| Reede 18.03, teaduse päev | |||
| 9:45 | Saabumiskohv. | ||
| 10:15 | Avamine, tervitussõnad | ||
| 10:40 | Veel kord gravitatsioonilainetest - millised on arengud? Laur Järv (TÜ FI) |
||
| 11:00 | Nobeli loeng Luca Marzola (TÜ, KBFI) |
||
| 11:45 | Lõuna | ||
| 13:00 | Üksikkromofoorkomplekside fotokeemia Martti Pärs (TÜ FI) |
||
| 13:20 | Uurimisvõimalused sünkrotronkeskuses MAX IV Rainer Pärna (TÜ FI) |
||
| 13:55 | TÜFI materjaliteadlastelt tööstusele Väino Sammelselg (TÜ FI) |
||
| 14:15 | Leping Euroopa Kosmoseagentuuriga sõlmitud, mis edasi saab? Anu Reinart (TO) |
||
| 14:35 | Kohvipaus | ||
| 15:00 | Kas Eesti teadus-arendussüsteem ja innovaatorid on valmis hüppeks tulevikku? Marco Kirm (TÜ teadusprorektor) |
||
| 15:35 | Takkajärgitarkusega C. S. Peirce’i kosmoloogiast Enn Kasak (TÜ õigusteaduskonna teaduse metodoloogia dotsent) |
||
| 16:10 | Mis saab eestikeelsest füüsikaõppest? Kalev Tarkpea (TÜ) |
||
| 16:30 | Mida ja kuidas peaks õppima koolifüüsikas? Kaido Reivelt (TÜ KFK) |
||
| 16:50 | Kohvipaus | ||
| 17:30 | EFS üldkogu | ||
| 19:00 | EFS seltsiõhtu | ||
| Laupäev 19.03, füüsikahariduse päev | |||
| 9:00 | Saabumiskohv. | ||
| 9:30 | Avamine, tervitussõnad | ||
| 9:40 | Õhupallid koolifüüsikas Kristel Uiboupin (TÜFI), Paap Koemets (TÜ FI) |
||
| 10:10 | Mesilase aasta Kaido Reivelt (TÜ KFK) |
||
| 10:40 | Küsitlusest uurimistööni* Svetlana Ganina (TÜ KFK) |
||
| 11:10 | Kohvipaus | ||
| 11:40 | Gravitatsioonilainete astronoomia Peeter Tenjes (TÜ FI) |
||
| 12:10 | Euroopa Kosmoseagentuur – õpetaja võimalused Janet Laidla, Kadri Tinn (Tartu Tähetorn) |
||
| 12:40 | Astronoomia õppimisest, õpetamisest ja õpitu rakendamisest Tiit Sepp (TO) |
||
| 13:10 | Kohvipaus | ||
| 13:30 | Füüsikaõpetajate täiendõppeprogrammid TÜ-s ja TLÜ-s Kaido Reivelt (TÜ), Katrin Laas (TLÜ) |
||
| 14:00 | Rahvusvaheline loodusteaduste olümpiaad Lõuna-Koreas Riina Murulaid (Miina Härma Gümnaasium) |
||
| 14:30 | EFS füüsikaõpetajate osakonna üldkoosolek | ||
| 15:10 | Lõpp | ||
Laur Järv
TÜ Füüsika Instituut
Sündmus GW150914, ehk kahe musta augu ühinemisel tekkinud gravitatsioonilainete otsene mõõtmine LIGO (laser-interferomeetriline gravitatsioonilainete observatoorium) poolt [1] pole laineid löönud mitte ainult populaarses meedias, vaid on möödunud napilt kuu ajaga pälvinud enam kui 100 värske teadusartikli tsiteeringu.
Ühelt poolt kajastavad need mitmekümne eraldiseisva uurimisrühma vaatluste tulemusi, mis katavad laia elektromagnetlainete skaalat ja moodustavad koos LIGOga operatiivse infojagamise võrgustiku [2]. Saanud septembris LIGOlt gravitatsioonilainetega seotud teavituse, suunasid nad oma instrumendid huvipakkuvasse taevakaarde ning analüüsisid hoolega ka hiljutiste vaatluste arhiiviandmeid. Nagu tähe massi suurusjärku mustade aukude ühinemisest oodata, tähelepanuväärset elektromagnetilist kiirgust gravitatsioonilainete allika juurest ei paistnud tulevat. Ainult Fermi kosmoseteleskoop märkas 0,4 sekundit peale gravitatsioonilaineid sarnasest suunast saabunud gammakiirte sähvatust [3].
Teist laadi gravitatsioonilainete artikli järelkaja moodustavad antud vaatluste baasilt tehtud järeldused ja püstitatud hüpoteesid. Näiteks saab vaatluste põhjal panna piiranguid gravitoni massile ja gravitatsioonilainete levimise kiirusele, ehk mõnedele üldrelatiivsusteooriat modifitseerivatele gravitatsiooniteooriatele. Omaette tõsine arutelu teema on lainete täpne allikas, kuidas sai võimalikuks gammasähvatus ja kuidas niisuguse massiga mustad augud võisid tekkida ja kokku saada. Intrigeeriva võimalusena on ka välja pakutud, et need mustad augud ei ole tekkinud tähtedest vaid pärinevad ülivarajasest universumist ning kaua otsitud tumeaine moodustubki seda tüüpi mustadest aukudest [4].
Viited:
[1] LIGO Scientific and Virgo collaborations, "Observation of Gravitational Waves from a Binary Black Hole Merger", Phys. Rev. Lett. 116 (2016), 061102 [arXiv:1602.03837 [gr-qc]].
[2] LIGO et al, "Localization and broadband follow-up of the gravitational-wave transient GW150914", arXiv:1602.08492 [astro-ph.HE].
[3] V. Connaughton et al, "Fermi GBM Observations of LIGO Gravitational Wave event GW150914", arXiv:1602.03920 [astro-ph.HE].
[4] S. Bird et al, "Did LIGO detect dark matter?", arXiv:1603.00464 [astro-ph.CO].
What was the 2015 Nobel prize in Physics given for?
What was the 2015 Nobel prize in Physics given for?
Luca Marzola
University of Tartu, KBFI
Neutrinos are one of the most elusive particles in Nature. After their introduction in the world of physics almost a hundred years ago, some of the most fundamental properties of neutrinos remain still a mystery. In this brief review talk I will cover the basis of neutrino physics, retracing the path that led to the discovery of neutrino oscillations which show, unequivocally, that neutrino have mass.
References:
Phys.Rev.Lett.81:1562-1567,1998
Phys.Rev.Lett.87:071301,2001
Rev.Mod.Phys. 75 (2003) 345-402
Research possibilities in MAX IV Laboratory
R. Pärna1, E. Nõmmiste1, M. Huttula2, E. Kukk3, M. Laustusaari4, M. Valden5, M. Hirsimäki5, K. Kooser3, P. Turunen2, V. Pankratov2, S. Urpelainen6, R. Sankari6
1Tartu Ülikool Füüsika Instituut, W.Ostwaldi tn 1, EE-50411 Tartu, Eesti
2Füüsika teaduskond, Oulu Ülikool, P.O. BOX 3000, FI-90014 Oulu, Soome
3Füüsika ja astronoomia teaduskond, Turu Ülikool, FI-20014 Turu, Soome
4Keemia teaduskond, Turu Ülikool, FI-20014 Turu, Soome
5Optoelektroonika keskus, Tampere Tehnoloogiaülikool, FIN-33101 Tampere, Soome
6MAX IV labor, Lundi Ülikool, Fotongatan 2, SE-225 94, Lund, Rootsi
email: rainer.parna@maxiv.lu.se
MAX-IV labor paikneb ülikoolilinna Lundi piiril Rootsis, laieneva teaduspargi „Ideon“ territooriumil. MAX-IV kõrvale kerkib ka Euroopa neutronkiirguse allikas ESS (European Spallation Source). MAX IV ja ESS moodustavad Põhja-Euroopa suurima teadustaristu. Kui MAX IV inagureeritakse 2016 aasta 21. juunil, saab sellest maailma kõige eredam sünkrotronkiirguse allikas.
MAX-IV labor (Joonis 1) koosneb lineaarkiirendist (ingl. linac) ja kahest kogujaringist (ingl. storage ring). 3 GeV kogujaringile on võimalik ehitada 20 kiirekanalit ja 1.5 GeV kogujaringile 10 kiirekanalit, lisaks asub kiirekanal FemtoMAX lineaarkiirendil. Kokku on hetkel rahastatud 13 kiirekanalit, millest ehitustöö on käimas 7 kiirekanalil – Eesti kiirekanal FinEstBeaMS on üks neist ja see on esimene rahvusvaheline kiirekanal MAX-IV laboris. [1]
Lisaks FinEstBeaMS kiirekanalile on valmimas MAX IV laborisse kiirekanalid: BioMAX, NanoMAX, Balder, FemtoMAX, Veritas, Hippie, Arpes, Flexpes, MAXPEEM, Species, SoftiMAX, CoSAXS ja FemtoMAX, mis võimaldavad teostada kristallograafia, röntgenfluorestsentsi, visualiseerimise, katalüüsi, proteiinide kristallograafia, elektronstruktuuri jne. uuringuid. Käesolevas ettekandes antakse ülevaade MAX IV laborist ja erinevatest ehitamisel olevatest kiirekanalitest.
Viited
Photochemistry on single chromophore complexes
Martti Pärs1,3, Andrea Schuller1,Johannes Maier1, Mukundan Thelakkat2, Jürgen Köhler1
1 Experimental Physics IV, University of Bayreuth, 95440 Bayreuth, Germany
2 Applied Functional Polymers, University of Bayreuth, 95440 Bayreuth, Germany
3 Institute of Physics, University of Tartu Ravila 14c, 50411, Tartu, Estonia
Tänapäevane ränitehnoloogia on jõudnud miniaturiseerimispiirile, kus avalduvad kvantnähtused hakkavad domineerima ning oluliselt häirima klassikaliste loogikalülituste tööd. Molekulaar mõõtmetes objektid nagu nanotorud, kvantpunktid, üksikud molekulid võiksid olla uueks alternatiiviks, saavutamaks pooljuhttehnoloogiale kättesaamatut minaturiseerimistaset. Üheks väljapakutud tulevikulahenduseks oleks luua loogikalülitused üksikute (fotolülitatavate) molekulide tasemel, kus informatsiooni vahendajateks oleksid üksikud footonid. Orgaanilised fotokroomseid makromolekulid[1-4] (vt. ka joonis all) on paljulubav kandidaadid puht-optiliste, elektro-optiliste loogika ja sensorelementide realiseerimiseks. Oma ettekandes tutvustan Bayreuthi Ülikoolis läbiviidud uurimistsükli mõningaid tulemusi fotokroomsete molekulide vallas.
