נושא

פירוט

נוסחאות

פעילויות מומלצות

שעות

1.6

תנועה בתאוצה קבועה

-   תנועה בתאוצה קבועה.

-   הצגת המקום והמהירות כפונקציה של הזמן ע"י ביטויים אלגבריים וע"י גרפים.

-   נפילה חופשית, זריקה אנכית.

- ניסוי: דגימת מקום וזמן של גוף הנופל חופשית ע"י רשם זמן או מד-טווח.

7

1.7

תנועה בתאוצה משתנה

-  המושגים: "תאוצה ממוצעת", "תאוצה רגעית".

-  תאוצה ממוצעת כשיפוע מיתר בגרף מהירות-זמן.

-  תאוצה רגעית כשיפוע משיק בגרף מהירות-זמן.

- גיליון אלקטרוני: חישוב תאוצות רגעיות על פי טבלת מקום-זמן.

1

1.8

מושגים קינמטיים בסיסיים בתנועה במישור

-  המושגים: "מקום" ו"העתק" בתנועה במישור.

1

1.9

וקטורים

-   אפיון הווקטור באמצעות גודל וכיוון, חיבור וקטורים בדרך גאומטרית, שוויון וקטורים, וקטור האפס, וקטור נגדי, וקטור שקול, חיסור וקטורים בדרך גאומטרית.

-  רכיבים של וקטור, חיבור וקטורים בדרך אלגברית, כפל וקטור בסקלר.

4

1.10

המהירות והתאוצה בתנועה במישור

-  המושגים: "מהירות כווקטור", "תאוצה כווקטור".

-  כיוון התאוצה בתנועה קצובה על מסלול עקום.

-  רכיבי תאוצה: רכיב משיקי ורכיב ניצב למשיק (רדיאלי).

-  הערכת כיוון התאוצה על פי וקטורי המהירות.

3

נושא

פירוט

נוסחאות

פעילויות מומלצות

שעות

2.1

ראיית עצמים, אפיון האור, ייצוג  מהלך האור באמצעות קרניים

-        מבנה העין ותנאים לראייה.

-       מקורות אור וגלאי אור.

-       אפיונים ראשונים למהות האור: אור כנושא אנרגיה, התפשטות וכיווניות (יצירת צל), בדיקת אינטראקציה בין אור לאור ובין אור לחומר, אפיון גופים לפי תגובתם לאור (החזרה, בליעה, העברה), האם לאור יש מסה?

-       ייצוג מהלך האור באמצעות קרניים:

·   הכרת המושגים: "מקור אור נקודתי", "קרן", "אלומה" ואפיון אלומות אור שונות.

·   שימוש בתרשימי קרניים לאיתור צל.

-    תופעות טבע: יום ולילה, מופעי הירח ליקויי  מאורות

-       הדגמת מבנה העין; הדגמת יצירת דמות של הנוף המשתקף מחלון (על מסך כגון קיר) באמצעות עדשה.

-       הצגת מקורות אור שונים.

-       הדגמת חיתוך בין שתי אלומות אור.

-       הצגת אלומות אור שונות והצגת הקשר בין תבניות האור לייצוג הגרפי.

-       הדגמת היווצרות צל וצללית.

-  הדגמות: דגם מערכת השמש, הארץ והירח.

- תצפיות בירח

3

2.2

החזרת אור: חוקי ההחזרה, דמות במראה מישורית

-       מושגים: "קרן פוגעת", "קרן מוחזרת", "אנך למישור המראה", "זווית הפגיעה", "זווית ההחזרה", חוקי ההחזרה.

-       דמות של עצם במראה מישורית:

·    בניית מהלך האור ואיתור ה"דמות" של עצם נקודתי.

·   הקשר בין רוחק העצם הנקודתי לרוחק דמותו.

·   בניית דמות של עצם קווי.

·   התנאים לראיית "דמות מדומה", "שדה ראייה".

זווית פגיעה =

זווית החזרה

-       הדגמה: החזרה של אלומה צרה ואלומה מתפזרת.

-       הדגמה:  המחשת המושג "דמות מדומה" ואיתור מקומה (בעזרת מראה מישורית ושני נרות).
 

4

נושא

פירוט

נוסחאות

פעילויות מומלצות

שעות

2.3  שבירת אור: חוק השבירה, החזרה חלקית ומלאה

-       התופעות המלוות את פגיעת האור במשטח גבול בין תווך שקוף אחד למשנהו:  אור מוחזר ואור מועבר.

-       חוקי השבירה.

-       המושג "מקדם השבירה" של חומר ביחס לריק.

-       המושג "זווית גבול" , תופעת "ההחזרה המלאה".

-       מעבר אור במנסרה, "זווית ההסחה".

-       תופעת ה"נפיצה" ומשמעותה.

-       הדגמת השינוי במהלך אלומת אור צרה הפוגעת במשטח גבול בין תווכים שקופים ( אוויר/נוזל/ מוצק).

-       ניסוי: חקירת תלות זווית השבירה בזווית הפגיעה.

-       ראיית מוט זכוכית בתוך אוויר ומים ו'היעלמותו' בגליצרול.

-       הדגמת החזרה מלאה במנסרה ובסיב אופטי.

-       הדגמת נפיצה במנסרה.

7

2.4  

עדשות כדוריות דקות: מהלך האור ויצירת דמויות

-       אפיון צורני של עדשות כדוריות.

-       מושגים: "ציר אופטי", "מוקד עדשה", "רוחק מוקד", "קרניים מיוחדות".

-       דמותו של עצם בעדשה מרכזת ומפזרת: איתור מקום דמות בעזרת 'קרניים מיוחדות',
סרטוט מהלך קרן כלשהי, סימון שדה הראייה.

-       "הגדלה קווית".

-       הדגמת עדשות כדוריות שונות.

-       הדגמת מהלך 'קרן', אלומה מקבילה ואלומה מתפזרת בעדשות מרכזות ומפזרות.

-       חקירת עדשה מרכזת: הקשר שבין מיקום עצם למיקום הדמות ואופיה.

5

נושא

פירוט

נוסחאות

פעילויות מומלצות

שעות

1.1

מושגים קינמטיים בסיסיים בתנועה לאורך קו ישר

-  מושגי היסוד "אורך" ו"זמן": מדידתם ויחידותיהם, מערכת היחידות התקנית SI.

- המושגים: "ציר מקום", "מערכת ייחוס", "מקום יחסי", "מרחק", "העתק", "דרך".

1

1.2

תיאור תנועה - מקום כפונקציה של הזמן

-  תיאור מקומו של גוף כפונקציה של הזמן על ידי ההצגות: טבלה, גרף, ביטוי מתמטי.

- יתרונות וחסרונות של ההצגות השונות.

- תרשים תנועה ("תרשים עקבות").

