Публикации моих учеников

Слайд 1

Чёрные дыры вселенной Работу выполнила ученица 8 «а» класса МОУ «СОШ № 61» Бут Анастасия

Слайд 2

Чёрная дыра́ — область в пространстве-времени, гравитационное притяжение которой настолько велико, что покинуть её не могут даже объекты, движущиеся со скоростью света (в том числе и кванты самого света). Граница этой области называется горизонтом событий, а её характерный размер — гравитационным радиусом. В простейшем случае сферически симметричной чёрной дыры он равен радиусу Шварцшильда.

Слайд 3

Теоретически возможность существования таких областей пространства-времени следует из некоторых точных решений уравнений Эйнштейна, первое из которых было получено Карлом Шварцшильдом в 1915 году. Точный изобретатель термина неизвестен, но само обозначение было популяризовано Джоном Арчибальдом Уилером и впервые публично употреблено в популярной лекции «Наша Вселенная: известное и неизвестное» 29 декабря 1967 года. Ранее подобные астрофизические объекты называли «сколлапсировавшие звёзды» или «коллапсары» ,а также «застывшие звёзды»

Слайд 4

Столкновение чёрных дыр с другими звёздами, а также столкновение нейтронных звёзд, вызывающее образование чёрной дыры, приводит к мощнейшему гравитационному излучению, которое, как ожидается, можно будет обнаруживать в ближайшие годы при помощи гравитационных телескопов.

Слайд 5

Впоследствии чёрная дыра может разрастись за счёт поглощения вещества — как правило, это газ соседней звезды в двойных звёздных системах (столкновение чёрной дыры с любым другим астрономическим объектом очень маловероятно из-за её малого диаметра). Процесс падения газа на любой компактный астрофизический объект, в том числе и на чёрную дыру, называется аккрецией . При этом из-за вращения газа формируется аккреционный диск, в котором вещество разгоняется до релятивистских скоростей, нагревается и в результате сильно излучает, в том числе и в рентгеновском диапазоне, что даёт принципиальную возможность обнаруживать такие аккреционные диски (и, следовательно, чёрные дыры) при помощи ультрафиолетовых и рентгеновских телескопов.

Слайд 6

Основной проблемой является малая величина и трудность регистрации отличий аккреционных дисков нейтронных звёзд и чёрных дыр, что приводит к неуверенности в идентификации астрономических объектов с чёрными дырами. Основное отличие состоит в том, что газ, падающий на все объекты, рано или поздно встречает твёрдую поверхность, что приводит к интенсивному излучению при торможении, но облако газа, падающее на чёрную дыру, из-за неограниченно растущего гравитационного замедления времени (красного смещения) просто быстро меркнет при приближении к горизонту.

Слайд 7

Неквантовые явления Структура вращающихся чёрных дыр В 1963 году австралийский математик Рой П. Керр нашёл полное решение уравнений гравитационного поля для вращающейся чёрной дыры, названное решением Керра. После этого было составлено математическое описание геометрии пространства-времени, окружающего массивный вращающийся объект. Известно однако, что хотя внешнее решение при коллапсе стремится к внешней части решения Керра, для внутренней структуры сколлапсировавшего объекта это уже не так. Современные учёные ведут исследования с целью изучить структуру вращающихся чёрных дыр, возникающих в процессе реального коллапса.

Слайд 8

Возмущения горизонта событий и их затухание Горизонт событий будущего является необходимым признаком чёрной дыры как теоретического объекта. Горизонт событий сферически-симметричной чёрной дыры называется сферой Шварцшильда и имеет характерный размер, называемый гравитационным радиусом. Энергия, возможно, может покидать чёрную дыру посредством т. н. излучения Хокинга, представляющего собой квантовый эффект. Если так, истинные горизонты событий в строгом смысле у сколлапсировавших объектов в нашей Вселенной не формируются. Известно, что горизонт чёрной дыры ведёт себя подобно мембране: возмущения горизонта, вызываемые внешними телами и полями, при отключении взаимодействия начинают колебаться и частично излучаются вовне в виде гравитационных волн, а частично поглощаются самой дырой. Затем горизонт успокаивается, и чёрная дыра приходит в равновесное состояние чёрной дыры Керра — Ньюмена. Особенности этого процесса интересны с точки зрения генерации гравитационных волн, которые могут быть зарегистрированы гравитационно-волновыми обсерваториями в ближайшем будущем. Тем не менее, так как астрофизические сколлапсировавшие объекты — это очень классические системы, то точность их описания классической моделью чёрной дыры достаточна для всех мыслимых астрофизических приложений.

Слайд 9

Столкновение чёрных дыр и излучение гравитационных волн При столкновении чёрных дыр происходит их слияние, сопровождающиеся излучением гравитационных волн. При этом величина этой энергии составляет несколько процентов от массы обеих чёрных дыр. Поскольку эти столкновения происходят далеко от Земли, доходящий сигнал слаб, поэтому их детектирование затруднено, но подобные события являются по современным представлениям самыми интенсивными излучателями гравитационных волн во Вселенной и представляют исключительный интерес для гравитационно-волновой астрономии.

Слайд 10

Возможность существования замкнутых времениподобных траекторий в пространстве-времени Существование таких линий в рамках общей теории относительности было впервые вынесено на обсуждение Куртом Гёделем в 1949 году на основании полученного им точного решения уравнений Эйнштейна, известного как метрика Гёделя. Подобные кривые возникают и в других решениях, таких как «цилиндр Типлера » и «проходимая кротовая нора». Существование замкнутых временеподобных кривых позволяет совершать путешествия во времени со всеми связанными с ними парадоксами. В пространстве-времени Керра также существуют замкнутые времениподобные кривые, на которые можно попасть из нашей Вселенной: они отделены от нас горизонтом, однако могут выходить в другие вселенные этого решения. Тем не менее, вопрос об их действительном существовании в случае реального коллапса космического тела пока не решён. Часть физиков предполагает, что будущая теория квантовой гравитации наложит запрет на существование замкнутых времениподобных линий. Эту идею Стивен Хокинг назвал гипотезой о защищенности хронологии.

