РЕФЕРАТ
на тему:
Українські вчені фізики
ПЛАН
Вступ
1. І.Пулюй – український фізик зі світовим ім’ям
2. М.Пильчиков
3. О.Смакула
4. І.Р.Юхновський
Висновки
Використана література
Вступ
Сьогодні українські фізики посідають чільне місце у світовій науці,збагачуючи її оригінальними та грунтовними науковими дослідженнями тавинаходами. Серед тих, хто своєю самовідданою працею і розумом розвивавукраїнську фізичну науку можна назвати Йосипа Косоногова – видатногофізика, автора нового методу вимірювання електричної проникності рідиндля сантиметрових хвиль, Степана Тимошенка – українського професорамеханіки, згодом одного з провідних учених фізиків США, Юліана Гірняка –спеціаліста у галузі фізичної кінетики, Романа Цегельського, роботиякого присвячені фізиці магнетизму.
Представниками теоретичної фізики є Мар’ян Смолуховський та його ученьВолодимир Кучер, які зробили значний внесок в розвиток квантовоїмеханіки. Назвати слід Дмитра Рожанського – фізика, родом з Києва,члена-кореспондента АН СРСР. Його основні праці стосуються фізикиелектричних розрядів та радіофізики.
Варто згадати також про діяльність фізиків – членів Наукового Товаристваімені Т.Г.Шевченка у Львові – це саме приклад поведінки вчених, які забудь-яких обставин не забували, ким вони є, де їх коріння і кому вониповинні служити. Отже, фізики – дійсні члени НТШ… Вибори перших дійснихчленів НТШ відбулися 1 червня 1899 року, саме тоді до складуматематично– природничо- лікарської секції було обрано видатного фізикаі електротехніка Івана Пулюя.
1. І.Пулюй – український фізик зі світовим ім’ям
Народився Іван Пулюй 2 лютого 1854 року в містечку ГримайловіТернопільської області в сім’ї землеробів. Закінчивши Тернопільськугімназію, він поступає у 1864 році на теологічний факультет Віденськогоуніверситету. Одночасно відвідує лекції з математики, фізики. Ці наукитак захопили його, що по закінченні курсу богослов’я він замістьвигідного сану священика обирає, всупереч волі батьків, скромне званнястудента філософського факультету Віденського університету. Завершивши в1872 році навчання, працює деякий час асистентом експериментальноїфізики цього університету, а з 1873 по 1875 роки – асистентом-викладачемкафедри фізики, механіки та математики Військово-морської академії ум.Фіуме в Хорватії. Восени 1875 року він виїздить до Страсбурга, щоб вуніверситеті вивчати нову галузь науки – електротехніку. У 1877 роціПулюй захищає з відзнакою дисертацію і дістає ступінь доктора філософіїСтрасбурзького університету (спеціалізація з фізики). У 1882 ІванПавлович обіймає посаду технічного директора електротехнічного бюро уВідні. Привернувши до себе увагу винаходами та апаратами, одержує у 1884році посаду професора експериментальної та технічної фізики у Німецькійвищій технічній школі у Празі, де й працював до виходу на пенсію.
Характерною рисою наукової творчості Пулюя є те, що об’єктом його увагизавжди були проблеми, які перебували на передньому краї фізичної наукита технічного прогресу і молекулярна фізика (70-ті роки), катодніпромені (початок 80-х), електротехніка, властивості та природарентгенівських променів. Пулюй удосконалив технологію виготовленнярозжарювальних ниток для освітлювальних ламп. Його лампи набагато кращівід ламп Едісона. Він перший дослідив “холодне світло” (тепер неонове).
Важливе практичне значення мала запропонована Пулюєм удосконаленаконструкція телефонних станцій та абонентських апаратів, зокремазастосування розподільного трансформатора. Цей винахід Пулюязапатентували у ряді країн Європи. Окремим епізодом – короткотривалим,проте винятково важливим – у творчій біографії Пулюя були йогодослідження рентгенівських променів (або Х-променів). Зокрема, завинахід і конструкцію вакуумної лампи в 1881 році на міжнароднійвиставці в Парижі він здобуває срібну медаль. Особливо слід підкреслити,що свою “рентгенівську” трубку він сконструював за 14 років до відкриттяХ-променів Рентгеном.
2. М.Пильчиков
Поруч з Іваном Пулюєм не можна не згадати Миколу Пильчикова, бо їхоб’єднували і відданість одній галузі науки – експериментальній фізиці,і членство в славнозвісному Науковому товаристві ім. Т.Г.Шевченка, іспільність долі, і тривкість патріотичного чуття. Змістом його свідомогожиття була наука. Писав вірші, кохався в музиці й грав на скрипці, добреволодів пензлем, але все своє рідкісне винахідницьке обдарування, талантдослідника віддав творенню нового знання у фізиці та фізичній хімії.Народився вчений 21 травня 1957 року в Полтаві, у родині подвижникаукраїнського національно-визвольного руху та педагога Р.Пильчикова. У1876 році Микола став студентом фізично-хімічного відділенняХарківського університету, а вже в 1878 році студент-другокурсникПильчиков винайшов електричний фонавтограф, на кілька десятирічвипередивши зарубіжних дослідників, серед них і Т.Едісона, фонографякого був механічним. Пильчиков здійснив чимало важливих досліджень зелектрохімії, зокрема розробив ефективний оптично-гальванічний методвивчення процесів електролізу. Від 1894 року М.Пильчиков працює вОдеському університеті. Тут він уперше в світі відкриває і застосовуєявище електрофотографування, назване ним фотогальванографією. В ОдесіПильчиков провів багато експериментів із радіозв’язку. Найвидатнішимйого досягненням було винайдення способу керування різними механізмами йпристроями по радіо, які він публічно продемонстрував 5 квітня 1989року. З цього часу фактично починає своє життя радіотелемеханіка. У1899-1901 рр. Микола Пильчиков здійснив перші в Україні експериментальній теоретичні дослідження з радіоактивності ставши також одним ізпіонерів створення нового напряму – ядерної фізики.
У 1902 році Пильчиков очолив кафедру фізики та фізичну лабораторіютехнологічного інституту. Саме тут починалися студії з радіофізики,ядерної та кріогенної фізики. Пильчиков мріяв перетворити лабораторію нафізичний інститут. Одначе тим планам, як і багатьом іншим, не судилосязбутися: виснажений напруженою боротьбою за демократизаціюінститутського життя у 1905-1907 роках проти реакціонерів-чорносотенців,Микола Пильчиков 19 травня 1908 року пострілом у серце обірвав своєжиття. Так прогресивний вчений висловив протест, як писалось в одномунекролозі, проти “тьми, крові, шибениць і сваволі умундированихдикунів”.
3. О.Смакула
Понад 60 років тому в грудні 1930 року дійсним членом НауковогоТовариства ім. Т.Г.Шевченка у Львові було обрано вже відомого на той час30-річного фізика Олександра Смакулу. На жаль, наша громадськість процього вченого донедавна нічого не знала. Народився О.Смакула 9 вересня1900 року в селі Доброводи Збаразького району на Тернопільщині вселянській родині. Після закінчення сільської школи навчався вукраїнській гімназії у Збаражі. Проте війна перервала навчання. Від 1912по 1914 роки вдалося закінчити лише два класи гімназії. У 1922 роціблискуче завершив навчання в українській гімназії в Тернополі. Того жроку самостійно виїхав на навчання до університету в Німеччині і склаввступні іспити до Гетингенського університету. У 1927 році склавдокторський іспит і здобув науковий ступінь доктора філософії. В тойсамий час працює асистентом у фізичному інституті професора РобертаПоля.
Кінець 20-х років, як відомо проходив в науці під знаком становленняфундаментальної фізичної теорії – квантової механіки. Будучи у вирітаких епохальних подій, О.Смакула один з перших застосував поняття цієїнауки для з’ясування механізмів взаємодії електромагнітноговипромінювання з твердими тілами. 1930 рік в одному авторитетномуєвропейському журналі з’являється його стаття, що зробила ім’я авторавідомим у науці. Поняття і параметри квантових осциляторів булизастосовані для опису радіаційного забарвлення кристалів. Було виведенекількісне математичне співвідношення відоме як “формула Смакули”. Воназагальновживана й донині. У 1937 році першим в світі він отримав патентза винахід способу просвітлення оптики. У 30-40-х роках інтересиО.Смакули були зосереджені навколо проблеми оптики і спектроскопіїкристалів.