-  ניסוי: דגימת מקום וזמן של גוף נע בתנועה כלשהי על ידי רשם זמן.

2

1.3

תנועה קצובה לאורך קו ישר

-   תנועה קצובה; המהירות בתנועה קצובה.

-   תיאור המקום כפונקציה של הזמן (ובקיצור: פונקציית מקום-זמן) על ידי ביטוי אלגברי ועל ידי גרף.

-   המהירות כשיפוע הגרף.

-   תנועה קצובה למקוטעין.

-   מהירות ממוצעת.

- בניית טבלת מקום-זמן וסרטוט גרף מקום-זמן על פי "תרשים עקבות" של גוף שנע בתנועה קצובה.

2

1.4

תנועה יחסית

-  יחסיות התנועה.

-  מהירות יחסית.

- הדמייה: חקירת מהירות ביחס למערכות ייחוס שונות כפונקציה של הזמן.

2

1.5

תנועה במהירות משתנה

-  המושגים: "מהירות ממוצעת", "מהירות רגעית".

-  מהירות ממוצעת כשיפוע מיתר בגרף מקום-זמן.

-  מהירות רגעית כשיפוע משיק בגרף מקום-זמן.

- גיליון אלקטרוני: חישוב מהירות רגעית ממשוואת מקום-זמן. הערכת מהירויות רגעיות מטבלת מקום-זמן.

1

נושא

פירוט

נוסחאות

פעילויות מומלצות

שעות

1.6

תנועה בתאוצה קבועה

-   תנועה בתאוצה קבועה.

-   הצגת המקום והמהירות כפונקציה של הזמן ע"י ביטויים אלגבריים וע"י גרפים.

-   נפילה חופשית, זריקה אנכית.

- ניסוי: דגימת מקום וזמן של גוף הנופל חופשית ע"י רשם זמן או מד-טווח.

7

1.7

תנועה בתאוצה משתנה

-  המושגים: "תאוצה ממוצעת", "תאוצה רגעית".

-  תאוצה ממוצעת כשיפוע מיתר בגרף מהירות-זמן.

-  תאוצה רגעית כשיפוע משיק בגרף מהירות-זמן.

- גיליון אלקטרוני: חישוב תאוצות רגעיות על פי טבלת מקום-זמן.

1

1.8

מושגים קינמטיים בסיסיים בתנועה במישור

-  המושגים: "מקום" ו"העתק" בתנועה במישור.

1

1.9

וקטורים

-   אפיון הווקטור באמצעות גודל וכיוון, חיבור וקטורים בדרך גאומטרית, שוויון וקטורים, וקטור האפס, וקטור נגדי, וקטור שקול, חיסור וקטורים בדרך גאומטרית.

-  רכיבים של וקטור, חיבור וקטורים בדרך אלגברית, כפל וקטור בסקלר.

4

1.10

המהירות והתאוצה בתנועה במישור

-  המושגים: "מהירות כווקטור", "תאוצה כווקטור".

-  כיוון התאוצה בתנועה קצובה על מסלול עקום.

-  רכיבי תאוצה: רכיב משיקי ורכיב ניצב למשיק (רדיאלי).

-  הערכת כיוון התאוצה על פי וקטורי המהירות.

3

נושא

פירוט

נוסחאות

פעילויות מומלצות

שעות

2.1

כוחות ומדידתם

-  המושג "כוח", כוח הכובד.

-  תכונת האלסטיות ותכונת הלינאריות של קפיץ.

-  דינמומטר.

-  הגדרה ראשונית של יחידת הכוח "ניוטון".

-  מאזני קפיץ; הגדרה ראשונית למושג "משקל" ככוח הכובד.

-  ניסוי: חוק הוּק.

2

2.2

תכונות של כוחות

-  הכוח כווקטור.

-  המושג "כוח שקול".

-  חיבור כוחות (באופן גאומטרי ובאופן אלגברי).

-  החוק השלישי של ניוטון.

-  הדגמה: כוחות מתחברים על  פי כלל חיבור ההעתקים.

-  הדגמות: כל פעולת כוח היא צד אחד של אינטראקציה.

-  ניסויים: החוק השלישי של ניוטון באופן כמותי.

-  דוגמאות:

1)  כוחות הידרוסטטיים.

2)  כוחות מגנטיים.

3

2.3

התמדה

-  התמדה.

-  תנאי להתמדה ().

-  התמדה בציר מסוים.

-  הדגמה: תנועת גוף על מסלול עם חיכוך קטן.

-  הדגמה: היחלצות ממסילה עקומה.

-  הדגמה: עגלת התמדה.

-  סרטון: חוק ההתמדה/היקום המכני.

3

2.4

מתיחות, כוח נורמלי וכוח חיכוך

-  מתיחות בחתך רוחב ומתיחות של חוט.

-  כוח נורמלי; מודל קפיצים.

-  אדהזיה; חיכוך קינטי; חיכוך סטטי.

-  ניסוי: דינמומטר אופקי קשור  לשתי משקולות בחוטים הכרוכים סביב שתי גלגילות.

-  הדגמה: התעקמות משטח שולחן בעת העמסתו.

4

2.5

ניתוח מצבי התמדה פשוטים

דוגמאות:

-  גוף נגרר במהירות קבועה על משטח אופקי באמצעות כוח אופקי ובאמצעות כוח נטוי.

-  הדגמות שונות של מערכות הכוללות חוטים, משקולות ודינמומטרים.

4

נושא

פירוט

נוסחאות

פעילויות מומלצות

שעות

3.1

מתקף, תנע והקשר ביניהם

-  המושג "מתקף" של כוח קבוע וייצוגו באמצעות ביטוי מתמטי. 

-  מתקף של כוח משתנה בגודלו וייצוגו באמצעות ה'שטח' הנתחם ע"י עקומת כוח-זמן וציר הזמן.

-  המתקף הכולל הפועל על גוף.

-  המושג "תנע" וייצוגו באמצעות ביטוי מתמטי.

-  המתקף הכולל הפועל על גוף כשינוי התנע של הגוף.

-  הכוח כקצב שינוי התנע.

-  ניסוי: הקשר בין המתקף הכולל הפועל על גוף, לשינוי התנע של הגוף (באמצעות חיישן-כוח ושער-אור).

4

3.2

חוק שימור התנע

-   המושג "מערכת סגורה".

-   שימור תנע במערכת דו-גופית סגורה.

-   חוק שימור התנע.

-  ניסויים: בחינת שימור תנע כאשר המהירויות נמדדות באופן ישיר (מד-טווח או צילום וידאו); בממד אחד ובשני ממדים.

3

3.3

יישומים של חוק שימור התנע

- התנגשויות.

- רתע.

-   שימור תנע במהלך אינטראקציה.

