| Vážené kolegyně, vážení kolegové, počínaje březnem 2022 nemusí být tyto stránky aktuální. IFL přechází na nové webové stránky v jednotném designu MFF UK. |
Interaktivní fyzikální laboratoř 
Experimentální celky
Aktuálně nabízí IFL celkem devět tematických celků. Níže jsou uvedeny základní informace o každém z nich.
1. Elektrostatika 
STÁHNOUT MATERIÁLY K TOMUTO CELKU
Klíčové pojmy: elektrický náboj, elektrické pole, deskový kondenzátor, intenzita a potenciál elektrického pole, elektrické napětí, kapacita vodiče.
V rámci tohoto celku studenti během jedné návštěvy IFL obvykle stihnou projít 4 stanoviště.
Stanoviště:
Intenzita elektrického pole v okolí nabitého kulového vodiče. Studenti proměří závislost intenzity el. pole na náboji koule a na vzdálenosti od jejího středu.
Experimenty s jednoduchým deskovým kondenzátorem. Studenti kvantitativně ověří vliv plošného obsahu desek a jejich vzdálenosti na kapacitu deskového kondenzátoru. Číselně pak stanoví relativní permitivitu papíru, resp. skla.
Hrátky s kondenzátory. Cílem jednoduchých experimentů je ukázat vztahy mezi nábojem, napětím a kapacitou kondenzátoru. Kromě toho studenti proměří kapacitu různých vodičů včetně jejich vlastní kapacity.
Elektrostatika s brčky. Jednoduché experimenty zahrnují porozumění konceptům elektrostatické indukce a polarizace dielektrika a kvantitativní odhady náboje na brčkách využívající Coulombův zákon.
Jak znázornit elektrické pole. Na stanovišti využívají studenti applet určený k modelování různě složitých elektrických polí; cílem je přiblížit veličiny popisující pole – intenzitu a potenciál el. pole.
Stavba indikátoru elektrického náboje. Studenti si napájí a odnesou detektor kladného a záporného elektrického náboje.
2. Kmitání a mechanika tuhého tělesa 
STÁHNOUT MATERIÁLY K TOMUTO CELKU
Klíčové pojmy: kmitání, perioda a frekvence, moment setrvačnosti, torze, torzní kyvadlo, direkční moment, vlastní frekvence, rezonanční křivka.
V rámci tohoto celku studenti během jedné návštěvy IFL obvykle stihnou projít 2 až 3 stanoviště.
Stanoviště:
Moment setrvačnosti. Studenti experimentálně určí moment setrvačnosti různých těles (z periody kmitání na zkrutné pružině známého direkčního momentu) a porovnají získané výsledky s teoretickými výpočty vycházejícími z rozměrů a hmotnosti těles.
Kmitání na pružině. Cílem stanoviště je proměřit závislost periody kmitání tělesa zavěšeného na pružině na jeho hmotnosti a na základě získaného grafu pak předpovědět hmotnost, pro kterou nabývá perioda zvolené hodnoty.
Vlastní a rezonanční frekvence (Pohlovo kyvadlo). Stanoviště se zaměřuje na proměření rezonanční křivky Pohlova kyvadla a porovnání vlastní a rezonanční frekvence.
Torzní kmity. Studenti zkoumají, na čem závisí perioda kmitů při torzi tyčí různých parametrů.
3. Kvantování v mikrosvětě 
STÁHNOUT MATERIÁLY K TOMUTO CELKU
Klíčové pojmy: kvantování energie záření, energetické hladiny v atomech, fotoelektrický jev, rentgenové záření, Planckova konstanta.
V rámci tohoto celku studenti během jedné návštěvy IFL obvykle stihnou projít 2 až 3 stanoviště. Primárně toto téma doporučujeme zájemcům o fyziku – seminaristům.
Stanoviště:
Franckův-Hertzův experiment. Studenti zopakují slavný historický pokus Jamese Francka a Gustava Hertze, který potvrdil kvantování energie elektronů v obalech atomů.
Spektrum rentgenky. Cílem stanoviště je proměřit závislost intenzity rentgenového záření na jeho vlnové délce při difrakci RTG záření na krystalu kuchyňské soli a ukázat tak existenci brzdného a charakteristického RTG záření. Charakteristické záření potvrzuje existenci energetických hladin v atomech. Jde o analogii měření zastoupení jednotlivých frekvencí ve spektru viditelného světla.
