БЕЛЕЖИТИ ФИЗИЦИ Няма нищо, което да е толкова отдалечено от нас, че да не можем да го достигнем, или пък да е така спотаено, че да не можем да го открием. Р.   Декарт Трудно е да се каже кое е невъзможно, защото мечтите на вчерашния ден са надежди на днешния и реалности на утрешния. Р.   Годарт Станчо Валентинов Маринов СОУ “Васил Априлов” Град Долна Митрополия
Физици през древността Физици през Средновековието Физици през  20   век Физици през  19   век
Физици през древността Демокрит (470   –   380   г.   пр.   н.е.) Архимед (284 - 212 г.   пр.   н.е.) Епохи Левкип  (около 500 - 440 г.   пр.   н.е.)
Демокрит  (ок. 470 или 460 – ок. 370 или 380 пр.  н .е.) Старогръцки философ от Абдера. Един от създателите на стереометрията. Развива атомистиката на Левкип.  Според Демокрит атомите, качествено еднородни и различаващи се по форма (очертание), размер и тегло, вечно се движат в празното пространство, при което образуват безкрайното множество светове. Друго негово заключение е, че изти - чането на тънки слоеве атоми (образи) от обектите поражда възприятията. Демокрит създава начин за определяне на обемите на геометричните тела. От про - изведенията му са запазени само отделни фрагменти . Физици през древноста Епохи
Левкип  (около 500 - 440 пр. н.е.) Д евногръцки философ, който пръв изказва хипотезата за атомния строеж на света. Той написва "Големият световен ред", "За ума“   и др.  Трудовете му не са оцелели до наши дни. За Левкип говорят древногръцките историци, но има и такива, които го отричат.  На Левкип се приписват най-важните аспекти на атомизма. Основен проблем според Левкип е търсенето на единство и многообразие. Единство - от единството на атома, който е олицетворение на пълнотата. Но за да се движат атомите е необходимо да съществува празно междуатомно пространство. Левкип описва атома като неделима пределно малка частица, от която е съз - дадено цялото многообразие на света. Атомът се намира в непрестанно движение - от него се създават различни комбинации. Физици през древноста Епохи
Архимед ( 284  –   212  пр.   н.е. )  Сиракуза, Сицилия  Предполага се, че е син на астронома Фидий. Получава образованието си в Александрия. По време на обсадата на Сиракуза, Архимед проектира обсадните машини (огнехвъргачки), които унищожават значителна част от армията на римските нашественици. Когато Сиракуза накрая все пак пада Архимед е убит от римски войник, въпреки заповедите на римския генерал Марк Клавдий Маркел, да не бъде докосван.  Разпространената от гърците легенда разказва, че Архимед бил посечен докато пишел някакво уравнение върху пясъка, като така искали да противопостявят своятa възвишеност на римската некадърност. Възможно е обаче смъртта му да е дошла и като възмездие за щетите, които изобре - тенията му нанесли на римския флот. Закон на Архимед: "Всяко тяло, потопено в течност, олеква толкова, колкото тежи изтласкана - та от него течност" . Легендата разказва, че когато открил този закон докато си вземал топла вана, Архимед толкова се въодушевил, че извикал "Еврика!" и хукнал гол по улиците на Сиракуза. Архимедовия винт Физици през древноста Епохи
Архимедовия винт е водоподемна машина. Поставя се наклонен спрямо хоризонта на около 40° като долният му край се потапя във водата. Може да издига вода на 3–4 m. Изобретен от Архимед по време на посещение в  Египет  за изпомпване на вода от делта на Нил. Биография на  Архимед Епохи
Физици през средновековието Уилям Гилбълт  (1544 – 1603) Галилео Галилей  (1564-1642) Джеймс Грегъри  (1638 – 1675) Винченци Вивиани (1602 – 1703) Исак Нютон (1643-1727) Жан Даламбер  (1717 – 1783) Еванджелиста Торичели  (1608 – 1647) Блез Паскал (1623-1662) Епохи
Уилям Гилбълт  (1544 – 1603) А нглийски физик, лекар и философ. Известен с едни от първите изследвания на магнетизма и електричеството, като въвежда и самия термин електричество. Основното произведение на Гилбърт е „De Magnete, Magneticisque Corporibus, et de Magno Magnete Tellure“ (За магнита, магнетичните очи и за Големия земен магнит), публикувано през 1600. В книгата той описва много от своите експерименти с умален модел на Земята (терела). Той стига до извода, че самата Земя е магнетична и че това е причината компасите да сочат на север (дотогава има предположения, че те сочат към полярната звезда или към голям магнитен остров на Северния полюс). В книгата си Гилбърт изследва и статичното електричество, използвайки кехлибар. Кехлибарът е наричан на гръцки електрон, затова той решава да нарече наблюдаваните ефекти  “ електрическа сила ” . Гилбърт смята, че електричеството и магнетизмът са напълно различни явления. Сочейки за доказател-ство неправилното наблюдение, че електрическото привличане изчезва при нагряване, а магнитното се запазва. Едва Джеймс Максуел два века и половина по-късно демонстрира връзката между двете явления. Физици през Средновековие-то Епохи
Галилео Галилей  (1564-1642) Италиански учен, един от осно-вателите на точното естествознание. Обосновава идеята за относителността на движението, открива закона за инерцията, за свободното падане на телата и за люлеенето на махалото. Построява телескоп с 32-кратно увеличение. Открива лунните планини и кратери, 4 спътника на Юпитер, фазите на Венера, слънчевите петна и звездния строеж на Млечния път. В "Диалог на двете най-главни системи на света" Галилей блестящо развива учението на Коперник, за което е осъден от католическия съд в Рим (1633). Физици през Средновековие-то Епохи
Блез Паскал (1623-1662) Френски математик, физик, философ. Има основен принос в проек-тивната геометрия и теорията на вероятностите. Формулира принципа на пълната математична индукция и закона на Паскал в хидростатиката. Конструира една от първите механични сметачни машини.  Главно философско произведение - "Мисли". Физици през Средновековие-то Епохи
Джеймс Грегъри  (1638 – 1675) Шотландски математик и физик. Изобретява първия рефлекторен телескоп и е сред пред-шествениците на съвременния математически анализ. Джеймс Грегъри е роден през 1638 в Дръмоук, село в Абърдийншир. Преподава в Университета на Сейнт Андрюс и в Единбургския университет. През 1663 Грегъри публикува „Optica Promota“, в която описва рефлекторния телескоп. Предложеният модел привлича вниманието на Робърт Хук, който прави първия прототип, както и на Исак Нютон, който малко по-късно прави модифициран вариант на рефлекторен телескоп. Телескопът на Грегъри е първият практически реализиран рефлекторен телескоп, който остава стандартен уред за наблюдение през следващия век и половина. През 1667 Джеймс Грегъри издава „Vera Circuli et Hyperbolae Quadratura“, в която демонстрира как площите, ограничени от окръжност и хипербола, могат да бъдат изчислени с помощта на безкрайни сходящи редове. Той става един от първите математици, описали идеята за трансцендентни числа. Книгата включва и първото доказателство на фундаменталната теорема на анализа, както и първото използване на редове на Тейлър. Физици през Средновековие-то Епохи
