PRO FYZIKU

č. 5
Čs. čas. fyz. 63 (2013)
271
Č E S KO S L O V E N S K Ý
Č ASOPIS
PRO FYZIKU
5 / 2013
Založen roku 1872 jako
„Časopis pro pěstování mathematiky a fysiky“
Vydává Fyzikální ústav Akademie věd
České republiky, v. v. i.
Vychází 6 čísel ročně,
uzávěrka tohoto čísla: říjen 2013
Founded in 1872 as „Časopis pro
pěstování mathematiky a fysiky“
"The Journal for Cultivation
of Mathematics and Physics"
Published bimonthly in Czech and Slovak by
Institute of Physics, v. v. i.
Academy of Sciences of the Czech Republic
Vedoucí redaktor – Editor-in-Chief:
Libor Juha
Oboroví redaktoři – Associate Editors:
Pavel Cejnar, Michal Fárník, Jiří Limpouch,
Peter Lukáč, Jan Mlynář, Karel Rohlena,
Patrik Španěl, Jan Valenta, Vladimír Vetterl,
Vladimír Wagner
Redakční rada – Editorial Board:
Ivo Čáp, Pavel Demo, Antonín Fejfar, Ivan Gregora,
Eva Klimešová, Jan Kříž, Petr Kulhánek,
Štefan Lányi, Jana Musilová, Martin Orendáč,
Fedor Šimkovic, Aleš Trojánek
Sekretariát redakce –
Editorial Office Administration:
Jana Tahalová, Marie Niklová,
Fyzikální ústav AV ČR, v. v. i.
Na Slovance 2, 182 21 Praha 8
tel.: 266 052 152, fax: 286 890 527
e-mail: [email protected],
http://cscasfyz.fzu.cz
Jazyková úprava:
Stanislava Burešová, Lýdia Murtinová
Technický redaktor a grafik:
Jiří Kolář
WWW stránky: Matěj Bulvas
Tisk: Grafotechna Print, s. r. o.
Cena jednoho výtisku je 85 Kč
při odběru v prodejnách nebo v redakci.
Objednávky a prodej jednotlivých čísel
v ČR vyřizuje redakce.
Na Slovensku časopis rozšiřuje
Jednota slovenských matematikov a fyzikov,
pobočka v Žiline, Ul. 1. mája 32, 010 01 Žilina,
e-mail: [email protected]
Distribution rights in foreign countries:
Kubon & Sagner, PO Box 240108,
D-8000 München 34
Registrace: MK ČR E 3103,
ISSN 0009-0700 (Print),
ISSN 1804-8536 (Online).
Copyright © 2013
Institute of Physics of the ASCR, v. v. i.
Editorial
Vážení čtenáři,
v aktualitě nás Ján Svoreň a Juraj Tóth seznamují s výsledky studia chondritického meteoritu, který dopadl poblíž Košic 28. února 2010. Dráha tohoto jasného meteoru-bolidu
byla pozorována, propočtena a místo jeho dopadu identifikováno. Na dopadové ploše bylo
provedeno rozsáhlé pátrání vedoucí k nálezu řady fragmentů meteoritu Košice, které byly
následně postoupeny k analýze několika specializovaným laboratořím. Jde o v pořadí již
šestý meteorit nalezený na území Slovenska. Autoři srovnávají aktuální nález s pěti dříve
nalezenými meteority. Problematice meteorů zůstáváme věrni i v rubrice „Mládež a fyzika“,
kde o nich pojednávají úlohy fyzikálních olympiád.
V roce 2012 jsme si připomněli 50. výročí úmrtí Nielse Bohra a v tomto roce slavíme sto
let od patrně největšího Bohrova objevu – jeho modelu atomu. Niels Bohr však proslul i jako
autor konceptu složeného jádra a spoluautor kapkového modelu jádra. Ve zkratce pojednává
František Knapp o různých modelech atomových jader.