Слайд 11

Квантовые явления Свойства излучения Хокинга Излучением Хокинга называют гипотетический процесс испускания разнообразных элементарных частиц, преимущественно фотонов, чёрной дырой. Температуры известных астрономам чёрных дыр слишком малы, чтобы излучение Хокинга от них можно было бы зафиксировать — массы дыр слишком велики. Поэтому до сих пор эффект не подтверждён наблюдениями. Согласно ОТО, при образовании Вселенной могли бы рождаться первичные чёрные дыры, некоторые из которых (с начальной массой 1012 кг) должны были бы заканчивать испаряться в наше время. Так как интенсивность испарения растёт с уменьшением размера чёрной дыры, то последние стадии должны быть по сути взрывом чёрной дыры. Пока таких взрывов зарегистрировано не было. Известно о попытке исследования «излучения Хокинга» на основе модели — аналога горизонта событий для белой дыры, в ходе физического эксперимента, проведенного исследователями из Миланского университета

Слайд 12

Исчезновение информации в чёрной дыре Исчезновение информации в чёрной дыре представляет серьёзнейшую проблему, стоящую перед квантовой гравитацией, поскольку оно несовместимо с общими принципами квантовой механики. В рамках классической (неквантовой) теории гравитации чёрная дыра — объект неуничтожимый. Она может только расти, но не может ни уменьшиться, ни исчезнуть совсем. Это значит, что в принципе возможна ситуация, что попавшая в чёрную дыру информация на самом деле не исчезла, она продолжает находиться внутри чёрной дыры, но просто ненаблюдаема снаружи. Иная разновидность этой же мысли: если чёрная дыра служит мостом между нашей Вселенной и какой-нибудь другой вселенной, то информация, возможно, просто перебросилась в другую вселенную. Однако, если учитывать квантовые явления, гипотетический результат будет содержать противоречия. Главный результат применения квантовой теории к чёрной дыре состоит в том, что она постепенно испаряется благодаря излучению Хокинга. Это значит, что настанет такой момент, когда масса чёрной дыры снова уменьшится до первоначального значения (перед бросанием в неё тела).

Слайд 13

Таким образом, в результате становится очевидно, что чёрная дыра превратила исходное тело в поток разнообразных излучений, но сама при этом не изменилась (поскольку она вернулась к исходной массе). Испущенное излучение при этом совершенно не зависит от природы попавшего в неё тела. То есть чёрная дыра уничтожила попавшую в неё информацию, что математически выражается как неунитарность эволюции квантового состояния дыры и окружающих её полей. В этой ситуации становится очевидным следующий парадокс. Если мы рассмотрим то же самое для падения и последующего испарения квантовой системы, находящейся в каком-либо чистом состоянии, то — поскольку чёрная дыра сама не изменилась — получим преобразование исходного чистого состояния в «тепловое» (смешанное) состояние. Такое преобразование, как уже было сказано, неунитарно , а вся квантовая механика строится на унитарных преобразованиях. Таким образом, эта ситуация противоречит исходным постулатам квантовой механики. Разрешение этого противоречия — необходимый шаг на пути построения квантовой гравитации.

Слайд 14

Взаимодействие планковских чёрных дыр с элементарными частицами Планковская чёрная дыра — гипотетическая чёрная дыра с минимально возможной массой, которая равна планковской массе. Такой объект тождественен гипотетической элементарной частице с (предположительно) максимально возможной массой — максимону. Возможно, что планковская чёрная дыра является конечным продуктом эволюции обычных чёрных дыр, стабильна и больше не подвержена излучению Хокинга. Изучение взаимодействий таких объектов с элементарными частицами может пролить свет на различные аспекты квантовой гравитации и квантовой теории поля.

Слайд 15

Спектр масс квантовых чёрных дыр В 1966 году Марковым было высказано предположение о существовании элементарной частицы с экстремально большой массой — максимона . Более тяжелые частицы, длина волны де-Бройля которых меньше их гравитационного радиуса, возможно, являются квантовыми чёрными дырами. Так как все известные квантовые частицы имеют строго определённые возможные значения массы, то представляется, что и квантовые чёрные дыры тоже должны иметь дискретный спектр вполне определённых масс. Нахождением спектра масс квантовых чёрных дыр занимается квантовая теория гравитации.

Слайд 16

Заключительные стадии испарения чёрной дыры Испарение чёрной дыры — квантовый процесс. Дело в том, что понятие о чёрной дыре как объекте, который ничего не излучает, а может лишь поглощать материю, справедливо до тех пор, пока не учитываются квантовые эффекты. В квантовой же механике, благодаря туннелированию , появляется возможность преодолевать потенциальные барьеры, непреодолимые для неквантовой системы. Утверждение, что конечное состояние чёрной дыры стационарно, правильно лишь в рамках обычной, не квантовой теории тяготения. Квантовые эффекты ведут к тому, что на самом деле чёрная дыра должна непрерывно излучать, теряя при этом свою энергию. При этом температура и скорость излучения растут с потерей чёрной дырой своей массы, и финальные стадии процесса должны напоминать взрыв. Что останется от чёрной дыры в финале испарения, точно не известно. Возможно, остаётся планковская чёрная дыра минимальной массы, возможно, дыра испаряется полностью. Ответ на этот вопрос должна дать пока не разработанная квантовая теория гравитации. Факт устойчивости вращающихся чёрных дыр (известных также как чёрные дыры Керра), накладывает ограничения на массу фотонов в некоторых теориях, являющихся расширениями Стандартной модели.

Слайд 17

Астрофизические аспекты физики чёрных дыр Мембранная парадигма В физике чёрных дыр мембра́нная паради́гма является полезной моделью для визуализации и вычисления эффектов, предсказываемых общей теорией относительности, без прямого рассмотрения области, окружающей горизонт событий чёрной дыры. В этой модели чёрная дыра представляется как классическая излучающая поверхность (или мембрана), достаточно близкая к горизонту событий — растя́нутый горизо́нт . Этот подход к теории чёрных дыр был сформулирован в работах Дамура и независимо Знаека конца 1970-х—начала 1980-х и развит на основе метода 3 + 1-расщепления пространства-времени Кипом Торном, Ричардом Прайсом (англ.) и Дугласом Макдональдом.