У 1951 році О.Смакулу запрошують до США на посаду професораМассачусетського технологічного інституту, при якому в 1964 році вінзаснував і очолив лабораторію фізики кристалів. 1962 року вийшлафундаментальна монографія професора Смакули “Монокристали. Ріст,виготовлення і застосування” обсягом близько 500 сторінок. ПрофесорСмакула – автор багатьох патентів, понад 100 ґрунтовних наукових праць.Він є почесним членом Товариства Українських інженерів (США),Американського Оптичного Товариства.
4. І.Р.Юхновський
Згадуючи українських фізиків, було б несправедливо обійти увагою нашогосучасника, відомого вченого в галузі теоретичної фізики, політичногодіяча Ігоря Рафаїловича Юхновського. Це людина непересічного таланту.Серед основних його здобутків – розробка оригінальних теоретичнихметодів у фізиці конденсованої матерії, створення самобутньої школи зістатичної фізики. Добре знаний він і як серйозний політик, народнийдепутат.
Наукова діяльність Юхновського розпочалася циклом робіт, в яких буврозвинений боголюбовський метод розкладу за плазмовим параметром длябінарної функції розподілу систем заряджених частинок. У другій половині50 років Юхновський розробив новий оригінальний метод, який ставметодологічною основою і математичним апаратом для дослідження класичнихі квантових систем багатьох частинок – метод колективних змінних. Разоміз співробітниками він побудував послідовну мікроскопічну теоріюрозчинів електролітів, узагальнення якої на просторові неодноріднісистеми дало змогу закласти основу сучасної теорії електролітних плівокі мембран. Разом з учнями він створив кількісну мікроскопічну теоріюгелію-4. Принципово важливі результати здобув Юхновський в теоріїфазових переходів. Значні успіхи досягнуті ним у дослідженніструктурно-невпорядкованих систем, частково збуджених сумішей газів танерівноважних процесів. Останнім часом під керівництвом Юхновськогорозпочато роботи, які є особливо актуальними для розвитку нашої держави.Це стосується, насамперед, створення і розвитку електронноїінформаційної мережі з доступом до світових банків даних і повнимнабором послуг Internet, а також дослідження фізичних процесів, щовідбуваються в ядерній магмі на зруйнованому четвертому енергоблоціЧАЕС.
Нині у час національного відродження не забуваймо про наших звитяжцівнауки. Створені ними наукові школи, їхні вихованці та послідовники,сподіваємось, допоможуть нам у розбудові суверенної української держави.
Використана література
Гайда Р. Промені Івана Пулюя // За вільну Україну.– 1995.– 2лют.
Гривняк Ю. Винахідник Х-променів // Хроніка- 2000. – 2000. – №35-36. –С.307-331.
Влох О. Доля вченого в долі України // Аксіоми для нащадків: Українськіімена у світовій науці.-Львів,1991.-С.121-143.
Заставний Ф. Іван Пулюй – видатний український геополітик // Географіята основи економіки в шк. – 2002. – №6. – С.9-52.
Шаров І. 100 видатних імен України. – К., 1999. – С.341-344.
Зорька О. Микола Дмитрович Пильчиков // Фізика та астрономія в шк. –1998. – №4. – С. 53.
Якель Р. Тріумф і трагедія Олександра Смакули // Дзеркало тижня. – 2002.– 20 квіт.
ukrreferat.com
У сучасній фізиці є рік, що називають «роком чудес». Це 1932-й рік. Одним з таких «чудес» цього року було відкриття нейтрона і створення нейтронно-протонної моделі атомного ядра. У результаті відбулося виділення з атомної фізики самостійного, що бурхливо розвивається напрямку – ядерної фізики.
Ядерна фізика вивчає структуру і властивості атомних ядер. Вона досліджує також взаємоперетворення атомних ядер, що відбуваються в результаті як радіоактивних розпадів, так і різних ядерних реакцій. До ядерної фізики тісно примикає фізика елементарних часток, фізика і техніка прискорювачів заряджений часток, ядерна енергетика.
Все в світі складається з молекул, які представляють собою складні комплекси взаємодіючих атомів. Молекули це найменші частки речовини, які зберігають його властивості. В склад молекул входять атоми різних хімічних елементів. Атом - будівельний матеріал природи. Якщо покласти сто мільйонів атомів рядом, то довжина такого рядка становитиме 1 дюйм (2,54 см). Атоми складаються переважно з порожнього простору. Центр атома - це протони і нейтрони, які разом утворюють ядро, а в ядрі зосереджена більша частина ваги атома. Якби речовина складалася тільки із самих щільно спресованих атомних ядер, то монета завбільшки з пенні важила б сорок мільйонів тонн. Однак ядро займає всього одну стотисячну частину об'єму атома. Решта об'єму - простір і крихітні електрони, які кружляють довкола ядра так само, як планети кружляють довкола сонця.
Матерія складається з атомів, але не всі атоми однакові. Головна різниця полягає в кількості протонів і нейтронів, які утворюють ядро. Наприклад, атом водню завжди має один протон, кисню -вісім, а урану - дев'яносто два протони. В кожному атомі кількість електронів, що кружляють довкола ядра, і кількість протонів однакова. Однак кількість нейтронів у атомах одного і того самого елемента може бути різна. Наприклад, тоді як уран має дев'яносто два протони, один тип атома урану має 143 нейтрони, а ще один - 146. Ці ізотопи (так називаються різні типи одного і того самого елемента) відомі як уран 235 і уран 238 (92 протони плюс 143 нейтрони дорівнює 235, а 92 протони плюс 146 нейтронів дорівнює 238).
Кожен атом утримується від розпаду силою, яку фізики називають „великою силою” - найдужчою в природі, силою, яка донедавна унеможливлювала розщеплення атома. „Мені здається, - писав Ісаак Ньютон 1704 року, - що спершу бог створив речовину у вигляді твердих мас - непроникних рухомих частинок, таких твердих, що їх неможливо розбити на шматки, звичайна сила нездатна зруйнувати, розірвати те, що створив сам бог”.
Ньютон, ясна річ, не мав справи з фізикою на атомному рівні, але все ж його погляд домінував над усіма іншими протягом сторіч. Фізики ХІХ сторіччя, виходячи з його логіки, розвинули теорію, згідно з якою маса і енергія являють собою окремі закриті системи, причому ні маса, ні енергія не можуть бути створені чи зруйновані. У 1905 році Альберт Ейнштейн опублікував свої погляди на це питання. Досліджуючи властивості маси, часу та простору, він висунув думку про те, що інертна маса містіть велику кількість потенційної енергії, яку можна звільнити, зруйнувавши структуру, тобто розщепивши основні структурні одиниці. Далі він висунув думку про те, що протягом цього процесу певна кількість речовини перетворюється на енергію і що утворена кількість енергії дорівнює кількості втраченої маси, помноженої на квадрат швидкості світла: Е=mc2. Енергію можна створити: речовину можна зруйнувати.
Однак на початку то була всього-на-всього теорія. Ніхто, в тому числі і сам Ейнштейн, не міг тоді втілити її в життя. Тільки у 1938 році фізики встановили, що коли атом урану-238 бомбардувати нейтронами, то їхні ядра внаслідок удару розщеплюються, вивільнюючи при цьому енергію. Навіть більше, під час розщеплення ядер їхні нейтрони вистрілюються з великою швидкістю в напрямку найближчих атомів спричиняючи розщеплення сусідніх атомів. Отож фізики зробили такий висновок: якщо взяти достатню кількість атомів урану і спричинити їх розщеплення, то почнеться ланцюгова реакція - швидке розщеплення одного за одним атомів, яке триває доти, доки вичерпається запас урану. Протягом цього процесу вивільнюється величезна кількість енергії і теплота горіння ядерного палива в мільйони разів більше, ніж звичайного палива.
Досліджуючи атомне ядро, ядерна фізика використовує різні теоретичні моделі, що можуть показатися суперечними один одному. Німецький фізик М. Борн запропонував у 1936 р. гідродинамічну модель атомного ядра, відповідно до якої ядро уподібнюється краплі зарядженої щільної рідини, що складає з інтенсивно взаємодіючих між собою нуклонів (нейтронів і протонів).
Як і в краплі звичайної рідини, поверхня краплі-ядра може коливатися, що при деяких умовах приводить до розвалу ядра. Американський фізик М. Гепперт-Майер і одночасно німецький фізик И. Йенсен розробили в 1950 р. оболонкову модель атомного ядра, у якій нуклони ядра рухаються незалежно друг від друга в деякім усередненому полі ядерної сили. Подібно електронам в атомі, нуклони заповнюють різні оболонки, кожна з який характеризується визначеним значенням енергії. Прагнучи примирити взаємно виключають вихідні положення гідродинамічної й оболонкової моделей, датські фізики О. Бор і Б. Моттельсон, а також американський фізик Дж. Рейнуотер розробили на початку 1950-х рр. так називану узагальнену модель атомного ядра. Відповідно до цієї моделі, ядро складається із серцевини – стійкої внутрішньої частини (нуклони цілком заповнених оболонок) і «зовнішніх» нуклонів, що рухаються в поле, створюваному нуклонами серцевини. Під впливом зовнішніх нуклонів серцевина ядра може деформуватися, приймаючи форму витягнутого чи, навпроти, сплюсненого еліпсоїда; може випробувати коливання.