Následuje blok bohrovských příspěvků. Otevírá jej podrobná zpráva o dvou konferencích věnovaných životu a dílu Nielse Bohra, konaných v Pardubicích. První z nich byla
studentská, uspořádaná v minulém roce k 50. výročí Bohrova skonu. Druhá se pak v září
tohoto roku inspirovala stým výročím Bohrova modelu atomu. Stěžejní objev z roku 1913
je zasazen do rámce vzniku a vývoje tzv. staré kvantové teorie v obsáhlém příspěvku Jiřího
Chýly, zatímco následující text Michala Černého jej pojednává v ještě širším kontextu četných revolučních změn probíhajících na přelomu devatenáctého a dvacátého století nejen
ve fyzice, ale i na poli filozofie, umění, matematiky a logiky.
Vladimír Hnatowicz připomíná v rubrice „Historie fyziky“ velký Van de Graaffův
urychlovač, který sloužil v Ústavu jaderné fyziky AV ČR v Řeži po téměř pět desítek let
k základnímu i užitému výzkumu využívajícímu urychlených nabitých částic, než byl nedávno nahrazen moderním urychlovačem tandemového typu. Odstavený urychlovač s vysokonapěťovým elektrostatickým generátorem je nyní vystaven v Národním technickém
muzeu v Praze. To je po dlouhodobé rekonstrukci již opět plně otevřeno pro veřejnost.
V Řeži se konala letní škola reaktorové fyziky a techniky, o níž podávají stručnou zprávu
Evžen Novák a Radek Řezáč.
Závěrem je naší smutnou povinností připomenout dva významné vědce, kteří nedávno
opustili naši komunitu. František Vodák, dlouholetý vedoucí katedry fyziky Stavební fakulty ČVUT v Praze, se zasloužil nejen o kvalitu výuky fyziky pro stavební inženýry, ale
jeho výsledky v teorii ploch nespojitosti a ve fyzikálním výzkumu betonu jsou reflektovány a respektovány na mezinárodní úrovni. Kromě fyziky se uplatnil též na poli výtvarného umění a literatury; byl členem pražského surrealistického okruhu. Josef Novák působil
od začátku šedesátých let jako chemik ve Fyzikálním ústavu ČSAV (později AV ČR), kde
dosáhl řady cenných objevů v analytické chemii, chemii pevných látek a materiálovém výzkumu. Byl nejen úspěšným badatelem, ale i vyhledávaným mentorem vědeckých aspirantů
těchto zkušenostně náročných oborů.
Libor Juha
vedoucí redaktor
http://ccf.fzu.cz
272
Čs. čas. fyz. 63 (2013)
č. 5
Obsah
AKTUALITY
Košice − šiesty slovenský meteorit
100 LET BOHROVA MODELU ATOMU
274
Ján Svoreň, Juraj Tóth
Poznání zrozené ze zoufalství
Několik poznámek k počátkům kvantové teorie
284
Jiří Chýla
VE ZKRATCE
Modely atómového jadra
100 LET BOHROVA MODELU ATOMU
277
František Knapp
Od objevu elektronu k Bohrovu modelu
atomu: filozofický a fyzikální exkurz 294
Michal Černý
100 LET BOHROVA MODELU ATOMU
Niels Henrik David Bohr a konference
ke 100. výročí jeho modelu atomu 281
100 LET BOHROVA MODELU ATOMU
Věda a civilisace
300
Niels Bohr
Patrik Čermák, Filip Grygar
Kvantová fysika a filosofie
Kausalita a komplementarita
Niels Bohr
http://ccf.fzu.cz
303
č. 5
Čs. čas. fyz. 63 (2013)
273
Na obálce: Kvalitní fotografie meteorického úkazu, k němuž došlo
28. února 2010 ve střední Evropě, nebyly v důsledku špatného počasí
a dalších nepříznivých okolností získány. Jako ilustrační snímek
jsme proto na obálku tohoto čísla vybrali bolid vizuálně velmi dobře
zdokumentovaný nad uralskou částí Ruska 15. února 2013
(autor: T. Isajeva). Podrobnější zprávu o čeljabinském meteoritu
přineseme v některém z příštích čísel.