Слайд 18

Динамика гравитационного коллапса (формирование чёрных дыр) Гравитационным коллапсом может заканчиваться эволюция звёзд с массой свыше трёх солнечных масс. После исчерпания в таких звёздах материала для термоядерных реакций они теряют свою механическую устойчивость и начинают с увеличивающейся скоростью сжиматься к центру. Если растущее внутреннее давление останавливает гравитационное сжатие, то центральная область звезды становится сверхплотной нейтронной звездой, что может сопровождаться сбросом оболочки и наблюдаться как вспышка сверхновой звезды. Однако если масса звезды превысит предел Оппенгеймера — Волкова, то коллапс продолжается до её превращения в чёрную дыру

Слайд 19

Аккреция вещества в дыру Аккрецией называют процесс падения вещества на космическое тело из окружающего пространства. При аккреции на чёрные дыры сверхгорячий аккреционный диск наблюдается как рентгеновский источник.

Слайд 1

Закон всемирного тяготения Движение планет Работу выполнила у ченица 7Б класса Чернышева Виктория

Слайд 2

История возникновения Ньютон предположил, что ряд явлений, казалось бы не имеющих ничего общего (падение тел на Землю, обращение планет вокруг Солнца, движение Луны вокруг Земли, приливы и отливы и т. д.), вызваны одной причиной Ньютон предположил, что существует единый закон всемирного тяготения

Слайд 3

События, предшествующие открытию Закона всемирного тяготения Гипотеза Николая Коперника о том, что все планеты движутся вокруг Солнца Сбор эмпирических данных (измерения положения планет, выполненные астрономом Тихо Браге Анализ данных и их обобщение в эмпирических законах, сделанное Иоганном Кеплером Построение теории, объясняющей все общие закономерности и предсказывающей многие новые следствия, сделанное Исааком Ньютоном

Слайд 4

Исаак Ньютон (4.1.1643 - 31.3.1727) английский физик и математик Создатель теоретических основ механики и астрономии. Разработал дифференциальное и интегральное исчисления. Изобрел зеркальный телескоп. Автор важнейших экспериментальных работ по оптике. Открыл закон всемирного тяготения .

Слайд 5

Формулировка Закона всемирного тяготения Сила взаимного притяжения двух тел прямо пропорциональна произведению масс этих тел и обратно пропорционально квадрату расстояния между ними.

Слайд 6

Сила F - сила тяжести которая всегда направлена к центру Земли Проявлением закона всемирного тяготения является сила тяжести. На поверхности Земли сила всемирного тяготения, действующая на тело массой m , равна

Слайд 7

Границы применимости закона 1) материальных точек; 2) тел, имеющих форму шара; 3) шара большого радиуса, взаимодействующего с телами, размеры которых много меньше размеров шара Сила тяготения очень мала и становится заметной только тогда, когда хотя бы одно из взаимодействующих тел имеет очень большую массу (планета, звезда). Закон всемирного тяготения имеет определенные границы применимости:

Слайд 8

Значение Наличие всемирного тяготения: объясняет устойчивость солнечной системы; движение планет и других небесных тел. С открытием закона всемирного тяготения, к людям пришло понимание принципа строения вселенной

Слайд 9

Вращение планет вокруг Солнца по законам всемирного тяготения Гравитационное взаимодействие – это взаимодействие ,свойственное всем телам Вселенной и проявляющееся в их взаимном притяжении друг к другу

Слайд 10

Применение Ярчайшим примером применения закона всемирного тяготения является запуск искусственного спутника Земли Спутник все время находится на равном расстоянии над поверхностью Земли Земля притягивает одинаково на всех направлениях

Слайд 11

Вращение спутников вокруг Земли по законам всемирного тяготения Двигаясь по круговой орбите радиуса r , на спутник действует сила земного тяготения g mM / r 2, где g – постоянная тяготения, m - масса спутника и M - масса планеты. Согласно второму закону Ньютона сила тяготения равна центростремительной силе mv 2/ r .

Слайд 12

Свободное движение тел в гравитационном поле Земли Максимальная дальность полёта снаряда достигается при стрельбе под углом равном 45°.

Слайд 1

ИСТОРИЯ ФИЗИКИ Работу выполнил: Ученик 7 а класса Средней школы № 61 Тимофеев Василий

Слайд 2

Физика — это наука о материи, ее свойствах и движении. Она является одной из наиболее древних научных дисциплин, и первые дошедшие до нас работы восходят к временам Древней Греции . Античная физика Одна из главных особенностей человека — способность (в определённой мере) предсказывать будущие события. Для этого человек строит мысленные модели реальных явлений (теории); в случае плохой предсказательной силы модель уточняется или заменяется на новую. Если создать практически полезную модель явления природы не удавалось, её заменяли религиозные мифы («молния есть гнев богов»). Средств для проверки теорий и выяснения вопроса, какая из них верна, в древности было крайне мало, даже если речь шла о земных каждодневных явлениях. Единственная физическая величина, которую умели тогда достаточно точно измерять — длина ; позже к ней добавился угол . Эталоном времени служили сутки , которые в Древнем Египте делили не на 24 часа, а на 12 дневных и 12 ночных, так что было два разных часа, и в разные сезоны продолжительность часа была разной. Но даже когда установили привычные нам единицы времени, из-за отсутствия точных часов большинство физических экспериментов были просто невозможно провести. Поэтому естественно, что вместо научных школ возникали полурелигиозные учения. Преобладала геоцентрическая система мира , хотя пифагорейцы развивали и пироцентрическую , в которой звёзды, Солнце, Луна и шесть планет обращаются вокруг Центрального Огня . Чтобы всего получилось священное число небесных сфер (десять), шестой планетой объявили Противоземлю . Впрочем, отдельные пифагорейцы ( Аристарх Самосский и др.) создали гелиоцентрическую систему . У пифагорейцев возникло впервые и понятие эфира как всеобщего заполнителя пустоты. Первую формулировку закона сохранения материи предложил Эмпедокл в V веке до н. э. :