Juttu tuleb:
- Optilise muutmälu realiseerimise võimalustest üksikute fotokroomsete molekulide peal.
- Üksikute molekulide „ Lock-in“ detekteerimine toatemperatuuril.
| Fotokroomse (fotolülitatava) makromolekuli struktuur, numbrid noolte kõrval tähistavad kasutatava valguse lainepikkusi. | Molekulide ansambli peal realiseeritud puht optilise loogikalülituse töötsükkel (hetkel on saavutatud toatemperatuuril tuhandeid töötsükleid [3-5] lülituslävega 10-1000 footonit molekuli kohta). |
Ettekandja tänab Saksa Teadusfondi rahastatud doktorikooli (Training Group 1640 of Photophysics of Synthetic and Biological Multichromophoric Systems), Bavaria Haridus- Teadus- ja Kunstiministeeriumi (Elite Study Program Macromolecular Science in ENB) ning Tartu Ülikooli Arengufondi grante uurimustöö rahastamise eest.
Viited:
1. M. Pärs, M. Gradmann, K. Gräf, P. Bauer, M. Thelakkat, & J. Köhler, Optical gating with organic building blocks: A quantitative model for the fluorescence modulation of photochromic perylene bisimide dithienylcyclopentene triads, Scientific Reports. 4, 4316(1)- 4316(6) (2014)
2. R. Schmidt, M. Pärs, T. Weller, M. Thelakkat, & J. Köhler, Trapping on demand: External regulation of excitation energy transfer in a photoswitchable smart matrix. Appl. Phys. Lett. 104, 013304-013308 (2014)
3. M. Pärs, K. Gräf, P. Bauer, M. Thelakkat, & J. Köhler, Optical gating of perylene bisimide fluorescence using dithienylcyclopentene photochromic switches. Appl. Phys. Lett. 103, 221115-221119 (2013).
4. M. Pärs, C.C. Hofmann, K. Willinger, P. Bauer, M. Thelakkat, & J. Köhler, An Organic Optical Transistor Operated under Ambient Conditions. Ang. Chem. Int. Ed. 50, 11405-11408 (2011).
5. D. Pile, Photochromic gate, Nature Photonics 8, 84–85 (2014).
Annotatsioon laekub varsti.
Annotatsioon laekub varsti.
Annotatsioon laekub varsti.
Enn Kasak
Tartu Ülikool, õigusteaduskond
Nooruses astrofüüsikaga tegelenud USA filosoofi C. S. Peirce (1839–1914) kosmoloogia on mõneti teenimatult varju jäänud võrreldes ta saavutustega nt semiootikas või loogikas. Peirce triaadset loogikat – esmasus, teisesus, kolmasus – järgivad kosmoloogilised kategooriaid tychism (vt CP 6.102), agapism (CP 6.287) ja synechism (CP 5.4), mida ta kasutas vastavalt võimaluse, evolutsiooni ja kooskõlalise järjepidevuse jaoks, näib olevat mugavam rakendada pigem teoloogias kui teaduses. Ent lähemal vaatlusel ilmneb siiski Peirce kosmoloogia väärtus ka teaduse jaoks, seda nii ajaloolises kui ka prognostilises mõttes.
Mõned Peirce ideed olid üsna uudsed, nt arusaam, et pole alust uskuda, nagu võiks “asjade seisund ajahetkel koos muutumatute loodusseadustega üheselt määrata asjade seisu igal järgneval hetkel” (CP 6.37). Takkajärgi, lähtudes tänasest vaatepunktist, saab öelda, millega Peirce kosmoloogias täna nõustuda ei saa (kuigi see tundus tollal olevat kindel tõde) ja milles tal õigus oli (kuigi see tundus tollal vaieldav). Pole välistatud, et Peirce õnnestumistest ja vigadest saab õppida, kui püüame prognoosida XXI sajandi füüsika ja kosmoloogia tulemusi ning üldisemalt, kui püüame käsitleda teadmiste piiride probleemi.
On võimalik, et Peirce stiilis universalistlik lähenemine, kus süsteemselt võetakse kasutusele väga lai ring inimkonna saavutusi – skolastiline teoloogia, semiootika, loogika, matemaatika ja teoreetiline füüsika – võiks aidata ennustada mõningaid tulevikuteaduse piirjooni ning tulevasi arusaamu teaduslikust tõest.
Kirjandus
Peirce, C., S., 1994, The Collected Papers of Charles Sanders Peirce, (Ed: J. Deely), Membra Ficte Disjecta: Electronic edition. (Lüh. CP)
2016.a. ei võeta Tartu Ülikoolis enam vastu üliõpilasi füüsika õppekavale. Selle asemel avatakse uus keemia füüsika ja materjaliteaduse õppekava. Kas see tähendab akadeemilise füüsikahariduse lõppu Eestis?
Ettekandes tutvustame uue õppekava avamise tagamaid ja tulevikunägemust.
Eesti koolifüüsikast võib rääkida nii ja teisiti. Ühelt poolt me tunneme muret füüsikaõpetajate järelkasvu ja ülikooli sisse astuvate üliõpilaste taseme pärast. Samas on Eesti riiklik õppekava jätkuvalt väga füüsikale väga sõbralik - neid riike, kus õpilased gümnaasiumi lõpuks ka kvantmehhaanikast midagi kuulnud on ei ole Euroopas kuigi palju ja PISA testide tulemused on meil jätkuvalt head. Mis saab tulevikus?
Balloons in school physics
Kristel Uiboupin, Paap Koemets
Tartu Ülikool, Füüsika Instituut
TÜ atmosfäärifüüsikutelt saadud idee ja abi ning Eesti Füüsika Seltsi toel on tänaseks alguse saanud Kanepi Gümnaasiumis läbiviidav projekt „Atmosfäär ja mina“, mille raames võetakse sel aastal, nüüdseks juba teistkordselt osa, igal aastal toimuvast sündmusest „Global Space Balloon Challenge“. Tegemist on üritusega, mille raames saadetakse stratosfääri õhupall ning on suuresti osavõtjate endi määrata, millist eesmärki selle ülessaatmine täidab. Õhupall kannab enesega erinevaid andureid, millega on võimalik mõõta kogu palli teekonna vältel temperatuuri, õhuniiskust, rõhku, kiirgust, kõrgust jne, ning seejärel on võimalus õpilastel saadud tulemusi analüüsida. Ühtlasi kannab õhupall enesega ka kaamerat, mis kogu lennu jäädvustab.
Ettekandes tutvustatakse lähemalt projekti teekonda ja tegevust käesoleva hetkeni. Ühtlasi antakse ülevaade vajaminevast ja kasutust leidvast elektroonikast, tarkvarast ja andmesidest.
Annotatsioon laekub varsti.
Svetlana Ganina1, Peeter Jõeloo2, Eveli Raudla3, Triin Tarv, Katrin Timakova4
1TÜ Füüsika Instituut
2Tartu Forseliuse kool
3Tartu Variku kool
4Valga põhikool
Uuringuid, mis viiakse läbi Tartu Ülikooli Füüsika Instituudi Koolifüüsika keskuses võib laias laastus jagada kahte gruppi: ühed neist on pigem sotsioloogilised uuringud, mille eesmärgiks on kas kaardistada hetkeolukorda või määrata tuleviku plaane, teised on aga nö pedagoogilised eksperimendid, kus lähtudes probleemist püütakse läbi pedagoogilise eksperimendi saada teada, kas üks või teine katsetatud pedagoogiline võte viib sihitud eesmärgini.
Keskmiselt kaitstakse TÜ FI KFKs kolm kuni seitse bakalaureuse- ja magistritööd aastas. Antud ettekandes tulebki juttu viimasel kolmel aastal kaitstud tööde peamistest tulemustest.
Tuues välja sotsioloogilised uuringud, mille peamiseks uurimismeetodiks olid küsitlused, võib esile tuua uuringu, mille eesmärk oli gümnaasiumi riikliku õppekava järgsete praktiliste tööde ja demonstratsioonkatsete läbiviimine füüsika tundides [1]. Füüsika õpetajatele suunatud uuringust tuli välja, et keskmiselt viivad õpetajad gümnaasiumi jooksul läbi 20 praktilist tööd või demokatset. Huvitava faktina ilmnes see, et tööde hulk ei sõltu tööstaažist, soost ega õpetajate hinnangutest oma oskustele. Takistava faktorina, mis ei luba viia läbi soovitud mahus praktilisi töid ja demokatseid, toodi välja vajalike katsevahendite puudumist või nende vananemist ning ajanappust. Samas uuringus paluti õpetajatel hinnata oma oskusi ja kogemusi, et õppekavas ette nähtud praktilisi töid ja demonstratsioonikatseid läbi viia. Selgus, et suurem osa vastanutest on oma oskuste ja kogemustega rahul. Toodi välja ka ettepanekuid, et praktiliste tööde läbiviimiseks võiksid olla tunniplaanis paaristunnid, õpetajatel väiksem koormus ja suurem palk.
Kuna riiklikus koolifüüsika õppekavas on nüüd ka uurimistööde juhendamine, oli vaja teha selgeks, millised on füüsika õpetajate oskused uurimistööde juhendamiseks [2]. Antud uuring viidi läbi küsitluse kaudu. Selgus, et õpetajad tunnevad ennast tugevana uuringute probleemi püstitamisel, tulemuste analüüsimisel ja järelduste tegemisel ning nõrgemalt retsensiooni ja resümee kirjutamisel ning teema pakkumisel. Uuringu järgi vajavad õpilased olulist abi probleemi püstitamisel, tulemuste analüüsimisel ja järelduste tegemisel. Uurimistöö teemasid on õpetajad peamiselt ise välja mõelnud, vähem on neid pakkunud õpilased. Teemade väljamõtlemisel kasutatakse kolleegide ja populaarteadusliku kirjanduse abi. Häid ideid annavad Ajakirjad Imeline Teadus, Tehnikamaailm ja Tarkade. Infot uurimistöö juhendamise kohta saadakse põhiliselt koolitustelt ja kolleegidelt. Siin rõhutasid umbes pooled vastajatest, et vajatakse koolitusi sellistel teemadel: teema valimine, praktilise töö juhendamine, juhendamine kui protsess, motivatsiooni tekitamine, kuidas juhendada füüsika teemasid, mõõtemääramatus, töö kavandamine, kaasaegsete katsevahendite kasutamine, materjalide süstematiseerimine ja analüüsimine, kirjanduse leidmine, uurimistöö vorm ja reeglid, kvalitatiivsed ja kvantitatiivsed uurimismeetodid.