Винченци Вивиани (1622 – 1703) Италиански математик, физик и астроном. Той е ученик на Еванджелиста Торичели и сътрудник на Галилео Галилей. Винченцо Вивиани е роден във Флоренция през 1622 и първоначално учи в йезуитско училище, подпомогнат от Фердинандо II, велик херцог на Тоскана. По-късно учи физика и геометрия при Торичели. През 1639 става помощник на Галилей, с когото остава до смъртта му през 1642. През 1655-1656 редактира първото издание на събраните произведения на Галилей. След смъртта на Торичели през 1647 Вивиани е назначен на неговото място в Accademia dell' Arte del Disegno във Флоренция. В същото време той заема различни служби при великия херцог Фердинандо  II . През 1660 Вивиани и Джовани Алфонсо Борели провеждат експеримент за определяне на скоростта на звука. Измервайки разликата между виждането на проблясването и чуването на звука при изстрел с оръдие на разстояние, те изчисляват стойността от 350 m/s, значително по-точна от предишното измерване на Пиер Гасенди от 478 m/s (приетата днес стойност е 331,29 m/s при температура 0°C). През следващите години Вивиани прави и някои експерименти с махала.   Репутацията на Винченцо Вивиани нараства и през 1666 той получава предложения за постъпване на служба от френския крал Луи XIV и полския крал Ян II Кажимеж ,   но  Фердинандо II му предлага поста придворен математик и той остава във Флоренция. Винченцо Вивиани умира през 1703. В завещанието си той оставя известна сума за построяването на надгробен паметник на Галилео Галилей. През 30-те години на 18 век Църквата най-накрая разрешава да бъде построен такъв паметник и самият Вивиани е погребан там, заедно с Галилей. Физици през Средновековие-то Епохи
Еванджелиста Торичели (1608 – 1647) Италиански физик и математик. Изобретява живачния баромет ъ р (1643 или 1644), открива атмосферното налягане и вакуума (1644) и формулира торичелиевото уравнение (1641). Торичели за пръв път опитно определя стойността на атмосферното налягане. За целта той използва стъклена тръба, дълга около 1 м, запоена в единия край. Торичели я напълва с живак, запушва отвора ѝ и я потапя с отвора надолу в чаша с живак. Когато отпушва отвора, част от живака в тръбата изтича в чашата. В тръбата остава живачен стълб, чиято височина на морското равнище е около 760 мм. Височината на този стълб не зависи от наклона на тръбата. Над живака в тръбата остава безвъздушно пространство. Физици през Средновековие-то Епохи
Исак Нютон (1643-1727) Английски физик, математик и астроном, професор. В съчинението "Математически принципи на натуралната философия" (1687) формулира основите на класическата механика, закона за гравитацията и създава теорията за движението на телата в Слънчевата система. Открива дисперсията на светлината и построява първия рефлекторен телескоп, създава корпускулната теория за светлината.  В математичния анализ въвежда понятията функция и производна и заедно с германския математик Г. Лайбниц е основоположник на диференциалното и интегралното смятане. Оказва огромно влияние върху развитието на естествените науки до края на 19 в. Първи закон Трети закон Втори закон Физици през Средновековие-то Епохи
ПЪРВИ ЗАКОН Да направим опит. Пускаме количка по наклонена плоскост на пода, където е насипан пясък. Достигайки до него, количката се удря в пясъка и спира. Разстиламе пясъка и отново спускаме количката. Сега скоростта на количката се намалява по-бавно. Ако премахнем пясъка, то намаляването на скоростта на количката става едва забележимо.  Въз основа на тези наблюдения, можем да формулираме следното обобщение:  всяко тяло, на което не въздействат други тела, запазва своята скорост неизменна.  Това твърдение се нарича  Първи закон на Нютон  и означава следното: Ако едно тяло се движи с някаква скорост, то ще продължава да се движи с тази скорост, докато въздействието на друго тяло не го застави да я измени или по величина или по посока на движение. Ако това тяло е в покой (т.е. скоростта е равна на нула), то ще продължава да стои в покой до тогава, докато действието на друго тяло не го застави да премине в движение. Обаче количката, движеща се по пода все още не се явява “тяло свободно от въздействието на други тела”, за което се говори в закона. На количката действа земното притегляне (сила на тежестта) и пода (сила на триене). За да завършим нашия т  експеримент, е необходимо да премахнем и тези сили. За целта да поставим количката в космически кораб и кацнем на повърхността на Марс. Там силата на тежестта е по-малка отколкото на Земята. Теглото на количката, а оттам и силата на натиск върху колелата й се намаляват, следователно се намалява и силата на триене в осите на колелата. Сега скоростта на количката ще намалява по-бавно. Ако прелетим от Марс на Луната, силата на тежестта, теглото на количката и силата на триене в осите на колелата стават още по -малки. И ако ги премахнем изобщо, то количката и всяко друго свободно тяло ще запазва своята скорост постоянна.  Епохи Биография на Нютон => Продължава на следващия слайд
Движението на свободното тяло се нарича движение по енерция, а запазването на скоростта му се нарича инерция.  Да припомним, че скоростта на тялото не е свойство на самото тяло. Скоростта може да бъде различна от гледна точка на различни наблюдатели. С други думи може да се намери такава система за отчитане в, която свободното тяло няма да запазва своята скорост постоянна. Например, ако в момента в, който количката се движи по пода на космически кораб се включат двигателите му и започне излитането, то количката с невероятна скорост ще се затъркаля към задната му част. В този смисъл в излитащ кораб първият закон на Нютон не действа. Може да кажем, че в този случай не се изпълняват и втори и трети закон на Нютон. Именно за това е нужен първият закон, за да се определи възможно ли е в дадената система за отчитане да се използват останалите закони на Нютон.  Система в, която се изпълнява първият закон на Нютон се нарива инерционна система.  За изучаване движението на хора, автомобили, самолети система за отчитане “наблюдател на Земята” напълно може да се счита за инерционна система. Разчетите, направени в нея, въз основа на втория закон на Нютон достатъчно точно описват движението на тези тела.  Епохи Биография на Нютон
ВТОРИ ЗАКОН Вече познаваме понятието “сила” – физична величина, измервана посредством уред наречен силомер и характеризираща действието на едно тяло върху друго. Ние вече знаем, че ако на едно тяло действа неуравновесена сила, то това тяло обезателно изменя своята скорост или направление на движение. С други думи,  действието на неуравновесена сила върху тяло води до появяване на ускорение. Вече сме се научили да измерваме и ускорението, за което има и специални формули. Възниква въпросът: по какъв начин са свързани силата и предизвиканото от нея ускорение. Каква формула изразява връзката между тези величини? Отговор на този въпрос дава  Вторият закон на Нютон: векторът сила, действащ върху тяло, в инерционна система е равен на произведението на масата и векторът на ускорение на това тяло.  За да се убедим във верността на тази формула, трябва да измерим величините F и ma по отделно, а след това да сравним числените им значения и направленията на векторите. Да направим следното. Вземаме уред, представляващ въртящ се диск (1). На него са закрепени уред за отчитане честотата на въртене (2) и дебела линийка (3) служеща за “релса” на ролка (4). С помощта на нишка ролката е свързана към силомер (5). При въртене на диска, ролката опъва нишката и силомерът отчита сила F, толкова по-голяма, колкото по-бързо се върти диска.  Епохи Биография на Нютон => Продължава на следващия слайд