Menší vložený obrázek: Niels Bohr v roce 1950. Více viz str. 281–305.
HISTORIE FYZIKY
ZPRÁVY
50 let Van de Graaffova urychlovače
306
v Ústavu jaderné fyziky v Řeži
Chemikem ve fyzikálním ústavu
Vladimír Hnatowicz
Pavel Boháček, Libor Juha, Zuzana Málková
In memoriam Josefa Nováka
MLÁDEŽ A FYZIKA
317
ZPRÁVY
Meteority a meteoroidy
v úlohách fyzikálních olympiád
311
319
Prázdniny v reaktorové škole
Evžen Novák, Radek Řezáč
Jan Kříž, Filip Studnička, Ivo Volf, Bohumil Vybíral
C
100 km
Kodaň
5
19
230°
km
M
Maribo
285°
ZPRÁVY
Zemřel František Vodák…
Pavel Demo
RECENZE KNIH
316
A. Ikesue, Y. L. Aung a V. Lupei:
320
Ceramic Lasers
Jan Hostaša
Jonathan A. Jones a Dieter Jaksch:
Quantum Information,
Computation and Communication
321
Petr Marek
http://ccf.fzu.cz
5 / 2013
ČESKOSLOVENSKÝ ČASOPIS
PRO FYZIKU
®
Meteory
a meteority
Modely
atomového
jádra
Niels Bohr, jeho
model atomu
a další objevy
Van de Graaffův
urychlovač
Reaktorová
škola v Řeži
Fyzikální ústav Akademie věd České republiky, v. v. i., Praha
http://ccf.fzu.cz
svazek 63
Abstracts of review articles
Ján Svoreň, Juraj Tóth: Košice – the sixth Slovak meteorite
Abstract: On 28th February 2010 at 22:24:46 UT a bright bolide lit up the
night sky over Central Europe. Despite the late hour many people were
watching the Olympics ice hockey finals on TV and witnessed this astonishing celestial spectacle. The glare of the bolide illuminated streets and
the interior of apartments, and in some parts of Eastern Slovakia a cannon-like burst or series of low frequency blasts were heard. Trajectory
specialists calculated the impact area to be near the town of Kosice in
Eastern Slovakia. The first meteorite was discovered by Juraj Tóth on 20th
March 2010. Preliminary analysis reveals that the recovered meteorite is
classified as an ordinary H5 chondrite. Ongoing data analysis will reveal
also other parameters of this bolide such as the meteorite atmospheric
velocity, pre-atmospheric mass and initial orbit in the Solar System.
František Knapp: Models of the atomic nucleus
Abstract: Atomic nuclei are objects with a complicated internal structure but many aspects of their behavior can be understood in terms
of relatively simple models. Since early times in nuclear physics many
nuclear models have been developed. Among them, two basic types
are of special importance. The shell model which converts the nuclear
many-body problem to the independent movement of particles in a potential well, and the collective model which describes low energy excitations as the manifestation of the coherent motion of nucleons. In the
article we review, in a nutshell, basic ideas which significantly influenced
our understanding of nuclear phenomena.
Patrik Čermák, Filip Grygar: Niels Henrik David Bohr and the
conference to the 100th anniversary of his atom model
Abstract: The first part of the article outlines Bohr’s complementary way
of thinking with which he amongst others approached the solution of
atomic events in his three famous articles On the constitution of atoms
and molecules from 1913. It also shows Bohr not only as a physicist, but
as an interdisciplinary thinker and philanthropist. The second part gives
a summary of the conference commemorating the centenary of the
Bohr model of the atom, which claims to at least to partially fill some
gaps in the perception of this remarkable figure.
