tulevaisuudennäkymiä
6.4.	Yhteenveto ja itsearviointi

7. Liitteet

Kirjanmerkki	Luku
7.1.	Ratkaisut
7.2.	Tehtävien vastaukset
7.3.	Opettajalle