Въртейки диска, получаваме примерно такива данни:  Да разгледаме как са се получили тези стойности. Радиус  R  – това е разстоянието от ролката до центъра на диска. По време на въртене на диска, ролката се отмества по линийката до деление 20 см. Значи R = 0.2 м. Период T – това е времето, за което диска извършва един оборот. Уредът за отчитане честотата на въртене показва 1 об/с. Следователно Т = 1 с. Изчислявайки центростремителното ускорение на ролката по   формулата  , получаваме   .  Точно това число е записано в клетката “ускорение”. И така, вярно ли е равенството  F=ma  ? Да умножим удебелените числа в горната таблица: 2 Н   =  0.25кг  *  8м/с 2 .  С други думи  F  =  ma .  Сега да се убедим, че векторите  F  и ma са с едно и също направление. Да си припомним, че векторът на центростремителното ускорение на тяло при неговото равномерно движение по окръжност, винаги е насочен към центъра на окръжността. Да изясним накъде е насочен векторът на силата, придаваща на ролката това ускорение. Да си представим за миг, че нишката свързваща ролката със силомера се скъсва. Какво ще стане с ролката? Тя ще се придвижи по линийката и ще изскочи от диска. Следователно нишката тегли ролката към оста на въртене, като не й позволява да се отмести по-далече. С други думи, векторът  F  е със същата посока, като векторът на ускорението. Така ние потвърдихме истинността на векторното равенство:  F=ma .   Епохи Биография на Нютон
ТРЕТИ ЗАКОН В първия закон на Нютон се твърди, че в някои системи за отчитане тялото няма ускорение, ако върху него не въздействат други тела. Вторият закон на Нютон развива вече казаното. В него се разглежда какво ускорение се появява в тяло (в същата система за отчитане), ако върху него действат други тела. А третият закон на Нютон се отнася до това, какво става с тези тела, под въздействието на които се намира разглежданото от нас тяло:  F 12  = - F 21   F 12  – сила на действие на първото тяло върху второто F 21  – сила на действие на второто тяло върху първото  Третият закон на Нютон гласи: взаимодействащите си тела действат едно на друго със сили, векторите на които са равни по величина и противоположни по посока.  Например: Знаем, че върху Луната действа силата на привличане на Земята. Затова, съгласно формулата  F=ma , Луната притежава центростремително ускорение и се върти по орбита около Земята. Но съгласно формулата F 12  = - F 21  и Луната трябва да въздейства върху Земята, при това със същата сила. Невероятно, но факт!  Учените са доказали, че Луната не се върти около Земята, а се върти около точка, наричана  център на масата на системата Луна-Земя  (обозначена с жълт цвят). Удивително, но и Земята се върти около същата тази точка! С други думи не само Луната, но и Земята има центростремително ускорение. Значи, съгласно втория закон на Нютон на Земята действа сила, предизвикваща това ускорение. Тази сила е именно силата на притегляне на Луната, доколкото двете небесни тела се въртят около една и съща точка. По такъв начин ние потвърдихме част от третият закон на Нютон: двете взаимодействащи тела си въздействат едно на друго.  Епохи Биография на Нютон
Жан Даламбер  (1717 – 1783) Френски математик, физик и философ. Спомага като съиздател на Дени Дидро при подготовката и отпечатването на Енциклопедията, епохален научен труд в епохата на Просвещението. Работи и в областа на математиката (алгебра) и физиката (механика на флуидите).Член на Френската Академия на науките от 1754 г. до кончината си в 1783 г. Негов е т.нар. Парадокс на Даламбер, показващ, че тяло в невискозен флуид няма да изпитва сила. Епохи Физици през Средновековие-то
Физици през 19век . Никола Леонар Сади Карно  (1796-1832)   Георг Ом  (1789 –1854) Майкъл Фарадей  ( 1791-1867) Пиер Кюри (1859-1906) Мария Склодовска- Кюри  (1867-1934) Антоан Бекерел (1852-1908) Гулиелмо Маркони  (1874-1937) Епохи
Никола Леонар Сади Карно  (1796-1832)   Френски физик и математик, един от осново - положниците на съвременната термо-динамика. В своя трактат  “ Reflexions sur la puissance motrice du feu ”   издаден през  1842  формулира втория закон на термодинамиката и описва топлинния двигател на Карно, базиран на цикъла на Карно. В трактата още се опитва да изясни как да се извлече най-голям коефициент на полезно действие (КПД) при работа с двигател при определени температурни граници. Сади Карно е син на известния политик и математик  Лазар Карно. Ражда се в Париж през 1796 и умира там от холера през 1832, на 36 години. Офицер във френската армия. Епохи Физици през 19век
Георг Ом  (1789 –1854) Немски физик. През 1826 г. установява закона за пропорционалността между напрежението и тока през един проводник (като част от електрична верига) и през 1827 г. го обявява теоретично. Законът на Ом се признава и използва и от много други учени (Ленц, Якоби, Гаус и др.) Те слагат закона на Ом в центъра на своите иследвания.  През 1843 г. Ом показва, че сложните звуци, които възприема ухото, се разлагат на прости. Опит на Ом Епохи Физици през 19век
Законът на Ом гласи :   Токът през един резистор е пропорционален на приложеното напрежение и обратно пропорционален на съпротивлението на резистора .   Опит на Ом Изменя напрежението  (U). Измерва токът  (I). Отношението  U/I  винаги е едно и също, т.е. не зависи от стойностите на тока и напрежението, а характеризира проводника –  R  - съпротивление Епохи Физици през 19век I = U R Източник с регулиращо се напрежение А V U R I I
Майкъл Фарадей  ( 1791-1867) Английски физик, химик и физико-химик, направил много открития в областта на електромагнетизма и електрохимията.  Открива също и връзката между магнитното поле и светлината, което е първата инди-кация за електромагнитната природа на светлината.  По времето, когато живее, такива учени се наричали натур-философи. Някои го считат за най-добрия експериментатор в историята на науката. На негово име е наречена единицата за електрически капацитет и константата на Фарадей (количеството електричество на един мол). Законът на Фарадей за индукцията гласи, че промяната на магнитното поле във времето поражда електродвижеща сила. Епохи Физици през 19век Откритието на Фрадей
Откритието на Фарадей , има огромно значение за науката и техниката. На електромагнит-ната индукция се основава действието на уреди - електрически генератори, трансформатори и други.   В книгата си "Проблеми и задачи", Фарадей  на писал, че у него се зародила мисълта " да превърне магнетизма в електричество". Ако Оерстед и Ампер били доказали, че около проводник по който тече ток се образува магнитно поле, то би трябвало да е вярно и обратното:  “ Магнитното поле да предизвиква електричеси ток, когато в него се постави проводник ” . Но за да се  стигне  от теоритичното разсъждение и от големият брой опити до правилното практическо решение, били необходими цели десет години, защото дълго време всички негови опити и мъки да предизвиква електрически ток, даже и при много силно магнитно поле оставали безрезултатни. Наи- накрая  Фарадей забелязал, че токов импулс се появява само тогава, когато вкарвал или изваждал магнита от вътрешността на кръгово намотана жица на бобина; веднага се досетил каква е работата и когато с бързи движения напред-назад започнал да мести пръчковиден магнит вътре в бобината, стрелката на показващия наличността на ток уред, започнала да се отклонява. При спиране на движението токът изчезвал, макар че магнитът оставал вътре в бобината. Следователно електрически ток се образувал само в моментите когато се пресичали магнитните силови линии. Ток се образувал не от наличното постоянно магнитно поле, а от неговото изменение. Всичко било в движението.  Подобен опит е описан на фиг.1. Намотката  “ А ”  е свързана към батерия  “ 1 ” , а намотката  “ Б ”  - към галванометър (уред за измерване на електрически ток) . Нулата на галванометъра е разположена по средата на скалата, така че в зависимост от посоката на тока стрелката се отклонява наляво или надясно. Отначало Фарадей навива намотките около дървено колело, което впоследствие заменя с желязна сърцевина. Епохи Физици през 19век => Продължава на следващия слайд
