Category: физико-математических

Производство электродов для ручной                             дуговой сварки   В электродном производстве проволоку, поставляемую металлургической промышленностью, правят, разрезают по длинне на прутки, и очищают от различных поверхностных загрязнений. Стабильность покрытия должна…

Ноосферная цивилизация как перспектива социального развития общества ( футурологический аспект). Одним из успехов в современной науке можно считать осознанное стремление решить проблемы рационального использования природных ресурсов и обеспечение устойчивости среды…

Пути становления ноосферы. “Ноосферный” анализ современного состоянии общества. Как и Вернадский, современные ученые рассматривают ноосферу, как новую, высшую эволюцию биосферы, связанную с возникновением и развитием в ней человечества, которое, познавая…

Учение Вернадского о ноосфере В.И. Вернадский переосмыслил содержание понятия “ноосфера” в контексте развиваемого им учения о биосфере, гуманистической идеологии и роли научной мысли как планетарного (и космического) явления. Вместо понятия…

Луна движется вокруг Земли в ту же сторону, в какую Земля вращается вокруг своей оси. Отображением этого движения, как мы знаем, является видимое перемещение Луны на фоне звёзд навстречу вращению…

В течение года Солнце движется по эклиптике. Эклиптика проходит через 12 зодиакальных созвездий. В течение суток Солнце, как обычная звезда, движется параллельно небесному экватору (-23°27¢ £ d £ +23°27¢). Такое…

Спектральный анализ является важнейшим средством для исследования вселенной. Спектральный анализ является методом, с помощью которого определяется химический состав небесных тел, их температура, размеры, строение, расстояние до них и скорость их…

Начало космической эры положено трудами русского учёного К. Э. Циолковского. Он предложил использовать реактивные двигатели для освоения космического пространства. Он впервые предложил идею использования многоступенчатых ракет для запусков космических кораблей.…

Заслуга открытия законов движения планет принадлежит выдающемуся учёному Иоганну Кеплеру. Первый закон. Каждая планета обращается по эллипсу, в одном из фокусов которого находится Солнце. Второй закон. (закон площадей). Радиус-вектор планеты…

План: Физические условия на Луне (размер, масса, плотность, температура); Луна меньше Земли по массе в 81 раз, средняя её плотность 3300 кг/м3, т. е. меньше, чем у Земли. На Луне…

План: Кометы (физическая природа, строение, орбиты, типы), наиболе известные кометы: комета Галлея (Т = 76 лет; 1910 – 1986 – 2062); комета Энка; комета Хиякутаки; Астероиды (малые планеты). Наиболее известные…

Солнце – ближайшая к нам звезда, у которой в отличие от всех других звёзд мы можем наблюдать диск и при помощи телескопа изучать на нём мелкие детали. Солнце – типичная…

Проявление солнечной активности на Земле: Солнечные пятна являются активным источником электромагнитного излучения, вызывающего так называемые «магнитные бури». Эти «магнитные бури» влияют на теле- и радиосвязь, вызывают мощные полярные сияния. Солнце…

Радиус земли оказывается слишком малым, чтобы служить базисом для измерения параллактического смещения звёзд и расстояния до них. Поэтому пользуются годичным параллаксом вместо горизонтального. Годичным параллаксом звезды называют угол, под которым…

Звёзды классифицируются по следующим параметрам: размеры, цвет, светимость, спектральный класс. По размерам звёзды делятся на звёзды-карлики, средние звёзды, нормальные звёзды, звёзды гиганты и звёзды-сверхгиганты. Звёзды-карлики – спутник звезды Сириус; средние…

Существуют разные типы звёзд: одиночные, двойные и кратные, стационарные и переменные, звёзды-гиганты и звёзды-карлики, новые и сверхновые. Существуют ли в этом многообразии звёзд, в кажущемся их хаосе закономерности? Такие закономерности,…

Наша звёздная система – Галактика относится к числу эллиптических галактик. Млечный путь, который мы видим, – это только часть нашей Галактики. В современные телескопы можно увидеть звёзды до 21 звёздной…

В нашей Галактике помимо одиночных звёзд существуют звёзды, которые объединяются в скопления. Различают 2 вида звёздных скоплений: Рассеянные звёздные скопления, например звёздное скопление Плеяды в созвездиях Тельца и Гиады. Простым…

Вильям Гершель в XVII веке нанёс на звёздную карту очень много туманностей. Впоследствии оказалось, что это гигантские галактики, которые находятся за пределами нашей Галактики. С помощью цефеид американский астроном Хаббл…

Последний звёздный каталог содержит более 30 тыс. галактик ярче 15 звёздной величины, а при помощи сильного телескопа можно сфотографировать сотни миллионов галактик. Всё это вместе с нашей Галактикой образует так…

Существует 2 географические координаты: географическая широта и географическая долгота. Астрономия как практическая наука позволяет находить эти координаты (рисунок «высота светила в верхней кульминации»). Высота полюса мира над горизонтом равна широте…