Дуже важливою обшивною складовою частиною ядерної фізики є нейтронна фізика. Вона займається ядерними реакціями, що відбуваються під дією нуклонів. Оскільки нейтрон електрично нейтральний, електронне поле ядра-мішені не відштовхує його; тому навіть повільні нейтрони можуть безперешкодно наблизиться до ядра на відстані, при яких починають виявлятися ядерні сили. Нейтронна фізика досліджує також взаємодію дуже повільних нейтронів з речовиною (енергія таких нейтронів порядку 0,01 ев і менше). Одержувані в цих дослідженнях дані по розсіюванню нейтронів речовиною використовуються для виявлення атомної структури і характеру руху атомів у різних кристалах, рідинах і окремих молекулах.
Сучасна ядерна фізика досить чітко розпадається на двох органічно взаємозалежні «галузей» – теоретичну й експериментальну ядерну фізику. Теоретична ядерна фізика «працює» з моделями атомного ядра і ядерних реакцій; вона спирається на фундаментальні фізичні теорії, створені в процесі дослідження фізики мікросвіту. Експериментальна ядерна фізика використовує найбагатший арсенал сучасних дослідницьких засобів, включаючи в себе ядерні реактори (як джерела могутніх пучків нейтронів), прискорювачі заряджених часток (як джерела пучків прискорених електронів, протонів, іонів, а також мезонів і гіперонів), різноманітні детектори часток, що виникають у ядерних реакціях. Ядерно-фізичні дослідження мають величезне чисто наукове значення, дозволяючи людині глибше проникати в таємниці будівлі матерії. У той же час ці дослідження надзвичайно важливі й у практичному відношенні (у ядерній енергетиці, медицині і т.д.)
Ядро - центральна частина атома. В ядрі атома зосереджені позитивний і негативний електричні заряди та основна частина маси атома.
В порівнянні з розмірами атома, який визначається радіусом електронних орбіт, розміри ядра назвичайно малі 10–15–10–14 м, тобто приблизно в 10 мільйонів разів менші від розміру самого атома.
Ядра всіх атомів складаються з протонів і нейтронів, котрі мають однакову масу, але лише протони несуть електричний заряд. Повне число протонів називаєтся атомним номером Z атома і співпадає з числом електронів в нейтральному атомі. Протони і нейтрони, їх ще називають нуклонами, утримуються разом дуже великими силами. По своїй природі ці сили не можуть бути ні електричними, ні гравітаційними, а по величині вони на багато порядків перевищують сили, які пов'язують електрони з ядром.
Ядро найпростішого атома – атома водню – являє собою лише протон.
У фізиці, ядерний синтез це процес під час якого два атомних ядра об'єднуються формуючи більше ядро та виділяючи енергію. Ядерний синтез є джерелом енергії в зірках та водневій бомбі.
Потрібна дуже значна кількість енергії для того щоб об'єднати два ядра, навіть для найлегшого елементу, водню. Але внаслідок об'єднання двох легших ядер, що утворюють важче ядро та вільний нейтрон виділяється більше енергії ніж затрачається на саму реакцію, тобто така реакція є екзотермічним процесом, що може продукувати самопідтримну реакцію.
Енергія що виділяється в більшості ядерних реакцій набагато більша ніж в хімічних реакціях, тому що зв'язуюча енергія що утримує частинки в ядрі разом набагато більша ніж енергія що утримує електрони в атомі. Наприклад, енергія іонізації що отримується додаванням електрону в атом водню складає 13.6 електрон-вольт — менше ніж одна мільйонна від 17 MeV що виділяються під час D-T реакції описаної нижче.
Дейтерій-тритієва реакція синтезу вважається найбільш перспективною як джерело ядерної енергії
Передумови реакції синтезу. В атомному ядрі діють дві різні сили: сильна (strong nuclear force), що утримує протони та нейтрони разом та трохи слабша електростатична між однаково зарядженими протонами ядра, що намагається розірвати ядро. Сильна сила діє на дуже коротких відстанях: між протонами та нейтронами що безпосередньо межують один з одним, що також означає що протони та нейтрони на поверхні ядра слабше утримуються аніж протони та нейтрони всередині ядра. Сила електростатичного відштовхування натомість діє на більших відстанях та є пропорційною оберненому квадрату відстані між зарядами, що означає, що кожени протон в ядрі взаємодіє з кожним іншим протоном в ядрі. Це призводить до того, що сили що утримують ядро зростають до певного розміру ядра (атом заліза), а потім починають слабшати, починаючи з урану зв'язуюча сила стає від'ємною і ядра важчих елементів стають нестабільними.
Таким чином, для здійснення реакції ядерного синтезу слід затратити певну енергію для подолання сили електростатичного відштовхування між двома атомними ядрами та звести їх на відстань де починає діяти сильна ядерна сила. Енергія що потрібна для подолання сили електростатичного відштовхування називається бар'єром Кулома (Coulomb barrier).
Бар'єр Кулома найнижчий для ізотопів водню, оскільки вони містять лишень один протон в ядрі. Для D-T суміші, результуючий енергетичний бар'єр складає 0.1 MeV. Для порівняння, щоб прибрати електрон із атому водню вимагається всього 13 eV, що в 7,500 разів менше. Коли реакція синтезу завершується, нове ядро переходить на нижчий енергетичний рівень та виділяє додаткову енергію випромінюючи нейтрон із енергією 17.59 MeV, що є суттєво більше ніж було потрібно для запуску реакції, що означає що реакція D-T синтезу є дуже екзотермічною, та є джерелом енергії.
Якщо ядра є частиною плазми поблизу стану теплової рівноваги, реакція синтезу називається термоядерним синтезом. Оскільки температура є мірою середньої кінетичної енергії часток, нагріваючи плазму можна надати ядрам достаню енергію для подолання бар'єру в 0.1 MeV. Перевівши eV в Кельвіни отримаємо температуру понад 1 GK, що очевидно є надзвичайно високою температурою.
Є однак два явища що дозволяють знизити потрібну температуру реакції. По-перше, температура відображає середню кінетичну енергію, що означає, що навіть при нижчих температурах ніж еквівалент 0.1 MeV частина ядер матиме енергію суттєво вищу ніж 0.1 MeV, решта матимуть енергію суттєво нижчу. По-друге, слід врахувати явище так званого квантового тунелювання, коли ядра що мають майже достатньо енергії для подолання бар'єру Кулома тунелюють його. Це дозволяє отримати (повільніші) реакції синтезу при нижчих температурах.
Важливим для розуміння реакції синтезу є поняття поперечного перетину реакції σ: міри ймовірності реакції синтезу як функції відносної швидкості двох взаємодіючих ядер. Для термоядерної реакції синтезу зручніше розглядати середнє значення розподілу добутку поперечного перетину на швидкість ядра. Використовуючи його, можна записати швидкість реакції (злиття ядер на об'єм на час).
Використана література:
1. Фізика ядра і атома. – К., 1998.
2. Основи ядерної фізики. – М., 2000.
Реферат на тему: Ядерна фізика (реферат)
Схожі реферати
5ka.at.ua
1.Фізика – наука про природу, про будову, властивості і взаємодію матеріальних тіл і полів, які входять до її складу. Основна мета цієї науки – відкрити і пояснити закони природи, якими визначаються всі фізичні явища. Фізика ґрунтується на експериментально встановлених фактах. Факти залишаються, а тлумачення їх іноді змінюється з історичним розвитком науки, в процесі дедалі глибшого розуміння основних законів природи.
Перед викладом курсу фізики в загальних рисах, не вдаючись до подробиць, простежимо, як формувалися уявлення про фізичну картину світу, про будову і властивості матерії, як впливала фізика на науково-технічний прогрес.
Учення про будову матерії - одне з центральних у фізиці. Воно охоплює два відомі фізиці види – речовину і поле. Матерія, за визначенням В.І.Леніна, є... філософська категорія для означення об'єктивної реальності, яка дана людині у відчуттях її, яка копіюється, фотографується, відображується нашими відчуттями, існуючи незалежно від них. Усяка зміна, що відбувається в навколишньому світі, є рух матерії. Рух – це форма існування матерії. Фізика вивчає найбільш загальні форми руху матерії та взаємні перетворення їх.