-   הנעה רקטית (איכותי).

-  ניסויים:

שימור תנע בתופעות התנגשות, רתע, ובמהלך אינטראקציה.

6

נושא

פירוט

נוסחאות

פעילויות מומלצות

שעות

4.1

אנרגיה קינטית, עבודה והקשר ביניהם

-  המושג "אנרגיה קינטית".

-  עבודה הנעשית על גוף נקודתי:

1) כאשר המסלול הוא קו ישר והכוח קבוע - ייצוג העבודה באמצעות נוסחה.

2) כאשר המסלול הוא קו ישר והכוח משתנה - ייצוג העבודה כ'שטח' המתאים.

3) כאשר המסלול הוא קו עקום והכוח משתנה - ייצוג רעיון החישוב באמצעות חלוקה להעתקים קטנים. תחושב במפורט עבודת הכוח השקול בתנועה מעגלית קצובה.

-  "משפט עבודה-אנרגיה" - הוכחה עבור מקרים (1) ו-(2) לעיל והרחבה (ללא הוכחה) למקרה (3).

-  ניסויים: נפילה חופשית או מישור משופע - חישוב עבודת כוח הכובד ותוספת האנרגיה הקינטית.

5

4.2

אנרגיה פוטנציאלית

-  כוחות משמרים וכוחות שאינם משמרים.

-  אנרגיה פוטנציאלית כובדית.

-  אנרגיה פוטנציאלית אלסטית.

-  ניסויים: מסה המתנדנדת על קפיץ - חישוב אנרגיה פוטנציאלית אלסטית ואנרגיה קינטית.

4

4.3

שימור אנרגיה מכנית

- אנרגיה מכנית כוללת.

- שימור האנרגיה המכנית.

-  ניסויים: חישוב עבודת כוח החיכוך על מסה הקשורה בקפיץ ומואצת אופקית.

3

4.4

תנועה במעגל אנכי

-   שיקולי כוחות ואנרגיה.

-  הינתקות מן המסלול המעגלי.

-  ניתוח תנועה מעגלית באמצעות סרטון וידאו או הדמיית מחשב .

4

נושא

פירוט

נוסחאות

פעילויות מומלצות

שעות

4.5

היבטים אנרגטיים בהתנגשות

-  המרות  אנרגיה בהתנגשות פלסטית; אנרגיה פנימית.

-  התנגשות אלסטית; המהירות היחסית בהתנגשות אלסטית.

ניסויים:

-  אי-שימור אנרגיה בהתנגשות פלסטית.

-  שימור אנרגיה בהתנגשות אלסטית.

4

4.6

הֶספק ונצילות

-  המושגים "הספק" ו"נצילות".

2

נושא

פירוט

נוסחאות

פעילויות מומלצות

שעות

5.1

תכונות מקרוסקופיות של גזים

-  המושגים "לחץ" ו"טמפרטורה".

-  תיאור התנהגות גז תחת שינויי נפח, לחץ וטמפרטורה.

-  המושג "האפס המוחלט".

-  המושגים "גז אידאלי" ו"גז ראלי".

2

5.2

הסבר התנהגות גז אידאלי באמצעות המודל הקינטי

-   הנחות המודל הקינטי.

-   פיתוח ביטוי מתמטי ללחץ שמפעיל גז אידאלי .

-  טמפרטורה של גז כמדד לאנרגיה הקינטית הממוצעת של מולקולות הגז.

-  הקבוע של בולצמן.

-  משוואת המצב של הגז האידאלי.

-   הדמיות מחשב של המודל הקינטי.

3

5.3

החוק הראשון והחוק השני של התרמודינמיקה

-  המושגים "אנרגיה תרמית", "אנרגיה פנימית" ו"חום".

-  החוק הראשון של התרמודינמיקה.

-  החוק השני של התרמודינמיקה.

1

נושא

פירוט

נוסחאות

פעילויות מומלצות

שעות

2.9

תנועה במישור בהשפעת כוח קבוע

-  זריקה אופקית: הרכיבים האופקיים והאנכיים של המקום, המהירות והתאוצה; התנועה הדו-ממדית.

-  זריקה משופעת.

-  הכללה לתנועה בהשפעת כוח קבוע.

-  ניתוח תרשים-עקבות של גוף שנזרק.

-  ניתוח סרטון ווידאו של גוף הנזרק באוויר.

4

2.10

תנועה מעגלית

-  התאוצה והכוח בתנועה קצובה במעגל.

-  תנועה קצובה במעגל כתנועה מחזורית: זמן-מחזור, תדירות.

-  מהירות זוויתית בתנועה קצובה במעגל.

-  דוגמאות לתנועה קצובה במעגל:

1. מטוטלת קונית.

2. תנועה על כביש מעגלי, אופקי ונטוי.

-  התאוצה והכוח בתנועה מעגלית שאינה קצובה.

-  מהירות זוויתית רגעית.

-  דוגמה לתנועה מעגלית שאינה קצובה: מטוטלת פשוטה.

-  דף עבודה: תלות התאוצה הרדיאלית במהירות התנועה וברדיוס המסלול המעגלי.

6

2.11

מערכות ייחוס

-  המושג "גוף חופשי".

-  החוק הראשון של ניוטון.

-  כדור הארץ כמערכת ייחוס אינרציאלית בקירוב.

-  מטוטלת פוקו (איכותי).

-  עקרון היחסות של גלילאו.

-  נוסחאות הטרנספורמציה של גלילאו עבור התאוצה (תנועה לאורך קו ישר).

-  עקרון האקוויוולנציה ושימוש בו לניתוח תנועה ביחס למערכות מואצות.

-  המושגים: "משקל", "כיוון מטה", "כיוון אופקי".

5

נושא

פירוט

נוסחאות

פעילויות מומלצות

שעות

6.1

תנועה מחזורית, תנודות ותנודות הרמוניות

-   תנועה מחזורית ואפיונה על ידי זמן מחזור, תדירות ותדירות זוויתית.

-   תנודות (תת-משפחה של תנועות מחזוריות).

-   תנודות הרמוניות: התבנית המתמטית של הכוח כפונקציה של  המקום.

תנועה מחזורית:

 לכל  t.

כאשר: p(t) - מקום הגוף ברגע  t.

ניסויים:

-  דגימת הכוח הפועל על גוף מתנודד כפונקציה של המקום.

-  דגימת המקום של גוף מתנודד כפונקציה של הזמן.

2

6.2

נוסחאות קינמטיות לתיאור תנועתו של אוסצילטור הרמוני

-   הצגת משוואת התנועה ופתרון כללי של המשוואה.

-   משמעות הקבועים המופיעים בפתרון הכללי של המקום כפונקציה של הזמן.

-   פיתוח ביטויים מתמטיים למהירות ולתאוצה כפונקציה של הזמן.

