Физический вечер.
методическая разработка по физике

Физический вечер «Кванты в руках держащий…», посвященный Н.Г. Басову

Цель: Воспитание гордости за свою страну, ученых, принесших мировую известность, желание учиться и приносить пользу своей стране.

Предварительная подготовка: за десять дней до мероприятия, в начале декады физики, каждому из 1-х курсов предлагается домашнее задание:

подготовить доклад с презентацией по основным этапам жизненного пути Н. Г. Басова;

создать видеофильм поздравление: “Отец лазера”;

Оборудование вечера: компьютер, проектор.

1 ведущий: Здравствуйте

2 ведущий: Великому ученому, сыну земли Воронежской, ставшему лауреатом Нобелевской премии, посвящается…

1 ведущий: Наш земляк Николай Геннадиевич Басов, профессор, доктор физико-математических наук, академик, заместитель директора крупнейшего в мире института, человек, которого в учебниках физики назовут выдающимся.

2 ведущий: Ученый с мировым именем. По праву стоит на почетном месте в списке самых выдающихся деятелей науки.

1 ведущий: Блистательный путь.

2 ведущий: Всемирная известность.

1 ведущий: Головокружительный взлет.

2 ведущий: Все это и есть Басов.

1 ведущий: 14 декабря этому выдающемуся человеку было бы 100 лет…

1 ведущий: Из интервью Басова для журналиста Владислава Васильевича Аникеева, написавшего впоследствии невыдуманную микроповесть под названием «Кванты в руках держащий», изданную также под названием «Возьми Эверест»:

Ребята в классе шутливо написали на обороте фотокарточки «Самый умный мальчик нашего класса, академик Коля Басов».

Написали давно, а мальчик взял и стал членом – корреспондентом Академии наук СССР.

Научные исследования Басова легли в основу появления лазера, прибора, созданного фантазией Алексея Толстого в книге «Гиперболоид инженера Гарина». И нашел этому прибору совсем другое применение.

Непосвященным это мало что скажет, но работы Басова в соавторстве с его научным руководителем Александром Прохоровым стали прорывными в области квантовой физики. Советские ученые установили принцип усиления и генерации электромагнитного излучения квантовыми системами, что позволило в 1954 году создать первый квантовый генератор (мазер) на пучке молекул аммиака. Это стало шагом к созданию лазеров, которые сегодня активно применяются в разных сферах человеческой деятельности.

2 ведущий: Это были времена, когда сомнений в лидерстве советской науки в мире не было ни у кого. Басов генерировал идеи одну за одной – предложил методы лазерного нагрева плазмы, проанализировал процессы стимулирования химических реакций лазерным  излучением, выдвинул предложение использовать лазер для управляемого термоядерного синтеза.

Не обо всем, что делал Басов

1 ведущий: В этом году наша страна празднует вековой юбилей со дня рождения великого физика Николая Геннадиевича Басова.

Россия в разные эпохи была богата  гениями в различных сферах, которые весь свой талант и силы отдавали на служение Родине.

2 ведущий: Мы, молодое поколение, очень гордимся тем, что наша страна богата такими выдающимися личностями. Особенно горды мы тем, что Николай Геннадиевич Басов – наш земляк.

 Это обстоятельство накладывает на нас огромную ответственность.

Мы молодое поколение помним о заслугах Николая Басова.

Поздравляем Вас – граждане Росси с юбилейной датой со дня рождения «Отца лазера» - Николая Геннадьевича Басова.

1 ведущий: Итак начнем наше повествовение…

Выступление участников мероприятия:

1. Биография Н. Г. Басова.

Никола́й Генна́диевич Ба́сов родился 14 декабря 1922 года в городе Усмань (ныне — в Липецкой области)

Отец — Геннадий Фёдорович Басов, профессор Воронежского лесного института, мать — Зинаида Андреевна Молчанова.

В 1927 году семья переехала из Усмани в Воронеж.

В 1941 году Басов окончил в Воронеже среднюю школу, был призван на военную службу и направлен в Куйбышевскую медицинскую академию. В 1943 году получил квалификацию фельдшера и направлен в действующую армию, служил на 1-м Украинском фронте.

После войны Басов поступил в Московский механический институт, ныне  МИФИ, защитил диплом в 1950 году.

Национа́льный иссле́довательский я́дерный университет «МИФИ́» (Московский инженерно-физический институт) — один из первых двух национальных исследовательских университетов России.

С 1948 года он работал лаборантом в Физическом институте имени Лебедева АН СССР (ФИАН), где и продолжил работу после получения диплома под руководством Михаила . Александровича Леонтовича, специалистом по физике плазмы и радиофизике  и Александра  Михайловича Прохорова одного из основоположников  квантовой электроники.

Это один из крупнейших и старейших научно-исследовательских центров России. Его научная тематика охватывает практически все основные направления физики.