Слайд 3

Зарождение теоретической физики XVII век. Метафизика Декарта и механика Ньютона. Во второй половине XVII века интерес к науке в основных странах Европы резко возрос. Возникают первые Академии наук и первые научные журналы. 1600: первое экспериментальное исследование электрических и магнитных явлений проводит врач английской королевы Уильям Гильберт . Он выдвигает гипотезу, что Земля является магнитом . Именно он предложил сам термин « электричество ». 1637 : Рене Декарт издал «Рассуждение о методе» с приложениями «Геометрия», «Диоптрика», «Метеоры». Считал пространство материальным, а причиной движения — вихри материи, возникающие, чтобы заполнить пустоту (которую считал невозможной и поэтому не признавал атомов), или от вращения тел. В «Диоптрике» Декарт впервые дал правильный закон преломления света . Создаёт аналитическую геометрию и вводит почти современную математическую символику. В 1644 году вышла книга Декарта «Начала философии». В ней провозглашается, что изменение состояния материи возможно только при воздействии на неё другой материи. Это сразу исключает возможность дальнодействия без ясного материального посредника. Приводится закон инерции. Второй закон взаимодействия — закон сохранения количества движения — тоже приводится, однако обесценивается тем, что чёткое определение количества движения у Декарта отсутствует. Декарт

Слайд 4

1687 : «Начала» Ньютона . Физические концепции Ньютона находились в резком противоречии с декартовскими. Ньютон верил в атомы , считал дедукцию вторичным методом, которому должны предшествовать эксперимент и конструирование математических моделей. Ньютон заложил основы механики, оптики, теории тяготения , небесной механики , открыл и далеко продвинул математический анализ . Но его теория тяготения, в которой притяжение существовало без материального носителя и без механического объяснения, долгое время отвергалась учёными континентальной Европы (в том числе Гюйгенсом , Эйлером и др.). Только во второй половине XVIII века , после работ Клеро по теории движения Луны и кометы Галлея, критика утихла. Исаак Ньютон

Слайд 5

XVIII век. Механика, теплород, электричество. В XVIII веке ускоренными темпами развивались механика , небесная механика , учение о теплоте. Начинается исследование электрических и магнитных явлений. Картезианство , не подтверждаемое опытом, быстро теряет сторонников. Создание аналитической механики ( Эйлер , Лагранж ) завершило превращение теоретической механики в раздел математического анализа . Утверждается общее мнение, что все физические процессы — проявления механического движения вещества. Ещё Гюйгенс решительно высказывался за необходимость такого представления о природе явлений: Истинная философия должна видеть в явлениях механических первопричину всех явлений; по моему мнению, иное представление и невозможно, если мы только не желаем потерять надежду что-либо понимать в философии («Трактат о свете»). Христиан Гюйгенс

Слайд 6

Истинная философия должна видеть в явлениях механических первопричину всех явлений; по моему мнению, иное представление и невозможно, если мы только не желаем потерять надежду что-либо понимать в философии («Трактат о свете»). Герман фон Гельмгольц Даже в XIX веке в первичности механики не сомневался Гельмгольц : Конечной целью всех естественных наук является разыскание движений, лежащих в основе всех изменений, и причин, производящих эти движения, то есть слияние этих наук с механикой. Представление о «тонких материях», переносящих тепло, электричество и магнетизм, в XVIII веке сохранилось и даже расширилось. В существования теплорода , носителя теплоты, верили многие физики, начиная с Галилея ; однако другой лагерь, в который входили Декарт , Гук , Даниил Бернулли и Ломоносов , придерживался молекулярно-кинетической гипотезы . В начале века голландец Фаренгейт изобрёл современный термометр на ртутной или спиртовой основе, и предложил шкалу Фаренгейта . До конца века появились и другие варианты: Реомюр ( 1730 ), Цельсий ( 1742 ) и другие. С этого момента открывается возможность измерения количества тепла в опытах. 1734 : французский учёный Дюфе обнаружил, что существуют 2 вида электричества: положительное и отрицательное. 1745 : изобретена лейденская банка . Франклин развивает гипотезу об электрической природе молнии , изобретает громоотвод . Появляются электростатическая машина, электрометр Рихмана . 1784 : запатентована паровая машина Уатта . Начало широкого распространения паровых двигателей. 1780-е годы: открыт и обоснован точными опытами закон Кулона .

Слайд 7

Волновая теория света Через сто лет после появления « Начал » авторитет Ньютона достиг высшей точки. Его критика волновой теории света была признана большинством учёных не только в Англии, но и на континенте, хотя убедительного объяснения явлениям дифракции и интерференции так и не было дано. Частично это объяснялось тем, что полная математическая теория волновых колебаний была создана только в начале XIX века ( Фурье ). Первый удар по корпускулярной (эмиссионной) теории света нанёс Томас Юнг , врач, специалист по физиологической оптике. Отметим, что он также построил правильную теорию цветового зрения и аккомодации . В 1800 году Юнг разработал волновую теорию интерференции (и ввёл сам этот термин) на основе сформулированного им принципа суперпозиции волн. По результатам своих опытов он довольно точно оценил длину волны света в различных цветовых диапазонах. Юнг рассматривал свет как упругие (продольные) колебания эфира . Волновая теория Юнга была встречена враждебно. Как раз в это время было глубоко изучено явление двойного лучепреломления и поляризации света ( Брюстер , Араго , Био , Лаплас ), воспринятое как решающее доказательство в пользу эмиссионной теории. Но тут в поддержку волновой теории (ничего не зная о Юнге) выступил Огюстен Жан Френель , в то время дорожный инженер-строитель. Рядом остроумных опытов он продемонстрировал чисто волновые эффекты, совершенно необъяснимые с позиций корпускулярной теории, а его мемуар, содержащий всестороннее исследование с волновых позиций и математическую модель всех известных тогда свойств света (кроме поляризации ), победил на конкурсе Парижской Академии наук ( 1818 ). Курьёзный случай описывает Араго: на заседании комиссии академиков Пуассон выступил против теории Френеля, так как из неё следовало, что при определённых условиях в центре тени от непрозрачного кружка мог появиться ярко освещённый участок. На следующем заседании Френель продемонстрировал членам комиссии этот эффект. С этих пор формулы Френеля для дифракции, преломления и интерференции вошли во все учебники физики.