Сърцевината усилва магнитното поле създадено от намотката  “ А ”  и концентрира силовите му линии, при което те преминават и през втората намотка  “ Б ” . Независимо, че намотката  “ Б ”  се намира в силно магнитно поле , по нея не тече ток и стрелката на галванометъра е на нулата. Фарадей забелязва, че стрелката за кратко време рязко се отклонява в едната посока, при затварянето на ключа  “ К ”  , тоест в момента на пускане на тока през намотката  “ А ” . Същтото отклонение, само че в противоположна посока, се наблюдава при прекъсване на електрическата верига .  Фарадей стига до извода, че:  постоянното магнитно поле не предиз в иква протичане на ток през намотката  “ Б ” .   Ток протича само, когато полето се променя ,  когато нараства в момента на вкючване на тока или когато намалява при прекъсване на веригата.   Друг опит е показан на фиг.2. Когато постоянен магнит бързо се вкарва в намотката, по нея протича ток и стрелката на галванометъра се отклонява (фиг. 2 а ). При изваждане на магнита от намотката същто протича ток, само че в обратна посока (фиг. 2 б ). Ток не тече ако магнитът е неподвижен. Този опит същто показва, че:  ток протича само когато намотката се намира в променливо магнитно поле –  при приближаване на магнита полето нараства, а при отдалечаването мунамалява.  Епохи Физици през 19век => Продължава на следващия слайд
Отделни два опита са показани на фиг. 3А и 3Б. На фиг. 3А магнита е заменен с втора намотка, по която тече постоянен ток. За възникването на ток в намотката няма значение дали източникът на магнитно поле е постоянен магнит или постоянен ток. На фиг.   3Б при неподвижни намотки се променя магнитното поле като с помощта на реостат се променя големината на тока през втората намотка. В тези случаи през галванометъра протича ток. Следователно ток може да възникне и без да има движение на източника на полето спрямо намотката, като се използва реостат за промяна големината на тока. Епохи Физици през 19век
Пиер Кюри (1859-1906) Френски физик, член на Парижката академия на науките (1905). Съпруг на М. Кюри, баща на И. Жолио-Кюри.  Открива пиезоелектричеството (1880, с брат си П. Ж. Кюри) и изучава пара- и феромагнитните вещества, открива полония и радия (1898, с М. Кюри) и изучава свойствата на радиоактивното лъчение, изследва симетрията на кристалите. Носител на Нобелова награда за физика (1903, с А. Бекерел и М. Кюри). Епохи Физици през 19век
Мария Склодовска-Кюри  (1867-1934) Френска физичка, професор, чужде-странен член на много академии на науките, полякиня по произход. Съпруга на П. Кюри, майка на И. Жолио-Кюри.  От 1891 живее и работи във Франция. Изучава свойствата на радиоактивното лъчение, открива полония и радия (1898, с П. Кюри), доказва независимостта на радиоактивния разпад от концентрацията и от други фактори, изготвя първия радиев еталон (1911).  Носителка на Нобелова награда за физика (1903, с А. Бекерел и П. Кюри) и за химия (1911). Епохи Физици през 19век
Антоан Бекерел (1852-1908) Френски физик, член на Парижката академия на науките (1889), професор. Открива (1896) естествената радиоактивност. Приноси в оптиката, електричеството, магнетизма, фото- и електрохимията, метеорологията.  Носител на Нобелова награда за физика (1903, с М. Кюри и П. Кюри). Епохи Физици през 19век
Гулиелмо Маркони  (1874-1937) Италиански физик. Получава английски патент (1897) "за усъвършен-стване на предаването на електрически импулси и сигнали и на апаратурата за това".  Организира радиотехническо акционерно дружество (1897) и привлича видни учени и инженери.  Осъществява радиовръзка през Атлантическия океан (1901), предаване на къси вълни (1916), далечна връзка на дециметрови вълни (1932).  Носител на Нобелова награда за физика (1909, с Ф. Браун). Епохи Физици през 19век
Физици през 20век Алберт Айнщайн  (1879-1955) Игор Василевич Курчатов  (1902-1960) Вернер фон Браун  (1912-1977) Денис Габор  (1900   -   1979) Жан Фредерик Жолио  (1900-1958) Джон Атанасов (1903-1995) Епохи Георги  Наджаков   (1896-1981)
Алберт Айнщайн  (1879-1955) Германски физик теоретик, член на много академии на науките, професор. Роден в Германия, живее в Швейцария (от 1893), Германия (от 1914) и САЩ (от 1933). Един от създателите на съвременната физика. Създава специалната (1905) и общата (1915-16) теория на относителността, въвежда представата за квантовата структура на лъчението и открива законите на фотоефекта, развива статистическата теория на брауновото движение, теорията на флуктуациите и квантовата статистика на Бозе - Айнщайн, работи върху проблемите на космологията и единната теория на полето. Обявява се против ядреното въоръжаване. Носител на Нобелова награда за физика (1921). T еория на относителността Епохи Физици през 20век
ТЕОРИЯ НА ОТНОСИТЕЛНОСТА Докладът, който става причина името Алберт Айнщайн да стане известно по целия свят е публикуван през юни 1905 г. и е озаглавен "Към електродинамиката на движещите се тела", където всъщност е изложена частната (специалната) теория на относителността. Точно тази теория довежда до заключението, че  E 0  =  mc 2 , където  E 0  е  енергията  на покой,  m  - масата, а  c  – скороста на светлината във вакуум. В тази тероия се предполага, че скороста на светлината в вакуум е постоянна. От специалната си теория Айнщайн прави извод, че масата на тялото е мярка на съдържащата се в него енергия съгласно горепосоченото уравнение.   През 1916 г. - Алберт Айнщайн предлага  Обща теория на относителността , която разширява специалната му теория на относителността от 1905г. Общата теория обяснява гравитационните взаимодействия чрез изкривяването на пространството - времето. Епохи Физици през 20век
Игор Василевич Курчатов  (1902-1960) Руски физик, академик (1943). Изследва сегнетоелектричеството. Под ръководството на Курчатов са открити ядрената изомерия (1935), спонтанното делене на урана (1940), създадени са първият в Европа ядрен реактор (1946), атомната бомба в СССР (1949) и първата в света  Термоядрена(водородна) бомба (1953г.).  Термоядрена(водородна) бомба Епохи Физици през 20век
Вернер фон Браун  (1912-1977) Немски учен и родоначалник на ракето-строенето. Завършил е висшето си образование в Берлин през 1934 г. От 1937 до 1945 е директор на Германския център за ракетни изследвания в Пенемюнде на брега на Балтийско море. Създател на ракетите от серията Фау-2(V2) — ракета с далечен обсег на действие, използваща течно гориво.  След края на войната работи в САЩ като технически съветник към ракетната програма на САЩ. През 1950 г. е прехвърлен в Хънтсвил, Алабама, където 10 години оглавява Редстоунската ракетна програма. Фон Браун е натурализиран като американски гражданин през 1955 г. В 1960 година става директор по разработката на операциите в центъра на НАСА - "Д. Маршал" в Хънтсвил, Алабама.  Отговаря за разработката на Сатурн V — ракетата, използвана в програмата "Аполо" за пилотиран полет до Луната. Ракетата Фау-2 Епохи Физици през 20век