В 1953 году Басов защитил кандидатскую, а в 1956 году — докторскую диссертацию по теме «Молекулярный генератор»[9].

В 1958—1972 годах Басов являлся заместителем директора ФИАН, а с 1973 по 1989 годы был директором этого института. Здесь в 1963 году он организовал Лабораторию квантовой радиофизики, которую возглавлял до своей смерти.

В 1978 году организовал и возглавил в МИФИ кафедру квантовой электроники впоследствии переименованную в кафедру лазерной физики.

Умер 1 июля 2001 года.  В возрасте 78 лет. Похоронен на Новодевичьем кладбище Москвы.

2. Из детства Н. Г. Басова

Ребята шутливо написали на обороте фотокарточки «Самый умный мальчик нашего класса академик Коля Басов»

Написали давно, а мальчик взял и стал членом-корреспондентом Академии наук СССР. Изобрел лазер, прибор, созданный фантазией Алексея Толстого в книге «Гиперболоид инженера Гарина». И нашел этому прибору совсем другое применение.

Он поставил перед собой максимально трудную цель. И шел к ней через «не могу» и покорил свою высоту, свой Эверест.

1964 гол. Воронеж еще не успел придти в себя после космического подарка Константина Петровича Феоктистова, как ему пришлось пережить новую, не менее опьяняющую радость. Еще один достойный сын старинного русского города прославил его доброе имя.

В далекой Швеции советского физика Николая Басова увенчали высокой научной наградой мира – премией имени Альфреда Нобеля.

10 декабря 1964 года в центре Стокгольма фанфары прозвучали в честь советских физиков. Николай Басов и Александр Прохоров получили из рук короля Швеции золотые медали и дипломы лауреатов Нобелевской премии в области квантовой электроники, которые привели к созданию генераторов и усилителей нового типа – лазеров и мазеров.

3. Из интервью Журналиста Владислава Аникеева.

О Басове, как учёном, можно много прочесть в любой энциклопедии. Мы же попробуем создать портрет Николая Басова, как человека.

Журналист Владислав Аникеев, написал об учёном в 1967 году книгу:

Какой он, человек, претворивший фантастику в жизнь и нашедший зловещему гиперболоиду совершенно иное применение?

Басов был очень серьёзным и даже суровым.

Неужели такой и есть? Тогда мне придется трудно. Не поговоришь – не напишешь.

А захочет ли он говорить? Даст ли материал для очерка?

К счастью, оказался совсем не такой, как на снимках. Серьёзный, как и подобает учёным, но не чопорный. Гостеприимный и уважающий «не физическую профессию». И рассказал столько, что материал не уместится в стандарты газетного очерка и пришлось срочно придумывать  новый жанр – микроповесть. Всё ближе к физике.

Басов. Учёный с мировым именем. По праву стоит на почётном месте в списке самых выдающихся деятелей науки. И в то же время владеет искусством не подчеркнуть интеллектуальное превосходство перед собеседником.

Сдержан. Скромен до застенчивости. Слушает – каждое слово впитывает.

Любит пошутить. Тонко оценивает юмор ситуации. Хохочет басовито, словно оправдывая фамилию. Так и взрывается смехом.

И еще есть в нём одна особенность.

Вот улыбается, слушает, молчит. А сам – это даже ощущаешь – как бы заряжается упругой внутренней энергией. Темнеют и становятся глубокими-глубокими глаза. Шире шаги по комнате. Из угла в угол.

А потом – быстрая, как молния, фраза-афоризм. Сказал – словно разрядился.  И снова сидит, молчит – набирает силу.

Уже потом, когда в институте ребята Басова включили оптический квантовый генератор и стеклянная трубка начала краснеть, краснеть, будто готовясь к очень трудной работе, а потом «выстрелила» тоненьким лучом.

Я стал мучительно вспоминать: «Где же я видел подобное?».

И вдруг осенило: «Ну да. Конечно же, Басов. Он сам, как лазер».

4. Научные труды

Работы Басова посвящены квантовой электронике и её применениям.

Вместе с  А. М. Прохоровым он установил в 1952 г. принцип усиления и генерации электромагнитного излучения квантовыми системами, что позволило в 1954 году создать первый квантовый генератор (мазер) на пучке молекул аммиака. В следующем году была предложена трёхуровневая схема создания инверсной населённости уровней, нашедшая широкое применение в мазерах и лазерах. Эти работы (а также исследования американского физика Ч. Таунса) легли в основу нового направления в физике — квантовой электроники. За разработку нового принципа генерации и усиления радиоволн (создание молекулярных генераторов и усилителей) Н. Г. Басов и А. М. Прохоров в 1959 году были награждены Ленинской премией, а в 1964 году им совместно с Ч. Х. Таунсом за «фундаментальные работы в области квантовой электроники, которые привели к созданию генераторов и усилителей на лазерно-мазерном принципе», была присуждена Нобелевская премия по физике.