2.Фізика картина світу. З нагородженням експериментальних даних поступово вимальовувались і формувались величина і складна картина навколишнього світу і Всесвіту в цілому.
Наукові пошуки і дослідження, проведені протягом багатьох століть, дали можливість І.Ньютону відкрити і сформулювати фундаментальні закони механіки – науки про механічний рух, матеріальних тіл і взаємодії між ними, які при цьому відбуваються. На той час закони Ньютона були такими всеосяжними, що лягли в основу побудови так званої механічної картини світу, за якою всі тіла мають складатися з абсолютно твердих частинок, що перебувають у безперервному русі.
Тіла взаємодіють між собою за допомогою сил тяжіння (гравітаційних сил). Уся різноманітність навколишнього світу, за Ньютоном, полягала за відмінності руху частинок.
Така картина світу панувала доти, поки Дж. Максвель (1873) не сформулював рівняння, які описують основні закони надмірності електромагнітних явищ. Ці закономірності не можна було пояснити з точки зору механіки Ньютона. На відміну від класичної механіки, де припускають, що тіла взаємодіють миттю (теорія далекодії)теорія Максвеля твердила, що взаємодія відбувається з скінченою швидкістю, яка дорівнює швидкості світла у вакуумі, за допомогою електромагнітного поля (теорія близькості). Створення спеціальної теорії відносності – нового вчення про простір і час – дало можливість повністю обґрунтувати електромагнітну теорію. У спеціальній теорії відносності виведено релятивістські рівняння руху, які для великих швидкостей замінюють рівняння класичної механіки.
До складу всіх без винятку атомів входять електрично заряджені частинки. Це дає можливість за допомогою електромагнітної теорії пояснити природу сил, які діють всередині атомів, молекул і макроскопічних тіл. Це положення покладено в основу створення так званої електромагнітної картини світу, намагалися пояснити за допомогою законів електродинаміки. Проте пояснити будову і рух матерії тільки електромагнітними взаємодіями не вдалося.
Дальший розвиток фізики показав, що крім гравітаційної і електромагнітної є й інші типи взаємодії. Перша половина ХХ ст. позначилась інтенсивними дослідженнями будови електронних оболонок атомів і тих закономірностей, які керують рухом електронів у атомі. Це привело до виникнення нової галузі фізико-квантової механіки. У квантовій механіці використано поняття дуалізму: рухома матерія є водночас і речовиною і полем, тобто має і корпускулярні і хвильові властивості. У класичній фізиці матерія – завжди або сукупність частинок, або потім хвиль.
Розвиток ядерної фізики, відкриття елементарних частинок, дослідження їхніх властивостей і взаємоперетворень привели до встановлення ще двох типів взаємодій, які назвали сильними і слабкими. Отже, сучасною фізичною картиною світу передбачено чотири типи взаємодії: сильна (ядерна), електромагнітна, слабка і гравітаційна. Кожному типу взаємодії відповідає своє поле і свої кванти цього поля. Сильна взаємодія забезпечує зв'язок нуклонів у ядрі і зумовлена ІІ-мезанним обміном між нуклонами. Слабка взаємодія проявляється в основному під час розпаду елементарних частинок. Отже, вчення про будову матерії тепер є атомістичним, квантовим, релятивіським. У ньому застосовують статистичні уявлення.
3. Фізика і астрономія. Відомі на сьогодні чотири типи взаємодій лежать в основі всіх сил і їх взаємодії у Всесвіті. Якщо теорії елементарних частинок і їх взаємодій є справді фундаментальними, то вони повинні пояснювати явища не тільки мікросвіту, а й макросвіту, тому поводження зір і галактик має описуватись тими самими фізичними законами, що й елементарних частинок.
Будову зір і галактик пояснюють за допомогою основних законів фізики. Зоря народжується в процесі гравітаційного стикання газопилової хмари.
Основним джерелом зоряної енергії є термоядерна реакція перетворення водню в гелій. Особливе місце в астрономії займає питання про походження і будову сонячної системи. Велику роль у розв'язання цього питання відіграють космічні дослідження.
За допомогою космічних досліджень було встановлено, що поблизу Місяця немає істотних магнітних і радіаційних полів, у міжпланетному просторі було зареєстровано потоки заряджених частинок. Станція "Луна-3” сфотографувала і передала на Землю фото телевізійне зображення невидимого боку Місяця. Велика подія і процесі вивчення Місяця відбувалося 1969 року, коли екіпаж американських астронавтів досяг поверхні Місяця, зібрав зразки місячного грунту, сфотографував поверхню Місяця. Дослідження грунту, доставленого з району Моря Достатку радянською автоматичною станцією "Луна-16”, показали, що він містить близько 700 хімічних елементів і ізотопів і що вік Місяці становить близько 4,6 млрд. років. тобто Місяць і Землі створились приблизно в той самий час.
У березні 1986 ороку автоматичні міжпланетні станції "Вега-1”, "Вега-2” і "Джотто” в межах міжнародного проекту "Венера – комета Галлея” провели вивчення фізично-хімічних характеристик ядра, а також дослідження внутрішніх областей газопилової оболонки комети Галлея. Добуто великий обсяг інформації про динамічні властивості, структуру і склад цього небесного тіла. Ядро комети – це однорідне тіло неправильної форми, яке нагадує картоплину. Довжина його близько 1 км, максимальний поперечний розмір приблизно – 7 км. На ядрі видно кратери і горби. Головна частина комети сягає в ширину на 240 тис. км і складається з газів, пилу, води і важчих молекул.
Успішна реалізація міжнародного проекту дослідження планети Венера і комети Галлея, в якому взяли участь учені соціалістичних і капіталістичних країн, демонструє реальні можливості і широкі перспективи в мирному освоєнні космічного простору.
Людство прагне зрозуміти, як утворилась і розвивалася сонячна система. Тому вивчення грунту Місяця, визначення його віку, вивчення Венери і комети Галлея дуже важливі для розв'язування космічних проблем. Космічні міжпланетні станції допомогли вивчити властивості навколоземного космічного простору: так було відкрито навколоземні пояси радіації, змінилось уявлення про магнітне поле Землі. Було встановлено, що виникнення полярних сяйв пов'язане з явищами, які відбуваються на Сонці.
Дослідження космосу тривають. За допомогою міжпланетних космічних станцій вже сфотографовано поверхні Венери, комети Галлея і Марса, досліджено склади їх атмосфер. Від епохи гіпотез про будову планет світового простору вчені перейшли до епохи космічних досліджень.
4.Фізика і науково-технічний прогрес. Сучасний науково-технічний прогрес органічно пов'язані з фізикою. Теорії і методики фізики великою мірою використовують в астрономії, хімії, біології, та інших природничих науках. Теорія відносності і квантова механіка пояснили ряд явищ у Всесвіті. Метод мічених атомів застосовують для вивчення хімічних реакцій. Молекулярна і атомна фізика входять до різних галузей біологічної науки тощо. Досягнення фізики широко застосовується у радіо електростанціях, ядерній енергетиці, ракетній і напівпровідниковій, обчислювальній і контрольно-вимірювальній техніці, автоматиці і телемеханіці.
Фізичні поняття – найпростіші та водночас основноположні і загальні в природознавстві. Фізичні закони, висновки, наслідки з фізичних теорій мають глибокий філософський зміст.
Фізичні закони, поняття і теорії завжди були ареною жорстокої боротьби матеріалізму з ідеалізмом. Ця боротьба точилась, наприклад з питань теорії світла, вчення про поля, теорії відносності, радіоактивності тощо. Величезна логічна роль наслідків з сучасної фізики, глибокий зв'язок фізики з філософією. Тому фізика відіграє вважливу роль у формуванні діалектико-матеріалістичного світогляду.
