Nauki fizyczne

Warsztaty dla dzieci od 6 do 10 lat. Młodzi badacze będą wytwarzać prąd elektryczny na dwa sposoby. Pierwszym będzie budowa ogniwa Volty przy użyciu owoców i warzyw. Drugim będzie budowa maszyny - prądnicy przy użyciu samodzielnie budowanych cewek oraz magnesów neodymowych.

Grupy do 14 osób

3 grupy od 10:00 – zajęcia 45 minut + 20 minut przerwy między zajęciami.

Zapisy wcześniej na adres: kuryl@ifpan.edu.pl

Światło fascynowało ludzi od najdawniejszych czasów. Najpierw obserwowali tylko zadziwiające zjawiska optyczne w przyrodzie, później sami zaczęli wytwarzać światło. Wreszcie zaczęli także rozumieć, czym jest i jakie ma własności. Dzisiejsza technologia nie potrafi obejść się bez zaawansowanych źródeł i detektorów światła. O zjawiskach optycznych w przyrodzie i świetle w nowoczesnych technologiach opowiemy w trakcie tego wykładu. Naszą opowieść wzbogacimy pokazami, które pomogą przybliżyć najważniejsze własności światła.

Fizykę i chemię wykorzystuje się do wykrywania substancji lotnych w przyrządach zwanych czujnikami gazów. Opowiemy, jak one działają, jak wyglądają i jak mogą być wykorzystane.

Fizyka jądrowa, już od swoich początków w laboratoriach Marii Skłodowskiej-Curie, była interdyscyplinarną nauką, która miała ogromny wpływ na badania medyczne i praktykę kliniczną. Radioterapia jest obecnie stosowana w leczeniu raka od ponad 100 lat. Podczas wykładu zostaną zaprezentowane zmiany, jakim uległo leczenie nowotworów, i dalsze perspektywy skutecznej radioterapii. Celem radioterapii jest skutecznie napromienić guz, oszczędzając sąsiadujące z nim zdrowe tkanki. Spełnienie jednoczesne tych dwóch warunków - skuteczności i bezpieczeństwa - nadal stanowi wyzwanie techniczne, przed którym staje dziś fizyka jądrowa. Dwie najczęstsze formy radioterapii to radioterapia z użyciem zewnętrznej wiązki uzyskiwanej z akceleratora medycznego oraz brachyterapia, która polega na wszczepieniu radioaktywnych izotopów bezpośrednio do leczonej objętości lub w jej pobliżu. Radioterapia wiązką zewnętrzną odbywa się za pomocą wiązek elektronów, fotonów i ciężkich jonów. Nowoczesne technologie radioterapii umożliwiają dostarczanie wiązki z wielu kierunków, "dopasowanych" do kształtu guza i modulowanych z szybko zmieniającą się intensywnością. Przykłady terapii konformalnej obejmują radioterapię wiązką o modulowanej intensywności (IMRT), radioterapię stereotaktyczną (SRT) i radiochirurgię stereotaktyczną (SRS) - system CyberKnife oraz radioterapię hadronową. Typowe techniki brachyterapii obejmują wiele metod, od wszczepiania stosunkowo dużych, widocznych źródeł radioaktywnych w pobliżu lub bezpośrednio do objętości guza, co jest najczęściej stosowane w leczeniu raka prostaty, po radioembolizację, w której dostarczane są miliony mikroskopijnych radioaktywnych mikrosfer Y-90 przez cewnik bezpośrednio do łożyska guza, jak stosuje się dzisiaj w leczeniu guzów wątroby.