Земля совершает сложные движения: вращается вокруг своей оси (Т=24 ч.), движется вокруг Солнца (Т=1 год), вращается вместе с Галактикой (Т= 200 тыс. лет). Отсюда видно, что все наблюдения, совершаемые с…

Распространение света Электромагнитные волны и световые лучи. Являющаяся решением уравнений Максвелла плоская монохроматическая волна в вакууме представляет собой существующие на бесконечном промежутке времени и занимающие все бесконечное пространство колебания электромагнитного…

Волны и их восприятие      Волны и частицы в классическом естествознании. Вещество в классической теории обычно рассматривается как совокупность дискретных неделимых частиц – материальных точек. В зависимости от рассматриваемой задачи…

Строение и эволюция Вселенной Космологические модели Вселенной. Поскольку гравитационные взаимодействия являются доминирующими на мега-уровне организации материи, космологические модели Вселенной должны строится в соответствии с требованиями Теории Относительности на основе реально…

Ядерные реакции и современная энергетика Неядерные источники энергии. Вся промышленная энергетика на нашей планете до конца 40х годов в качестве источника в конечном итоге использовала энергию, поставляемую Солнцем. Гидро электростанции…

Постоянный электрический ток      Условия возникновения тока. Электрическим током называют направленное движение заряженных частиц. Количественными характеристиками тока являются его сила тока (отношение заряда: переносимого через поперечное сечение проводника в единицу…

Электрический заряд и электромагнитные взаимодействия Электростатические взаимодействия. Как и другие фундаментальные понятия физики, понятие заряда не может быть строго определено. По существу заряженными мы называем тела, способные участвовать в электромагнитных…

Неравновесные ансамбли. Открытые системы. Самоорганизация Проблема необратимости в статистической физике. Существование необратимых процессов в макро мире не вызывает сомнения. К ним относится установление равновесной температуры при тепловом контакте горячих и…

Термодинамическое и статистическое описание классических равновесных ансамблей Основания молекулярно-кинетической теории. В настоящее время не вызывают сомнений утверждения, лежащие в основе молекулярно-кинетической теории: Все тела состоят из относительно устойчивых частиц (молекул…

Законы движения небесных тел и строение Солнечной системы Двумя наиболее значительными успехами классического естествознания, основанного на механике Ньютона, были практически исчерпывающее описание наблюдаемого движения небесных тел и объяснение известных из …

Законы сохранения Иерархия естественно научных законов. Количество законов природы, сформулированных в естественных науках к настоящему времени, весьма велико. Они неравнозначны. Наиболее многочисленным является класс эмпирических законов, формулируемых в результате обобщения…

Взаимодействие тел Взаимодействие тел. Опыт показывает, что при сближении тел (или систем тел) характер их поведения меняется. Поскольку эти изменения носят взаимный характер, говорят, что тела взаимодействуют друг с другом.…

.  Пространство и время.   Понятия пространства и времени являются философскими категориями и не определяются в естествознании. Для естественных наук важно уметь определять их численные характеристики – расстояния между объектами…

Структура естественно научных знаний   Естественные и гуманитарные науки.  Наука занимается изучением объективно существующих ( т.е. существующих независимо от чьего-либо сознания) объектов и явлений природы. Вопрос о том, существует ли…

БЕККЕРЕЛЬ Антуан Анри                      Антуан Беккерель – французский физик, родился 15 декабря 1852 года,  родился в Париже. Сын  Александра Эдмонда Беккереля, прославившегося своими исследованиями фосфоресценции. Беккерели: отец,…

Теорема 17.3: если плоскость перпендикулярна одной из двух параллельных прямых, то она перпендикулярна и другой. Доказательство: пусть а1 и а2 – две параллельные прямые и a – плоскость, перпендикулярная прямой…

Теорема о двух прямых, перпендикулярных плоскости. Теорема 17.4:  две прямые, перпендикулярные одной и той же плоскости, параллельны. Доказательство: пусть а и в – две прямые, перпендикулярные плоскости a. Допустим, что…

Перпендикулярные плоскости. Две пересекающиеся плоскости называются перпендикулярными, если третья плоскость, перпендикулярная прямой пересечения этих плоскостей, пересекает их по перпендикулярным прямым. Теорема 17.6: если плоскость проходит через прямую, перпендикулярную другой плоскости,…

Прямая, параллельная плоскости. Пряма и плоскость называются параллельными, если они не пересекаются. Теорема 16.3: если прямая, не принадлежащая плоскости, параллельна какой-нибудь прямой в этой плоскости, то она параллельна и самой…

Параллельные прямые. Две прямые в пространстве называются параллельными, если они лежат в одной плоскости и не пересекаются. Прямые, которые не пересекаются и не лежат в одной плоскости, называются скрещивающимися. Теорема…

аксиомы планиметрии: какова бы ни была прямая, существуют точки, принадлежащие этой прямой и точки не принадлежащие ей. Через любые две точки можно провести прямую и только одну. из трех точек…

Специфические законы сохранения в теории элементарных     частиц.   Квантовая механика  вскрыла специфические  закономерности движения и превращения так называемых элементарных частиц. Эти закономерности не сводятся с закономерностям классической механики, и поэтому…