Jiří Chýla: Knowledge born of despair. Remarks on the birth
and early development of quantum theory
Abstract: “The progress of science is much more muddled than is depicted in most history books. This is especially true of theoretical physics, partly because history is written by the victorious. Consequently,
historians of science often ignore the many alternate paths that people
wandered down, the many false clues they followed, the many misconceptions they had. These alternate points of view are less clearly developed than the final theories, harder to understand and easier to forget,
especially as these are viewed years later, when it all really does make
sense. Thus reading history one rarely gets the feeling of the true nature
of scientific development, in which the element of farce is as great as
the element of triumph.“ This quotation from the Nobel Lecture of David
Gross, who exemplified its meaning on the emergence of quantum chromodynamics is equally true for the emergence of quantum theory at the
turn of 19th and 20th century. The article attempts to demonstrate this.
Michal Černý: Since the discovery of the electron to the Bohr
model of the atom: the philosophical and physical excursion
Abstract: The historical period between 1897 and 1913 is not only the
date of birth of modern atomic physics, but also the time when modern art arises and the foundations of mathematics and philosophy were
reconsidered. In this period ambitious programs were set in the belief
that the newly found methods proved a faster progress than that obtained by previous generations. This article puts into context the work
in mathematics, philosophy, art and physics that allow the creation of an
environment suitable for the emerging the revolutionary physical discovery made by Bohr.
str. II
Dny otevřených dveří
7.–9. 11. 2013
Adresy pracovišť:
Datum a doba otevření:
Na Slovance 2, 182 21 Praha 8
Cukrovarnická 10, 162 53 Praha 6
Pro školy: 7. 11. (9 až 16 hod.) a 8. 11. (9 až 15 hod.)
Pro veřejnost: 9. 11. (14 až 18 hod.)
Budou připraveny ukázky a výklad k následujícím tématům:
na pracovišti Slovanka
(vchod: Pod vodárenskou věží 1, Praha 8-Libeň)
na pracovišti Cukrovarnická
(adresa: Cukrovarnická 10, Praha 6-Střešovice)
 Materiály s tvarovou pamětí
 Diamantové vrstvy zrozené z plazmatu
 Elektronový mikroskop aneb drobnohledem
 Laboratoř AFM-STM












do mikrosvěta
Kapalné krystaly – materiály pro ploché obrazovky
Krystaly mění barvu světla
Laserem připravované tenké vrstvy pro biomedicínu
a optoelektroniku
Materiály a nanotechnologie 21. století
Supravodiče a supravodivost
Výpočetní středisko
Laboratoř pro vývoj přesných souřadnicových detektorů
částic
Jak se pozorují nejenergetičtější částice ve vesmíru?
Kalibrační systémy scintilačních detektorů
Experimenty na obřím urychlovači LHC v CERN –
byl objeven Higgsův boson?
Laserové unikáty na cestě do ČR
HiLASE: nové lasery pro průmysl a výzkum
 Technologie MBE
 Termoelektrická konverze tepla v elektřinu
 Rentgenová strukturní analýza
 Diamantové a uhlíkové vrstvy – výzva budoucnosti pro
základní a aplikační výzkum
Srdečně vás zveme do vestibulu obou budov,
kde pro vás bude připravena malá prezentace
Československého časopisu pro fyziku a budete
mít možnost odnést si s sebou starší výtisky dle
vlastního výběru. Těšíme se na vás!
www.mit-laser.cz
Lasery, fotonika a jemná mechanika
NIRvana
Posuvy XMS
Revoluční NIR InGaAs kamera s termoelektrickým
chlazením až na –90 °C, 640 x 512 bodů
Princeton Instruments
Řada ultrapřesných posuvů s lineárním motorem,
minimální krok až 1nm
Newport
Picomotor
Optické filtry
BeamTrack
QUASAR
Délka dráhy až 50 mm, krok < 30 nm
New Focus
Měření výkonu, polohy a průměru laserového
svazku současně pomocí jednoho přístroje
Ophir/Spiricon
Nejkvalitnější optické filtry s nejstrmějšími hranami
Semrock
Hybridní vláknový laser. Frekvence 0–1MHz,
průměrný výkon 45W OB 355 nm a 75W OB 532nm
Spectra-Physics
KOMPLETNÍ ŘEŠENÍ PRO PRŮMYSL A VĚDU
M