Katedra Fizyki Uniwersytetu Kardynała Stefana Wyszyńskiego w Warszawie przygotuje do pokazów mikroskop sił atomowych NaioAFM.
Ten wielofunkcyjny system zapewnia solidną wydajność w ramach nanoedukacji i podstawowych badań małych próbek.
Dane AFM zawierają ilościowe informacje o głębokości i generują trójwymiarowy obraz obiektów o rozmiarach nanometrycznych.
Przeprowadzenie pojedynczej serii pomiarów będzie połączone z omówieniem charakterystyk mikroskopu i własności badanych próbek.
Również pokażemy, jak pracują studenci i naukowcy w laboratorium fizycznym.

Na udostępnionym stanowisku komputerowym zwiedzający będą mogli skorzystać z aplikacji symulującej sterownię reaktora jądrowego. Symulacji tej używano do szkolenia zawodowych operatorów. Pod opieką doświadczonych pracowników NCBJ zwiedzający przeprowadzą rozruch reaktora i poznają podstawowe zasady jego działania. Zwiedzający zobaczą także makiety elementów paliwowych reaktora i innych jego części, a od opiekuna stanowiska dowiedzą się, jakie reakcje fizyczne zachodzą w reaktorze.

Czy możliwe jest skonstruowanie czapki niewidki?  Jak zbudować klimatyzator, który nie wymaga prądu? Czy soczewka cieńsza od ludzkiego włosa będzie w przyszłości montowana w naszych telefonach? Odpowiedzi na te i inne pytania postaramy się znaleźć w trakcie wykładu

Wieść głosi, że hinduski fizyk Satyendra Nath Bose podczas wykładu dla studentów w Indiach popełnił pewien elementarny, szkolny błąd. Ten ,,błąd'' Bosego, jak również późniejsze pomyłki A. Einsteina doprowadziły do paradoksalnych wniosków, które ostatecznie zostały potwierdzone doświadczalnie. Opowiem o rachunku prawdopodobieństwa w świecie kwantowym i wynikających stąd zjawiskach, takich jak kondesacja Bosego-Einsteina.

Postępujące globalne ocieplenie wpływa na niemal wszystkie procesy i zjawiska atmosferyczne: zmienia bilans energetyczny planety i poszczególnych jej obszarów,  globalną cyrkulację atmosfery, cykl hydrologiczny, wpływa na poszerzenie gamy i intensywności zjawisk ekstremalnych. Zmieniają się też chmury. Jakie chmury będziemy mieli w cieplejszym klimacie? Jakich chmur będzie więcej a jakich mniej w różnych miejscach na globie? Jakie skutku zmiany zachmurzenia odczujemy?
O tym opowiem w trakcie wykładu.

Zjawiska termoelektryczne, a więc łączące ze sobą ciepło i prąd, znane są od prawie 200 lat i wykorzystywane z powodzeniem w generatorach i chłodziarkach termoelektrycznych małej mocy. W ostatnich latach, wobec wyczerpujących się i w dodatku szkodliwych dla środowiska paliw kopalnych, głównym problemem staje się poszukiwanie alternatywnych źródeł oraz metod lepszego gospodarowania energią. W związku z tym zjawiska termoelektryczne wzbudziły ponowne zainteresowanie naukowców jako bardzo atrakcyjny sposób na lepsze wykorzystywanie energii przy pomocy prostych w konstrukcji i przez to niezawodnych przyrządów termoelektrycznych. W czasie wykładu przedstawię strategie poszukiwania nowych materiałów termoelektrycznych. Omówię również najnowsze metody, takie jak nano-strukturyzacja, na zwiększanie wydajności termoelektrycznej już znanych materiałów. Nano-strukturyzacja wiąże ze sobą najnowsze metody otrzymywania materiałów wraz ze zdobyczami fizyki kwantowej. Omówione zostaną również nowe trendy w konstrukcji modułów termoelektrycznych mające na celu efektywniejsze wykorzystanie właściwości materiałów termoelektrycznych.