Реферат на тему: Фізика в навколишньому світі (реферат)
5ka.at.ua
1. Що вивчає фізика Слово «фізика» походить від грецького слова «фюзіс», що означає природа. Воно вперше з'явилося в творах одного з найбільших мислителів старовини - Арістотеля, який жив у IV ст. до нашої ери. У російську мову слово «фізика» було введено Михайлом Васильовичем Ломоносовим, коли він видав у Росії перший підручник фізики в перекладі з німецької мови. Фізика - одна з основних наук про природу. Якщо уважно придивитися до подій у навколишньому світі, то можна помітити, що в ньому відбуваються різноманітні зміни, або явища. Зміни, що відбуваються з тілами і речовинами в навколишньому світі, називають явищами. Так, наприклад, шматочок льоду, внесений в теплу кімнату, почне танути. Вода в чайнику, поставленому на вогонь, закипить. Якщо по дроту пропустити електричний струм, то вона нагріється і може навіть розжариться до червоного (як в електричній лампочці). Танення льоду, кипіння води, падіння каміння, нагрівання дроту струмом, вітер, грім - все це різні явища. У фізиці вивчають: механічні, електричні, магнітні, теплові, звукові і світлові явища. Всі ці явища називають фізичними. Будь-які перетворення речовини або про явища його властивостей, що відбуваються без зміни складу речовини, називають фізичними явищами. Чи може одна така наука, як фізика, вивчити безліч явищ? Фізика володіє незвичайною особливістю. Вивчаючи найпростіші явища, можна вивести загальні закони. Наприклад, вивчаючи вільне падіння кульок, які мають різний розмір, з різної висоти, можна встановити закони, які будуть виконуватися при падінні інших тіл. Завдання фізики полягає в тому, щоб відкривати і вивчати закони, які пов'язують між собою різні фізичні явища, що відбуваються в природі. Наприклад, з'ясовано, що причиною падіння на Землю різних тіл є їх тяжіння Землею. Зміна дня і ночі пояснюється тим, що Земля обертається навколо своєї осі. Одна з причин виникнення вітру - нерівномірне нагрівання повітря і т. д. Вивченням природи займаються й інші науки: біологія, хімія, географія, астрономія. Всі ці науки застосовують закони фізики. Наприклад, в географії вони необхідні для пояснення клімату річок, освіти вітрів та інших явищ. В астрономії закони фізики використовують при вивченні будови і розвитку небесних тіл. 2. Деякі фізичні терміни У фізиці, крім звичайних слів, використовують спеціальні слова, або терміни, що позначають фізичні поняття. Деякі з таких слів поступово увійшли в наше розмовну мову. Наприклад, такі, як «електрика», «енергія», «сила» та інших У фізиці кожне з навколишніх нас тіл (піщинку, камінь, Місяць) прийнято називати фізичним тілом або просто тілом. Фізичні тіла - це ручка, листок, крапля води, тенісний м'яч і т. д. Будь-яке тіло має форму і об'єм. Все те, з чого складаються фізичні тіла, називають речовиною. Залізо, мідь, гума, повітря, вода - все це різні речовини. Вода - речовина, крапля води - фізичне тіло, алюміній - речовина, алюмінієва ложка - фізичне тіло. Речовина - це один з видів матерії. А словом «матерія» у науці називають усе, що є у Всесвіті. Матерія - це все те, що існує у Всесвіті незалежно від нашої свідомості (небесні тіла, рослини, тварини та ін.) Прикладами іншого виду матерії є світло, радіохвилі. Нам відомо, що радіохвилі реально існують, незважаючи на те що ми їх не бачимо. Вивчаючи фізику, ви будете постійно розширювати свої знання, дізнаватися нові терміни і тим самим осягати мову цієї цікавої науки. 3. Спостереження і досліди Багато знання отримані людьми з власних спостережень. Для вивчення якого-небудь явища необхідно перш за все спостерігати його і по можливості не один раз. Щоб з'ясувати таке явище, як падіння тіл на Землю, недостатньо один раз побачити, як падає те чи інше тіло. Слід з'ясувати, чи буде різниця в падінні тіла легкого і важкого. Чи однаково падають тіла різних розмірів з різної висоти? Це можна дізнатися, якщо багато разів спостерігати випадки падіння тіл. Звичайно, чекати, поки який-небудь тіло впаде сама, не варто. Для цього беруть різні тіла і змушують їх падати. Тим самим викликають явище падіння тіл, іншими словами, проводять досвід. Під час дослідів зазвичай виконують вимірювання. Досліди відрізняються від спостережень тим, що їх проводять з певною метою, за заздалегідь обдуманого плану. Для складання такого плану найкраще мати попередні здогади про те, як протікає явище, тобто висунути гіпотезу. Висуваючи ту чи іншу гіпотезу, вчені за допомогою фізичного експерименту знаходять підтвердження фізичної теорії або її спростування. Щоб отримати наукові знання про навколишній світ, необхідно обміркувати і пояснити результати проведених дослідів, знайти причини спостережуваних явищ, зробити висновки. Відома легенда про італійське вченій Г. Галілеї. Для того щоб вивчити, як відбувається падіння тіл, Галілей кидав різні кулі з похилою вежі в м. Пізі. Проробивши такі досліди, вчений отримав підтвердження своєї гіпотези і відкрив закон падіння тіл. Таким чином, джерелами фізичних знань є спостереження і досліди. 4. Фізичні величини та їх вимірювання У побуті, техніці, при вивченні фізичних явищ часто доводиться виконувати різні виміри. Так, наприклад, вивчаючи падіння тіла, необхідно виміряти висоту, з якої падає тіло, масу тіла, його швидкість, час падіння. Висота, маса, швидкість, час і т. д. є фізичними величинами. Фізичну величину можна виміряти. Виміряти яку-небудь величину - це означає порівняти її з однорідною величиною, прийнятої за одиницю. Так, наприклад, виміряти довжину столу - значить порівняти її з іншою довжиною, яка прийнята за одиницю довжини, наприклад з метром. Для кожної фізичної величини прийняті свої одиниці. Для зручності всі країни світу прагнуть користуватися однаковими одиницями фізичних величин. З 1963 р. в Росії та інших країнах застосовується Міжнародна система одиниць - СІ (система інтернаціональна). У цій системі основною одиницею довжини є метр (1 м), одиницею часу - секунда (1 с), одиницею маси - кілограм (1 кг). Часто застосовують одиниці, які в 10, 100, 1000 і т. д. раз більше прийнятих одиниць (кратні). Ці одиниці отримали найменування з відповідними приставками, взятими з грецької мови. «Дека» - 10, «гекто» - 100, «кіло» - 1000 і ін Якщо використовуються одиниці, які в 10, 100 і 1000 і т. д. раз менше прийнятих одиниць (частинні), то застосовують приставки, взяті з латинської мови. «Деци» - 0,1, «санти» - 0,01, «мілі» - 0,001 і ін Для проведення дослідів необхідні прилади. Одні з них дуже прості і призначені для простих вимірювань. До таких приладів можна віднести: вимірювальну лінійку, рулетку, вимірювальний циліндр та ін У міру розвитку фізики прилади ускладнювалися і удосконалювалися. З'явилися амперметри, вольтметри, секундоміри, термометри. Вимірювальні прилади, як правило, мають шкалу. Це означає, що на приладі нанесені штрихові поділу, а поруч написані значення величин, відповідні поділам. Відстані між двома штрихами, біля яких написані значення фізичної величини, можуть бути додатково розділені ще на кілька поділок. Ці розподілу іноді не позначені числами. Визначити, яким значенням величини відповідає кожне найменше поділ, неважко. Так, наприклад, візьмемо вимірювальну лінійку. Цифрами 1, 2, 3, 4 і т. д. позначені відстані між штрихами, які розділені на 10 однакових поділок. Отже, кожний розподіл (відстань між найближчими штрихами) відповідає 1 мм. Ця величина називається ціною поділки шкали приладу. Перед тим як приступити до виміру фізичної величини, слід визначити ціну поділки шкали використовуваного приладу. Для того щоб визначити ціну поділки, необхідно: - Знайти два найближчих штриха шкали, біля яких написані значення величини; - Вилучити з більшого значення менше і отримане число поділити на кількість поділів, що знаходяться між ними. Визначимо ціну поділки термометра. Візьмемо два штрихи, біля яких нанесені значення вимірюваної величини (температури). Наприклад, штрихи з позначеннями 10 ° С і 20 ° С. Відстані між цими штрихами розділені на 10 ділень. Отже, ціна ділення буде рівна: QUOTE = 1 ° С Отже, термометр показує 24 ° С. 5. Точність і похибка вимірювань Будь-яке вимір може бути виконано з більшою або меншою точністю. В якості прикладу розглянемо вимірювання довжини бруска демонстраційним метром з сантиметровими поділками. Спочатку визначимо ціну поділки лінійки. Вона буде дорівнює 1 см. Якщо лівий кінець лінійки поєднати з нульовим штрихом, то правий буде перебувати між 11 і 12 штрихами, але ближче до 11. Яка з цих двох значень слід прийняти за довжину