-   פיתוח ביטוי לזמן-המחזור.

-  גיליון אלקטרוני: פתרון משוואת התנועה של אוסצילטור הרמוני באופן נומרי.

3

6.3

דוגמאות: תנודות גוף הקשור לקפיץ אנכי ותנודות של מטוטלת פשוטה

-   תנודות גוף הקשור לקפיץ אנכי:  ניתוח כוחות וניתוח המרות אנרגיה.

-   תנודות מטוטלת פשוטה - קירוב זוויות קטנות; פיתוח נוסחה לזמן-המחזור.

-   השוואה בין גרף "כוח-מקום"  בתנועה הרמונית לבין גרף "כוח-מקום" בתנודות שאינן הרמוניות.

- מדידת זמן-המחזור של תנודות אנכיות כפונקציה של המסה.

- מדידת זמן-המחזור של מטוטלת פשוטה כפונקציה של אורך המטוטלת.

6

נושא

פירוט

נוסחאות

פעילויות מומלצות

שעות

7.1

רקע היסטורי וחוקי קפלר

-  פיתגורס: מודל גאוצנטרי.

-  אריסטו: עולם תת-ירחי ועולם על-ירחי.

-  תלמי: תיאור מסלול כוכב לכת ע"י מעגל משני ומעגל ראשי.

-  קופרניקוס: מודל הליוצנטרי, יתרונותיו וחסרונותיו.

-  טיכו ברהה: תצפיותיו האסטרונומיות.

-  גלילאו גליליי: תגליותיו באמצעות הטלסקופ  (פני הירח, שביל החלב, ירחי צדק, מופעי נוגה).

-  יוהן קפלר: שלושת החוקים.

-  ניתן לצפות בשני הסרטים: "שלושת חוקי קפלר" ו"בעיית קפלר" מסדרת סרטי הווידאו "היקום המכני".

2

7.2

חוק הכבידה

-  גזירת הביטוי לכוח הכבידה מחוקי קפלר, בקירוב שבו המסלולים מעגליים.

-  יחס תאוצות הנפילה החופשית של עצם על פני הארץ ושל הירח, שווה ליחס ההפוך של מרחקי הגופים ממרכז הארץ.

-  ניסוח חוק הכבידה.

-  ניסוי קבנדיש: חישוב מסה של גרם שמים על-פי תאוצת הנפילה החופשית על פניו .

-  הצלחות נוספות לתאוריית הכבידה: גילוי נפטון, הסבר תופעת הגיאות והשפל (איכותי).

-  תנועת לוויינים במסלולים מעגליים; חישוב מסת כוכב על-פי נתוני לוויין שלו.

לגבי גרם שמים כדורי

-  הדמיית מחשב: תנועת לוויינים או ירחים סביב כוכב או פלנטה (כדוגמת צדק בפרוייקט  Clea).

5

7.3

המושג "שדה", עבודה ואנרגיה בשדה הכבידה

-  המושגים: "עָצמת שדה הכבידה", "שדה הכבידה", "שדה אחיד", "שדה רדיאלי".

-  יתרונות תיאור הכבידה באמצעות המושג "שדה".

-  שדה הכבידה כשדה משמר.

-  הביטוי המתמטי לאנרגיה הפוטנציאלית הכבידתית.

-  המרות אנרגיה בשדה הכבידה.

-  גודל מהירות המילוט ואנרגיית קשר.

6

נושא

פירוט

נוסחאות

פעילויות מומלצות

שעות

1.1

תופעות חשמליות(הצגה איכותית בלבד)

-       שני סוגי מטען חשמלי והכוחות הפועלים ביניהם.

-       מוליכים ומבדדים - סקירת מבוא על המבנה החשמלי של חומרים.

-       השראה אלקטרוסטטית.

-       המושג "שיווי משקל אלקטרוסטטי": הימצאות המטען העודף של המוליך על פני המוליך והצטופפותו באזורי חודים.

-       תנועת מטענים במעבר בין מצבים של שיווי משקל אלקטרוסטטי - "זרמים חשמליים חולפים".

-       שימור המטען החשמלי.

-       כוחות דחייה ומשיכה בין לוחיות פלסטיק משופשפות.

-       מוליכות חשמלית של חומרים, למשל: מעבר מטענים בין אלקטרוסקופים.

-       אלקטרוסקופ והשראה אלקטרוסטטית.

-       טעינה באמצעות שפשוף ובאמצעות השראה.

-       נורת ניאון בקרבת מחולל אלקטרוסטטי.

4

1.2

חוק קולון

-       "חוק קולון" - חוק הכוח בין מטענים חשמליים נקודתיים.

-       המושג "מטען חשמלי נקודתי".

-       קולון - יחידת המטען החשמלי.

-       קיום מטען יסודי (אלמנטרי).

-       השוואה בין כוחות חשמליים וכוחות כבידה.

-       "עקרון הסופרפוזיציה" של כוחות חשמליים.

-       חוק קולון.

-       טעינה ע"י הפרדה של מטענים.

4

נושא

פירוט

נוסחאות

פעילויות מומלצות

שעות

1.3

השדה האלקטרוסטטי, המושג "שדה" בפיזיקה

-     שדות בתחומים שונים של הפיזיקה.

-     השדה החשמלי  (האלקטרוסטטי) הנוצר ע"י מטען נקודתי - הגדרה ויחידות.

-     עקרון הסופרפוזיציה והשימוש בו לחישוב שדות חשמליים.

-     תיאור שדות חשמליים בעזרת קווי שדה.

-       מיפוי של שדות חשמליים בעזרת כדור בוחן.

-       מיפוי של שדות חשמליים באמצעות הדמיות.

-       קווי שדה ומיפוי של שדות חשמליים עם "מצפנים חשמליים".

6

1.4

חוק גאוס, הקשר בין חוק גאוס לחוק קולון

-     המושג "שטף חשמלי".

-     חוק גאוס והקשר עם חוק קולון.

-     חישוב של שדות חשמליים בעזרת חוק גאוס במקרים פשוטים:

·   סביב מטען נקודתי.

·   בתוך ומחוץ לקליפה טעונה.

-     השדה החשמלי האחיד בין לוחות קבל (ללא הוכחה).

(דרך משטח סגור)

-       הדגמת סיכוך חשמלי ו"דלי פרדיי".

1

נושא

פירוט

נוסחאות

פעילויות מומלצות

שעות

2.1

פוטנציאל והפרש פוטנציאלים

-    המושגים "כוח משמר", "שדה משמר".

-    השדה האלקטרוסטטי כשדה משמר.

-    "אנרגיה פוטנציאלית" ו"הפרש פוטנציאלים" בשדה האלקטרוסטטי.

-    "וולט" - יחידת הפוטנציאל.