Katedra Fizyki Uniwersytetu Kardynała Stefana Wyszyńskiego w Warszawie przygotuje do pokazów mikroskop sił atomowych NaioAFM.
Ten wielofunkcyjny system zapewnia solidną wydajność w ramach nanoedukacji i podstawowych badań małych próbek.
Dane AFM zawierają ilościowe informacje o głębokości i generują trójwymiarowy obraz obiektów o rozmiarach nanometrycznych.
Przeprowadzenie pojedynczej serii pomiarów będzie połączone z omówieniem charakterystyk mikroskopu i własności badanych próbek.
Również pokażemy, jak pracują studenci i naukowcy w laboratorium fizycznym.

Wyjazd do astronomicznej stacji obserwacyjnej w Ostrowiku pod Warszawą. Na miejscu będzie można zobaczyć teleskop, posłuchać popularyzujących wykładów na tematy astronomiczne, popatrzeć w niebo i posilić się przy ognisku.

Nawet mechanika może być ciekawa, pod warunkiem, że przeprowadza się doświadczenia, a nie tylko czyta w podręcznikach „o klockach zsuwających się po równi pochyłej”, „piłkach rzucanych z wieży” lub „samochodach jadących z miasta A do miasta B”. W trakcie wykładu będziemy mogli przekonać się sami, że wiedza książkowa jednak opisuje  rzeczywistość. W szczególności dowiemy się:

Jak sprawdzić, że Ziemia obraca się wokół własnej osi?

Czy można podlać cały trawnik, nawet mając zbyt krótki wąż?

Czy ciało może „staczać się do góry” po równi pochyłej?

Co to są i skąd się biorą siły odśrodkowa i Coriolisa?

Jak zabezpieczyć statek przed kołysaniem przez fale?

Z jaką siłą działa powietrze na wszystkie przedmioty?

Na zakończenie grupa widzów uniesie się na powietrznej prasie.

Na zwiedzających czeka interesująca i pouczająca układanka - staną przed zadaniem skompletowania schematu elektrowni jądrowej. Oprócz tego będą musieli dopasować każdy z elementów układanki do odpowiadającego mu opisu. Zapraszamy nie tylko najmłodszych, ale wszystkich lubiących zdobywać wiedzę przez zabawę.

Seria 30-minutowych pokazów dla dzieci i dorosłych, ilustrujących różnorodne procesy atmosferyczne z wykorzystaniem przyrządów pomiarowych Zakładu Fizyki Atmosfery.

Warsztaty dla dzieci od 3 do 7 lat. Zabawa manualno-ruchowa dla przedszkolaków. Dzieci w czasie zabawy poznają mechanizm powstawania dźwięków w otaczającym nas świecie. Budują własny instrument muzyczny. Przeprowadzają szereg doświadczeń pozwalających zbadać własności dźwięku. Dzięki programowi komputerowemu mają okazję zobaczyć jak wygląda ich głos.

Grupy do 16 osób.

3 grupy od 10.00 – zajęcia 45 min + 15 min przerwy między zajęciami.

Zapisy wcześniej na adres kuryl@ifpan.edu.pl

Tutaj jedna attosekunda w stosunku do sekundy wydaje się być jak jedno uderzenie serca w stosunku do wieku Wszechświata. O attoświecie oraz o tym, jak go badać przy użyciu współczesnej technologii laserowej opowiem w trakcie wykładu.

Przedstawimy, jak eksperymenty z dziedziny fizyki jądrowej wysokich energii badają materię o ogromnych gęstościach energii, taką, jaka wypełniała Wszechświat w pierwszych chwilach jego istnienia.