Слайд 8

Возникновение электродинамики К концу XVIII века в активе физики электромагнитных явлений были уже теория атмосферного электричества Франклина и закон Кулона. Стараниями Гаусса и Грина электростатика была в основном разработана. Для опытов использовали электризацию трением, лейденскую банку и электростатическую машину, изобретённую в 1775 году Алессандро Вольта . Новый мощный источник электричества был случайно открыт врачом Луиджи Гальвани и описан им в трактате, изданном в 1791 году ; он заметил, что при контакте лапки лягушки с двумя разнородными металлами происходят судороги мышц. Гальвани дал этому явлению ошибочное объяснение («животное электричество»). Правильное объяснение дал Вольта : при контакте некоторых разнородных металлов с электролитом возникает электродвижущая сила . В 1800 году Вольта собрал первый « вольтов столб », при помощи которого исследовал ток в замкнутых цепях. Опубликование письма Вольты президенту Лондонского Королевского общества Бэнксу произвело сенсацию; Наполеон пригласил Вольту в Париж , лично присутствовал на демонстрации опыта, осыпал наградами и почестями. Благодаря этим первым батареям постоянного тока были сделаны два выдающихся открытия: электролиз : в том же 1800 году Никольсон и Карлайл разложили воду на водород и кислород , а Дэви в 1807 году открыл металлический калий . электрическая дуга : В. В. Петров и Дэви . Но главные сенсационные события начались в 1820 году , когда Эрстед обнаружил на опыте отклоняющее действие тока на магнитную стрелку. Первые теории, связывающие электричество и магнетизм , построили в том же году Био , Савар и позже Лаплас (см. Закон Био — Савара — Лапласа ).

Слайд 9

Незамедлительно последовал новый каскад открытий: первый электродвигатель ( 1821 , Фарадей ) термоэлемент ( 1821 , Зеебек ) закон Ома ( 1827 ). Ампер предложил термин «электродинамика» и в 1826 году издал монографию «Теория электродинамических явлений, выведенная исключительно из опыта». Он открыл электромагнит ( соленоид ), предсказал электрический телеграф (реализован Морзе в 1835 году ). Формула Ампера для взаимодействия двух элементов тока вошла в учебники. Силы, введенные Ампером, как и у Ньютона, считались дальнодействующими. Это положение решительно оспорил Майкл Фарадей , который в 1831 году открыл электромагнитную индукцию . В результате серии опытов он сформулировал (словесно) свойства электромагнитного поля, позже математически отражённые Максвеллом : изменение магнитного потока генерирует электродвижущую силу и вихревое электрическое поле . Фарадей показал, что все известные тогда виды электричества тождественны, открыл законы электролиза , ввёл термины: ион , катод , анод , электролит , диамагнетизм , парамагнетизм и др. Фарадей отстаивал физическую реальность силовых линий; однако учёные того времени, уже свыкшиеся с дальнодействием ньютонового притяжения, теперь уже к близкодействию относились с недоверием. Фарадей, Майкл Лаплас

Слайд 10

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ

Слайд 1

Столетов Александр Григорьевич .

Слайд 2

Биография. Родился 29 июля ( 10 августа ) 1839 . Владимир , Российская империя .

Слайд 3

Российский физик. Ученый с невозможным характером - так называли Столетова его современники... Получил кривую намагничивания железа ( 1872 ), систематически исследовал внешний фотоэффект (1888—1890), открыл первый закон фотоэффекта. Исследовал газовый разряд , критическое состояние и другие явления. Основал физическую лабораторию в Московском университете ( 1874 ).

Слайд 4

Семья. Родился в семье небогатого купца, владельца бакалейной лавки и мастерской по выделке кож Григория Михайловича Столетова. Его мать, Александра Васильевна, будучи образованной женщиной, сама готовила своих детей (всего их было шесть) к поступлению в гимназию, обучая их арифметике и русскому языку. Александр в 4 года научился читать и впоследствии проявлял интерес к литературе, выпуская рукописный журнал во время учёбы в гимназии . Брат — Столетов , Николай Григорьевич .

Слайд 5

По окончании курса во Владимирской гимназии поступил на физико-математический факультет Московского университета , где обучался у профессора Спасского М. Ф . . Далее, в 1860 году окончил курс и был оставлен при университете для приготовления к профессорскому званию. С лета 1862 года до начала 1866 года пробыл за границей, занимаясь физикой сначала в Хайдельберге , потом в Гёттингене , Берлине , Париже и наконец опять в Хайдельберге , в лаборатории Кирхгофа . С февраля 1866 года начал в Московском университете чтение лекций по математической физике.

Слайд 6

По окончании курса во Владимирской гимназии поступил на физико-математический факультет Московского университета , где обучался у профессора Спасского М. Ф. [2] :733 . Далее, в 1860 году окончил курс и был оставлен при университете для приготовления к профессорскому званию. С лета 1862 года до начала 1866 года пробыл за границей, занимаясь физикой сначала в Хайдельберге , потом в Гёттингене , Берлине , Париже и наконец опять в Хайдельберге , в лаборатории Кирхгофа . С февраля 1866 года начал в Московском университете чтение лекций по математической физике.

Слайд 7

В мае 1869 года защитил магистерскую диссертацию под заглавием «Общая задача электростатики и приведение её к простейшему случаю» и в июне того же года был утверждён доцентом по кафедре физики. В 1871 году Столетов снова отправился за границу, где пробыл около полугода, работая в лаборатории Кирхгофа над своей докторской диссертацией. Эта диссертация под заглавием «Исследование о функции намагничения мягкого железа» была защищена в апреле 1872 года . В июне этого же года Столетов был утверждён экстраординарным профессором , а в следующем 1873 году ординарным профессором. Столетов читал вначале различные курсы по математической физике и физической географии, впоследствии перешёл на изложение опытной физики. Организатор первой в России учебно-исследовательской физической лаборатории. Непрерывно занимаясь своим любимым предметом, физикой, Столетов умел возбудить интерес к этой науке и в своих многочисленных учениках. Большая часть университетских профессоров физики были его учениками. Все работы Столетова, как строго научные, так и литературные, отличаются замечательным изяществом мысли и выполнения. Кроме занятий в университете, Столетов немало времени посвятил работе в Обществе любителей естествознания и в музее прикладных знаний. В течение нескольких лет состоял председателем физического отделения Общества любителей естествознания и директором физического отдела при Политехническом музее . Проводя почти каждое лето за границей, Столетов имел возможность познакомиться со всеми выдающимися западноевропейскими физиками, с которыми постоянно поддерживал отношения. Принимал участие и в международных конгрессах. Состоял членом многих учёных обществ, как русских, так и иностранных: был почётным членом Общества любителей естествознания, почётным членом Киевского физико-математического общества , почётным членом Киевского общества естествоиспытателей , членом обществ Московского математического , Русского физико-химического , парижского « Société Française de Physique », членом-основателем и корреспондентом парижского « Société internationale des électriciens », иностранным членом лондонского « Insitution of Electrical Engineers ». Также был почётным членом Императорского университета св. Владимира.