-    הפוטנציאל של מטען נקודתי ושל מערך מטענים נקודתיים.

-    חישוב הפרש פוטנציאלים.

-    פוטנציאל של כדור מוליך טעון.

-    חיבור שני מוליכים טעונים.

-    משטחים שווי-פוטנציאל וקווי שדה.

-    הקשר בין הפרש פוטנציאלים ושדה חשמלי.

-    האצה של מטענים על ידי שדות חשמליים.

-    הטייה של אלומת אלקטרונים בשדה חשמלי אחיד.

-    ישומים: 'תותח אלקטרונים', אוסילוסקופ.

-    היחידה "אלקטרון-וולט" (eV)

- מדידת הפרש פוטנציאלים בקרבת כדור מוליך טעון.

- מיפוי שדה חשמלי בעזרת משטחים שווי פוטנציאל באמבט אלקטרוליטי או נייר מוליך.

-  עבודה עם הדמיות מחשב להמחשת שדות ופוטנציאלים שונים.

- הטייה חשמלית של אלומת אלקטרונים בשפופרת טלטרון.

- האוסילוסקופ כמד-מתח.

8

2.2

קיבול וקבלים, חומרים דיאלקטריים

-    המושג "קיבול חשמלי".

-    "פרד" - יחידת הקיבול החשמלי.

-    המושג "קבל".

-    הקיבול של קבל-לוחות - תלות הקיבול בפרמטרים.

-    חיבור קבלים במקביל ובטור.

-    האנרגיה של מוליך טעון.

-    דיון וטיפול איכותי בטעינה ופריקה של קבל.

-    שימושים של קבלים.

-    הקבוע הדיאלקטרי.

-    הסבר מיקרוסקופי לתכונות של דיאלקטרן.

-  מדידות קיבול של קבלים.

-    תלות הקיבול של קבל-לוחות בפרמטרים.

6

נושא

פירוט

נוסחאות

פעילויות מומלצות

שעות

3.1

הזרם החשמלי ועצמת הזרם החשמלי

-       הגדרת הזרם החשמלי ועוצמתו.

-       תופעות לוואי של הזרם החשמלי.

-       הזרם הרגעי כשיפוע גרף מטען-זמן.

-       המטען כשטח שמתחת לגרף זרם-זמן.

-       יחידת עצמת הזרם והקשר בין  עצמת הזרם החשמלי למהירות הסחיפה של האלקטרונים.

*

2

3.2

המתח החשמלי וחוק אום

-       הגדרת המתח החשמלי.

-       חוק אוהם

-       אופייני נגד ונורת להט.

2

3.3

התנגדות

-  תלות ההתנגדות בפרמטרים שונים.

-  נגד משתנה, חיבור כראוסטט וכפוטנציומטר.

-  תלות ההתנגדות בפרמטרים.

-  ניסויים בעזרת נייר מוליך.

-  גילוי תוכנהּ של קופסה סגורה (שני הדקים).

2

3.4

כא"מ ומתח הדקים

-  מקור מתח.

-  הגדרת כא"מ ומתח הדקים.

-  התנגדות פנימית.

-  הקשר בין כא"מ ומתח הדקים.

- תלות  מתח ההדקים בזרם.

3

3.5

טיפול כמותי בטעינה ופריקה של קבל

-  הגדרת  RC.

- גרפי המתח והזרם כתלות בזמן בפריקה וטעינה.

- השטח מתחת גרף הזרם כתלות בזמן.

- הדגמת טעינה ופריקה של קבל גדול דרך נורה.  

- ניסוי טעינה ופריקה של קבל.

4

נושא

פירוט

נוסחאות

פעילויות מומלצות

שעות

3.6

הספק ואנרגיה במעגל חשמלי,

נצילות

-  אנרגיה חשמלית והספק חשמלי.

-  יחידות אנרגיה והספק, ה- kWh.

-  נצילות של תהליך המרת אנרגיה.

-  הפסדי אנרגיה חשמלית.

- אנרגיה בקבל טעון (פריקת קבל דרך נגד הנמצא בקלורימטר).

3

3.7

מעגלים חשמליים

-  חיבור נגדים.

-  חיבור מקורות.

-  חוקי קירכהוף
 (רק עבור מעגלים עם 2 צמתים).

- גילוי תוכנהּ של קופסה סגורה (ארבעה הדקים).

8

3.8

מכשירי מדידה

-  מד-זרם ומד-מתח אידאליים.

-   השפעת מכשירים לא אידאליים על המעגל.

- הצגה של גלוונומטר.

1

נושא

פירוט

נוסחאות

פעילויות מומלצות

שעות

4.1

שדות מגנטיים של מגנטים וזרמים

-  האופי הווקטורי של השדה המגנטי.

-  זיהוי השדה המגנטי בנקודה.

-  השוואה בין קווי השדה המגנטי לבין קווי השדה האלקטרוסטטי.

-  השדה המגנטי של כדור הארץ.

-  מיפוי שדות מגנטיים בעזרת מצפן.

2

4.2

השפעת השדה המגנטי על זרם, עצמת השדה המגנטי

-  השדה המגנטי מפעיל כוח על מטענים נעים.

-  כיוון הכוח המגנטי.

-  תלות  הכוח המגנטי בפרמטרים.

-  הגדרת עצמת השדה המגנטי והשוואה להגדרת עצמת השדה החשמלי
.

- תלות הכוח המגנטי בפרמטרים, ניסוי והדמיית מחשב
.

3

4.3

הקשר בין השדה המגנטי ומקורותיו: בקרבת תיל ארוך מאוד, במרכז כריכה מעגלית, בסילונית

-  הזרם כמקור השדה המגנטי.

-  חוק אמפר.

-  הקשרים בין השדות המגנטיים והזרמים בקרבת: תיל ישר ארוך, במרכז כריכה מעגלית, בסילונית.

-  מדידת השדה המגנטי בתוך סילונית (מאזני זרם).

- גלוונומטר טנגנטי
.

5

4.4

כוח בין זרמים מקבילים, הגדרת האמפר
 

-  הגדרת האמפר.

-  כיוון הכוח ביחס לכיוון הזרמים.

-  כוח בין שני  תיילים נושאי זרם.

2

4.5

כוח הפועל על מטען הנע בשדה מגנטי

-  מעבר מכוח הפועל על תיל נושא זרם לכוח הפועל על מטען נע (כוח לורנץ).

-  הכוח המגנטי אינו משנה את גודל המהירות (עבודתו אפס).

-  השוואה בין הכוח המגנטי והכוח החשמלי.

-  הצגת המכפלה הווקטורית.

*

-  מדידת e/m או הדמיית מחשב.

-  הדמיית מחשב להדגמת תנועת מעטן במרחב.