Opiszę nie tylko pozytywne skutki małych dawek promieniowania jonizującego obserwowane na komórkach, myszach czy psach, ale przede wszystkim rewelacyjne osiągnięcia zastosowania takich dawek do leczenia bardzo różnych chorób u ludzi, u których klasyczna medycyna okazała się bezradna. Wprawdzie jesteśmy przyzwyczajeni do faktu, że promieniowaniem leczy się nowotwory, jednak leczenie to polega na uśmiercaniu komórek rakowych wysokimi dawkami promieniowania. Pokażę, że użycie kilkudziesięciokrotnie mniejszych dawek może posłużyć pobudzeniu układu immunologicznego do intensywnej obrony przed namnażającymi się komórkami rakowymi. Co istotne, nie chodzi jedynie o choroby nowotworowe. Leczenie małymi dawkami ma już za sobą sukcesy w skutecznym leczeniu wielu innych chorób. Szczególnie interesującymi przykładami są procedury wykorzystujące głównie radon, choć ten gaz jest często uznawany za jeden z najistotniejszych czynników wywołujących raka płuc. Doświadczenie mówi nam, że małe dawki promieniowania jonizującego mogą przedłużyć życie, a najwyraźniej otrzymywane przez nas dawki promieniowania naturalnego są znacznie mniejsze od potrzebnych organizmowi dla jego optymalnego działania. Szerokie korzystanie z promieniowania jonizującego w małych dawkach toruje sobie w medycynie drogę w leczeniu coraz bardziej rozmaitych schorzeń. Zastanowienie się nad tym fenomenem pokazuje w jaskrawy sposób, że wdrukowany w nasze umysły strach przed promieniowaniem, bez względu na wysokość dawki, nie ma podstaw ani naukowych, ani praktycznych i przeciwdziała naszemu naturalnemu rozwojowi.

Katedra Fizyki Uniwersytetu Kardynała Stefana Wyszyńskiego w Warszawie przygotuje do pokazów mikroskop sił atomowych NaioAFM.
Ten wielofunkcyjny system zapewnia solidną wydajność w ramach nanoedukacji i podstawowych badań małych próbek.
Dane AFM zawierają ilościowe informacje o głębokości i generują trójwymiarowy obraz obiektów o rozmiarach nanometrycznych.
Przeprowadzenie pojedynczej serii pomiarów będzie połączone z omówieniem charakterystyk mikroskopu i własności badanych próbek.
Również pokażemy, jak pracują studenci i naukowcy w laboratorium fizycznym.

Pozytonowa Tomografia Emisyjna (PET, ang. Positron Emission Tomography) to technika obrazowania medycznego procesów zachodzących wewnątrz ciała pacjenta z wykorzystaniem specjalnych radiofarmaceutyków podawanych pacjentowi przed badaniem. Substancja taka gromadzona jest głównie w komórkach nowotworu gdzie ulega rozpadowi radioaktywnemu na cząstki antymaterii - pozytony. Pozytony (czyli antyelektrony) po napotkaniu elektronów z ciała człowieka ulegają anihilacji,emitując energię w postaci promieniowania. Promieniowanie to jest rejestrowane przez tomograf PET. Jednym z wyzwań czekających na rozwiązanie są ogromne koszty budowy urządzenia PET, które powodują, że jego dostępność różni się znacznie w zależności od zamożności kraju. Równie istotnym zagadnieniem jest zwiększenie precyzji otrzymywanego obrazu pacjenta. Obecnie prowadzone są na świecie badania na szeroką skalę nad coraz to bardziej nowoczesnymi technologiami PET. W Polsce trwają zaawanasowane prace nad projektem J-PET, którego celem jest stworzenie innowacyjnego, modularnego tomografu cyfrowego PET do obrazowania całego ciała pacjenta. Koncepcja J-PET zakłada zastosowanie detektorów plastikowych, znacznie tańszych od obecnie używanych materiałów. Unikalne własności skanera J-PET pozwalają także na rozwijanie nowatorskich technik obrazowania opartych na tzw. tomografii wielofotonowej. Podczas wykładu opowiemy, jak funkcjonuje tomograf J-PET, pokażemy oraz zademonstrujemy działanie jego uproszczonego modelu. Opowiemy także o perspektywach użycia nowych wskaźników nowotworowych opartych na zjawiskach kwantowych.

