Лицей № 395
Красносельский район
10 великих открытий
Исполнитель
работы:
Аршукова Ксения, ученица 11
б класса лицея № 395,
Научный
руководитель:
к.п.н., учитель физики лицея
№ 395 Баркова Е.Ю
Санкт-Петербург
2012-2013
План работы.
- Введение.
- Опрос ( самое значимое открытие)
- Почему именно эта тема? ( путь к современному миру)
- Основные темы работы:
- Открытие электрона
- Открытие атома
- Теория относительности:
- Атмосферное давление.
- Понятие атмосферного давления.
- Закон всемирного тяготения.
- Исаак Ньютон.
- Подробности закона всемирного тяготения.
- Интерференция.
- Томас Юнг и Огюстен Френель.
- Что такое интерференция?
- Закон Эрстеда.
- Идея связи электричества и магнетизма.
- Подробности закона.
- Основной закон электростатики.
- Шарль Кулон.
- Описание закона.
- Электродинамика.
- Андре-Мари Ампер.
- Эффект электродинамики.
- Закон Ома.
- Вопрос проводимости проводников.
- Заключение
- Актуальность открытия в наше время
Введение.
Был проведен опрос среди
20 человек:
Какое открытие вы считаете самым значимым?
Результаты
опроса:
Почему я выбрала именно
эту тему?
- Больше всего меня интересовал вопрос о том, как шло развитие нашего мира (“путь к современному миру”);
- Различные физические открытия вызывают интерес, ведь над ними трудились и работали очень умные люди на протяжении нескольких веков;
- Каждое открытие оставило свой след в истории человечества. Я считаю, что каждый должен знать это.
1.Атмосферное
давление
- Эванджелиста Торричелли совершает величайшее открытие в 1643 году:
Ему приходит в голову мысль
измерить вес атмосферы весом
ртутного столба.
В 1643 году опыт оправдал все
ожидания, ртуть остановилась на заданной
высоте,
над нею образовалась «торричеллиева
пустота».
- Для полной убедительности Торричелли поставил опыт с двумя трубками.
Он хотел показать, что
ртуть не удерживается никакими симпатиями
или антипатиями, а форма пространства
над ртутью не играет никакой роли и
дело только во внешнем давлении воздуха.
- Торричелли удалось найти еще более важное доказательство внешней причины образования ртутного столба. Ученый заметил, что высота столба испытывала колебания, то есть давление атмосферы менялось.
- Таким образом, трубка Торричелли стала первым барометром. Именно с этого опыта началось научное наблюдение за погодой, важнейшими характеристиками которой являются давление и температура.
- Закон Всемирного тяготения
- Был летний день. Исаак Ньютон любил размышлять, сидя в саду, на
открытом воздухе. Предание
сообщает, что размышления Ньютона были
прерваны падением налившегося яблока.
- Падение яблока опять навело его на э мысли, от которых он перешел
к вопросу: везде ли на земном
шаре падение тел происходит одинаково?
- Ньютон писал много лет спустя, что математическую формулу, выражающую закон
всемирного тяготения, он
вывел из изучения знаменитых законов
Кеплера.
- Возможно, однако, что его работу в этом направлении значительно ускорили исследования, производившиеся им в области оптики.
- Закон, которым определяется «сила света» или «степень освещения» данной поверхности, весьма схож с математической формулой тяготения.
- Закон всеобщего тяготения Ньютона— закон, описывающий гравитационное взаимодействие в рамках классической механики.
- Этот закон был открыт Ньютоном в 1666 году.
- Он гласит, что сила гравитационного притяжения между двумя
материальными точками массы
и , разделёнными расстоянием ,
пропорциональна обеим массам
и обратно пропорциональна квад-
рату расстояния между ними
— то есть:
- Основной закон электростатики
- Закон Кулона — это закон, описывающий силы взаимодействия между точечными
электрическими зарядами.
- Был открыт Шарлем Кулоном в 1785 г. Проведя большое количество
опытов с металлическими
шариками, Шарль Кулон дал такую
формулировку закона:
- Модуль силы взаимодействия двух точечных зарядов в вакууме
прямо пропорционален произведению
модулей этих зарядов и обратно
пропорционален квадрату расстояния
между ними.