Фау-2  ( V-2 , от нем.  Vergeltungswaffe 2 , „Второ оръжие за възмездие“) е пропагандното обозначение на първата балистична ракета в света. Използвана е от Вермахта за обстрел на цели във Франция, Великобритания и Белгия през последните етапи на Втората световна война. V-2 е първият обект, направен от човек, който достига космоса (височина от 189 km) по време на изпитанията. Тя е предвестник на  космическата надпревара , изпращането на човек на Луната и на съвременните космически апарати, които сега летят извън нашата система. Ракетата с техническо обозначение А-4 (A = агрегат) е създадена в научно-изследователския център на сухопътните войски Пеенемюнде на остров Узедом в Балтийско море под ръководството на главния конструктор Вернер фон Браун. След несполучливия атентат срещу фюрера Адолф Хитлер на 20 юли 1944 г. командването на ракетните оръжия е възложено на СС. Тактико-технически данни: диаметър 1,65 m  дължина 14,30 m  стартова маса 12 915 kg  маса на горивото 8 750 kg  полезен товар 1 000 kg  максимална тяга 255 kN  продължителност на работа на двигателя 63 s  максимална скорост 1 540 m/s или около 6000 km/h  далечина на полета 300 до 400 km  таван от 100 до 200 km.  Епохи Физици през 20век
Денис Габор  (1900-1979) У нгаро-английски физик и електроинженер. През 1947 г. изобретатява холографията, за което получава Нобеловата награда за физика през 1971 г. В основата на откритието е методиката за възстановяване на вълновия фронт на предметите. Роден е на 5 юни 1900 г. в Будапеща. През 1924 г. започва да учи електроинженерство във Висшето техническо училище в Берлин. Често посещава Берлинския университет, където физиката претърпява бурно развитие и е представена от величия като Макс Планк, Алберт Айнщайн и др.  Въпреки че по професия е електроинженер, Габор се занимава предимно с приложна физика. Докторатът му (1927) е разработка на един от първите високоскоростни катодно-лъчеви осцилографи. Други негови изобретения са покрита с желязо магнитна електронна леща и хипербарна кварцова живачна лампа със свръхнагрети пари и молибденово запечатване.  През 1927 г. започва да работи като учен-изследовател във фирмата „Сименс и Халске“. През 1933 г. напуска нацистка Германия и след кратък престой в Унгария окончателно се установява в Англия. Започва работа в гр. Ръгби, в компанията Томсън-Хюстън, които са заинтересувани от плазмената му лампа. През 1936 г. се жени за Марджъри Батлър. По това време прави първите си разработки в областта на комуникационните теории и създава система за стереоскопична кинематография. Работи в Томсън-Хюстън до 1948 г. През последната година от работата си там прави експерименти в областта на холографията, която по това време се нарича „реконструкция на вълновия фронт“.  ХОЛОГРАФИЯ Епохи Физици през 20век
ХОЛОГРАФИЯ          Холографията е метод за получаване на обемни изображения на обекти, без помощта на фокусираща система (обектив), чрез използване на кохерентна (лазерна) светлина. Наимено-ванието идва от гръцките думи  holos  - "цял" и  grapho  - "пиша".  Принципът, на който се основава метода е следният:        Успореден сноп лазерна светлина осветява обекта и малко плоско огледало, поставено близо до него. Диаметърът  D  на снопа трябва да е достатъчен, за да осветява обекта и огледалото. Светлината отразена от огледалото се нарича  опорен светлинен сноп . Той също е успореден, т.е. с плоски фронтове на светлинните си вълни. Отразената от неравната повърхност на обекта светлина обаче не е успоредна и нейните вълни пресичат  опорния сноп   под различни ъгли, създавайки в полето пред камерата сложна  интерференчна картина . Част от тази картина се заснема върху фотоплаката във фокалата на камерата, във вид на гъсти сложно преплитащи се линии, експонирани в местата на  интерференчните максимуми , оказали се в равнината на филма. Тази "плетеница" може да се наблюдава под микроскоп, след като се прояви негатива. По време на експозицията е необходимо установката (камерата, обекта, опорното огледалце и източника на лазерна светлина) да бъде абсолютно неподвижна - при пълно отсъствие на каквито и да са вибрации! Освен това интензивността на светлината от опорния сноп трябва да е близка до интензивността на светлината, отразена от повърхностите на снимания обект - ако е необходимо, първата се намалява с филтри. Гледан с невъоръжено око срещу дневна светлина, експонираният негатив ( холограмата ) е равномерно плътен и в него не се забелязва никакъв образ или се наблюдават области, дисперсиращи светлината, като в познатите ни холограмни стикери. Ако обаче разгледаме холограмата срещу лазерна светлина със същата дължина на вълната, като тази с която сме снимали, ще видим триизмерният образ на обекта, свободно плуващ в пространството пред нас. => Продължава на следващия слайд Епохи Физици през 20век
В този случай лазерната светлина дифрактира през гъстата плетеница от линии на холограмата като през дифракционна решетка и създава в полето между нея и очите ни сложна интерференчна картина, като тази, получена при заснемането на обекта. С други думи в холограмата е "записана" информация за начинът, по който светлината се е отразявала от повърхностите на обекта, а следователно и за формата му. Интересно е да се знае, че ако отрежем дори малка част от холограмата и я разгледаме в лазерната светлина, отново ще видим целия образ на обекта, т.е. във всяка част от холограмата се съдържа информация за целия образ! Принципът използван в холографията е открит от английския физик Денис. Днес холографията намира широко приложение в много области, вкл. и вече при "телепортиране" на обемни изображения на хора, при конферентни връзки на далечни разстояния - лукс, който могат да си позволят някои по-богати компании. Епохи Физици през 20век
Жан Фредерик Жолио  (1900-1958) Френски физик роден в Париж на 19 март 1900 г., той е възпитаник на Висшето училище по физика и химия в родния си град. През 1925 г. той става помощник на Мария Кюри в Радиевия институт, а през 1926 г. се жени за нейната дъщеря, Ирен Кюри. Жолио получава докторска степен след като защитава дисер-тацията си за електрохимията на радиоактивните елементи. По времето, когато изнася лекции в Парижкия научен факултет, той работи съвместно с жена си при изследването на структурата на атома, по-точно проекцията на ядрото. Това било от първостепенно значение за откриването на неутрона. През 1935 г. те са наградени с Нобелова награда за химия. През 1937 г. той напуска Радиевия институт и става професор в Колеж дьо Франс (Collège de France), където проучва верижните реакции и изискванията за успешно изграждане на ядрени реактори, използващи  ядрено деление за произвеодство на енергия, като използва уран и тежка вода. През 1940 г., когато нацистите настъпват, Жолио успява да изпрати своите трудове и материали в Англия. Епохи Физици през 20век
Джон Атанасов (1903-1995) Математик, физик и електроинженер, чуждестранен член на БАН (1983), професор; Българин по произход. Изобретател на първия компютър. Работи в областта на сеизмологията, военното дело, компютърната техника и др.  Награден е с орден "Стара планина" I степен (2000). . Епохи Физици през 20век
Български физик и общественик, академик (1945), чуждестранен член на много академии на науките, професор доктор на науките. Баща на Е. Наджаков. Член на Световния съвет на мира (1950). Един от основателите на Пъгуошкото движение (1958), председател (1950-69) и почетен председател от 1970 на Националния комитет за защита на мира.  Приноси в различни области на физиката - фотоелектрическа проводимост,  външен фото - електрически ефект при диелектрици и полу - проводници, перманентна фотоелектрическа поляризация при диелектрици (фотоелектрети). Открива (1937) фотоелектретното състояние на веществото, признато (1975) за 1-вото българско откритие. Епохи Физици през 20век Изход
Благодаря ви за  вниманието!