4

4.6

יישומים של הכוח המגנטי

-  בורר מהירויות.

-  ספקטוגרף מסות.

-  ציקלוטרון.

- ספקטוגרף מסות וציקלוטרון.

3

נושא

פירוט

נוסחאות

פעילויות מומלצות

שעות

5.1

כא"מ מושרה, חוק פרדיי וחוק לנץ

-     כא"מ הנוצר בין קצות מוליך הנע בשדה מגנטי אחיד - הסבר בעזרת כוח לורנץ.

-     כא"מ הנוצר בלולאה כתוצאה מתנועתה יחסית לשדה מגנטי.

-     שטף מגנטי דרך משטח.

-     חוק פרדיי.

-     כא"מ הנוצר בלולאה כתוצאה משינוי בזמן של השדה המגנטי.

-     חוק לנץ וקביעת כיוון הזרם המושרה.

-     חוק לנץ כנובע שימור אנרגיה.

-     הדגמת זרם מושרה בסליל הנע בקרבת מגנט.

-     הדגמות בעזרת אוסצילוסקופ.

-     מדידת B בעזרת סליל בוחן.

-     כא"מ במנוע מרים משא.

-     בלימת מנוע מרים משא.

-     מגנט נופל בתוך צינור אלומיניום.

10

5.2

יישומים טכנולוגיים
 

-     גנרטור AC - הכא"מ המושרה בסליל הטבעתי המסתובב בשדה מגנטי.

-     מתח וזרם אפקטיביים.

-     שנאי אידאלי.

-     העברת אנרגיה.

- ניסויים במערכת שנאי מתפרק.

3

5.3

השראה עצמית

-     המושג "השראות".

-     התנהגות משרן במעגל זרם ישר (דיון איכותי).

*

-       ניסויים במערכת שנאי מתפרק.

-       הדלקת נורה בהשהיה.

2

5.4

משוואות מקסוול

-     הצגת המשוואות ללא פיתוח כסיכום לנושא האלקטרומגנטיות.

- סרט מהסדרה: מעבר ליקום המכני.

2

נושא

פירוט

נוסחאות

פעילויות מומלצות

שעות

1.1

ראיית עצמים, אפיון האור, ייצוג  מהלך האור באמצעות קרניים

-        מבנה העין ותנאים לראייה.

-       מקורות אור וגלאי אור.

-       אפיונים ראשונים למהות האור: אור כנושא אנרגיה, התפשטות וכיווניות (יצירת צל), בדיקת אינטראקציה בין אור לאור ובין אור לחומר, אפיון גופים לפי תגובתם לאור (החזרה, בליעה, העברה), האם לאור יש מסה?

-       ייצוג מהלך האור באמצעות קרניים:

·   הכרת המושגים: "מקור אור נקודתי", "קרן", "אלומה" ואפיון אלומות אור שונות.

·   שימוש בתרשימי קרניים לאיתור צל.

-    תופעות טבע: יום ולילה, מופעי הירח ליקויי  מאורות

-       הדגמת מבנה העין; הדגמת יצירת דמות של הנוף המשתקף מחלון (על מסך כגון קיר) באמצעות עדשה.

-       הצגת מקורות אור שונים.

-       הדגמת חיתוך בין שתי אלומות אור.

-       הצגת אלומות אור שונות והצגת הקשר בין תבניות האור לייצוג הגרפי.

-       הדגמת היווצרות צל וצללית.

-  הדגמות: דגם מערכת השמש, הארץ והירח.

- תצפיות בירח

3

1.2

החזרת אור: חוקי ההחזרה, דמות במראה מישורית

-       מושגים: "קרן פוגעת", "קרן מוחזרת", "אנך למישור המראה", "זווית הפגיעה", "זווית ההחזרה", חוקי ההחזרה.

-       דמות של עצם במראה מישורית:

·    בניית מהלך האור ואיתור ה"דמות" של עצם נקודתי.

·   הקשר בין רוחק העצם הנקודתי לרוחק דמותו.

·   בניית דמות של עצם קווי.

·   התנאים לראיית "דמות מדומה", "שדה ראייה".

זווית פגיעה =

זווית החזרה

-       הדגמה: החזרה של אלומה צרה ואלומה מתפזרת.

-       הדגמה:  המחשת המושג "דמות מדומה" ואיתור מקומה (בעזרת מראה מישורית ושני נרות).
 

4

נושא

פירוט

נוסחאות

פעילויות מומלצות

שעות

1.3  שבירת אור: חוק השבירה, החזרה חלקית ומלאה

-       התופעות המלוות את פגיעת האור במשטח גבול בין תווך שקוף אחד למשנהו:  אור מוחזר ואור מועבר.

-       חוקי השבירה.

-       המושג "מקדם השבירה" של חומר ביחס לריק.

-       המושג "זווית גבול" , תופעת "ההחזרה המלאה".

-       מעבר אור במנסרה, "זווית ההסחה".

-       תופעת ה"נפיצה" ומשמעותה.

-       הדגמת השינוי במהלך אלומת אור צרה הפוגעת במשטח גבול בין תווכים שקופים ( אוויר/נוזל/ מוצק).

-       ניסוי: חקירת תלות זווית השבירה בזווית הפגיעה.

-       ראיית מוט זכוכית בתוך אוויר ומים ו'היעלמותו' בגליצרול.

-       הדגמת החזרה מלאה במנסרה ובסיב אופטי.

-       הדגמת נפיצה במנסרה.

7

1.4  

עדשות כדוריות דקות: מהלך האור ויצירת דמויות

-       אפיון צורני של עדשות כדוריות.

-       מושגים: "ציר אופטי", "מוקד עדשה", "רוחק מוקד", "קרניים מיוחדות".

-       דמותו של עצם בעדשה מרכזת ומפזרת: איתור מקום דמות בעזרת 'קרניים מיוחדות',
סרטוט מהלך קרן כלשהי, סימון שדה הראייה.

-       "הגדלה קווית".

-       הדגמת עדשות כדוריות שונות.

-       הדגמת מהלך 'קרן', אלומה מקבילה ואלומה מתפזרת בעדשות מרכזות ומפזרות.

-       חקירת עדשה מרכזת: הקשר שבין מיקום עצם למיקום הדמות ואופיה.

5

נושא

פירוט

נוסחאות

פעילויות מומלצות

שעות

2.1

המושג "מודל", תפקידי המודל

-       הצגת עובדות יסודיות של האור (תמצית הפרק "תופעות יסודיות של האור, ייצוג מהלך האור באמצעות קרניים").

-       הצגת המושג  "מודל".

-       תפקיד המודל והצגת דוגמאות כגון: ארבע היסודות של אריסטו, תאוריית הכבידה של ניוטון.

2

2.2

המודל החלקיקי של האור

-       בנייה ראשונית של המודל על סמך העובדה שלאור יש מקורות והוא מתפשט במרחב.