- Важно отметить, что для того, чтобы закон был верен, необходимы:
- точечность зарядов — то есть расстояние между заряженными телами много больше их размеров;
- их неподвижность;
- взаимодействие в вакууме.
- Интерференция
- Интерференция — изменение в характере звуковых, тепловых, световых и электрическихявлений, объясняемое колебательным движением: в первом случае частиц звучащего тела, востальных трех — колебанием.
- Ньютон первым поставил опыт по наблюдению взаимодействия, или, как говорят оптики, интерференции световых лучей между собой.
- Он создал клиновидный воздушный зазор, положив тонкую линзу (выпуклой поверхностью вниз) на плоскую стеклянную пластинку.
- Затем ученый осветил зазор, причем сначала белым светом, а потом по очереди и другимиосновными цветными лучами. Ньютон отметил, что лучи, отражаясь от стеклянных границвоздушного клина, очевидно взаимодействовали между собой.
- При освещении белым светом в зазоре появились чередующиеся
цветные и радужные
кольца.
- Когда же пропускались через зазор цветные лучи, предварительно
полученные с помощью
призмы, то в нем возникали светлые
и темные
кольца.
- Лишь в XIX веке в науку придут два выдающихся исследователя, Юнг и Френель, и
«достроят» заложенное Ньютоном
здание классической оптики.
- Юнг : Для получения интерференции нужно, чтобы оба световых луча исходили из одного и того же источника (чтобы у них был совершенно одинаковый период), после прохождения различного пути они должны попадать в одну и ту же точку, а также идти там почтипараллельно.
- В 1802 году Юнг подкрепил свой принцип интерференции
классическим опытом
«с двумя отверстиями», возможно поставленным
под влиянием аналогичного опыта Гримальди,
который, однако, не привел к открытию
интерференции из-за особенностей применявшейся
установки.
- Из своего принципа интерференции Юнг вывел целый ряд разнообразных следствий:
- рассмотрел явления окрашивания тонких слоев;
- вывел эмпирические законы;
- объяснил уплотнение колец в опыте Ньютона при замене воздушной прослойки между линзами водой уменьшением скорости света в более преломляющей среде.
- Из представлений о свете как о волновом движении эфира исходил
и Огюстен Френель (1788—1827),
дорожный инженер, сравнительно
поздно начавший интересоваться
наукой.
- Первое время Френель работал в сельской глуши. Он и не подозревал об опытах Юнга, поэтому повторил их. И объяснение огибания светом препятствий Френель дал подобное юнговскому.
- Позднее, уже работая в Париже, Френель получил математические
уравнения, точно описывающие
оптические процессы, происходящие на
границе двух различных оптических
сред.
- Различные формулы Френеля так часто применяются в оптических работах, что, несомненно, занимают по этому показателю первое место.
- Френель предложил для создания интерференционной картины направлять солнечный свет на экран с помощью двух зеркал, установленных под небольшим углом друг к другу.
- Известный ученый, автор многих университетских учебников по физике, Роберт Поль для большой аудитории предложил создавать интерференцию, направив свет на тонкую слюдяную пластинку. Отраженный пластинкой свет попадает на большой экран, на котором хорошо видны интерференционные полосы.
- Явление интерференции широко используется в приборах, которые
называются интерферометрами.
- Интерферометры могут служить самым различным целям, например
- для контроля чистоты обработки
поверхности металла.
- Закон Эрстеда
- Главное открытие Эрстеда - теоретическое обоснование
существования
электромагнитных волн.
- История открытия, которое было совершено зимой 1819—1820:
15 февраля
1820 года Эрстед, уже заслуженный профессор
химии
Копенгагенского университета,
читал своим студентам лекцию.
- Лекция сопровождалась демонстрациями. На лабораторном столе находились :
- источник тока;
- провод;
- замыкающий его зажимы;
- компас.
В то время когда Эрстед замыкал цепь,
стрелка компаса вздрагивала
и поворачивалась.
При размыкании
цепи стрелка возвращалась обратно.
Это было первое экспериментальное
подтверждение связи электричества
и магнетизма, того, что так долго искали
многие ученые.
- Эффект электродинамики
- Теорема Ампера:
Магнитные взаимодействия являются результатом происходящих в
телах взаимодействий так называемых
круговых молекулярных токов,