бруска? Очевидно, те, що ближче до істинного значення, тобто 11 см. Вважаючи, що довжина бруска 11 см, ми допустили неточність, так як брусок трохи довше 11 см. У фізиці допускається при вимірюванні неточність називають похибкою вимірювань. Похибка вимірювання не може бути більше ціни поділки вимірювального приладу. У нашому випадку похибка вимірювання бруска не перевищує 1 см. Якщо така точність вимірювань нас не задовольняє, то можна зробити вимірювання з більшою точністю. Але тоді доведеться взяти масштабну лінійку з міліметровими поділками, тобто з ціною поділки 1 мм. У цьому випадку довжина бруска виявиться рівною 11,4 см. З цього прикладу видно, що точність вимірювань залежить від ціни поділки шкали приладу. Чим менше ціна розподілу, тим більше точність вимірювання. Точність вимірювання залежить також від правильного застосування вимірювального приладу, розташування ока при відліку по приладу. Внаслідок недосконалості вимірювальних приладів і наших органів чуття при будь-якому вимірі виходять лише наближені значення, дещо більші чи менші істинного значення вимірюваної величини. Під час виконання лабораторних робіт або просто вимірювань слід вважати, що: похибка вимірювань дорівнює половині ціни поділки шкали вимірювального приладу. Виміряємо довжину кулькової ручки. Нульову відмітку лінійки сумісний з одним кінцем ручки, а інший її кінець виявиться поблизу 14 см. Ціна поділки лінійки 1 мм, тоді похибка вимірювання буде дорівнює 0,5 мм або 0,05 см. Отже, довжину ручки можна записати у вигляді: l = (14 ± 0,05) см, де l - довжина ручки. Істинне значення довжини ручки знаходиться в інтервалі від 13,95 см до 14,05 см. Під час запису величин, з урахуванням похибки, слід користуватися формулою: А = а ± Δa, де А - вимірювана величина, а - результат вимірювань, Δa - похибка вимірювань (Δ-грец. літера «дельта»). 6. Фізика і техніка Розвиток фізики супроводжувалося зміною уявлень людей про навколишній світ. Відмова від звичних поглядів, виникнення нових теорій, вивчення фізичних явищ характерно для фізики з моменту зародження цієї науки до наших днів. Важливе значення мають відкриття в галузі фізики для розвитку техніки. Наприклад, двигун внутрішнього згоряння, що приводить у рух автомобілі, тепловози, річкові та морські судна, був створений на основі вивчення теплових явищ. З розвитком науки в техніці за останні десятиліття відбулися грандіозні зміни. Те, що раніше вважалося науковою фантастикою, зараз є реальністю. Сьогодні важко уявити наше життя без відеомагнітофона, комп'ютера, мобільного та інтернет-зв'язку. Сучасне кіно, телебачення, радіо, магнітний запис - все це виникло після того, як були вивчені багато звукові, світлові та електричні явища. У свою чергу, розвиток техніки впливає на розвиток науки. Так, наприклад, удосконалені машини, комп'ютери, точні вимірювальні та інші прилади використовуються вченими при дослідженні фізичних явищ. Після того як були створені сучасні прилади і ракети, стало можливим глибше вивчити космічний простір. Подібних прикладів можна навести безліч. Відкриття, зроблені в науці, є результат наполегливої праці багатьох учених різних країн. Розглянемо деякі етапи розвитку фізики. Виникнення фізичної теорії пов'язано з ім'ям видатного англійського фізика і математика Ісаака Ньютона. Узагальнивши результати спостережень і дослідів своїх попередників (М. Кеплера, Г. Галілея), Ньютон створив величезну працю "Математичні початки натуральної філософії». У цій роботі вчений виклав найважливіші закони механіки, які були названі його ім'ям. Закони Ньютона призвели до бурхливого розвитку уявлень про механічному русі. Подальший розвиток фізики визначилося вивченням теплових і електромагнітних явищ. Прагнення вчених проникнути в глиб теплових процесів призвело до зародження ідей про молекулярному будову речовини. Дослідження електромагнітних явищ докорінно змінило наукову картину світу. Виявилося, що нас оточують фізичні тіла й поля. Загальну теорію електромагнітних явищ створив Джеймс Максвелл. Теорія Максвелла пояснила природу світла і допомогла розробці нових технічних приладів і пристроїв, заснованих на явищах електромагнетизму. Новий етап бурхливого розвитку фізики почався у ХХ ст. Виникли і стали розвиватися нові напрями: ядерна фізика, фізика елементарних частинок, фізика твердого тіла та ін Зросла роль фізики і її вплив на технічний і соціальний прогрес. Свій внесок у розвиток сучасної фізики внесли видатні вчені Росії: Н. Г. Басов, П. Л. Капіца, Л. Д. Ландау, Л. І. Мандельштам, А. М. Прохоров і ін Яскравим підтвердженням зв'язку науки і техніки став величезний прорив в області вивчення космосу. Так, 4 жовтня 1957 р. у нашій країні був запущений перший у світі штучний супутник Землі, а 12 квітня 1961 р. Юрій Олексійович Гагарін став першим космонавтом. Його політ тривав 1 год 48 хв. 21 липня 1969 вперше була здійснена посадка на Місяць американського космічного корабля з астронавтами на борту: Нейлом Армстронгом і Едвіном Олдріном. Великий внесок у наукову і технічну розробку космічних польотів зробив Сергій Павлович Корольов. Тут названі лише основні етапи розвитку фізики і перераховані деякі з видатних людей науки, які зробили важливі відкриття, завдяки яким розвивалася ця наука.
ua-referat.com
ПЛАН
Вступ
1. І.Пулюй – український фізик зі світовим ім'ям
2. М.Пильчиков
3. О.Смакула
4. І.Р.Юхновський
Висновки Використана література Вступ
Сьогодні українські фізики посідають чільне місце у світовій науці, збагачуючи її оригінальними та грунтовними науковими дослідженнями та винаходами. Серед тих, хто своєю самовідданою працею і розумом розвивав українську фізичну науку можна назвати Йосипа Косоногова – видатного фізика, автора нового методу вимірювання електричної проникності рідин для сантиметрових хвиль, Степана Тимошенка – українського професора механіки, згодом одного з провідних учених фізиків США, Юліана Гірняка – спеціаліста у галузі фізичної кінетики, Романа Цегельського, роботи якого присвячені фізиці магнетизму.
Представниками теоретичної фізики є Мар'ян Смолуховський та його учень Володимир Кучер, які зробили значний внесок в розвиток квантової механіки. Назвати слід Дмитра Рожанського – фізика, родом з Києва, члена-кореспондента АН СРСР. Його основні праці стосуються фізики електричних розрядів та радіофізики.
Варто згадати також про діяльність фізиків – членів Наукового Товариства імені Т.Г.Шевченка у Львові – це саме приклад поведінки вчених, які за будь-яких обставин не забували, ким вони є, де їх коріння і кому вони повинні служити. Отже, фізики – дійсні члени НТШ… Вибори перших дійсних членів НТШ відбулися 1 червня 1899 року, саме тоді до складу математично– природничо- лікарської секції було обрано видатного фізика і електротехніка Івана Пулюя.
1. І.Пулюй – український фізик зі світовим ім'ям
Народився Іван Пулюй 2 лютого 1854 року в містечку Гримайлові Тернопільської області в сім'ї землеробів. Закінчивши Тернопільську гімназію, він поступає у 1864 році на теологічний факультет Віденського університету. Одночасно відвідує лекції з математики, фізики. Ці науки так захопили його, що по закінченні курсу богослов'я він замість вигідного сану священика обирає, всупереч волі батьків, скромне звання студента філософського факультету Віденського університету. Завершивши в 1872 році навчання, працює деякий час асистентом експериментальної фізики цього університету, а з 1873 по 1875 роки – асистентом-викладачем кафедри фізики, механіки та математики Військово-морської академії у м.Фіуме в Хорватії. Восени 1875 року він виїздить до Страсбурга, щоб в університеті вивчати нову галузь науки – електротехніку. У 1877 році Пулюй захищає з відзнакою дисертацію і дістає ступінь доктора філософії Страсбурзького університету (спеціалізація з фізики). У 1882 Іван Павлович обіймає посаду технічного директора електротехнічного бюро у Відні. Привернувши до себе увагу винаходами та апаратами, одержує у 1884 році посаду професора експериментальної та технічної фізики у Німецькій вищій технічній школі у Празі, де й працював до виходу на пенсію.
Характерною рисою наукової творчості Пулюя є те, що об'єктом його уваги завжди були проблеми, які перебували на передньому краї фізичної науки та технічного прогресу і молекулярна фізика (70-ті роки), катодні промені (початок 80-х), електротехніка, властивості та природа рентгенівських променів. Пулюй удосконалив технологію виготовлення розжарювальних ниток для освітлювальних ламп. Його лампи набагато кращі від ламп Едісона. Він перший дослідив "холодне світло” (тепер неонове).
