Ломоносов, его роль в физике

Слайд 1

Слайд 2

М.Ю.Ломоносов - первый русский учёный-естествоиспытатель мирового значения, энциклопедист, химик и физик; его молекулярно-кинетическая теория тепла во многом предвосхитила современное представление о строении материи ; заложил основы науки о стекле. Астроном, приборостроитель, географ, металлург, геолог, поэт, утвердил основания современного русского литературного языка, художник, историк, поборник развития отечественного просвещения, науки и экономики. Разработал проект Московского университета, впоследствии названного в его честь. Открыл наличие атмосферы у планеты Венера.

Слайд 3

Молекулярно-кинетическая теория Одним из выдающихся естественнонаучных достижений М. В. Ломоносова является его молекулярно-кинетическая теория тепла. Молекулярно-кинетическая теория (сокращённо МКТ) — теория XIX века, рассматривавшая строение вещества, в основном газов, с точки зрения трёх основных приближенно верных положений: все тела состоят из частиц, размером которых можно пренебречь: атомов, молекул и ионов; частицы находятся в непрерывном хаотическом движении (тепловом); частицы взаимодействуют друг с другом путём абсолютно упругих столкновений. Основными доказательствами этих положений считались: Диффузия Броуновское движение Изменение агрегатных состояний вещества

Слайд 4

Роберт Бойль М.Ю.Ломоносов В середине XVIII века в европейской науке господствовала теория теплорода Роберта Бойля. В основе этой теории лежало представление о огненной материи, посредством которой распространяется и передается тепло. М. В. Ломоносов обращает внимание ученых на то, что ни расширение тел по мере нагревания, ни увеличение веса при обжиге, ни фокусировка солнечных лучей линзой, не могут быть качественно объяснены теорией теплорода. Связь тепловых явлений с изменениями массы отчасти и породили представление о том, что масса увеличивается потому, что материальный теплород проникает в поры тел и остается там. Опровергая одну теорию, М. В. Ломоносов предлагает другую, в которой с помощью бритвы Оккама он отсекает лишнее понятие теплорода.

Слайд 5

Вот логические выводы М. В. Ломоносова, по которым, «достаточное основание теплоты заключается»: «в движении какой-то материи» — так как «при прекращении движения уменьшается и теплота», а «движение не может произойти без материи»; «во внутреннем движении материи», так как недоступно чувствам; «во внутреннем движении собственной материи» тел, то есть «не посторонней»; «во вращательном движении частиц собственной материи тел», так как «существуют весьма горячие тела без» двух других видов движения «внутреннего поступательного и колебательного», напр. раскалённый камень покоится (нет поступательного движения) и не плавится (нет колебательного движения частиц). «Таким образом, мы доказали a priori и подтвердили a posteriori, что причиною теплоты является внутреннее вращательное движение связанной материи ».

Слайд 6

- где k является постоянной Больцмана (отношение универсальной газовой постоянной R к числу Авогадро NA ), i — число степеней свободы молекул ( i = 3 в большинстве задач про идеальные газы, где молекулы предполагаются сферами малого радиуса, физическим аналогом которых могут служить инертные газы), а T - абсолютная температура. Основное уравнение МКТ связывает макроскопические параметры (давление, объём, температура) газовой системы с микроскопическими (масса молекул, средняя скорость их движения). Е к = < > i _ 2 kT

Слайд 7

В декабре 1759 года М. В. Ломоносов и И. А. Браун первыми получили ртуть в твердом состоянии . Но важность этого успеха для М. В. Ломоносова выражалась в большей степени не фактом приоритета, а логикой аргументации ряда положений его корпускулярно-кинетической теории, и последовавшим успехом в классификации веществ — когда учёным первым в январе 1760 года, наряду с решением ряда других задач, была показана электропроводность и «ковкость» ртути, что стало основанием для отнесения этого вещества к металлам. Получение ртути в твердом состоянии

Слайд 8

В 1752—1753 годах, занимаясь изучением атмосферного электричества, М. В. Ломоносов ставит задачу написания труда, посвященного общей теории электричества. В незаконченную рукопись «Теории электричества, изложенной математически» исследователем включены отдельные разработанные им на тот момент к настоящему вопросу относящиеся положения: о тождественности атмосферного и искусственного электричества, о предопределяющем электрические явления движении частиц эфира и тому подобные. Теория электричества М. В. Ломоносов «Слово о явлениях воздушных…». 1753

Слайд 9

В работах М. В. Ломоносова особенно ценным является направленность их от качественных наблюдений к установлению количественных закономерностей — формированию основ теории электричества. Занимаясь независимо этими исследованиями, он с Г. В. Рихманом и Б. Франклин добились наиболее убедительных результатов. Б.Франклин Г.В.Рихман

Слайд 10

В ходе этих совместных с М. В. Ломоносовым исследований в 1745 году Г. В. Рихманом разработан первый электроизмерительный прибор экспериментального наблюдения — «электрический указатель», который, в отличие от уже использовавшегося электроскопа, был «снабжён деревянным квадрантом со градусной шкалой для измерения степени электричества» (Г. В. Рихман). «Громовая машина», созданная ими, имела принципиальные различия с приборами других учёных, в том числе и с «электрическим змеем» Б. Франклина, давала возможность стабильного наблюдения при любом изменении электричества, содержащегося в атмосфере при любой погоде. Электрический указатель Первый проект электрического указателя. Рисунки Рихмана.

Слайд 11

«Указатель электрической силы» представлял собой льняную нить 1 , укрепленную на металлической стойке 2 . На основе стойки содержался деревянный квадрант 3 немного большего радиуса, чем длина нити. Если стойка 2 соединить с наэлектризованным телом, то вследствие одноименной электризации стойки и нити последняя будет отталкиваться от стойки. По величине отклонения нити измеряется по шкале на деревянном квадранте, можно судить о «электрическую силу», что во времена Ломоносова было характеристикой электрических явлений.