Stancho 17

  • 1.
    БЕЛЕЖИТИ ФИЗИЦИ Няманищо, което да е толкова отдалечено от нас, че да не можем да го достигнем, или пък да е така спотаено, че да не можем да го открием. Р. Декарт Трудно е да се каже кое е невъзможно, защото мечтите на вчерашния ден са надежди на днешния и реалности на утрешния. Р. Годарт Станчо Валентинов Маринов СОУ “Васил Априлов” Град Долна Митрополия
  • 3.
    Физици през древносттаФизици през Средновековието Физици през 20 век Физици през 19 век
  • 4.
    Физици през древносттаДемокрит (470 – 380 г. пр. н.е.) Архимед (284 - 212 г. пр. н.е.) Епохи Левкип (около 500 - 440 г. пр. н.е.)
  • 5.
    Демокрит (ок.470 или 460 – ок. 370 или 380 пр. н .е.) Старогръцки философ от Абдера. Един от създателите на стереометрията. Развива атомистиката на Левкип. Според Демокрит атомите, качествено еднородни и различаващи се по форма (очертание), размер и тегло, вечно се движат в празното пространство, при което образуват безкрайното множество светове. Друго негово заключение е, че изти - чането на тънки слоеве атоми (образи) от обектите поражда възприятията. Демокрит създава начин за определяне на обемите на геометричните тела. От про - изведенията му са запазени само отделни фрагменти . Физици през древноста Епохи
  • 6.
    Левкип (около500 - 440 пр. н.е.) Д евногръцки философ, който пръв изказва хипотезата за атомния строеж на света. Той написва "Големият световен ред", "За ума“ и др. Трудовете му не са оцелели до наши дни. За Левкип говорят древногръцките историци, но има и такива, които го отричат. На Левкип се приписват най-важните аспекти на атомизма. Основен проблем според Левкип е търсенето на единство и многообразие. Единство - от единството на атома, който е олицетворение на пълнотата. Но за да се движат атомите е необходимо да съществува празно междуатомно пространство. Левкип описва атома като неделима пределно малка частица, от която е съз - дадено цялото многообразие на света. Атомът се намира в непрестанно движение - от него се създават различни комбинации. Физици през древноста Епохи
  • 7.
    Архимед ( 284 – 212 пр. н.е. ) Сиракуза, Сицилия Предполага се, че е син на астронома Фидий. Получава образованието си в Александрия. По време на обсадата на Сиракуза, Архимед проектира обсадните машини (огнехвъргачки), които унищожават значителна част от армията на римските нашественици. Когато Сиракуза накрая все пак пада Архимед е убит от римски войник, въпреки заповедите на римския генерал Марк Клавдий Маркел, да не бъде докосван. Разпространената от гърците легенда разказва, че Архимед бил посечен докато пишел някакво уравнение върху пясъка, като така искали да противопостявят своятa възвишеност на римската некадърност. Възможно е обаче смъртта му да е дошла и като възмездие за щетите, които изобре - тенията му нанесли на римския флот. Закон на Архимед: "Всяко тяло, потопено в течност, олеква толкова, колкото тежи изтласкана - та от него течност" . Легендата разказва, че когато открил този закон докато си вземал топла вана, Архимед толкова се въодушевил, че извикал "Еврика!" и хукнал гол по улиците на Сиракуза. Архимедовия винт Физици през древноста Епохи
  • 8.
    Архимедовия винт еводоподемна машина. Поставя се наклонен спрямо хоризонта на около 40° като долният му край се потапя във водата. Може да издига вода на 3–4 m. Изобретен от Архимед по време на посещение в Египет за изпомпване на вода от делта на Нил. Биография на Архимед Епохи
  • 9.
    Физици през средновековиетоУилям Гилбълт (1544 – 1603) Галилео Галилей (1564-1642) Джеймс Грегъри (1638 – 1675) Винченци Вивиани (1602 – 1703) Исак Нютон (1643-1727) Жан Даламбер (1717 – 1783) Еванджелиста Торичели (1608 – 1647) Блез Паскал (1623-1662) Епохи
  • 10.
    Уилям Гилбълт (1544 – 1603) А нглийски физик, лекар и философ. Известен с едни от първите изследвания на магнетизма и електричеството, като въвежда и самия термин електричество. Основното произведение на Гилбърт е „De Magnete, Magneticisque Corporibus, et de Magno Magnete Tellure“ (За магнита, магнетичните очи и за Големия земен магнит), публикувано през 1600. В книгата той описва много от своите експерименти с умален модел на Земята (терела). Той стига до извода, че самата Земя е магнетична и че това е причината компасите да сочат на север (дотогава има предположения, че те сочат към полярната звезда или към голям магнитен остров на Северния полюс). В книгата си Гилбърт изследва и статичното електричество, използвайки кехлибар. Кехлибарът е наричан на гръцки електрон, затова той решава да нарече наблюдаваните ефекти “ електрическа сила ” . Гилбърт смята, че електричеството и магнетизмът са напълно различни явления. Сочейки за доказател-ство неправилното наблюдение, че електрическото привличане изчезва при нагряване, а магнитното се запазва. Едва Джеймс Максуел два века и половина по-късно демонстрира връзката между двете явления. Физици през Средновековие-то Епохи
  • 11.
    Галилео Галилей (1564-1642) Италиански учен, един от осно-вателите на точното естествознание. Обосновава идеята за относителността на движението, открива закона за инерцията, за свободното падане на телата и за люлеенето на махалото. Построява телескоп с 32-кратно увеличение. Открива лунните планини и кратери, 4 спътника на Юпитер, фазите на Венера, слънчевите петна и звездния строеж на Млечния път. В "Диалог на двете най-главни системи на света" Галилей блестящо развива учението на Коперник, за което е осъден от католическия съд в Рим (1633). Физици през Средновековие-то Епохи
  • 12.
    Блез Паскал (1623-1662)Френски математик, физик, философ. Има основен принос в проек-тивната геометрия и теорията на вероятностите. Формулира принципа на пълната математична индукция и закона на Паскал в хидростатиката. Конструира една от първите механични сметачни машини. Главно философско произведение - "Мисли". Физици през Средновековие-то Епохи
  • 13.