Fotoelektrický jev pomocí appletu. Stanoviště využívá interaktivní applet, pomocí kterého se studenti seznámí s principem a vlastnostmi fotoelektrického jevu a jeho Einsteinova vysvětlení, které vedlo k myšlence kvantování energie záření.
Vnější fotoelektrický jev. Studenti proměří závislost brzdného napětí (jež zcela potlačí fotoproud vzniklý při fotoelektrickém jevu) na frekvenci dopadajícího záření a ze získaných údajů určí Planckovu konstantu.
Určení Planckovy konstanty pomocí LED. Jednoduché měření vede k číselnému vyjádření Planckovy konstanty na základě analýzy voltampérových charakteristik barevných LED.
4. Magnetické pole solenoidu 
STÁHNOUT MATERIÁLY K TOMUTO CELKU
Klíčové pojmy: magnetické pole vodiče s proudem, magnetické pole solenoidu, magnetická indukce, teslametr, magnetické vlastnosti látek.
Koncept tohoto tématu se poněkud odlišuje od témat ostatních – studenti experimentují celkem ve třech blocích, přičemž první dva bloky jsou pro všechny experimentující skupiny shodné:
Blok 1 je čistě kvalitativním zkoumáním faktorů, které ovlivňují velikost magnetického pole cívky; studenty přitom vede webová stránka Magnetické pole v IFL kvalitativně.
Blok 2 představuje kvantitativní proměření, jak závisí magnetická indukce na proudu cívkou, délce cívky a počtu jejích závitů.
Blok 3 se skládá ze čtyř stanovišť, každá experimentující skupina se nyní věnuje již jen jednomu z nich. Jsou to:
Měrný elektrický náboj elektronu. Experiment využívá zakřivení svazku elektronů v homogenním magnetickém poli k výpočtu měrného elektrického náboje elektronu.
Průběh magnetického pole na ose cívky. Solenoid je pouze fyzikální idealizací, pole uvnitř reálné homogenní není. Na stanovišti studenti proměří, jak se mění magnetická indukce na ose cívky v závislosti na vzdálenosti od jejího středu.
Jádro cívky. Na stanovišti je proměřován vliv různých jader na velikost el. pole kolem cívky (elektromagnetu).
Stejnosměrný elektromotor. Studenti sestaví elektromotor s komutátorem a zkoumají princip jeho fungování.
5. Rotující soustavy 
STÁHNOUT MATERIÁLY K TOMUTO CELKU
Klíčové pojmy: pohyb po kružnici, perioda, frekvence, úhlová rychlost, dostředivá síla.
V rámci tohoto celku studenti během jedné návštěvy IFL obvykle stihnou projít 3 stanoviště.
Stanoviště:
Dostředivá síla. Úkolem studentů je proměřit závislost velikosti dostředivé síly na periodě otáčení.
Rotující kuličky. Stanoviště se experimentálně i teoreticky věnuje vztahům pro výšku, do které vystoupí kuličky různé hmotnosti umístěné do rotující kyvety.
Kapalina v rotující nádobě. Studenti pořídí fotografii vodní hladiny v rotující nádobě a následně pomocí názorného softwaru provedou analýzu tvaru hladiny a matematizaci problému.
Víry. Studenti se zabývají vznikem vodního a ohnivého víru.
6. Optika 
STÁHNOUT MATERIÁLY K TOMUTO CELKU
Klíčové pojmy: světlo, zákon odrazu, zákon lomu, totální odraz, polarizace světla, interference a difrakce světla.
V rámci tohoto celku studenti během jedné návštěvy IFL obvykle stihnou projít 2 až 3 stanoviště.
Stanoviště:
Zákon odrazu a lomu světla. Studenti na základě pozorování během experimentování sami zformulují zákony odrazu a lomu světla. Nakonec nasimulují vznik duhy a seznámí se tak s disperzí světla.
Totální odraz. Studenti určují mezní úhel při přechodu světla mezi různými optickými prostředími, vyzkouší si práci s optickým vláknem a seznámí se s jevem fata morgána.
Interference a difrakce světla. Studenti zkoumají vlivy různých změn na interferenční obrazce a změří mřížkovou konstantu CD (popř. DVD).
Polarizace světla. Studenti zkoumají pomocí polarizačních fólií lineárně polarizované světlo, seznámí se s fotoelasticimetrií a proměří závislost stočení polarizační roviny na koncentraci cukerného roztoku.