Samuti uuriti praktiliste tööde tegemise mõju füüsika ainekava õpitulemuste saavutamisel soojusjuhtivuse teemal [3]. Seda uuringut viidi läbi kasutades pedagoogilist eksperimenti. Katsetatud praktilise töö tegemine soodustas õpilaste teadmiste muutust paremuse poole. Keskenduses soojusõpetuse teemadele sooviti selgitada, milliseid probleeme näevad õpetajad soojusjuhtivuse teema õpetamisel. Uuringus osalenud õpetajad tõid välja, et peavad oluliseks praktilise töö sooritamist soojusjuhtivuse teema käsitlemisel. Samuti selgus, et antud teema õpetamiseks peaks kuluma rohkem aega, kui ainekava ette näeb. Antud uuringus küsiti ka õpilastelt arvamusi soojusjuhtivuse teema õpetamiseks. Õpilaste vastustest selgus, et tähtsal kohal on teema arusaadav selgitamine ja eluliste näidete toomine. Samuti sooviti teha igapäevaeluga seotud rühmatöid ja katseid.
Selleks, et välja selgitada, millisel määral kasutavad õpetajad tundides õppijakeskseid õppemeetodeid uue õppekava valguses ning tuua välja nende meetodite variatiivsus teostati sotsioloogiline uuring [4], mis kavandati kvantitatiivse uurimusena. Tuginedes uuringu tulemustele saab öelda, et enamus uuringus osalejaid oskasid selgitada, mida kujutab endast õppijakeskne õpe. Samuti saab välja tuua, et õpetaja kasutavad oma tundides erinevaid õppemeetodeid. Leidus meetodeid, mida füüsikaõpetajad kasutavad harva nagu „õpilased koostavad füüsikateemalisi mänge“, „lasen õpilastel ise filmida videosid“, „lasen mängida rollimänge“, „lasen õpilastel kaaslaste tööd tagasisidestada ja hinnata“, õpilased viivad läbi lühiuurimuse“ ja „korraldan töötubasid“. Samas tuli uuringus välja, et õpetajad kasutavad palju traditsioonilist õpet. Kõige rohkem kasutatakse meetodit „arendan vestlust“ ja „toon õpilastele elulisi näiteid“. Füüsika õpetajad püüavad õpilastele eelkõige anda mõtlemistandvaid tegevusi, mille käigus on õppuril ise vaja jõuda järeldustele, samas aga tundub, et ei julgeta proovida teha midagi teisiti ja veel loovamalt asjale läheneda. Õpetajad on kindlal seisukohal, et õpilasi motiveerivad rohkem füüsikat õppima isetegemise võimalused.
Pedagoogiliste eksperimentide kohta tasub välja tuua kaks uuringut, mille käigus katsetati kahte õppijakeskset meetodit. Mõlemas rühmas võrreldi eksperimentaal- ja kontrollrühmade tulemusi. Ühes nendest uuringutest vaadati õpilaste koostatud ülesannete mõju põhikooli füüsika ainekavas sätestatud õpitulemuste saavutamisele elektrivoolu teema näitel [5]. Uuringust selgus, et õpilaste õpitulemused, kes ise koostasid arvutusülesandeid, olid paremad. Leiti ka see, et ülesannete koostamine motiveeris õpilasi füüsikat õppima ning leiti, et selle meetodi abil süvenetakse teemasse rohkem, mõeldakse läbi lahenduskäik, iseseisva töö käigus saab õpitav paremini selgeks, meetod pakub vaheldust ja on huvitav. Teises samalaadses uuringus katsetati loodusteadusliku mõtlemisviisi arendamise võimalusi põhikoolis füüsikaliste probleemülesannete lahendamise abil [6]. Selleks koostati probleemülesandeid, lahendati neid ning kontrolliti õpitulemusi ja küsiti õpilaste arvamust selle meetodi kohta. Probleemõppe meetodil õppinud õpilased tõid välja õppemeetodi positiivse iseloomu õppeprotsessile.
Õppijakesksete õppemeetodite alla kuulub ka lugemine ja loetu analüüs. Selleks, et uurida ka neid võimalusi füüsika tundides teostati lõimitud uuring, kus katsetati populaarteaduslike artiklite kasutamist [7], [8] . Uuring oli planeeritud mitmetel tasanditel: õpilaste praktiline töö ja mõttepilvede koostamine ning nende hindamine, töölehtede ja tagasiside küsimustike täitmine ja õpetajate arvamuse küsimine. Vaatluse ja hilisemate tulemuste analüüsi kaudu sai selgeks, et õpilastel puudub varasem kokkupuude ja kogemus artiklite süstematiseerituma tööga loodusainete tundides. Sellest hoolimata suhtuvad õpilased sedalaadi ülesannete tegemisesse tundides positiivselt. Õpilased leidsid, et populaarteadusliku kirjandusega töötamine võib lihtsustada ja parandada nende ainest arusaamist. Suurem osa vastanud õpilastest hindas artiklite kasutamise õpitegevuses huvitavaks ning vajalikuks.
Ühe uuringu raames sooviti välja selgitada, kuidas mõjutab AHHAA Teaduskeskuse külastamine ja külastuse ajal teemakohase töölehe kasutamine õpilaste teadmiste taset [9]. Selleks loodi gümnaasiumi III kursuse teemat „Valguse ja aine vastastikmõju“ hõlmav ja AHHAA Teaduskeskuse eksponaatide abil rakendatav õppematerjal (tööleht). Esmalt läbiti õpilastega antud teema 12 õppetunni jooksul. Seejärel sooritati eeltest ning pärast teaduskeskuse külastust täideti järeltest koos ankeetküsimustikuga. Uuringust selgus, et töölehe täitmine aitas õpilastel paremini mõista teema „Valguse ja aine vastastikmõju“ raames koolitunnis õpitut. Huvitava faktina ilmnes see, et õpilased, kellele oli teaduskeskuses toimunud tegevus meelepärane, saavutasid ka suurema tõenäosusega paremaid tulemusi. Toimunud õppekäik aitas materjali paremini meelde jätta ning õppesisu paremini mõista, mis viis ka paremate tulemusteni.
Üheks traditsiooniliseks läbivaks teemaks FI KFKs on erinevate ainete lõimingu võimalused. Üheks selliseks uuringuks oli magistritöö, mille raames püüti hinnata geograafia ja füüsika ainete integratsiooni võimalusi [10]. Õpilaste arvamustest ilmnes, et geograafia ja füüsika seotus on väike, õpetajad pidasid seda suuremaks. Nii õpetajad kui ka õpilased pooldavad ainete suuremat sidumist, aga ei pea seda oluliseks. Samas pedagoogilises eksperimendil osalenud õpilased tõid välja, et nende huvi tõuseks ainete sidumisel ja nad tajuvad metateemade haakuvust mõlema ainega ja paigutavad seotud teemad sarnaselt.
Selleks, et mitmekesistada oma õpetamisrepertuaari ja motiveerida õppijad füüsikat õppima, peab õpetaja arvestama mitmete komponentidega, ka õpilaste eelteadmistega ja oskustega. Ühe uurimusena sooviti uurida õpilaste graafiliselt esitatud informatsiooni lugemise ja graafiku koostamise oskust [11]. Siin uuriti, kuidas pakutav algoritm mõjutab graafilise informatsiooni lugemisoskust ja mõistmist füüsika tunnis. Töös vaadati, milliste graafiliste ülesannete lahendamise protsessidega on õpilastel kõige rohkem probleeme. Selgus, et õpilastel on järgmisi probleeme: telgedele omistatakse valesid füüsikalisi suuruseid ja ajatelje nullväärtusele ei omistata protsessi alguse hetke, graafikut lugedes ei loeta mitte jaotiseid vaid neid eristavaid jooni, ei arvestata keha seismist keskmise kiiruse arvutamisel. Graafiku joonestamisel olid põhiliseks veaks graafiku punktide sujuva ühendamise asemel kandilise sik-saki tehnika kasutamine. Kõige sagedamini tehtud sisuline viga oli graafiku lõppu kiiruse liialt suure tõusu või languse märkimine. Uurimustöös töötati välja algoritm, mis aitaks õppijatel … oskusi parandada ning hinnati selle toimimist. Selgus, et algoritm aitab eelkõige keskmise ja kõrgema keerukusastmega ülesannete puhul.
Lõpus tutvustatakse uuringut, mille eesmärgiks oli teha selgeks, millised tunnused on õpilaste arvates huvitaval füüsika tunnil [12]. Uurimuse tulemustest järeldus, et õpilaste arvates muudab füüsika tunni huvitavaks katsete tegemine, õpetaja oskus hästi õpetada ja õpilastega suhelda, seostamine igapäevaeluga, videote ja filmide vaatamine, uue informatsiooni saamine ning erinevate õppemeetodite kasutamine. Küsimustikule vastanud õpilased peavad õpetaja oskusi ja iseloomu väga oluliseks. Nende sõnul loob õpetaja vajaliku keskkonna ja meeleolu, õpetaja suhtumisel õpetatavasse ainesse on oluline roll õpilaste suhtumise kujundamisel.
Allikad:
[1] Orula, A., 2015. Gümnaasiumi riikliku õppekava järgsete praktiliste tööde ja demonstratsioonkatsete läbiviimine füüsika tundides. Magistritöö, TÜ, Loodus- ja tehnoloogiateaduskond.
[2] Alli Kaarama, magistritöö, 2014. Füüsikaõpetajate oskused uurimistööde juhendamiseks. Magistritöö, TÜ, Loodus- ja tehnoloogiateaduskond.
[3] Lõo, M. magistritöö, 2014. Praktiliste tööde tegemise mõju füüsika ainekava õpitulemuste saavutamisel soojusjuhtivuse teema näitel. Magistritöö, TÜ, Loodus- ja tehnoloogiateaduskond.
[4] Järvpõld, R. magistritöö, 2015, Õppijakesksete õppemeetodite kasutamine füüsika tundides III ja IV kooliastmes. Magistritöö, TÜ, Loodus- ja tehnoloogiateaduskond.
[5] Vahar, E., 2015. Õpilaste koostatud ülesannete mõju põhikooli füüsika ainekavas sätestatud õpitulemuste saavutamisele elektrivoolu teema näitel. Magistritöö, TÜ, Loodus- ja tehnoloogiateaduskond.