    Джеймс Грегъри (1638 – 1675) Шотландски математик и физик. Изобретява първия рефлекторен телескоп и е сред пред-шествениците на съвременния математически анализ. Джеймс Грегъри е роден през 1638 в Дръмоук, село в Абърдийншир. Преподава в Университета на Сейнт Андрюс и в Единбургския университет. През 1663 Грегъри публикува „Optica Promota“, в която описва рефлекторния телескоп. Предложеният модел привлича вниманието на Робърт Хук, който прави първия прототип, както и на Исак Нютон, който малко по-късно прави модифициран вариант на рефлекторен телескоп. Телескопът на Грегъри е първият практически реализиран рефлекторен телескоп, който остава стандартен уред за наблюдение през следващия век и половина. През 1667 Джеймс Грегъри издава „Vera Circuli et Hyperbolae Quadratura“, в която демонстрира как площите, ограничени от окръжност и хипербола, могат да бъдат изчислени с помощта на безкрайни сходящи редове. Той става един от първите математици, описали идеята за трансцендентни числа. Книгата включва и първото доказателство на фундаменталната теорема на анализа, както и първото използване на редове на Тейлър. Физици през Средновековие-то Епохи
  • 14.
    Винченци Вивиани (1622– 1703) Италиански математик, физик и астроном. Той е ученик на Еванджелиста Торичели и сътрудник на Галилео Галилей. Винченцо Вивиани е роден във Флоренция през 1622 и първоначално учи в йезуитско училище, подпомогнат от Фердинандо II, велик херцог на Тоскана. По-късно учи физика и геометрия при Торичели. През 1639 става помощник на Галилей, с когото остава до смъртта му през 1642. През 1655-1656 редактира първото издание на събраните произведения на Галилей. След смъртта на Торичели през 1647 Вивиани е назначен на неговото място в Accademia dell' Arte del Disegno във Флоренция. В същото време той заема различни служби при великия херцог Фердинандо II . През 1660 Вивиани и Джовани Алфонсо Борели провеждат експеримент за определяне на скоростта на звука. Измервайки разликата между виждането на проблясването и чуването на звука при изстрел с оръдие на разстояние, те изчисляват стойността от 350 m/s, значително по-точна от предишното измерване на Пиер Гасенди от 478 m/s (приетата днес стойност е 331,29 m/s при температура 0°C). През следващите години Вивиани прави и някои експерименти с махала. Репутацията на Винченцо Вивиани нараства и през 1666 той получава предложения за постъпване на служба от френския крал Луи XIV и полския крал Ян II Кажимеж , но Фердинандо II му предлага поста придворен математик и той остава във Флоренция. Винченцо Вивиани умира през 1703. В завещанието си той оставя известна сума за построяването на надгробен паметник на Галилео Галилей. През 30-те години на 18 век Църквата най-накрая разрешава да бъде построен такъв паметник и самият Вивиани е погребан там, заедно с Галилей. Физици през Средновековие-то Епохи
  • 15.
    Еванджелиста Торичели (1608– 1647) Италиански физик и математик. Изобретява живачния баромет ъ р (1643 или 1644), открива атмосферното налягане и вакуума (1644) и формулира торичелиевото уравнение (1641). Торичели за пръв път опитно определя стойността на атмосферното налягане. За целта той използва стъклена тръба, дълга около 1 м, запоена в единия край. Торичели я напълва с живак, запушва отвора ѝ и я потапя с отвора надолу в чаша с живак. Когато отпушва отвора, част от живака в тръбата изтича в чашата. В тръбата остава живачен стълб, чиято височина на морското равнище е около 760 мм. Височината на този стълб не зависи от наклона на тръбата. Над живака в тръбата остава безвъздушно пространство. Физици през Средновековие-то Епохи
  • 16.
    Исак Нютон (1643-1727)Английски физик, математик и астроном, професор. В съчинението "Математически принципи на натуралната философия" (1687) формулира основите на класическата механика, закона за гравитацията и създава теорията за движението на телата в Слънчевата система. Открива дисперсията на светлината и построява първия рефлекторен телескоп, създава корпускулната теория за светлината. В математичния анализ въвежда понятията функция и производна и заедно с германския математик Г. Лайбниц е основоположник на диференциалното и интегралното смятане. Оказва огромно влияние върху развитието на естествените науки до края на 19 в. Първи закон Трети закон Втори закон Физици през Средновековие-то Епохи
  • 17.
    ПЪРВИ ЗАКОН Данаправим опит. Пускаме количка по наклонена плоскост на пода, където е насипан пясък. Достигайки до него, количката се удря в пясъка и спира. Разстиламе пясъка и отново спускаме количката. Сега скоростта на количката се намалява по-бавно. Ако премахнем пясъка, то намаляването на скоростта на количката става едва забележимо. Въз основа на тези наблюдения, можем да формулираме следното обобщение: всяко тяло, на което не въздействат други тела, запазва своята скорост неизменна. Това твърдение се нарича Първи закон на Нютон и означава следното: Ако едно тяло се движи с някаква скорост, то ще продължава да се движи с тази скорост, докато въздействието на друго тяло не го застави да я измени или по величина или по посока на движение. Ако това тяло е в покой (т.е. скоростта е равна на нула), то ще продължава да стои в покой до тогава, докато действието на друго тяло не го застави да премине в движение. Обаче количката, движеща се по пода все още не се явява “тяло свободно от въздействието на други тела”, за което се говори в закона. На количката действа земното притегляне (сила на тежестта) и пода (сила на триене). За да завършим нашия т експеримент, е необходимо да премахнем и тези сили. За целта да поставим количката в космически кораб и кацнем на повърхността на Марс. Там силата на тежестта е по-малка отколкото на Земята. Теглото на количката, а оттам и силата на натиск върху колелата й се намаляват, следователно се намалява и силата на триене в осите на колелата. Сега скоростта на количката ще намалява по-бавно. Ако прелетим от Марс на Луната, силата на тежестта, теглото на количката и силата на триене в осите на колелата стават още по -малки. И ако ги премахнем изобщо, то количката и всяко друго свободно тяло ще запазва своята скорост постоянна. Епохи Биография на Нютон => Продължава на следващия слайд
  • 18.
    Движението на свободнототяло се нарича движение по енерция, а запазването на скоростта му се нарича инерция. Да припомним, че скоростта на тялото не е свойство на самото тяло. Скоростта може да бъде различна от гледна точка на различни наблюдатели. С други думи може да се намери такава система за отчитане в, която свободното тяло няма да запазва своята скорост постоянна. Например, ако в момента в, който количката се движи по пода на космически кораб се включат двигателите му и започне излитането, то количката с невероятна скорост ще се затъркаля към задната му част. В този смисъл в излитащ кораб първият закон на Нютон не действа. Може да кажем, че в този случай не се изпълняват и втори и трети закон на Нютон. Именно за това е нужен първият закон, за да се определи възможно ли е в дадената система за отчитане да се използват останалите закони на Нютон. Система в, която се изпълнява първият закон на Нютон се нарива инерционна система. За изучаване движението на хора, автомобили, самолети система за отчитане “наблюдател на Земята” напълно може да се счита за инерционна система. Разчетите, направени в нея, въз основа на втория закон на Нютон достатъчно точно описват движението на тези тела. Епохи Биография на Нютон
  • 19.