Важливе практичне значення мала запропонована Пулюєм удосконалена конструкція телефонних станцій та абонентських апаратів, зокрема застосування розподільного трансформатора. Цей винахід Пулюя запатентували у ряді країн Європи. Окремим епізодом – короткотривалим, проте винятково важливим – у творчій біографії Пулюя були його дослідження рентгенівських променів (або Х-променів). Зокрема, за винахід і конструкцію вакуумної лампи в 1881 році на міжнародній виставці в Парижі він здобуває срібну медаль. Особливо слід підкреслити, що свою "рентгенівську” трубку він сконструював за 14 років до відкриття Х-променів Рентгеном.
2. М.Пильчиков
Поруч з Іваном Пулюєм не можна не згадати Миколу Пильчикова, бо їх об'єднували і відданість одній галузі науки – експериментальній фізиці, і членство в славнозвісному Науковому товаристві ім. Т.Г.Шевченка, і спільність долі, і тривкість патріотичного чуття. Змістом його свідомого життя була наука. Писав вірші, кохався в музиці й грав на скрипці, добре володів пензлем, але все своє рідкісне винахідницьке обдарування, талант дослідника віддав творенню нового знання у фізиці та фізичній хімії. Народився вчений 21 травня 1957 року в Полтаві, у родині подвижника українського національно-визвольного руху та педагога Р.Пильчикова. У 1876 році Микола став студентом фізично-хімічного відділення Харківського університету, а вже в 1878 році студент-другокурсник Пильчиков винайшов електричний фонавтограф, на кілька десятиріч випередивши зарубіжних дослідників, серед них і Т.Едісона, фонограф якого був механічним. Пильчиков здійснив чимало важливих досліджень з електрохімії, зокрема розробив ефективний оптично-гальванічний метод вивчення процесів електролізу. Від 1894 року М.Пильчиков працює в Одеському університеті. Тут він уперше в світі відкриває і застосовує явище електрофотографування, назване ним фотогальванографією. В Одесі Пильчиков провів багато експериментів із радіозв'язку. Найвидатнішим його досягненням було винайдення способу керування різними механізмами й пристроями по радіо, які він публічно продемонстрував 5 квітня 1989 року. З цього часу фактично починає своє життя радіотелемеханіка. У 1899-1901 рр. Микола Пильчиков здійснив перші в Україні експериментальні й теоретичні дослідження з радіоактивності ставши також одним із піонерів створення нового напряму – ядерної фізики.
У 1902 році Пильчиков очолив кафедру фізики та фізичну лабораторію технологічного інституту. Саме тут починалися студії з радіофізики, ядерної та кріогенної фізики. Пильчиков мріяв перетворити лабораторію на фізичний інститут. Одначе тим планам, як і багатьом іншим, не судилося збутися: виснажений напруженою боротьбою за демократизацію інститутського життя у 1905-1907 роках проти реакціонерів-чорносотенців, Микола Пильчиков 19 травня 1908 року пострілом у серце обірвав своє життя. Так прогресивний вчений висловив протест, як писалось в одному некролозі, проти "тьми, крові, шибениць і сваволі умундированих дикунів”.
3. О.Смакула
Понад 60 років тому в грудні 1930 року дійсним членом Наукового Товариства ім. Т.Г.Шевченка у Львові було обрано вже відомого на той час 30-річного фізика Олександра Смакулу. На жаль, наша громадськість про цього вченого донедавна нічого не знала. Народився О.Смакула 9 вересня 1900 року в селі Доброводи Збаразького району на Тернопільщині в селянській родині. Після закінчення сільської школи навчався в українській гімназії у Збаражі. Проте війна перервала навчання. Від 1912 по 1914 роки вдалося закінчити лише два класи гімназії. У 1922 році блискуче завершив навчання в українській гімназії в Тернополі. Того ж року самостійно виїхав на навчання до університету в Німеччині і склав вступні іспити до Гетингенського університету. У 1927 році склав докторський іспит і здобув науковий ступінь доктора філософії. В той самий час працює асистентом у фізичному інституті професора Роберта Поля.
Кінець 20-х років, як відомо проходив в науці під знаком становлення фундаментальної фізичної теорії – квантової механіки. Будучи у вирі таких епохальних подій, О.Смакула один з перших застосував поняття цієї науки для з'ясування механізмів взаємодії електромагнітного випромінювання з твердими тілами. 1930 рік в одному авторитетному європейському журналі з'являється його стаття, що зробила ім'я автора відомим у науці. Поняття і параметри квантових осциляторів були застосовані для опису радіаційного забарвлення кристалів. Було виведене кількісне математичне співвідношення відоме як "формула Смакули”. Вона загальновживана й донині. У 1937 році першим в світі він отримав патент за винахід способу просвітлення оптики. У 30-40-х роках інтереси О.Смакули були зосереджені навколо проблеми оптики і спектроскопії кристалів.
У 1951 році О.Смакулу запрошують до США на посаду професора Массачусетського технологічного інституту, при якому в 1964 році він заснував і очолив лабораторію фізики кристалів. 1962 року вийшла фундаментальна монографія професора Смакули "Монокристали. Ріст, виготовлення і застосування” обсягом близько 500 сторінок. Професор Смакула – автор багатьох патентів, понад 100 ґрунтовних наукових праць. Він є почесним членом Товариства Українських інженерів (США), Американського Оптичного Товариства.
4. І.Р.Юхновський
Згадуючи українських фізиків, було б несправедливо обійти увагою нашого сучасника, відомого вченого в галузі теоретичної фізики, політичного діяча Ігоря Рафаїловича Юхновського. Це людина непересічного таланту. Серед основних його здобутків – розробка оригінальних теоретичних методів у фізиці конденсованої матерії, створення самобутньої школи зі статичної фізики. Добре знаний він і як серйозний політик, народний депутат.
Наукова діяльність Юхновського розпочалася циклом робіт, в яких був розвинений боголюбовський метод розкладу за плазмовим параметром для бінарної функції розподілу систем заряджених частинок. У другій половині 50 років Юхновський розробив новий оригінальний метод, який став методологічною основою і математичним апаратом для дослідження класичних і квантових систем багатьох частинок – метод колективних змінних. Разом із співробітниками він побудував послідовну мікроскопічну теорію розчинів електролітів, узагальнення якої на просторові неоднорідні системи дало змогу закласти основу сучасної теорії електролітних плівок і мембран. Разом з учнями він створив кількісну мікроскопічну теорію гелію-4. Принципово важливі результати здобув Юхновський в теорії фазових переходів. Значні успіхи досягнуті ним у дослідженні структурно-невпорядкованих систем, частково збуджених сумішей газів та нерівноважних процесів. Останнім часом під керівництвом Юхновського розпочато роботи, які є особливо актуальними для розвитку нашої держави. Це стосується, насамперед, створення і розвитку електронної інформаційної мережі з доступом до світових банків даних і повним набором послуг Internet, а також дослідження фізичних процесів, що відбуваються в ядерній магмі на зруйнованому четвертому енергоблоці ЧАЕС.
Нині у час національного відродження не забуваймо про наших звитяжців науки. Створені ними наукові школи, їхні вихованці та послідовники, сподіваємось, допоможуть нам у розбудові суверенної української держави.
Використана література
1. Гайда Р. Промені Івана Пулюя // За вільну Україну.– 1995.– 2лют.
2. Гривняк Ю. Винахідник Х-променів // Хроніка- 2000. – 2000. – №35-36. – С.307-331.
3. Влох О. Доля вченого в долі України // Аксіоми для нащадків: Українські імена у світовій науці.-Львів,1991.-С.121-143.
4. Заставний Ф. Іван Пулюй – видатний український геополітик // Географія та основи економіки в шк. – 2002. – №6. – С.9-52.
5. Шаров І. 100 видатних імен України. – К., 1999. – С.341-344.
6. Зорька О. Микола Дмитрович Пильчиков // Фізика та астрономія в шк. – 1998. – №4. – С. 53.
7. Якель Р. Тріумф і трагедія Олександра Смакули // Дзеркало тижня. – 2002. – 20 квіт.
Реферат на тему: Українські вчені фізики (реферат)
Схожі реферати
5ka.at.ua
1.Фізика – наука про природу, про будову, властивості і взаємодію матеріальних тіл і полів, які входять до її складу. Основна мета цієї науки – відкрити і пояснити закони природи, якими визначаються всі фізичні явища. Фізика ґрунтується на експериментально встановлених фактах. Факти залишаються, а тлумачення їх іноді змінюється з історичним розвитком науки, в процесі дедалі глибшого розуміння основних законів природи.