[6] Peeter Jõeloo, 2015, Loodusteadusliku mõtlemisviisi arendamine põhikoolis füüsikaliste probleemülesannete lahendamise abil. Magistritöö, TÜ, Sotsiaal- ja haridusteaduskond.
[7] Tarv, T., 2015. Populaarteadusliku ajakirja kasutamisvõimalused füüsika tunnis. Magistritöö, TÜ, Loodus- ja tehnoloogiateaduskond.
[8] Rebane, K., 2015, Põhikooli kolmanda kooliastme (8.-9. klass) õpilaste loodusteaduslike ainete põhised populaarteaduslikud lugemisharjumused. Bakalaureuse töö, TÜ, Sotsiaal- ja haridusteaduskond.
[9] Raudla, E., Gümnaasiumiõpilaste optika-alaste teadmiste kujundamine AHHAA Teaduskeskuses kasutatava õppematerjali rakendamisel. Magistritöö, TÜ, Loodus- ja tehnoloogiateaduskond.
[10] Mitt, M., 2015. Geograafia ja füüsika ainete integratsiooni võimalused Rõngu kooli näitel. Magistritöö, TÜ, Loodus- ja tehnoloogiateaduskond.
[11] Mihailišina, J., 2014. Õpilaste graafilise informatsiooni lugemise ja kujutamise oskus füüsika tunnis (Tartu Jaan Poska Gümnaasiumi näitel). Magistritöö, TÜ, Loodus- ja tehnoloogiateaduskond.
[12] Timakova, K. 2015. Huvitava füüsika tunni tunnused põhikooli õpilaste arvamusel. Bakalaureuse töö, TÜ, Sotsiaal- ja haridusteaduskond.
Astronomy of gravitational waves
Peeter Tenjes
Füüsika Instituut, Tartu Ülikool; Tartu Observatoorium
Sõltumata sellest, millised teadusavastused meid käesoleval aastakümnel veel ees ootavad, on selle aastakümne üks väljapaistvamaid avastusi kahtlemata gravitatsioonilainete (GL) detekteerimine.
Euroopa Kosmoseagentuuri (ESA) visioonis aastateks 2015-2025 on gravitatsiooni olemuse uurimine ESA tulevase tegevuse üks peasuundadest. Küllaltki tõenäoliselt on GL astronoomia ühe tulevase suure satelliidiprojekti põhiteema.
Suurema osa informatsioonist astrofüüsikaliste objektide kohta oleme saanud elektromagnetkiirguse vahendusel. Sellel on omad head ja halvad küljed. GL vahendusel saadaval informatsioonil on samuti omad head ja halvad aspektid. Ent GL vahendusel saadav informatsioon täiendab suurepäraselt elektromagnetkiirguse abil saadavat infot.
Erinevad kosmoses toimuvad sündmused tekitavad erineva lainepikkusega gravitatsioonilaineid. Lisaks, isegi sarnaste lainepikkustega signaalide kujud võivad erinevatel sündmustel olla üsna erinevad. Seetõttu on oluline registreerida GL-d väga täpselt ja võimalikult mitmetel lainepikkustel.
Olulisemad GL tekitavad sündmused ja neile vastavate lainepikkuste orienteeruvad vahemikud on:
- Suur Pauk, λ ≃ 1021 − 1026 m
- kahe ülimassiivse musta augu kokkupõrge, λ ≃ 1012 m
- kahe valge kääbuse kokkupõrge, λ ≃ 1012 m
- tähesarnase objekti langemine ülimassiivsesse musta auku, λ ≃ 1011 m
- kahe tavamassiga musta augu kokkupõrge, λ ≃ 109 − 106 m
- kahe neutrontähe kokkupõrge, λ ≃ 108 − 105 m
- üksiku asümmeetrilise neutrontähe pöörlemine, λ ≃ 106 m
- supernoova (asümmeetriline) plahvatus, λ ≃ 105 m
Nendest sündmustest lähtuvate GL detekteerimine ja vastavate signaalide analüüs võimaldab näiteks uurida galaktikate väga väikeste siseosade ehitust, neutrontähtede aine olekut, väga massiivsete tähtede sisemusi, supernoovade plahvatuste arengut ja palju muud.
Lugemiseks:
1. Abbott, B. P., et al. , 2016, Observation of Gravitational Waves from a Binary Black Hole Merger, Phys. Rev. Lett. 116, 061102.
European Space Agency - opportunities for teachers
Janet Laidla, Kadri Tinn
Tartu Ülikooli muuseum
Euroopa Kosmoseagentuuri üheks tegevusvaldkonnaks on loodus- ja tehnoloogiaõppe toetamine üldhariduskoolis. Neid tegevusi võib põhijoontes jagada kolmeks: õpetajate koolitus; õppematerjalide väljatöötamine ning erinevate konkursside korraldamine. Tegevust koordineerib European Space Education Resource Office (ESERO), millel on hetkel harukontorid üheksas liikmesriigis. Ideaalis näeb agentuur, et tulevikus on igas liikmesriigis oma kontor (näiteks hetkel on Põhjamaadel ja Soomel ühine). Kontori ülesanne on korraldada liikmesriigi õpetajate koolitust, kohaldada ja vahendada õppematerjale ning töötada ise välja uusi õppematerjale.
Ettekande alguses tutvustame õpetajatele mõeldud kursuseid, erinevaid õppematerjale ning räägime pisut ka erinevatest konkurssidest. Kuna õpetajatele mõeldud kursustel vaheldus teooria praktikaga, siis viime ettekande teises osas läbi ka lühikese töötoa, millest ise Hollandis koolituse osaledes osa saime.
Lingid ESA materjalidele:
- Üldine teave ja uudiste voog: http://www.esa.int/Education
- Uued Rosetta missiooniga seotud õppematerjalid: http://www.esa.int/Education/Teach_with_Rosetta
- Laiem valik õppematerjale, kursused ja konkursid: http://www.esa.int/Education/Teachers_Corner
On how to gain, give and apply knowledge in astronomy
Tiit Sepp
Tartu Observatoorium
Ettekandes käsitletakse Tartu Observatooriumi, TÜ Teaduskooli, MTÜ Stellaariumi ja EFS tegevusi seoses Astronoomia õppe ja õpitu rakendustega. Ettekande võib tinglikult jagada kaheks.
Üks pool keskendub astronoomia õppele, kus tutvustatakse põgusalt astronoomia õppimiseks olemasolevaid lahendusi TÜ Teaduskooli kaugõppekursus, Tartu Observatooriumi olemasolevad ja tulevad aktiivõppeprogrammid, õpetajate täiendõppevõimalused ja potentsiaalsed uurimistööde juhendamised.
Teises osas räägime astronoomiaga seotud võistluslikumast küljest, kuidas on astronoomiavõistlused üles ehitatud, mis on uut sellel aastal ja mis plaanid tulevikus. Räägime nii sel aastal esmakordselt toimunud astronoomiaviktoriin "Pulsarist", Astronoomia lahtisest võistlusest, käesoleval aastal esmakordselt toimuvast Eesti-Tšehhi maavõistlusest kui ka Eesti laste esinemisest üleilmsetel olümpiaadidel.
Annotatsioon laekub varsti.
Annotatsioon laekub varsti.
Plasmonic effects in SNOM tips: experiment and numerical simulations
Viktor Palm, Ardi Loot, Mihkel Rähn, Joonas Jäme, Vladimir Hižnjakov
Tartu Ülikooli Füüsika Instituut
Teatud tingimustes on metalliga kaetud kooniliselt kitseneva otsaga ning valguse lainepikkusest väiksema väljundavaga (SNOM otsikuga) varustatud multimoodilisest optilisest fiibrist läbiläinud valguse jaoks vaadeldav nn. “mesoskoopiline spektraalmodulatsiooni efekt” (MSM) [1]. See efekt on seletatav interferentsiga väikese arvu eri fotoonsete moodide vahel, nagu oli varem demonstreeritud kahemoodilise optilise fiibri näitel [2]. SNOM otsik mängib MSM efekti puhul moodide filtri rolli.
MSM efektil põhineva “kahemoodilise” eksperimentaalmetoodika [1] abil on varem uuritud mooddispersiooni mitmes kõverdatud tüüpi SNOM otsikus, mis on kaetud kahe metallikihiga: 20 nm paksuse Cr kihi peale on kantud veel 200 nm paks Al kiht [3,4]. Leitud mooddispersioon oli palju suurem ja vastasmärgiline võrreldes fiibersaba (kvartsfiibrile omase) mooddispersiooniga, mida käsitlesime märgina mood-selektiivsest sidestumisest footonite ja metallkatte pinnaplasmonite vahel. [3,4]. Tundus loogiline eeldada, et Al kihi asemel Au kihi kasutamine peaks suurendama plasmoninteraktsiooni ja selle mõju mooddispersioonile SNOM otsikus. Kuid uued eksperimendid Cr/Al ja Cr/Au katetega sirgete SNOM otsikutega ei näidanud nendel olulist mooddispersiooni erinevust.
Et paremini mõista elektromagnetergastuste levimist SNOM otsikutes, me alustasime numbriliste simulatsioonide tegemisega Novotny ja Hafneri teooria [5] põhjal. Esitamisele tulevad mõned esialgsed jätkuva töö tulemused. Praegu tõenäoliseks osutuva järelduse kohaselt, on metallkatte ja kvartsi piirpinnal genereeritavate eri pinnaplasmon polariton moodide jaoks kõige olulisema tähtsusega just õhuke (20 nm) kroomi kiht. Tüüpiliselt, vaid väga väike osa elektromagnetvälja energiast jõuab välise (kas Al või Au) metallkihini, mis seletab selle kihi väikest mõju SNOM otsikutes vaadeldud mooddispersioonile.
Kuigi kroomi vahekiht paistab olevat tehnoloogiliselt vajalik, oluluiselt õhema Cr kihi kasutamine võiks olla lahenduseks, mis võimaldaks reaalselt vaadelda materjali-tundlikke välise metallikihi efekte. Sellised eksperimendid võiksid pakkuda täiendavat kontrolli meie MSM katsetes vaadeldud efektide pinnaplasmon-interpretatsioonile.
[1] M. Rähn, M. Pärs, V. Palm, R. Jaaniso, V. Hizhnyakov, Mesoscopic effect of spectral modulation for the light transmitted by a SNOM tip, Opt. Commun. 283 (2010), 2457–2460.
[2] P. Hlubina, Experimental demonstration of the spectral interference between two linearly polarized modes at the output of a fibre waveguide excited by a low-coherence source, J. Mod. Opt., 43 (1996), 1745-1752.