Oddziaływanie pola elektrycznego z materią jest podstawą wszystkich metod spektroskopowych od spektroskopii zakresu radiowego poprzez spektroskopię mikrofalową oraz podczerwieni, kończąc na spektroskopiach zakresu widzialnego oraz nadfioletu.

Na wykładzie omówione będą mechanizmy oddziaływania pola elektrycznego z materią ze szczególnym uwzględnieniem zakresu radiowego i mikrofalowego.

Zostanie wprowadzone pojęcie przenikalności elektrycznej ośrodka. Wyjaśnione zostanie, jak kondensator gromadzi pole elektryczne w sobie i dlaczego wypełnienie kondensatora dielektrykiem wyraźnie zwiększa jego możliwości gromadzenia energii elektrycznej.

Zajmiemy się szczególnymi własnościami wody jako ośrodka polarnego i wpływem budowy molekularnej wody na efektywność jej odziaływania z polem elektrycznym. Przedstawimy, co się zmieni w wodzie (z punktu widzenia jej właściwości elektrycznych), gdy z bardzo czystej postaci (wody destylowanej i dejonizowanej) stanie się ona płynem zanieczyszczonym jonami (w wyniku dodania np. soli kuchennej).

Zostanie przedstawiona zasada działania kuchenki mikrofalowej. Spojrzymy też na ogrzewanie potrawy w kuchence mikrofalowej oczami fizyka i zastanowimy się, jaki wpływ na efektywność i jakość grzania ma forma potrawy i wybór naczynia. Powiemy sobie, dlaczego nie powinniśmy wkładać metalowych przedmiotów do kuchenki i dlaczego talerz w kuchence musi się obracać oraz dlaczego w kuchence nie podgrzejemy żywności liofilizowanej.

Ponadto powiemy, co wspólnego ma kuchenka mikrofalowa z telefonem komórkowym i wifi, a na koniec wykładu przedstawimy, jak mikrofale mogą działać na organizmy żywe i jak to można wykorzystać.

Słowo „chaos” oznacza po grecku ziejącą głębię, przepaść, czeluść, ale „Chaos” był także imieniem boga (lub bogini), który w greckej mitologii był odpowiednikiem „wielkiego wybuchu”, gdyż od chaosu wziął początek cały wszechświat. Pół wieku temu chaos uzyskał przymiotnik „deterministyczny” i stał się terminem naukowym. Wydawać by się mogło, że deterministyczny chaos jest oksymoronem, to znaczy zlepkiem dwóch wzajemnie wykluczających się pojęć, ale to połączenie stanu totalnego zamętu z pełną przewidywalnością ma jednak racjonalne uzasadnienie. Pełna przewidywalność jest rzeczywiście w deterministycznym chaosie teoretycznie osiągalna, ale za cenę, której nikt nie jest w stanie zapłacić. Dogłębne zrozumienie istoty deterministecznego chaosu stało się możliwe dzięki komputerom i dlatego ta dziedzina wiedzy rozwinęła się stosunkowo niedawno, choć pierwsze domysły na ten temat snuli uczeni już ponad sto lat temu. Komputer jest obecnie podstawowym narzędziem do badania chaosu i będzie on wykorzystany do pokazania na prostych przykładach, na czym polega deterministyczny chaos. Między innymi zostanie wyjaśniony „efekt motyla”, jeden z pierwszych przykładów deterministycznego chaosu.

Globalne ocieplenie to temat bardzo gorący, wywołujący emocje i ożywione dyskusje. W tych dyskusjach spotykamy wiele niezrozumienia, odległych od stanu wiedzy wyobrażeń i często powtarzanych mitów klimatycznych, wypowiadanych z niezmąconą pewnością siebie na zasadzie „na czym jak na czym, ale na klimacie to każdy się zna”. Na spotkaniu przyjrzymy się zmianie klimatu, jej przyczynom i potencjalnym następstwom oraz popularnym mitom klimatycznym.