-       המשך פיתוח המודל כדי להסביר עובדות  אלה:

·   מסתו של מקור הפולט אור אינה פוחתת.

·   אלומת אור מתפשטת בקווים ישרים.

·   שתי אלומות אור נחתכות אינן משפיעות זו על זו.

·   החזרת אור.

·   מעבר אור מתווך לתווך.

·   נפיצת אור.

·   אור כאנרגיה.

-       הדגמת שינוי כיוון של תנועת כדור המתגלגל על הרצפה, על ידי הפעלת כוח רגעי בכיוון שונה מכיוון תנועתו.

2

2.3

ניבויי המודל החלקיקי של האור

-       ניבוי המודל: אור מפעיל לחץ.

-       ניבוי המודל: מהירות האור בזכוכית גדולה מזו שבאוויר.

-       הצגת תוצאות אמפיריות של ניסויים (פוקו, מייכלסון) שבאמצעותם גילו כי מהירות האור בזכוכית קטנה מזו שבאוויר פי מקדם השבירה של החומר ביחס לאוויר.

-       מעמדו של המודל החלקיקי: ציון תופעות שאפשר להסביר באמצעות המודל ושל אלו שאי-אפשר להסביר באמצעותו.

נוסחה אמפירית:

V=c/n

-       צפייה בסרט "לחץ האור".

2

נושא

פירוט

נוסחאות

פעילויות מומלצות

שעות

3.1

תכונות של פולסים והשוואתן לתכונות האור

-       המושגים: "פולס" (זעזוע), "פולס רוחב", "פולס אורך".

-       תיאור של פולס:

·    המושגים: "מקום", "העתק" ו"משרעת".

·    תיאור פונקציית העתק-מקום: .

·    תיאור פונקציית העתק-זמן: .

-       מהירות פולס וסוג התנועה בתווך אחיד, השוואה לאור, מהירות חלקיקי תווך שבו מתפשט פולס.

-       "עקרון הסופרפוזיציה":

·    היעדר אינטראקציה בין פולסים, השוואה לאור.

·    הסבר עקרון הסופרפוזיציה.

·    המושגים: "התאבכות", "התאבכות בונה", "התאבכות הורסת", "נקודת צומת".

-       החזרת פולס מקצה חפשי ומקצה קשור.

-       מעבר פולס מתווך אחד למשנהו, השוואה לאור.

-       פולס נושא אנרגיה, השוואה לאור.

-       הדגמה תנועת פולס בקפיץ (אורך ורוחב).

-       ניתוח סרטון וידאו המתאר תנועת פולס.

-       הדגמות של שני זעזועים בקפיץ.

-       בניית סופרפוזיציה בנייר ועיפרון.

-       ניתוח ממוחשב של סופרפוזיציה בהדמיה או בגיליון אלקטרוני.

-       הדגמת החזרה בקפיץ.

-       הדגמת מעבר מתווך לתווך בקפיצים.

4

3.2

גלים מחזוריים חד-ממדיים

-       גלים מחזוריים:

·   פונקציית "העתק-מקום" של גל מחזורי, המושגים: "גל מחזורי במקום", "אורך גל".

·   פונקציית "העתק-זמן" של מקור גלים מחזורי, המושגים: "מקור גלים מחזורי בזמן", "זמן מחזור", "תדירות".

·   הקשר בין תנועת מקור הגל לבין צורת הגל.

·   הקשר בין מהירותו של גל מחזורי, תדירותו ואורך הגל שלו.

-       סופרפוזיציה בגלים מחזוריים: "התאבכות בונה", "התאבכות הורסת", "נקודות צומת".

-       גלים עומדים: אורכי הגל והתדירויות המותרות, חשיבות תנאי השפה.

-       המחשת גלים מחזוריים באמצעות הדמיות.

-       הדגמות ומדידות באמבט גלים: פולסים וגלים מחזוריים, מדידת אורך גל.

-       הקשר בין סופרפוזיציה לגלים  עומדים: פעילות ממוחשבת או סרטון  וידאו.

-       ניסוי Melde.

4

נושא

פירוט

נוסחאות

פעילויות מומלצות

שעות

3.3

תכונות של גלים דו-ממדיים והשוואתן לתכונות

 האור

-     מושגי יסוד: "חזית גל", "כיוון התפשטות", "גל ישר", "גל מעגלי", "עקרון הויגנס".

-     השוואה בין החזרה של גלי מים להחזרת אור.

-     השוואה בין מעבר גל מים מתווך אחד למשנהו למעבר אור מתווך לתווך.

-     השוואה בין נפיצת גלי מים לנפיצת אור.

-     הדגמות ומדידות באמבט גלים: פולסים וגלים מחזוריים, מדידת אורך גל ומהירות.

-     הדמיית אמבט גלים במחשב: התבוננות בחתכים ניצבים לאמבט תוך שינוי פרמטרים שונים.

-     אמבט גלים (רגיל, ממוחשב או סרטון וידאו): החזרה ממחסום ישר.

4

3.4 התאבכות ועקיפה בגלי מים ובאור

-       התאבכות גלי מים משני מקורות: "מקורות שווי-מופע", "מקורות שוני-מופע".

-       התאבכות אור משני חריצים, "מקורות אור קוהרנטיים".

-       השפעת הפרש המופע בין המקורות על תבנית ההתאבכות.

-       "עקיפה": תבנית העקיפה כהתאבכות המתקבלת  מרצף של מקורות נקודתיים.

-       "סריג עקיפה", שימושים.

-       המודל הגלי של האור והאופטיקה הגיאומטרית.

-       מעמדו של מודל הגלים המכניים, מהו התווך שהאור מרעיד?

קווי מקסימום עבור :

קווי צומת עבור :

עבור  וזוויות קטנות:

-     ניסוי התאבכות באמבט גלים: מציאת אורך גל על פי הפרש מרחקים של נקודה על קו מקסימום או על קו מינימום משני המקורות.

-     התאבכות באמבט גלים (או בהדמיה ממוחשבת): תלות תבנית ההתאבכות בפרמטרים השונים.

-     תמונת התאבכות של אור מונוכרומטי (לייזר) דרך שני סדקים.

-     עקיפה באמבט גלים (או בהדמיה ממוחשבת): תלות תבנית העקיפה בפרמטרים השונים.

-     תמונה עקיפה של אור מונוכרומטי (לייזר) דרך חריץ.

-     תמונה עקיפה של אור מונוכרומטי (לייזר) דרך סריג עקיפה.

-     הדמיה ממוחשבת של סריג.

10

נושא

פירוט

נוסחאות

פעילויות מומלצות

שעות

3.5

גלים אלקטרומגנטיים, ספקטרום, יישומים ורקע היסטורי

-       עיקרי המודל האלקטרומגנטי של האור, ניבויי התאוריה האלקטרומגנטית.