[3] V. Palm, M. Rähn, V. Hizhnyakov, Modal dispersion due to photon-plasmon coupling in a SNOM tip, Opt. Commun. 285 (2012), 4579–4582.
[4] V. Palm, M. Rähn, J. Jäme, V. Hizhnyakov, Mesoscopic effect of spectral modulation for the light transmitted by a SNOM tip, Proc. SPIE 8457 (2012), 84572S.
[5] L. Novotny, C. Hafner, Light propagation in a cylindrical waveguide with a complex, metallic, dielectric function, Phys. Rev. E 50 (1994), 4094–4106.
Urmas Hõrrak*, Jaan Salm, Kaupo Komsaare, Aare Luts, Marko Vana & Hannes Tammet
Keskkonnafüüsika labor, Tartu Ülikooli Füüsika Instituut, W. Ostwaldi tn 1, Tartu
Kokkuvõte: Käesolevas töös esitatakse uus meetod, mille abil saab katseliselt leida atmosfääriõhus sisalduvate kergete ioonide kontsentratsiooni määravad parameetrid, nimelt õhus pidevalt toimuva ja ioone tekitava ionisatsiooni intensiivsuse ja ioonide kadumiskiirust määrava neelu väärtused. Esitatav meetod põhineb üldiselt tunnustatud õhu kergete ioonide tasakaalu- ja dünaamikavõrranditel ja eeldusel et õhu kerged ioonid on saavutanud oma tasakaalulise kontsentatsiooni. Kirjeldatava meetodi abil leitud tulemuste põhjal saab väita et mõlema otsitava parameetri väärtused on mõistlike väätustega. Meetodi kõlblikkuse tõestuse kõrval saab uueks tulemuseks pidada ka seda et nii ionisatsiooni intensiivsus kui ioonide neel osutuvad olevat väga muutlikud, nende väärtused võivad juba mõne tunni jooksul muutuda mitmekordselt.
Uurimustöö ainese tutvustus
Õhu kergete ioonide dünaamika klassikaline käsitlus on esitatud monograafias Israël (1970). Selle siin olulise sisu saab kokku võtta ioonide kontsentratsiooni dünaamikat kirjeldava võrrandiga (1)
, (1)
kus c on õhu kergete ioonide kontsentratsioon, t on aeg, I on õhus aset leidva ionisatsiooni intensiivsus, α on kergete ioonide vastastikust rekombinatsiooni kirjeldav koefitsient, ja Sion on parameeter, mis kirjeldab kergete ioonide kadu muudel protsessidel, nn ioonide neel. Eeldusel et kerged ioonid on saavutanud oma tasakaalulise kontsentatsiooni, saab võrrandi (1) kirja panna kujul (2)
, (2)
kus c¥ tähistab ioonide tasakaalulist kontsentratsiooni. Õhus tavaliselt kehtivate tingimuste korral (c, I ja Sion tavaliste väärtuste korral) tekib tasakaaluline kontsentratsioon mitte aeglasemalt kui ca 5 min jooksul. Järelikult, võrrandid (1) ja (2) on ioonide kontsentratsiooni kirjeldamiseks-arvutamiseks piisavad juhul, kui ionisatsiooni intensiivsuse ja/või neelu muutlikkust määravad protsessid ei ole liiga kiired, nende muutlikkuse karakteristlik aeg peab olema suurem kui ca 5 minutit. Olemasolevate teadmiste põhjal (vähemalt tavaliselt) nii on, seega on süsteem võrranditest (1) ja (2) igati sobilik.
Nüüd oluline küsimus et milleks see eeltoodu antud kontekstis üldse vaja on? Milleks on vaja mingit uut meetodit? Ionisatsiooni intensiivsuse mõõtmise klassikaline meetod oli kasutusel juba ligikaudu saja aasta eest, meetodi abil saadud tulemuste eest sai V.F. Hess 1936. aastal Nobeli füüsikapreemia. Klassikaline meetod kasutab ionisatsiooni(mõõtmise)kambrit. Vahepealsete aastate jooksul on see meetod jäänud põhijoontes samaks, täiustused puudutavad eelkõige mõõtmiste ja andmehõive automatiseerimist. Veel mõnekümne aasta eest polnud meetodi radikaalseks muutmiseks ka kriitilist vajadust, kuna ionisatsiooniintensiivsuse täpsed väärtused polnud niiväga olulised. Tolle aja teooriad said enamvähem hakkama ka ilma nendeta. Nüüd on olukord märgatavalt muutunud. Tekkinud on vajadus õhus leiduvate osakeste täpsema kirjeldamise järele. Nende osakeste (aerosool) tekkimise ja arengu selgitamisel on ionisatsioon ioonide poolt juhitava uute osakeste tekke (nukleatsiooni) määravaks faktoriks, ja tema intensiivsuse õiged väärtused on vajalikud näiteks selleks, et aerosooli arengut õigesti modelleerida. Seniste teadmiste alusel on seda parameetrit käsitletud nii et tema väärtuse määramiseks piisab ühest arvust, mis kehtib laialdase piirkonna jaoks. Tegelikult sõltub maalähedases õhukihis toimiv ionisatsioon nii konkreetsest kohast (sealhulgas taimkatte iseloomust), ajast, ilmastikutingimustest kui ka mitmest muust (osaliselt tundmatust) tegurist. Tegelikult on ionisatsioon ka vägagi muutlik. Uute vajaduste tõttu on arendatud ka uusi meetodeid, kuid need meetodid rajanevad olulises osas teatavatel täiendavatel eeldustel, need eeldused väljuvad ioonide dünaamika (üldtunnustatud) käsitlusest. Mõne sedalaadi uue meetodi abil on saadud ionisatsiooniinensiivsuse jaks selliseid väärtusi, mis tunduvad lihtsalt uskumatud (mõned tulemused on ära toodud allpool). Seega oleks tarvis meetodit, kus oleks võimalikult vähe (täiendavaid) eeldusi. Nagu eespool mainitud, on meie pakutav meetod üks selline.
Järgnevalt kommenteeritud lühikokkuvõte varasemates töödes saadud (mõõte)tulemustest. Monograafia Israël (1970) sisaldab kokkuvõtte varasematest tulemustest (Tabel 21, kuni aastani 1957). Ionisatsiooniintensiivsuse väärtused asuvad vahemikus 1.5 kuni 35.5 cm−3s−1. Töös Dhanorkar & Kamra (1994) mõõtsid autorid ionisatsiooni 4 päeva jooksul Indias. Autorid täheldasid et ionisatsioon omab märgatavat ööpäevast käiku. Suurimad väärtused (117 cm−3s−1) saadi varahommikul, vähimad väärtused aga keskpäeval (2.7 cm−3s−1). Ionisatsiooni märgatavat ööpäevast käiku täheldati ka töödes Prasad et al. (2005) ja Ragini et al. (2008), samuti Indias tehtud mõõtmiste tulemuste põhjal. Neis töödes leiti ka seda et ionisatsioon sõltub kõrgusest maapinnast, esmaseks põhjuseks on see et radooni kui ionisatsiooni põhjustavat olulist tegurit on maapinna lähedal rohkem. Töös Laakso et al. (2004) uuriti ionisatsiooni Soome metsas, kasutades kahte erinevat meetodit. Üheks meetodiks oli ionisatsiooni arvutamine, lähtudes ioonide ja aerosooliosakeste mõõdetud kontsentratsioonidest ja teise meetodi puhul leiti ionisatsioon, kasutades taustkiirguse ja radooni kontsentratsiooni mõõdetud väärtusi. Ionisatsiooniintensiivsuse jaoks leitud keskmised väärtused sõltusid meetodist: esimesel meetodil saadi 2.6 ioonipaari cm−3s−1 ja teisel meetodil 4.5 ioonipaari cm−3s−1. Esimesel meetodil saadud tulemus on tõenäoselt alahinnatud, sest isegi merel, kus pinnasest pärinevat radooni ei ole, on ionisatsiooni jaoks mujal leitud väärtused ligikaudu sama väärtusega kui metsas, kus vähemalt mingit mõju avaldab ka pinnasest pärit radoon. Põhjus(ed), miks esimesel meetodil saadi alahinnatud väärtusi, on jäänud lõpuni välja selgitamata.
Töös Hõrrak et al. (2008) uuriti metsas toimuvaid osakeste tekke protsesse ja leiti samuti ionisatsiooniintensiivsuse ja kergete ioonide neelu hinnangulised väärtused. Neelu keskväärtused sõltusid (muu hulgas) sellest, kas vastaval päeval toimus ka uute osakeste intensiivne tekkimine (nn “puhang” või “nucleation burst”) või puhangut ei olnud. Puhangupäevadele iseloomulik neel oli keskmiselt 0.005 s−1, muudel päevadel aga 0.01 s−1. Ionisatsiooniintensiivsuse keskväärtuseks 2 m kõrgusel maapinna kohal leiti ligikaudu 6 ioonipaari cm−3s−1. Töös Hirsikko et al. (2007) teostatud ioonitekke uuringutel leiti et vaadeldud ajavahemikul varieerus ioonitekke kogukiirus vahemikus 4.2 – 17.6 cm−3s−1. Kasutati meetodit, mille aluseks oli ioniseeriva(te) kiirgus(t)e vahetu mõõtmine. Lisaks leiti et keskeltläbi oli ioonitekkes radooni osa umbes 11%. Töös Franchin (2009) kasutati samuti 222Rn ja gammakiirguse vahetuid mõõtmisi ja ionisatsiooniintensiivsus arvutati nende mõõtmiste tulemustest. Hyytiälä metsas tehtud töö tulemuseks olid väärtused vahemikus 5.9–10.9 ioonipaari cm−3s−1, keskväärtuse ja standardhälbe kaudu avaldatult aga 9.4 ± 1.7 cm−3s−1. Kui kasutati eespool nimetatud esimest meetodit (ioonide ja aerosooliosakeste kontsentratsioonide kaudu arvutamist), olid saadud väärtused (jällegi) väiksemad, vastavalt 2.2–4.9 ioioonipaari cm−3s−1 ja keskmiselt 3.3 cm−3s−1. Erinevuse põhjused on lõpuni lahti seletamata, selgituseks on pakutud seda et ionisatsiooniprotsessid on mõnes mõttes halvasti tuntud ja/või et aerosooliosakeste hulgal põhineva neelu arvutusvalemid pole ikka päris õiged. Töös Tammet et al. (2006) pakuti erinevuse selgitamiseks uus hüpotees, nimelt et märkimisväärne osa ioonide neelust on põhjustatud nende ladestumisest metsa okastele, lisaks käsitleti võimalikku tegurit et põhjustatuna (suure) õhuniiskuse ja mõõtmisprotsessi vastasmõjust võib aerosooliosakeste mõõdetud suurusjaotus erineda tegelikust suurusjaotusest. Uute tegurite arvestamisega korrigeeritud ionisatsiooni jaoks saadi 2 m kõrgusel 5.6 ±0.8 ioonipaari cm−3s−1 ja 14 m kõrgusel 3.9±0.2 cm−3s−1.