7. Termodynamika I – kvantitativní pojetí 
STÁHNOUT MATERIÁLY K TOMUTO CELKU
Klíčové pojmy: ideální plyn, izotermický a izochorický děj, Boyleův-Mariottův a Charlesův zákon, tepelná a měrná tepelná kapacita.
V rámci tohoto celku studenti během jedné návštěvy IFL obvykle stihnou projít 3 až 4 stanoviště.
Stanoviště:
Určení měrné tepelné kapacity vody. Studenti stanoví měrnou tepelnou kapacitu vody na základě měření ohřevu vody topnou spirálou a porovnají získanou hodnotu s tabulkovým údajem.
Porovnání měrné tepelné kapacity oleje a vody. Experiment spočívá v proměření růstu teploty v čase pro dvě současně zahřívané kapaliny s různou měrnou tepelnou kapacitou – vodu a olej.
Kalorimetrie. Tradiční měření využívající kalorimetrickou rovnici ke stanovení měrné tepelné kapacity neznámého kovu.
Ověření Boyleova-Mariottova zákona. Studenti proměří pV-závislost při izotermickém ději s ideálním plynem a následné využijí naměřené hodnoty k dopočítání látkového množství studovaného plynu.
Ověření Charlesova zákona. Studenti proměří pT-závislost při izochorickém ději s ideálním plynem a následně využijí naměřené hodnoty ke stanovení standardního molárního objemu plynu.
8. Termodynamika II – kvalitativní pojetí
STÁHNOUT MATERIÁLY K TOMUTO CELKU
Klíčové pojmy: vedení tepla, tepelná vodivost, termografické zobrazování, termovizní kamera, teplota tání, chladicí efekt při vypařování, rychlost vypařování.
V rámci tohoto celku studenti během jedné návštěvy IFL obvykle stihnou projít 3-4 stanoviště.
Stanoviště:
Vedení tepla. Studenti pomocí termovizní kamery vizualizují vedení tepla v plastu a kovu, porovnají tepelnou vodivost různých kovů a využijí vedení tepla ve dvou jednoduchých „kouzelnických“ experimentech.
Termografie. Na stanovišti studenti využijí termovizní kameru při studiu vlastností tepelného infračerveného záření – mj. zkoumají odraz a průchod záření různými materiály, tepelné účinky laserového svazku, zvýšení teploty mechanickou prací (úder, tření o podložku apod.).
Tání krystalických látek. Stanoviště zahrnuje experimentální určení teploty tání pentahydrátu thiosíranu sodného a přípravu chladicí směsi vody, ledu a soli.
Vypařování, kondenzace a var. Studenti využijí teplotních čidel a termovizní kamery pro vizualizaci teplotních změn při vypařování kapalin a kondenzaci plynů, určí teplotu varu vody a její závislost na tlaku vzduchu.
Jak ovlivnit rychlost vypařování. Studenti proměří vliv, který má na rychlost vypařování kapaliny velikost její hladiny a případné odstraňování par nad jejím povrchem.
9. Vrhy 
STÁHNOUT MATERIÁLY K TOMUTO CELKU
Klíčové pojmy: tíhové pole Země, tíhové zrychlení, volný pád, vrh vodorovný, vrh šikmý vzhůru, videoanalýza, grafické znázornění naměřené závislosti.
V rámci tohoto celku studenti během jedné návštěvy IFL obvykle stihnou projít 3 stanoviště.
Stanoviště:
Volný pád. Studenti ověří, že volný pád je rovnoměrně zrychleným pohybem a za využití lineární regrese určí velikost tíhového zrychlení.
Vrh vodorovný (sjezd po skluzavce). Studenti využívají skluzavku, ze které nechávají sjíždět kuličku. Přitom proměří závislost doletu kuličky na výšce, ze které sjíždí, a vytvoří příslušný graf. Ten na závěr využijí k tomu, aby dokázali trefit cíl v dané vzdálenosti.
Šikmý vrh – videoanalýza. Studenti mají k dispozici tenisový míček, stativ a kameru, pomocí které zachytí šikmý vrh míčkem. Pořízené video následně podrobí videoanalýze a z ní udělají závěry týkající se jedndušších pohybů, z nichž je škmý vrh složen.
Šikmý vrh – střílíme z kanónu. Na stanovišti je k dispozici vrhač projektilů – kovových kuliček. Studenti proměřují závislost doletu kuliček na úhlu sklonu hlavně kanónu a získaný graf následně využijí k tomu, aby dokázali trefit cíl v dané vzdálenosti.
nahoru