Законы сохранения в микромире.   Если механизм возникновения альфа- и гамма-излучения без особых трудностей был объяснен квантовой  механикой, то испускание b-частиц (электронов)  оказалось одной из труднейших для понимания проблем ядерной…

Принцип симметрии и его роль в познании.   Рассмотрение философских аспектов физического знания неоднократно приводило нас к необходимости оперировать понятиями симметрии и асимметрии. Что же такое симметрия и асимметрия? В…

Реформы Сервия Тулия   Мощный удар родовой организации патрициев был нанесен в сере-дине VI века до н.э. реформой Сервия Туллия, шестого рекса по римской исторической традиции. Она проводилась как военная…

Микрообъект и окружающий его мир. Как уже отмечалось, одно из наиболее специфических свойств микрообъекта есть наличие в его поведении элементов случайности, вследствие чего квантовая механика оказывается принципиально статистической теорией, оперирующей…

Электрон в атоме.  Отсутствие наглядной модели микрообъекта отнюдь не исключает возможности использования условных образов, вполне пригодных для представления микрообъекта в тех или иных условиях. В качестве примера рассмотрим электрон в…

Как следует понимать корпускулярно-волновой дуализм? В настоящее время корпускулярно-волновой дуализм понимают как потенциальную способность микрообъекта проявлять различные свои свойства в зависимости от тех или иных внешних условий, в частности, условий…

Попытки представить микрообъект как симбиоз корпускулы и волны. Если микрообъект не является ни корпускулой, ни волной, то, может быть, он представляет собой некий симбиоз корпускулы и волны? Предпринимались различные попытки…

Микрообъект не является классической волной. Весьма поучителен анализ одной  из поныне довольно распространенной ошибки, допускаемой при упрощенном рассмотрении квантовой механики. Продемонстрируем эту ошибку на двух примерах. Первый пример. Утверждается, что…

Микрообъект не является классической корпускулой. К микрообъектам приводит процесс «раздробления» окружающих нас тел на все более и более мелкие «частички». Поэтому вполне естественно, что микрообъекты ассоциируются прежде всего с корпускулами.…

Возможность подбарьерного прохождения микрообъекта (туннельный эффект).  Предположим, что имеется потенциальный барьер, высота которого U  больше,  чем  энергия  частицы  (рис.4).  Поставим вопрос: может ли частица, находясь где-то слева от барьера, оказаться…

  О «траектории» микрообъекта. Чтобы начертить траекторию некоей частицы, надо, строго говоря, для каждого момента времени знать координату и импульс частицы. Поскольку, согласно соотношению неопределенностей   ΔpxΔx  > h, микрообъект не…

Почему электрон не падает на ядро?  Постулируя стационарные состояния, теория Бора не объяснила, почему все-таки электрон, двигаясь ускоренно, не излучает и не падает в результате на ядро. Соотношение ΔpxΔx  >…

Оценка величины «размытия» края полосы оптического поглощения в эффекте Франца-Келдыша.  Суть эффекта, исследованного в 1958 г. Келдышем и независимо от него Францем, состоит в следующем 6 во внешнем однородном электрическом…

Оценка энергии нулевых колебаний осциллятора. Будем действовать точно так же, как и в предыдущем примере. Энергия классического одномерного гармонического осциллятора описывается выражением E = px2 / 2m + mω2x2 /…

  Оценка энергии основного состояния атома водорода. Позволяя довольно простым путем получать важные оценки, соотношения неопределенностей оказываются полезным рабочим инструментом квантовой теории. В качестве первого примера рассмотрим атом водорода в…

Соотношения неопределенностей и квантовые переходы.  Указанное ранее основное противоречие квантовых переходов фактически снимается, если воспользоваться идеей дуализма, а, точнее, соотношениями неопределенностей. Предположим, что рассматривается переход электрона в атоме с уровня…

  Соотношения неопределенностей и состояния микрообъектов; понятие о полном наборе физических величин.  Для задания состояния классического объекта надо, как известно, задать определенную совокупность чисел – координаты и составляющие скорости. При…

   Роль постоянной Планка. Идея квантования вводит дискретность, а дискретность требует определения меры. Роль такой меры играет постоянная Планка. Можно сказать, что эта постоянная как бы определяет «границу» между микроявлениями…

Идея корпускулярно-волнового дуализма.  Классическая физика знакомит с двумя видами движения – корпускулярным и волновым. Для первого характерны локализация объекта в пространстве и существование определенной траектории его движения. Для второго характерно,…

О квантовании момента импульса. Заметим, что в отличие от энергии момент импульса микрообъекта квантуется всегда. Так, наблюдаемые значения квадрата момента импульса микрообъекта выражаются формулой M2 = h2l (l + 1),…

Идея квантования и модель атома водорода по Бору.  В 1913 г. Бор предложил теорию атома водорода. Эта теория возникла как результат «слияния» планетарной модели атома Резерфорда, комбинационного принципа Ритца и…