Varasemate tulemuste vaatluse kokkuvõtteks võib väita et erinevatel mõõtmistel (erinevatel meetoditel) leitud väärtused võivad olla vägagi erinevad, kusjuures põhjus(ed), millest on need erinevused tingitud, on endiselt suures osas lahti seletamata. Erinevuste põhjuste leidmist raskendab ka asjaolu et kasutatavad meetodid sisaldavad pea alati (lisa) eeldusi, nt valemit, mille alusel arvutatakse bilansivõrrandi rakendamiseks vajalik neel, kasutades selleks aerosooliosakeste mõõdetud parameetreid. Seega on (põhimõtteliselt) uued (vähesemate eeldustega) meetodid igati tervitatavad.
Uue meetodi tutvustus
Meie siin pakutav uus meetod baseerub vaid kergete ioonide tasakaalu- ja dünaamikavõrranditel (1) ja (2) (mis on üldiselt tunnustatud) ja eeldusel et õhu kerged ioonid on saavutanud oma tasakaalulise kontsentatsiooni (nagu mainitud eespool, see eeldus tavaliselt kehtib). Meetod ei sisalda mingeid eeldusi ionisatsioonikiirust I ega ioonide neelu Sion määravate sisemiste mehhanismide kohta. Seega, kui võrrandid (1) ja (2) kirjeldavad ioonide kontsentratsiooni dünaamikat piisavalt õigesti, peaks pakutava meetodi abil olema võimalik leida parameetrite I ja Sion väärtused, sõltumata nende parameetrite taga olevate protsesside iseloomust. Käesoleva töö raamides nende protsesside detaile ei uurita.
Arvutuste lihtsustamiseks teeme me alljärgnevad eeldused. Kuna ionisatsioon tekitab alati nii positiivse kui ka negatiivse (alg)iooni ja vastastikusel rekombinatsioonil kaovad korraga nii positiivme kui ka negatiivne ioon, saame seosest (2) et βo+c+ = βo–c– , kus sümbolite tähendused on samad kui võrrandites (1) ja (2), siin lisandunud ülaindeksid “ + “ ja “ – “ märgivad vastavat märki ioone (vastavat märki ioonidega toimuvaid protsesse). Lisaks võtame kasutusele sümbolid βo = (βo+ + βo–) /2 ja c = (c+ + c–) / 2. Kui võrrelda uusi sümboleid sümbolitega võrrandis (1) siis näeme et ioonide kontsentratsiooni c mõte on mõnevõrra muutunud; nüüd ja edaspidi tähistab ta eri märki ioonide keskmist kontsentratsiooni. Põhimõtteliselt sõltub ioonide vastastikuse rekombinatsiooni teguri α väärtus konkreetsete ioonide omadustest, kuid täpsemad sõltuvused on halvasti teada, seega kasutame me selle teguri jaoks üldiselt aktsepteeritud konstantset väärtust α = 1.5×10–6 cm3 s–1 (Israël 1970; Hoppel & Frick 1986). Tavalistes tingimustes on ioonide kadu määratud eelkõige viimase (neelu-)liikmega võrrandites (1) ja (2). Tavaliselt on vastastikune rekombinatsioon ioonide kao jaoks väiksema tähtsusega ja avaldab tulemustele väiksemat mõju kui neel. Seda arvestades on tema jaoks konstantse väärtuse α = 1.5×10–6 cm3 s–1 kasutamine veelgi enam õigustatud.
Meie meetodis mõõdetakse pikka toru läbinud ioonide kontsentratsiooni (joonis 1). Toru töötab kahes reziimis. 1) Toru sees ioonidele mingit sihilikku mõju ei avaldata (elektrifiltril on nullpinge), seega mõõdetakse toru lõpus (umbkaudu) sama kontsentratsiooni, mida mõõdetaks siis, kui toru üldse ei oleks. Kuna me eeldame et ioonide kontsentratsioon on tasakaalulises olekus, siis kehtib võrrand (2). 2) Toru sisendis eemaldatakse sisselülitatud elektrifiltri abil kõik õhus olevad ioonid, seega on (ideaaljuhul) vahetult elektrifiltri järel ioonide kontsentratsioon null. Kuid eemaldatakse ainult õhus juba leiduvad ioonid, ei eemaldata aga neid tegureid, mis põhjustavad ionisatsiooni (õhus leiduvad radioaktiivsed gaasid, kosmiline kiirgus jms). Seega algab filtri järel ioonide tekkimine uuesti, kuid nüüd sõltub ioonide kontsentratsioon torus oldud ajast ja allub võrrandile (1). Täpsemalt, c(t) momendil t=0 ehk vahetult pärast elektrifiltrit on võrdne nulliga (reaalselt mõõtes: mõõteriista müraga) ja c(t) momendil t=T on võrdne ioonide kontsentratsiooniga toru lõpus. T on võrdne ajaga, mis õhul koos õhus leiduvate ioonidega kulub toru läbimiseks (selle saab toru parameetritest ja õhuvoolu kiirusest arvutada) ja väärtus c(T) on vahetult mõõdetav. Kui elektrifiltril on nullpinge, mõõdetakse toru lõpus ümbritsevas õhus leiduvate ioonide kontsentratsiooni c¥ (vt võrrandist (2)); seda mõistagi eeldusel et osa ioone ei kao toru seintele ja/või ei kao mõnel muul mõõtesüsteemist tingitud põhjusel. Õnneks saab mõõtesüsteemist põhjustatud ioonide kao eelnevate eksperimentide käigus leida ja edaspidi saab selle kao ellimineerida.
Käesoleva meetodi raamides lahendatakse võrrandsüsteem (1), (2) numbriliselt (numbrilise iteratsiooni abil). Meenutame, otsitavad on I ja Sion , suurused c¥ ja c(T) on aga katse käigus vahetult mõõdetavad. Numbrilise arvutuse skeem võrrandi (1) lahendamiseks on üldjoontes järgmine. 1) Valitakse dt sobivalt väike väärtus (0.1 s on üldiselt piisav). 2) Määratakse c momendil t = 0 (ideaaljuhul null, praktiliselt võrdne mõõteseadme testimisel leitud müraväärtusega). 3) Korratakse arvutust c := c + (I – αc2 – Sionc) dt kuni t=T. Võrrandi (1) lahendit võib vaadelda funktsioonina c(t) = f (c0, I, Sion, t).
Seega oleme me numbrilise arvutusega leidnud konkreetsete algandmetega sobiva c(t). Otsitavateks (algandmeteks) on I ja Sion, c(T) ja c¥ on aga teada (need on mõõdetud). Seega võib edasise ülesande panna kirja võrrandüsteemina (3)
Eespool oli detailselt näidatud, kuidas leida võrrandi (1) numbrilise integreerimise abil c(t). Sellele vastav mõõdetud suurus on c(t=T). Kui numbriliselt leitud ja mõõdetud väärtused on piisavalt lähedased, võibki ülesande lahendatuks lugeda ja numbrilisel lahendamisel kasutatud on I ja Sion väärtused on just need, mida me otsime. Kui numbriliselt leitud ja mõõdetud väärtused ei ole piisavalt lähedased, minnakse iteratsiooni järgmisele sammule, mida korratakse seni, kuni numbriliselt leitud ja mõõdetud väärtused saavad lähedasteks. Seda protsessi võib illustreerida järgmise näitega. Alustagem iteratsiooni I ja Sion (peaaegu) suvalistest väärtustest, näiteks I =5 cm–3s–1 ja Sion=0.1 s–1. Kõigepealt lahendatakse süsteemi (3) esimene võrrand, integreerides võrrandit (1) ajavahemikus t=0 kuni t=T=10 s (10 s on aeg, mis kulub õhul toru läbimiseks). Tulemuseks on arvutatud c(t=T). Seda väärtust võrreldakse mõõdetud väärtusega c(T). Kui arvutatud c(t=T) ja mõõdetud c(T) pole piisavalt lähedased, muudetakse sobivas suunas I väärtust. Kasutades I uut väärtust ja mõõdetud c¥, leitakse süsteemi (3) teisest võrrandist uute tingimustega sobiv Sion väärtus: Sion = I / c¥ – αc¥. I ja Sion uued väärtused asetatakse süsteemi (3) esimesse võrrandisse ja protsess kordub.
Katseseadme ülesehitus on kujutatud joonisel 1. Kasutatakse 5 m pikka tsinkplekist valmistatud ruudukujulise ristlõikega toru. Õhk ja selles leiduvad ioonid tõmmatakse läbi toru ioonide mõõtjasse, õhk läbib toru ligikaudu 10 sekundiga. Toru löbinud ioonide mõõtmiseks kasutati Füüsika Instituudi keskkonnafüüsika laboris välja töötatud seadet SIGMA (Tammet, 2011). Toru sees toru selle otsa lähedal, kust õhk siseneb torusse, asub traatvõrgust valmistatud kolmekihiline elektrifilter. Elektrifiltri äärmised kihid on alati ühenduses plekktoruga ja elektrifiltri keskmise kihi pinget lülitatakse vastavalt etteantud programmile. Siin kirjeldatud katsetes kasutati 10-minutilist tsüklit, kus 5 minuti jooksul oli filtril nullpinge ja järgneva 5 minuti jooksul ioonide eemaldamiseks piisav pinge. Sobiva pinge valikuks tehti rida katseid. Kui pinge on liiga madal, pääsaeb osa ioone elektrifiltrist läbi, kui aga liiga kõrge, võib tekkida filtrisisene koroneerimine ja mõned muud segavad efektid. Optimaalseks pinge väärtuseks osutus olevat 150 V. Katsed viidi läbi Tähe tn 4 füüsikahoone katusealuses ja hiljem ka Füüsikumi tehnoruumis.