Слайд 8

Научные работы. Основные работы в области электромагнетизма , оптики , молекулярной физики , философии . Первым показал, что при увеличении намагничивающего поля магнитная восприимчивость железа сначала растёт, а затем, после достижения максимума, уменьшается ( 1872 ). Снял кривую магнитной проницаемости ферромагнетика ( кривая Столетова ). Автор двух методов магнитных измерений веществ (метод тороида с замкнутой магнитной цепью и баллистическое измерение намагниченности ). Провёл ряд экспериментов по измерению величины отношения электромагнитных и электростатических единиц, получил значение, близкое к скорости света ( 1876 ).

Слайд 9

Провёл цикл работ по изучению внешнего фотоэффекта , открытого в 1887 году Г. Герцем (1888—1890). Создал первый фотоэлемент , основанный на внешнем фотоэффекте. Рассмотрел инерционность фототока и оценил его запаздывание в 0,001 с. Открыл прямо пропорциональную зависимость силы фототока от интенсивности падающего на фотокатод света (первый закон внешнего фотоэффекта, закон Столетова ). Открыл явление понижения чувствительности фотоэлемента со временем (явление фотоэлектрического утомления) ( 1889 ). Основоположник количественных методов исследования фотоэффекта. Автор метода фотоэлектрического контроля интенсивности света. Исследовал несамостоятельный газовый разряд . Обнаружил постоянство отношения напряжённости электрического поля к давлению газа при максимальном токе ( константа Столетова ). Провёл цикл работ по исследованию критического состояния вещества (1892—1894).

Слайд 10

Опыты. Схема опыта : 1 — вакуумный объем; 2 — металлическая сетка; 3— электрод; 4 — гальванометр; 5 — источник напряжения.

Слайд 11

Память. Именем Столетова в 1961 названа московская улица в районе Мичуринского проспекта . В Волгограде в Красноармейском районе есть проспект Столетова. Перед зданием физического факультета МГУ на Воробьёвых горах установлен памятник Столетову (1953, скульптор С. И. Селиханов ). Имя Столетова носит лунный кратер . С 2009 года имя Столетова носит Владимирский государственный университет .

Слайд 12

Последние годы. Некрепкий по натуре, Столетов испытал в 1893 году большие огорчения и окончательно расстроил свой организм. В конце 1894 года здоровье Столетова как будто восстановилось, и он отдался устройству физической секции на IX съезде естествоиспытателей и врачей, превосходно организовав демонстративные заседания этой секции. В течение года Столетов чувствовал себя ещё довольно сносно, но с зимы 1895 года болезнь получила развитие и через некоторое время он скончался от воспаления лёгких .

Слайд 13

Смерть. 15 (27) мая 1896 (56 лет ) Москва , Российская империя . похоронен во Владимире, на Князь-Владимирском (старом) кладбище.

Слайд 14

Работу выполнила : Ученица 8»А» класса Школы №61 Коршунова Анастасия.

Слайд 1

Источники света естественные и искусственные Подготовила : Дебердеева Сафия Ученица 11»А»

Слайд 3

Свет - видимое излучение. естественное искусственное

Слайд 13

Источники: http://rpp.nashaucheba.ru/docs/index-142578.html http://otherreferats.allbest.ru/life/00165607_0.html http://www.ewascience.com/2011/07/blog-post_07.html http://lifeandlight.ru/istochniki-sveta/obshhaya-teoriya/istochniki-sveta.html

Слайд 1

ИСТОЧНИКИ СВЕТА Подготовила ученица 11-А класса Зима Кристина

Слайд 2

Источники света Свет всегда окружает нас в природе. И солнечный свет, и лунный свет, и звездный свет являются наиболее важными источниками света к жизни человека. Но, также, из-за потребности в дополнительном свете, люди научились собственными силами создавать свет. Понимание фундаментального различия между естественным и искусственным светом является отправной точкой в описании естественных и искусственных источников света. Природные источники света существуют в природе и находятся вне контроля людей. Они включают в себя солнечный свет, лунный свет, свет звезд, различных растительных и животных источников, радиолюминесценцию, и, конечно, огонь.

Слайд 3

Искусственные источники света Искусственными источниками света могут управлять люди. Примеры таких источников – пламя от сгорающих поленьев, языки пламени масляной или газовой горелки, электрические лампы, свет от фотохимических реакций, и других различных реакций, например свет от реакций со взрывчатыми веществами.

Слайд 4

Древнее время — свечи, лучины и лампады Самым первым из используемых людьми в своей деятельности источником света был огонь (пламя) костра. С течением времени и ростом опыта сжигания различных горючих материалов люди обнаружили, что большее количество света может быть получено при сжигании каких либо смолистых пород дерева, природных смол, масел и воска. В дальнейшем при развитии технологий обработки металлов, развития способов быстрого зажигания с помощью огнива позволили создать и в значительной степени усовершенствовать первые независимые источники света, которые можно было устанавливать в любом пространственном положении, переносить и перезаряжать горючим. А также определенный прогресс в переработке нефти, восков, жиров и масел и некоторых природных смол позволил выделять необходимые топливные фракции: очищенный воск, парафин, стеарин, пальмитин, керосин и т. п. Такими источниками стали прежде всего свечи, факелы, масляные, а позже нефтяные лампы и фонари.