Басов также провёл исследования по мощным газовым и химическим лазерам

Химические лазеры — разновидность газовых лазеров, в которых источником энергии служат химические реакции между компонентами рабочей среды. Химические лазеры непрерывного действия могут достигать высокого уровня мощности и используются в промышленности для резки и создания отверстий.

Под его руководством были созданы фторводородный и йодный лазеры, а затем эксимерный лазер.

Эксимерный лазер — разновидность ультрафиолетового газового лазера, широко применяемая в глазной хирургии (лазерная коррекция зрения)

Ряд работ Басова посвящён вопросам распространения и взаимодействия мощных лазерных импульсов с веществом. Ему принадлежит идея использования лазеров для управляемого термоядерного синтеза – это синтез более тяжёлых атомных ядер из более лёгких с целью получения энергии, который, в отличие от взрывного термоядерного синтеза (используемого в термоядерных взрывных устройствах), носит управляемый характер. Управляемый термоядерный синтез отличается от традиционной ядерной энергетики тем, что в последней используется реакция распада, в ходе которой из тяжёлых ядер получаются более лёгкие ядра. В основных ядерных реакциях, которые планируется использовать в целях осуществления управляемого термоядерного синтеза, будут применяться дейтерий и тритий , а в более отдалённой перспективе — гелий-3  и бор-11.

Термоядерный реактор намного безопаснее ядерного реактора в радиационном отношении. Прежде всего, количество находящихся в нём радиоактивных веществ сравнительно невелико. Энергия, которая может выделиться в результате какой-либо аварии, тоже мала и не может привести к разрушению реактора. При этом в конструкции реактора есть несколько естественных барьеров, препятствующих распространению радиоактивных веществ. Например, вакуумная камера и оболочка криостата должны быть герметичными, иначе реактор просто не сможет работать.

Энергия синтеза рассматривается многими исследователями в качестве «естественного» источника энергии в долгосрочной перспективе. Сторонники коммерческого использования термоядерных реакторов для производства электроэнергии приводят следующие аргументы в их пользу:

Практически неисчерпаемые запасы топлива (водород).

Топливо можно добывать из морской воды на любом побережье мира, что делает невозможным монополизацию топливных ресурсов одной или группой стран. Однако данное преимущество актуально только для реакций без использования трития.

Минимальная вероятность аварийного взрывного увеличения мощности реакции в термоядерном реакторе. Отсутствие продуктов сгорания. Нет необходимости использовать материалы, которые могут быть использованы для производства ядерных взрывных устройств, таким образом исключается возможность саботажа и терроризма.  По сравнению с ядерными реакторами вырабатываются радиоактивные отходы с коротким периодом полураспада

Он предложил методы лазерного нагрева плазмы, проанализировал процессы стимулирования химических реакций лазерным излучением.

Басов разработал физические основы создания квантовых стандартов частоты, выдвинул идеи новых применений лазеров в оптоэлектронике – это — раздел электроники, занимающийся вопросами использования оптических и электрических методов обработки, хранения и передачи информации.

(таких, как создание оптических логических элементов), выступал инициатором многих исследований по нелинейной оптике.

5. В память Н. Г. Басова.

В честь Н. Г. Басова 1 сентября 1993 года названа малая планета (3599) Басов, открытая астрономом Крымской астрофизической обсерватории Н. С. Черных 8 августа 1978 года[16].

Памятник в городе Усмань работы скульптора Л. М. Баранова.

Бронзовый бюст в Физическом институте имени П. Н. Лебедева РАН работы Л. М. Баранова.

Отделение квантовой радиофизики им. Н. Г. Басова ФИАН[17].

Гимназия имени академика Н. Г. Басова при Воронежском государственном университете.  Воронеж, ул. К. Маркса, д. 57

Памятник в НИЯУ МИФИ работы скульптора А. А. Миронова.

Площадь Академика Басова.

Золотая медаль имени Н. Г. Басова, присуждаемая Российской академией наук за выдающиеся работы в области физики.

1 ведущий:

Героям и лауреатам завидуют все. И каждый не возражал бы быть героем или лауреатом. Но готов ли каждый достичь своей высоты? Всё отдать, что имеет, но достичь?

И каждый ли видит её – эту самую высоту? Ведь вершины есть не только в физике и математике.

В ЛЮБОМ ДЕЛЕ ЕСТЬ СВОЙ ЭВЕРЕСТ.

2 ведущий:

Найди свою вершину и иди к ней. И пусть тебя не покидает здоровое стремление работать больше, учиться лучше, жить чище.

Иди к вершине как альпинист. Падая, срываясь с обледеневших круч, поднимаясь снова и помогая подниматься другим.

Иди к ней, как гражданин. Не прячась за спины, понимая, что такими, как ты, сильно Отечество!

Ведь ты сейчас у подножия своего ЭВЕРЕСТА!