Tulemuste kokkuvõte
Käesolevas tööd on välja pakutud ja testitud õhu ioonide kontsentratsiooni määravate võtmeparameetrite eksperimentaalse määramise uus meetod. Meetodi teooria baseerub ainult ioonide dünaamika üldiselt tunnustatud võrranditel ja eeldusel et ümbritsevas õhus on ioonide kontsentratsioon saavutanud oma tasakaalulise väärtuse. Mingeid muid ioonide dünaamika võrrandi väliseid eeldusi pole tehtud. Meetodi testimisel saadud aegridade näidis on esiatud joonisel 2. Kõigi meetodi abil saadud parameetrite väärtused on mõistlikes piirides. Leiti ka, et kõik parameetrid on üsnagi varieeruvad. Ümbritseva õhu kergete ioonide kontsentratsioon varieerus piirides 400 cm−3 kuni 1700 cm−3. Sedalaadi variatsioone on täheldatud ka varem, konkreetsel juhul võis olla põhjuseks ionisatsiooni põhjustava radooni kogunemine ajal, kui ruumi ventilatsioon oli nõrgem. Ionisatsiooniintensiivsus varieerus piirides 9 cm−3s−1 kuni 21 cm−3s−1. Variatsiooni sedavõrd suur ulatus pole üllatav, kui arvestada radooni kogunemisest tingitud mõju. Kergete ioonide neelu väärtused olid vahemikus 0.005 s−1 kuni 0.025 s−1. Kokkuvõttes võib järeldada et pakutud meetodi testimise tulemused tõestavad meetodi kasutuskõlblikkust.
Tänuavaldused
Töö tegemist toetas ETF uurimistoetustega nr 8342 and 8779, toeks oli ka Eesti Teadusagentuuri projekt IUT20-11.
Viited
Dhanorkar, S., and A. K. Kamra, 1994: Diurnal variation of ionization rate close to ground. J. Geophys. Res., 99, 18523–18526.
Franchin, A. 2009: Relation between 222Rn concentration and ion production rate in boreal forest. M. Kulmala, J. Bäck, T. Nieminen, A. Lauri (Editors). Proceedings of the Finnish Center of Excellence and Graduate School in “Physics, Chemistry, Biology and Meteorology of Atmospheric Composition and Climate Change” Annual Workshop 27.–29.4.2009. Report Series in Aerosol Science, 102, 105–108. Helsinki: University of Helsinki Press.
Hirsikko, A., Paatero, J., Hatakka, J., and M. Kulmala, 2007: The 222Rn activity concentration, external radiation dose and air ion production rates in a boreal forest in Finland between March 2000 and June 2006. Boreal Environment Research, 12, 265–278.
Hõrrak, U., Aalto, P. P., Salm, J., Komsaare, K., Tammet, H., Mäkelä, J. M., Laakso, L., and M. Kulmala, 2008: Variation and balance of positive air ion concentrations in a boreal forest. Atmos. Chem. Phys., 8, 655–675.
Hoppel,W. A., and G. M. Frick, 1986: Ion-aerosol attachment coefficients and the steady-state charge distribution on aerosols in a bipolar ion environment, Aerosol Sci. Technol., 5, 1–21.
Israël, H., 1970: Atmospheric Electricity, Vol. I. Israel Program for Scientific Translations, Jerusalem, 317 pp.
Laakso, L., Petäjä, T., Lehtinen, K. E. J., Kulmala, M., Paatero, J., Hõrrak, U., Tammet, H., and J. Joutsensaari, 2004: Ion production rate in a boreal forest based on ion, particle and radiation measurements. Atmos. Chem. Phys., 4, 1933–1943.
Prasad, B.S.N., Nagaraja, K., Chandrashekara, M.S., Paramesh, L., Madhava, M.S., 2005: Diurnal and seasonal variations of radioactivity and electrical conductivity near the surface for a continental location Mysore, India, Atmospheric Research, 76 (1–4), 65–77.
Ragini, N., Shashikumar, T.S., Chandrashekara, M.S., Sannappa, J., and L. Paramesh, 2008: Temporal and vertical variations of atmospheric electrical conductivity related to radon and its progeny concentrations at Mysore. Indian Journal of Radio & Space Physics, 37, 264–271.
Tammet, H., 2011: Symmetric Inclined Grid Mobility Analyzer for the Measurement of Charged Clusters and Fine Nanoparticles in Atmospheric Air. Aerosol Sci. Technol., 45:4, 468–479.
Tammet, H., Hõrrak, U., Laakso, L., and Kulmala, M. 2006: Factors of air ion balance in a coniferous forest according to measurements in Hyytiälä, Finland, Atmos. Chem. Phys., 6, 3377-3390, doi:10.5194/acp-6-3377-2006, 2006.
* Kontaktaadressid: Urmas Hõrrak, Keskkonnafüüsika labor, Tartu Ülikooli Füüsika Instituut, W. Ostwaldi tn 1, Tartu; Email: urmas.horrak@ut.ee
Palun Teid osa võtta Eesti Füüsika Seltsi üldkogu koosolekust reedel, 18. märtsil 2016.a. algusega kell 17.30 Tartus, TÜ Füüsikumi saalis (aadressil W. Ostwaldi tn 1).
Päevakorras:
- EFS juhatuse 2015.a. tegevusaruande ja majandusaruande kuulamine ja kinnitamine;
- Uute juhatuse liikmete ja volinike koosoleku (laiendatud juhatuse) liikmete valimine;
- EFS liikmeskond ja liikmemaksude arvestus.
- EFS muutuvas maailmas: arutelu.
- Kohalalgatatu.
K.Reivelt
EFS juhatuse esimees
11.03.2016
ÜLDKOGU MATERJALID
1. EFS juhatuse 2015.a. tegevusaruande ja majandusaruande kuulamine ja kinnitamine;
Eesti Füüsika Seltsi juhatuse 2015.a. tegevusaruanne
Traditsioonilised Eesti füüsikapäevad toimusid 20.–21. märtsini TÜ füüsikumis, Tartus. Reedel, 20. märtsil toimus teaduse päev, 21.märtsil toimus füüsikaõpetajate päev. Füüsikapäevade raames toimus 20. märtsil EFSi üldkogu, millel kinnitati seltsi juhatuse tegevus- ja majandusaruanne. Tööpäeva lõpetas traditsiooniline seltsiõhtu.
Füüsikapäevadel kuulutati välja EFSi aastapreemiad, mille said TÜ füüsika instituudi nanostruktuuride füüsika labor „kõrgetasemeliste teadustulemuste eest“ ja Toomas Plank „ennastsalgava töö eest füüsikumi ehituse suunamisel“. Tunnustasime ka Kadri Veendet füüsika põhikooli õpikodade korraldamise eest, Mari-Liis Jaansalu ja Jürgen Vahterit Teadusbussi töö organiseerimise ning TÜ Teaduslaagri korraldamise eest, Liivi Plumerit bioloogia õpikodade korraldamise eest, Ott Kekiševi keemia õpikodade korraldamise eest ja Eero Uustalu füüsika gümnaasiumi õpikodade läbiviimise eest.
11.–12. aprillil toimunud Eesti koolinoorte 62. füüsikaolümpiaadil sai EFSi eriauhinna (ajakirja „Scientific American“ aastatellimuse) Kristjan Kongas (Tallinna Reaalkool).
Selts oli jätkuvalt aktiivne teaduse populariseerija. Tegevust jätkas Teadusbuss Suur Vanker (www.teadusbuss.ee), korraldasime TÜ Teaduslaagrid (www.teaduslaager.ee) ja füüsikaportaalis ilmusid teadusuudised (www.fyysika.ee).
Koostöös TÜ Teaduskooliga jätkasime Seltsi poolt 2010. aastal algatatud füüsika, keemia ja bioloogia õpikodade programmi (www.fyysika.ee/opikojad).
Jätkus Seltsi töö füüsika õpikute ja digitaalsete õppematerjalidega. Füüsika e-õpikute keskkond (http://õpik.füüsika.ee) arenes oluliselt edasi, selle kasutajaskond kasvas 2015. aasta jooksul ca 10 korda. Koostöös kirjastusega Maurus valmistasime ette 7.klassi loodusõpetuse tööraamatu esimese osa (autorid Riina Murulaid, Evi Piirsalu ja Katrin Vaino) ja koostasime füüsika 8.klassi õpikut (autor Erkki Tempel).
EFS füüsikaõpetajate osakonna üldkogu toimus 21. märtsil. Uueks osakonna esimeheks valiti Hugo Treffneri Gümnaasiumi füüsikaõpetaja Siim Oks.
Füüsikaõpetajate osakond korraldas 6.-7. novembril 2015 Voore Puhkekeskuses füüsikaõpetajate sügisseminari. Osales 95 füüsika õpetajat, kahe päeva jooksul kuulasime loenguid, tegelesime praktiliste töödega ning jagasime kogemusi.
Füüsikaõpetajate osakond jätkas ka õppekäikude korraldamist Euroopa Tuumauuringute Keskusesse (CERN). Kahes rühmas osales nädalasel koolitusel kokku 23 füüsika õpetajat. Seltsi poolt koordineeris projekti Riina Murulaid. CERN’is oli meie partneriks Martti Raidal ja tema töörühm.
Füüsikaõpetajate osakond alustas 2015.a. septembrist koostöös TÜ koolifüüsika keskusega füüsikaõpetajate nädalakirja Mesilane väljaandmist. 2015.a. lõpuks ilmus 15 nädalakirja, füüsikaõpetajate tagasiside on olnud hea.
EFS Füüsika Üliõpilaste Seltsi (FÜS, http://fys.fyysika.ee) jätkas programmi Tudeng Füüsikatundi läbiviimist, kus TÜ füüska üliõpilased annavad koolides uuema aja teadusprobleeme käsitlevaid loenguid.
FÜS korraldas 30.oktoobrist 1.novembrini Voore Puhkekeskuses EFS Täppisteaduste sügiskooli. Sügiskooli korraldamisel tehti seekord koostööd Bioloogia Üliõpilaste Seltsiga. Osales üle saja üliõpilase.
FÜS oli aktiivne üliõpilaselu korraldaja TÜ füüsikumis, kui toimus suur kevadpidu, samuti viktoriinid, seminarid ja mälumängud.
FÜS osales ka Tartu Ülikooli Üliõpilasesinduse Sihtasutuse tudengiorganisatsioonide arenguprogrammis OLE ROHKEM.
Tööd jätkas keskkonnateadlikkuse programm GLOBE (www.globe.ee). Programmi uueks juhiks sai Laura Altin. 2015.a. GLOBE suvelaager oli rahvusvaheline (GLOBE Regional Learning Expedition 2015, vt www.globe.ee/GRLE2015), kui osalesid ka õpetajad ja õpilased Lätist, Venemaalt, Leedust, Soomest ja Ukrainast. Toimusid ka GLOBE traditsioonilised tegevused – GLOBE uurimistööde konkurss, õpilaskonverents ja GLOBE õpetajate sügisseminar.