Перед викладом курсу фізики в загальних рисах, не вдаючись до подробиць, простежимо, як формувалися уявлення про фізичну картину світу, про будову і властивості матерії, як впливала фізика на науково-технічний прогрес.
Учення про будову матерії - одне з центральних у фізиці. Воно охоплює два відомі фізиці види – речовину і поле. Матерія, за визначенням В.І.Леніна, є... філософська категорія для означення об’єктивної реальності, яка дана людині у відчуттях її, яка копіюється, фотографується, відображується нашими відчуттями, існуючи незалежно від них. Усяка зміна, що відбувається в навколишньому світі, є рух матерії. Рух – це форма існування матерії. Фізика вивчає найбільш загальні форми руху матерії та взаємні перетворення їх.
2.Фізика картина світу. З нагородженням експериментальних даних поступово вимальовувались і формувались величина і складна картина навколишнього світу і Всесвіту в цілому.
Наукові пошуки і дослідження, проведені протягом багатьох століть, дали можливість І.Ньютону відкрити і сформулювати фундаментальні закони механіки – науки про механічний рух, матеріальних тіл і взаємодії між ними, які при цьому відбуваються. На той час закони Ньютона були такими всеосяжними, що лягли в основу побудови так званої механічної картини світу, за якою всі тіла мають складатися з абсолютно твердих частинок, що перебувають у безперервному русі.
Тіла взаємодіють між собою за допомогою сил тяжіння (гравітаційних сил). Уся різноманітність навколишнього світу, за Ньютоном, полягала за відмінності руху частинок.
Така картина світу панувала доти, поки Дж. Максвель (1873) не сформулював рівняння, які описують основні закони надмірності електромагнітних явищ. Ці закономірності не можна було пояснити з точки зору механіки Ньютона. На відміну від класичної механіки, де припускають, що тіла взаємодіють миттю (теорія далекодії)теорія Максвеля твердила, що взаємодія відбувається з скінченою швидкістю, яка дорівнює швидкості світла у вакуумі, за допомогою електромагнітного поля (теорія близькості). Створення спеціальної теорії відносності – нового вчення про простір і час – дало можливість повністю обґрунтувати електромагнітну теорію. У спеціальній теорії відносності виведено релятивістські рівняння руху, які для великих швидкостей замінюють рівняння класичної механіки.
До складу всіх без винятку атомів входять електрично заряджені частинки. Це дає можливість за допомогою електромагнітної теорії пояснити природу сил, які діють всередині атомів, молекул і макроскопічних тіл. Це положення покладено в основу створення так званої електромагнітної картини світу, намагалися пояснити за допомогою законів електродинаміки. Проте пояснити будову і рух матерії тільки електромагнітними взаємодіями не вдалося.
Дальший розвиток фізики показав, що крім гравітаційної і електромагнітної є й інші типи взаємодії. Перша половина ХХ ст. позначилась інтенсивними дослідженнями будови електронних оболонок атомів і тих закономірностей, які керують рухом електронів у атомі. Це привело до виникнення нової галузі фізико-квантової механіки. У квантовій механіці використано поняття дуалізму: рухома матерія є водночас і речовиною і полем, тобто має і корпускулярні і хвильові властивості. У класичній фізиці матерія – завжди або сукупність частинок, або потім хвиль.
Розвиток ядерної фізики, відкриття елементарних частинок, дослідження їхніх властивостей і взаємоперетворень привели до встановлення ще двох типів взаємодій, які назвали сильними і слабкими. Отже, сучасною фізичною картиною світу передбачено чотири типи взаємодії: сильна (ядерна), електромагнітна, слабка і гравітаційна. Кожному типу взаємодії відповідає своє поле і свої кванти цього поля. Сильна взаємодія забезпечує зв’язок нуклонів у ядрі і зумовлена ІІ-мезанним обміном між нуклонами. Слабка взаємодія проявляється в основному під час розпаду елементарних частинок. Отже, вчення про будову матерії тепер є атомістичним, квантовим, релятивіським. У ньому застосовують статистичні уявлення.
3. Фізика і астрономія. Відомі на сьогодні чотири типи взаємодій лежать в основі всіх сил і їх взаємодії у Всесвіті. Якщо теорії елементарних частинок і їх взаємодій є справді фундаментальними, то вони повинні пояснювати явища не тільки мікросвіту, а й макросвіту, тому поводження зір і галактик має описуватись тими самими фізичними законами, що й елементарних частинок.
Будову зір і галактик пояснюють за допомогою основних законів фізики. Зоря народжується в процесі гравітаційного стикання газопилової хмари.Основним джерелом зоряної енергії є термоядерна реакція перетворення водню в гелій. Особливе місце в астрономії займає питання про походження і будову сонячної системи. Велику роль у розв’язання цього питання відіграють космічні дослідження.
За допомогою космічних досліджень було встановлено, що поблизу Місяця немає істотних магнітних і радіаційних полів, у міжпланетному просторі було зареєстровано потоки заряджених частинок. Станція “Луна-3” сфотографувала і передала на Землю фото телевізійне зображення невидимого боку Місяця. Велика подія і процесі вивчення Місяця відбувалося 1969 року, коли екіпаж американських астронавтів досяг поверхні Місяця, зібрав зразки місячного грунту, сфотографував поверхню Місяця. Дослідження грунту, доставленого з району Моря Достатку радянською автоматичною станцією “Луна-16”, показали, що він містить близько 700 хімічних елементів і ізотопів і що вік Місяці становить близько 4,6 млрд. років. тобто Місяць і Землі створились приблизно в той самий час.
У березні 1986 ороку автоматичні міжпланетні станції “Вега-1”, “Вега-2” і “Джотто” в межах міжнародного проекту “Венера – комета Галлея” провели вивчення фізично-хімічних характеристик ядра, а також дослідження внутрішніх областей газопилової оболонки комети Галлея. Добуто великий обсяг інформації про динамічні властивості, структуру і склад цього небесного тіла. Ядро комети – це однорідне тіло неправильної форми, яке нагадує картоплину. Довжина його близько 1 км, максимальний поперечний розмір приблизно – 7 км. На ядрі видно кратери і горби. Головна частина комети сягає в ширину на 240 тис. км і складається з газів, пилу, води і важчих молекул.
Успішна реалізація міжнародного проекту дослідження планети Венера і комети Галлея, в якому взяли участь учені соціалістичних і капіталістичних країн, демонструє реальні можливості і широкі перспективи в мирному освоєнні космічного простору.
Людство прагне зрозуміти, як утворилась і розвивалася сонячна система. Тому вивчення грунту Місяця, визначення його віку, вивчення Венери і комети Галлея дуже важливі для розв’язування космічних проблем. Космічні міжпланетні станції допомогли вивчити властивості навколоземного космічного простору: так було відкрито навколоземні пояси радіації, змінилось уявлення про магнітне поле Землі. Було встановлено, що виникнення полярних сяйв пов’язане з явищами, які відбуваються на Сонці.
Дослідження космосу тривають. За допомогою міжпланетних космічних станцій вже сфотографовано поверхні Венери, комети Галлея і Марса, досліджено склади їх атмосфер. Від епохи гіпотез про будову планет світового простору вчені перейшли до епохи космічних досліджень.
4.Фізика і науково-технічний прогрес. Сучасний науково-технічний прогрес органічно пов’язані з фізикою. Теорії і методики фізики великою мірою використовують в астрономії, хімії, біології, та інших природничих науках. Теорія відносності і квантова механіка пояснили ряд явищ у Всесвіті. Метод мічених атомів застосовують для вивчення хімічних реакцій. Молекулярна і атомна фізика входять до різних галузей біологічної науки тощо. Досягнення фізики широко застосовується у радіо електростанціях, ядерній енергетиці, ракетній і напівпровідниковій, обчислювальній і контрольно-вимірювальній техніці, автоматиці і телемеханіці.
Фізичні поняття – найпростіші та водночас основноположні і загальні в природознавстві. Фізичні закони, висновки, наслідки з фізичних теорій мають глибокий філософський зміст.
Фізичні закони, поняття і теорії завжди були ареною жорстокої боротьби матеріалізму з ідеалізмом. Ця боротьба точилась, наприклад з питань теорії світла, вчення про поля, теорії відносності, радіоактивності тощо. Величезна логічна роль наслідків з сучасної фізики, глибокий зв’язок фізики з філософією. Тому фізика відіграє вважливу роль у формуванні діалектико-матеріалістичного світогляду.
plagiatik.at.ua