-       גלים אלקטרומגנטיים – היבטים מדעיים, טכנולוגיים והיסטוריים:

·   השפעת האטמוספרה על קרינה אלקטרומגנטית.

·   התחומים השונים של ספקטרום הקרינה האלקטרומגנטית, יישומים טכנולוגיים.

-       קשיים של מודל הגלים האלקטרומגנטיים.

-       הדגמת תופעות גליות של גלי מיקרו.

-       הדגמות של תופעת הפלואורסצנציה של קרינה על-סגולה.

-        החזרה של קרינה תת-אדומה משלט.

-       סרט על הספקטרום האלקטרומגנטי ושימושיו.

6

נושא

פירוט

נוסחאות

פעילויות מומלצות

שעות

4.1

האפקט הפוטו- אלקטרי,  הסבר איינשטיין  וניסוי מיליקן

-   הדגמה איכותית של האפקט הפוטואלקטרי.

-   אי-יכולתה של תאורית מקסוול להסביר חלק מן העובדות הניסיוניות לגבי האור, השערת פלנק.

-   התא הפוטואלקטרי, חקירת תלות מתח העצירה בתדירות הקרינה הפוגעת, ניסוי מיליקן.

-   המודל של איינשטיין לאפקט הפוטואלקטרי.

-   יישומים: פתיחת דלתות, מנגנוני  אזעקה, מכפיל-אור
.

-       ניסוי: הדגמה איכותית של האפקט הפוטו-אלקטרי.

-       ניסוי: תלות מתח עצירה בתדירות הקרינה.

5

4.2

אפקט קומפטון
 

-   תיאור איכותי של אפקט קומפטון.

-   הביטוי לתנע של פוטון,  הפוטון כחלקיק.
 

1

4.3

קרינת  רנטגן לאור הסבריו של איינשטיין

-   הכרת החלקים העיקריים של שפופרת ליצירת קרינת רנטגן ותפקידיהם: שפופרת ריק, קתודה, מטרה, מערכת קירור המטרה, מקור מתח מאיץ, נימה, מקור מתח חימום.

-   קרינת רנטגן כקרינת האטה וכקרינה אופיינית לחומר המטרה.

-   הספקטרום הרציף של קרינת רנטגן הנפלטת משפופרת, והקשר בין המתח המאיץ לבין אורך הגל המינימלי.
 

-       צפייה בסרטים
.

1

4.4

המודל הדואלי של הקרינה האלקטרו-

מגנטית
 

-   מיון ואפיון תופעות הקשורות באור המוסברות על ידי האופי החלקיקי, וכאלה המוסברות על ידי האופי הגלי.

-   תלות המודל החלקיקי במודל הגלי ולהפך.
 

1

נושא

פירוט

נוסחאות

פעילויות מומלצות

שעות

5.1

גילוי האלקטרון
 

-   קרני קתודה - רקע הסטורי (ויכוחים לגבי מהות הקרניים).

-   ניסויים לחשיפת תכונות קרני קתודה.

ניסויים והדגמות:

-   שפופרת צלב מלטזי: הסחה בשדה חשמלי ובשדה מגנטי.

-    מדידת היחס e/m.

-    אלקטרוליזה.

2

5.2

מודל האטום על פי תומסון

-   הצגת המודל ומגבלותיו.

1

5.3

ניסוי רתרפורד והמודל הפלנטרי של האטום

-   ניסוי רתרפורד; גרעין האטום.

-   חישוב רדיוס אטום המימן בעזרת ערך ניסיוני של אנרגיית היינון.

-   מגבלות המודל
.

-   המחשת המודל בעזרת מתקן מכני (ראו הערות דידקטיות)

-   הדמיית מחשב: פיזור חלקיקי  על ידי גרעין זהב.
 

2

5.4

ספקטרום הפליטה הניסיוני של אטום המימן
 

-   סדרות לימן, בלמר, פשן וברקט, ומקומן בספקטרום האלקטרומגנטי.

-   נוסחה אמפירית לחישוב אורכי הגל של הסדרות.

-   מדידת אורכי הגל בתחום הנראה, הנפלטים מגז מימן חד-אטומי .

1

נושא

פירוט

נוסחאות

פעילויות מומלצות

שעות

5.5

מודל בוהר לאטום מימן

-   הנחות בוהר.

-    גזירת ביטויים עבור "רמות האנרגיה" האטומיות ועבור רדיוסי המסלולים של האלקטרונים.

-     דיאגרמת רמות אנרגיה (רמות בדידות ורצף).

-   חישוב אורכי הגל של ספקטרום הפליטה.

-   המושגים: "מצב יסוד" של האטום, "מצבים מעוררים", "אנרגית יינון".

כאשר:

כאשר:

4

5.6

ניסוי פרנק-הרץ
 

-   מערכת הניסוי, מהלך הניסוי ותוצאותיו.

-  ניסוי פרנק-הרץ או דומה לו.
 

2

5.7

ספקטרום פליטה

וספקטרום בליעה
 

-   ספקטרום פליטה וספקטרום בליעה של גזים שונים.

-   עירור אטומי על ידי חלקיקים.

-   השוואה בין ספקטרום פליטה וספקטרום בליעה של אותו אטום.

-   הקשר בין קרינה הנפלטת מאטום לבין רמות האנרגיה האטומיות.

4

5.8

עקרון ההתאמה של בוהר

-   הצגת העיקרון.

-   חישוב תדירויות הקרינה הנפלטת מאטום מימן בעל רדיוס גדול - בעזרת התורה האלקטרומגנטית הקלאסית ובעזרת מודל בוהר.

1

נושא

פירוט

נוסחאות

פעילויות מומלצות

שעות

6.1

גלי דה-ברויי

-   הנחת דה-ברויי.

-   ניסוי תומסון (G.P. Thomson): התאבכות אלקטרונים.

-   הסבר הקוונטיזציה של אנרגיית האטום בעזרת גלים עומדים, ומגבלותיו.

-   התאבכות אלקטרונים לאחר מעברם דרך עלה גבישי דק.

3

6.2

המודל הקוונטי-הסתברותי של אור ושל חלקיקים

-  עקרון הקומפלמנטריות של בוהר.

-   ההסבר של מקס בורן להתאבכות משני חריצים.

-  תוצאות ניסויים של מעבר פוטונים זה  אחר זה דרך חריץ ודרך זוג חריצים.

-   תוצאות ניסויים של מעבר אלקטרונים זה אחר זה דרך חריץ ודרך זוג חריצים.

2

6.3

עקרון אי-הוודאות

-   הכרת העיקרון.

-   יישום העיקרון לעקיפה בסדק.

2