Selts on jätkuvalt Euroopa Füüsikaühingu liige.
EFSi 2015.a. aastaraamat koostatakse elektrooniliselt ja see ilmub aadressil http://õpik.füüsika.ee. Aastaraamatu toimetusse kuuluvad Piret Kuusk, Helle Kaasik ja Anna Aret.
Kaido Reivelt
Silver Lätt
Andi Hektor
Taavi Adamberg
Tartus 7. veebruaril 2016. a
EESTI FÜÜSIKA SELTSI (reg. nr. 80046424) MAJANDUSARUANNE 2015
1.Eesti Füüsika Selts korraldab raamatupidamist lähtudes Eesti Vabariigis kehtivast “Raamatupidamise seadusest”. Majandusaasta algab 01. jaanuaril ja lõpeb 31. detsembril. Raamatupidamiskirjendi aluseks on majandustehingut tõendav algdokument või algdokumendi alusel koostatud koonddokument ning raamatupidamise õiend.
2.EFS raamatupidamist korraldab P&M Accounting OÜ. Osaühing kasutab raamatupidamisprogrammi Hansa Raama.
3.EFS-l on Swedbank’is kolm arvet: EFS põhiline arve, EFS Füüsika Üliõpilaste Seltsi (FÜS) arve, GLOBE projekti tegevuste arve (GLOBE).
4.EFS täitis 2015. aastal järgnevaid projekte:
|
EFS, TÜ LOTE ja TÜ Teaduskooli koostööleping õpikodade läbiviimiseks Eesti üldhariduskoolides |
|
HTM riigieelarveline eraldis (edaspidi eraldis) ühingule 2015. aastal CERN`is füüsikaõpetajate koolituse ja Eestis toimuva füüsikaõpetajate kogemusseminari läbiviimiseks |
|
SA Eesti Teadusagentuur, Teadus kooliharidusse: Teadusbussi “Suur Vanker” uute kavade ettevalmistamine ja ringreisid Eesti koolides, aktuaalseid teemasid käsitlevad füüsikatunnid ja õppekava ning e-õpikuga seotud teadusuudised 2014-2015. |
|
KIK projekt Rahvusvahelise keskkonnaprogrammi GLOBE suvelaagri läbiviimiseks. |
|
HTM sihtotstarbeline eraldis GLOBE programmi rahvusvaheliseks ja Eesti siseseks koordineerimiseks. |
|
COMENIUS programmi projekt „Motivate and Attract Students to Science: Sharing best practices in the use of attractive and effective tools and methods of science education to make teaching science more relevant and accessible to students, with the focus on sustainable development (MASS). |
5.Aruandeperioodi alguses (01.01.2015) oli EFS-il rahalisi vahendeid (eurodes)
|
2.1 |
Swedbank arvelduskontolt nr. EE052200001120073071 |
55799,48 |
|
2.2 |
Swedbank arvelduskontolt nr. EE302200221052465647 |
628,84 |
|
2.3 |
Swedbank arvelduskontolt nr. EE712200221061482514 |
0,00 |
|
|
Kokku: |
56428,32 |
6.Tulud
Swedbank’i arvelduskontole nr. EE052200001120073071 laekus majandusaasta jooksul 226539,55 eurot.
|
Tulud 2015.a. |
|
EUR |
|
HTM (CERN koolitused) |
EFS |
31956,00 |
|
HTM (GLOBE) |
GLOBE |
25600,00 |
|
KIK (Globe suvelaager) |
GLOBE |
9858,14 |
|
TÜ, õpikodade kulud |
EFS |
40108,00 |
|
Eesti Teaduste Akadeemia |
EFS |
4500,00 |
|
Teaduslaagri osavõtutasud |
EFS |
34025,00 |
|
OÜ Teadusmosaiik |
EFS |
10000,00 |
|
Sorainen 20, annetused |
EFS |
7080,00 |
|
Kirjastus Maurus |
EFS |
31491,78 |
|
Arved ja teenused (Halliday, Teadusbuss, koolitused) |
EFS |
13084,00 |
|
Liikmemaksud |
EFS |
503,00 |
|
Osavõtutasud |
EFS |
1016,00 |
|
COMENIUS |
EFS |
11095,20 |
|
Intressitulu |
EFS |
6,72 |
|
Maksed EFS arvete vahel, tagasi makstud summad |
|
6215,71 |
|
|
KOKKU |
226539,55 |
|
Kogu kreedikäive pangaarvel |
|
226539,55 |
Swedbank’i arvelduskontole nr. EE302200221052465647 (FÜS) laekus majandusaasta jooksul 1367,52 eurot. Laekumised moodustusid liikmemaksudes ja ürituste osavõtumaksudest.
|
Tulud 2015.a. |
|
EUR |
|
Liikmemaksud |
|
419,00 |
|
Osavõtumaksud |
|
479,52 |
|
Koolituskulu |
|
425,00 |
|
Väikevahendid |
|
44,00 |
|
|
KOKKU |
1367,52 |
|
Kogu kreedikäive pangaarvel |
|
1367,52 |
Swedbank’i arvelduskontole nr. EE712200221061482514 (GLOBE) laekus majandusaasta jooksul 34102,92 eurot. Laekumised moodustusid liikmemaksudes ja ürituste osavõtumaksudest.
|
Tulud 2015.a. |
|
EUR |
|
EFS, maksed kontode vahel |
|
29458,14 |
|
Osavõtumaksud |
|
2040,32 |
|
Suvelaagri korralduse toetus |
|
2600,00 |
|
Intress, raamatupidamuslik |
|
4,46 |
|
|
KOKKU |
34102,92 |
|
Kogu kreedikäive pangaarvel |
|
34102,92 |
7.Kulud
Swedbank’i arvelduskontolt nr. EE052200001120073071 läks majandusaasta jooksul välja 248242,17 eurot.
Kulutused 2015.a.
Swedbank’i arvelduskontolt nr. EE302200221052465647 (FÜS) läks majandusaasta jooksul välja 1214,01 eurot.
Kulutused 2015.a.
|
Teenus |
741,00 |
|
Toit |
417,91 |
|
Sularahakulud |
55,10 |
|
KOKKU |
1214,01 |
|
Kogu deebetkäive pangaarvel |
1214,01 |
Swedbank’i arvelduskontolt nr. EE712200221061482514 (GLOBE) läks majandusaasta jooksul välja 29139,16 eurot.
Kulutused 2015.a.
|
Sularahakulutused |
1548,23 |
|
Maksud |
5634,65 |
|
Teenus |
11458,30 |
|
Töötasud (neto) |
10265,20 |
|
Väikevahendid |
204,00 |
|
Teenustasu, pank |
28,78 |
|
KOKKU |
29139,16 |
|
Kogu deebetkäive pangaarvel |
29139,16 |
|
|
SALDO seisuga 31.12.2015 |
|
|
2.1 |
Swedbank arvelduskontol nr EE052200001120073071 |
34119,03 |
|
2.2 |
Swedbank arvelduskontolt nr. EE302200221052465647 |
782.35 |
|
2.3 |
Swedbank arvelduskontolt nr. EE712200221061482514 |
4963.78 |
|
|
Kokku: |
39977,03 |
Eesti Füüsika Seltsi juhatuse liikmed:
Kaido Reivelt
Taavi Adamberg
Silver Lätt
Andi Hektor
11. märts 2016 , Tartus
2. Uute juhatuse liikmete ja volinike koosoleku (laiendatud juhatuse) liikmete valimine
Eesti Füüsika Seltsi juhatuse liikmed ning nende valimise aastad:
- Andi Hektor – 2012
- Taavi Adamberg - 2010, 2013
- Silver Lätt - 2007, 2010, 2013
- Kaido Reivelt – 2007, 2010, 2013
Seega on kõik juhatuse liikmed vaja uuesti valida. Andi Hektor, Silver Lätt ja Kaido Reivelt on valmis uuesti kandideerima.
Eesti Füüsika Seltsi volinike koosoleku (laiendatud juhatus) liikmed on täna:
- Katrin Laas (TLÜ)
- Anu Reinart (TO)
- Raavo Josepson (TTÜ)
- Madis Ollikainen (FÜS)
- Madis Kiisk (TÜ FI)
- Aile Tamm (TÜ FI)
- Margus Saal (TÜ FI)
- Riina Murulaid (füüsikaõpetajate osakond)
Kõik laiendatud juhatuse liikmed on vaja uuesti valida. Ülikoolide ja asutuste esindajad loodetavasti leiavad vajadusel endale asendajad. Kindlasti vahetuvad FÜS-i ja füüsikaõpetajate osakonna esindajad.
Laiendatud juhatuse roll on lahti seletatud Seltsi põhikirjas, http://fyysika.ee/efs/pohikiri.html. Ootame uusi aktiivseid inimesi kandideerima!
3. EFS liikmeskond ja liikmemaksude arvestus
Seltsi liikmete nimekirjas on üle neljasaja nime, samas aktiivseid liikmeid neist on vähem kui sada. Liikmemaksu tasus 2015.a. 52 Seltsi liiget.
Paljuski on see ka Seltsi poolne tegematajätmine – me ei ole liikmeid regulaarselt teavitanud, arenemisruumi on ka Seltsi liikmete kaasamisel Seltsi töösse.
Seltsi juhatus pakub liikmeskonna ja liikmemaksude arvestuse korrastamiseks välja alljärgneva otsuse projekti:
- Mitte nõuda tagasiulatuvalt liikmemakse varasemast ajast kui 2015. aasta;
- Neile Seltsi liikmetele, kes on liikmemaksud 2013. ja 2014.a. aastal tasunud arvestatakse tasutud liikmemaks ettemaksuks;
- Seltsi aktiivsete liikmete arvuks loetakse viimasel kahel aastal liikmemaksu tasunud liikmete arv.
Loodame üldkogul otsuse projekti arutada ja täpsustada ning võimalusel see ka vastu võtta.
4. EFS muutuvas maailmas: arutelu
Teadus- ja haridusmaastik on kiires muutumises nii Eestis kui ka kaugema. Täna seisavad meie ees hoopis teised väljakutsed, kui 1989. või 2004. aastal. Kas Seltsi põhikirjas sätestatud eesmärgid ja töökorraldus on jätkuvalt ajakohased? Milline võiks olla Eesti Füüsika Seltsi roll täna ja lähitulevikus?
.