Слайд 5

Типы источников света. Для получения света могут быть использованы различные формы энергии, и в этой связи можно указать на основные источников света. Электрические: Электрический нагрев тел каления или плазмы. Джоулево тепло, вихревые токи, потоки электронов или ионов. Ядерные: распад изотопов или деление ядер. Химические: горение (окисление) топлив и нагрев продуктов сгорания или тел каления. Электролюминесцентные: непосредственное преобразование электрической энергии в световую (минуя преобразование энергии в тепловую) в полупроводниках (светодиоды, лазерные светодиоды) или люминофорах, преобразующих в свет энергию переменного электрического поля (с частотой обычно от нескольких сотен Герц до нескольких Килогерц),либо преобразующих в свет энергию потока электронов (катодно-люминесцентные Биолюминесцентные: бактериальные источники света в живой природе.

Слайд 6

Опасные факторы источников света. Источники света той или иной конституции очень часто сопровождаются наличием опасных факторов, главными из которых являются: Открытое пламя. Яркое световое излучение, опасное для органов зрения и открытых участков кожи. Тепловое излучение и наличие раскаленных рабочих поверхностей, способных привести к ожогу. Высокоинтенсивное световое излучение, которое может привести к возгоранию, ожогу и ранению — излучение лазеров, дуговых ламп и др. Горючие газы или жидкости. Высокое напряжение питания. Радиоактивность.

Слайд 7

Естественные источники света. Естественные источники света — это природные материальные объекты и явления, основным или вторичным свойством которых является способность испускать видимый свет. В отличие от естественных источников света, искусственные источники света являются продуктом производства человека или других разумных существ.

Слайд 8

Естественные источники света. К естественным или природным источникам света прежде всего относят: Солнце, кометы, полярные сияния, атмосферные электрические разряды, биолюминесценцию живых организмов, свет звезд и иных космических объектов, свечение окисляющихся органических продуктов и минералов, и проч. Естественные источники света играют первостепенную роль в существовании жизни на земле и других планетах, и оказывают значительное воздействие на окружающую среду.

Слайд 9

Солнце — важнейший природный источник света.

Слайд 10

Межзвездный газ. Горячие звёзды своим ультрафиолетовым излучением нагревают окружающий газ до температуры примерно 10 000 К. Нагретый газ начинает сам излучать свет, и мы наблюдаем его как светлую газовую туманность.

Слайд 11

Биолюминесценция. Биолюминесце́нция — способность живых организмов светиться, достигаемая самостоятельно или с помощью симбионтов. Название происходит от греческого слова «биос», что означает жизнь, и латинского «люмен» — свет. Свет создаётся у более высоко развитых организмов в специальных светящихся органах (напр., в фотофорах рыб), у одноклеточных эукариот — в особых органоидах, а у бактерий — в цитоплазме. Биолюминесценция основывается на химических процессах, при которых освобождающаяся энергия выделяется в форме света. Таким образом, биолюминесценция является особой формой хемилюминесценции.

Слайд 12

Радиолюминесценция. Радиолюминесценция — люминесценция вещества, вызванная воздействием ионизирующего излучения. Некоторые химические соединения, излучающие гамма- и рентгеновские лучи, а также альфа- или бета-частицы, используют для образования радиолюминесцентного слоя в некоторых веществах, например, в сульфиде цинка. Красители, состоящие из смеси сульфида цинка и вещества-источника ионизирующей радиации, способны излучать свет очень долго: в течение нескольких лет или даже десятилетий.

Слайд 13

Материал http://dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/241304 http://lifeandlight.ru/istochniki-sveta/obshhaya-teoriya/istochniki-sveta.html

Слайд 1

Взгляд на будущее. Подготовила ученица 11-А класса Зима Кристина

Слайд 2

Предисловие Мы сегодня наблюдаем слияние медицины и физики, видим, как медицина проникает вглубь вещества, к атомам, молекулам и генам. Этот исторический переход начался в 1940-е гг., когда австрийский физик Эрвин Шрёдингер, один из основателей квантовой теории, написал востребованную книгу «Что такое жизнь?».

Слайд 3

2030 год. Будущее медицины. Движущей силой сегодняшнего взрывного развития медицины являются, в частности, квантовая теория и компьютерная революция. Квантовая теория дала человеку поразительно подробные модели молекулярной структуры — например, структуры белков и молекулы ДНК. Мы знаем, как построить молекулу жизни, атом за атомом. А секвенирование генов, которое прежде было долгой, нудной и дорогой процедурой, теперь полностью автоматизировано и производится роботами. Первоначально секвенирование всех генов в теле одного человека стоило несколько миллионов долларов. Эта процедура была настолько дорогой и длительной, что лишь горстка людей в мире (включая ученых, которые занимались совершенствованием и отладкой этой технологии) могла позволить себе обзавестись собственной геномной картой. Однако всего через несколько лет эта экзотическая технология, по всей видимости, станет доступна каждому.

Слайд 4

Визит ко врачу Визит к врачу в будущем радикально поменяется. Общаясь с доктором посредством настенного интернет-экрана, вы, вероятно, будете иметь дело с компьютерной программой. В вашей ванной комнате будет установлено больше датчиков, чем в современной больнице, и они смогут без труда и шума обнаружить раковые клетки за несколько лет до возникновения опухоли. К примеру, около половины всех случаев обычного рака связаны с мутацией гена p53, которую можно без труда обнаружить при помощи таких датчиков.

Слайд 5

Визит ко врачу При появлении первых признаков рака вам будет сделана инъекция специальных наночастиц, которые попадут в кровь и, подобно умным бомбам, доставят противораковые лекарства непосредственно к месту расположения раковых клеток. Сегодняшняя химиотерапия покажется нам такой же примитивной, какими сейчас кажутся медицинские пиявки прошлого и позапрошлого веков. В будущем, если виртуальный врач обнаружит какое-то нарушение в одном из ваших органов, он сможет заказать новый орган, который будет выращен на специальной фабрике непосредственно из ваших собственных клеток.

Слайд 6

Клонирование В будущем, несмотря на возможные запрещающие законы, человеческие клоны, вероятно, появятся. Однако они составят лишь ничтожную долю человечества, и социальные последствия клонирования будут невелики.

Слайд 7

2030–2070 гг. Дети по спецпроекту. В будущем мы, может быть, сможем создавать гены, которые обеспечат человеку сверхчеловеческие способности. К середине века «дети по спецпроекту» могут стать реальностью.

Слайд 8

2070–2100 гг. Бессмертие плюс вечная молодость. В будущем продление жизни будут проделывать при помощи комбинации нескольких методов: 1) выращивание новых органов по мере износа или поражения старых при помощи тканевой инженерии и стволовых клеток; 2) прием коктейля из белков и ферментов, предназначенных для ускорения восстановительных механизмов клетки, регулирования обмена веществ, перезапуска биологических часов и ослабления процессов окисления; 3) использование генной терапии для доработки генов, способных замедлить процессы старения в организме; 4) поддержание здорового образа жизни (физическая нагрузка и качественная диета); 5) использование нанодатчиков для распознавания таких заболеваний, как рак, за несколько лет до того, как они превратятся в проблему

Слайд 9

Возрождение вымерших форм жизни. Некоторые ученые стремятся не только продлить человеческую жизнь и обмануть смерть. Их интересует и воскрешение из мертвых. Гипотетический геном нашего с обезьянами общего предка будет реконструирован методами математики, компьютерная программа сможет провести визуальную реконструкцию облика этого существа и его характеристик. Как только компьютер воссоздаст математически геном недостающего звена, можно будет по кирпичику сложить молекулы ДНК этого существа, внедрить их в человеческую яйцеклетку и подсадить в матку женщины, которая затем родит нашего предка. Например, неандертальца.

Слайд 10

Заключение И это далеко не все, что ожидает человечество через 100 лет. К концу текущего столетия человек тоже обретет в значительной степени мифическую власть над жизнью и смертью. И власть эта не будет ограничена исцелением больных. Нет, ее можно будет обратить на совершенствование человеческого тела и даже на создание новых форм жизни. Однако достигнуто это будет не молитвами и заклинаниями, а благодаря чудесам биотехнологии.

Слайд 11

Литература - «Физика будущего» Мичио (Митио) Каку

Слайд 1

«Физика и моя семья.» Подготовила ученица 9 «А» класса МОУ «СОШ№61» Чичина Вера.

Слайд 2

Цель работы: 1. Понять, как физика связана с нашей повседневной жизнью, привести доказательства и аргументировать их. 2.Показать необходимость физических знаний для повседневной жизни и познания самого себя

Слайд 3

Понятие «физика». Физика – одна из древнейших наук, изучающая общие закономерности природы; фундаментальная наука о свойствах и строении материи; о законах движения материи. Главные задачи физики: →объяснить строение окружающего нас мира и происходящие в нём процессы; →понять природу наблюдаемых явлений; →выявить и познать законы, которым подчиняется окружающий мир.

Слайд 4

Физика – наука о природе. Человек стремится каким-то адекватным способом создать в себе простую и ясную картину мира. Высшим долгом физиков является поиск общих элементарных законов, из которых можно получить полную картину мира. А.Эйнштейн

Слайд 5

Роли физики. Говоря о роли физики, выделим три основных момента: → важнейший источник знаний об окружающем мире; → она расширяет и многократно умножает человеческие возможности человека; → духовно развивает человека и его мировоззрение.

Слайд 6

Двадцать первый век – век технологий! Физика окружает нас везде, особенно дома. Мы привыкли её не замечать. Знание физических явлений и законов помогает нам в домашних делах, защищает от ошибок. Посмотрим на то, что происходит у меня дома глазами физика, и увидим много интересного и полезного!

Слайд 7

Тепловые явления. Ежедневно мы кипятим воду. Чтобы стеклянный стакан не лопнул, когда в него наливают кипяток, в него кладут ложку. Из двух чашек не лопнет та, стенки которой тоньше, т.к. она равномерно нагреется .

Слайд 8

Конденсация. Когда мы моемся стекла и стены запотевают, происходит конденсация водяного пара. Если в чашку налить горячую воду и накрыть крышкой, то на ней конденсируется водяной пар.

Слайд 9

Кран с холодной водой всегда можно отличить по капелькам воды, которые образовались на нём при конденсации водяного пара Конденсация.

Слайд 10

Диффузия. Распространение запахов. Засолка огурцов, помидоров и т.д.

Слайд 11

Диффузия. Заваривание чая. Стирка черных и белых вещей.

Слайд 1

Чтобы дома было теплее, мы кладем ковры на пол. Они имеют хорошую теплопроводность и поэтому ногам теплее. Теплопроводность. Дерево имеет плохую теплопроводность, поэтому деревянный паркет теплее, чем другие покрытия

Слайд 2

Конвекция. Батареи в квартирах располагают внизу, так как горячий воздух от них в результате конвекции поднимается вверх и обогревает комнату. Вытяжку располагают над плитой, так как горячие пары и испарения от еды поднимаются вверх .

Слайд 3

Магниты. Декоративные магниты. Магнитные застежки на сумках и куртках .

Слайд 4

Собирающиеся сосуды.

Слайд 5

Рычаг в основе. Ножницы . Дверные ручки . Мясорубка.

Слайд 6

Трение. Чтобы увеличить трение, мы носим обувь на рельефной подошве. Коврик в прихожей делают на резиновой основе. На зубных щетках и ручках используют специальные резиновые накладки .

Слайд 7

Электризация . Чистые и сухие волосы при расчесывании пластмассовой расческой притягиваются к ней, так как в результате трения расчёска и волосы приобретают заряды, равные по величине и противоположные по знаку. Металлическая расчёска такого эффекта не даёт, так как является хорошим проводником.

Слайд 8

При включении и работе телевизора у экрана создается сильное электрическое поле. Электризация . Из-за электростатического поля к экрану телевизора прилипает пыль, поэтому его надо регулярно протирать!

Слайд 9

Приборы, которые принимают и излучают электромагнитные волны. Пульт. Телевизор. Телефон. ( По телефону можно разговаривать не более 20 минут в день!)

Слайд 10

Физика окружает нас везде, особенно дома. Это непросто предмет в школе, а нечто большее. Мы просто привыкли её не замечать. Знание физических явлений и законов помогает нам в домашних делах, защищает от ошибок. Эта наука является незаменимой вещью в жизни каждого человека. Посмотря на то, что происходит дома глазами физика, я увидела много интересного и полезного! Вывод.

Слайд 11

Литература. http://www.myshared.ru/slide/147695/ https://otvet.mail.ru/question/64247262 http://nsportal.ru/ap/library/drugoe/2013/08/26/vystu .. https://otvet.mail.ru/question/63135788 http://fizika505.narod.ru/