    ВТОРИ ЗАКОН Вечепознаваме понятието “сила” – физична величина, измервана посредством уред наречен силомер и характеризираща действието на едно тяло върху друго. Ние вече знаем, че ако на едно тяло действа неуравновесена сила, то това тяло обезателно изменя своята скорост или направление на движение. С други думи, действието на неуравновесена сила върху тяло води до появяване на ускорение. Вече сме се научили да измерваме и ускорението, за което има и специални формули. Възниква въпросът: по какъв начин са свързани силата и предизвиканото от нея ускорение. Каква формула изразява връзката между тези величини? Отговор на този въпрос дава Вторият закон на Нютон: векторът сила, действащ върху тяло, в инерционна система е равен на произведението на масата и векторът на ускорение на това тяло. За да се убедим във верността на тази формула, трябва да измерим величините F и ma по отделно, а след това да сравним числените им значения и направленията на векторите. Да направим следното. Вземаме уред, представляващ въртящ се диск (1). На него са закрепени уред за отчитане честотата на въртене (2) и дебела линийка (3) служеща за “релса” на ролка (4). С помощта на нишка ролката е свързана към силомер (5). При въртене на диска, ролката опъва нишката и силомерът отчита сила F, толкова по-голяма, колкото по-бързо се върти диска. Епохи Биография на Нютон => Продължава на следващия слайд
  • 20.
    Въртейки диска, получавамепримерно такива данни: Да разгледаме как са се получили тези стойности. Радиус R – това е разстоянието от ролката до центъра на диска. По време на въртене на диска, ролката се отмества по линийката до деление 20 см. Значи R = 0.2 м. Период T – това е времето, за което диска извършва един оборот. Уредът за отчитане честотата на въртене показва 1 об/с. Следователно Т = 1 с. Изчислявайки центростремителното ускорение на ролката по формулата , получаваме . Точно това число е записано в клетката “ускорение”. И така, вярно ли е равенството F=ma ? Да умножим удебелените числа в горната таблица: 2 Н = 0.25кг * 8м/с 2 . С други думи F = ma . Сега да се убедим, че векторите F и ma са с едно и също направление. Да си припомним, че векторът на центростремителното ускорение на тяло при неговото равномерно движение по окръжност, винаги е насочен към центъра на окръжността. Да изясним накъде е насочен векторът на силата, придаваща на ролката това ускорение. Да си представим за миг, че нишката свързваща ролката със силомера се скъсва. Какво ще стане с ролката? Тя ще се придвижи по линийката и ще изскочи от диска. Следователно нишката тегли ролката към оста на въртене, като не й позволява да се отмести по-далече. С други думи, векторът F е със същата посока, като векторът на ускорението. Така ние потвърдихме истинността на векторното равенство: F=ma . Епохи Биография на Нютон
  • 21.
    ТРЕТИ ЗАКОН Впървия закон на Нютон се твърди, че в някои системи за отчитане тялото няма ускорение, ако върху него не въздействат други тела. Вторият закон на Нютон развива вече казаното. В него се разглежда какво ускорение се появява в тяло (в същата система за отчитане), ако върху него действат други тела. А третият закон на Нютон се отнася до това, какво става с тези тела, под въздействието на които се намира разглежданото от нас тяло: F 12 = - F 21 F 12 – сила на действие на първото тяло върху второто F 21 – сила на действие на второто тяло върху първото Третият закон на Нютон гласи: взаимодействащите си тела действат едно на друго със сили, векторите на които са равни по величина и противоположни по посока. Например: Знаем, че върху Луната действа силата на привличане на Земята. Затова, съгласно формулата F=ma , Луната притежава центростремително ускорение и се върти по орбита около Земята. Но съгласно формулата F 12 = - F 21 и Луната трябва да въздейства върху Земята, при това със същата сила. Невероятно, но факт! Учените са доказали, че Луната не се върти около Земята, а се върти около точка, наричана център на масата на системата Луна-Земя (обозначена с жълт цвят). Удивително, но и Земята се върти около същата тази точка! С други думи не само Луната, но и Земята има центростремително ускорение. Значи, съгласно втория закон на Нютон на Земята действа сила, предизвикваща това ускорение. Тази сила е именно силата на притегляне на Луната, доколкото двете небесни тела се въртят около една и съща точка. По такъв начин ние потвърдихме част от третият закон на Нютон: двете взаимодействащи тела си въздействат едно на друго. Епохи Биография на Нютон
  • 22.
    Жан Даламбер (1717 – 1783) Френски математик, физик и философ. Спомага като съиздател на Дени Дидро при подготовката и отпечатването на Енциклопедията, епохален научен труд в епохата на Просвещението. Работи и в областа на математиката (алгебра) и физиката (механика на флуидите).Член на Френската Академия на науките от 1754 г. до кончината си в 1783 г. Негов е т.нар. Парадокс на Даламбер, показващ, че тяло в невискозен флуид няма да изпитва сила. Епохи Физици през Средновековие-то
  • 23.
    Физици през 19век. Никола Леонар Сади Карно (1796-1832) Георг Ом (1789 –1854) Майкъл Фарадей ( 1791-1867) Пиер Кюри (1859-1906) Мария Склодовска- Кюри (1867-1934) Антоан Бекерел (1852-1908) Гулиелмо Маркони (1874-1937) Епохи
  • 24.
    Никола Леонар СадиКарно (1796-1832) Френски физик и математик, един от осново - положниците на съвременната термо-динамика. В своя трактат “ Reflexions sur la puissance motrice du feu ” издаден през 1842 формулира втория закон на термодинамиката и описва топлинния двигател на Карно, базиран на цикъла на Карно. В трактата още се опитва да изясни как да се извлече най-голям коефициент на полезно действие (КПД) при работа с двигател при определени температурни граници. Сади Карно е син на известния политик и математик Лазар Карно. Ражда се в Париж през 1796 и умира там от холера през 1832, на 36 години. Офицер във френската армия. Епохи Физици през 19век
  • 25.
    Георг Ом (1789 –1854) Немски физик. През 1826 г. установява закона за пропорционалността между напрежението и тока през един проводник (като част от електрична верига) и през 1827 г. го обявява теоретично. Законът на Ом се признава и използва и от много други учени (Ленц, Якоби, Гаус и др.) Те слагат закона на Ом в центъра на своите иследвания. През 1843 г. Ом показва, че сложните звуци, които възприема ухото, се разлагат на прости. Опит на Ом Епохи Физици през 19век
  • 26.
    Законът на Омгласи : Токът през един резистор е пропорционален на приложеното напрежение и обратно пропорционален на съпротивлението на резистора . Опит на Ом Изменя напрежението (U). Измерва токът (I). Отношението U/I винаги е едно и също, т.е. не зависи от стойностите на тока и напрежението, а характеризира проводника – R - съпротивление Епохи Физици през 19век I = U R Източник с регулиращо се напрежение А V U R I I
  • 27.
    Майкъл Фарадей ( 1791-1867) Английски физик, химик и физико-химик, направил много открития в областта на електромагнетизма и електрохимията. Открива също и връзката между магнитното поле и светлината, което е първата инди-кация за електромагнитната природа на светлината. По времето, когато живее, такива учени се наричали натур-философи. Някои го считат за най-добрия експериментатор в историята на науката. На негово име е наречена единицата за електрически капацитет и константата на Фарадей (количеството електричество на един мол). Законът на Фарадей за индукцията гласи, че промяната на магнитното поле във времето поражда електродвижеща сила. Епохи Физици през 19век Откритието на Фрадей
  • 28.
    Откритието на Фарадей, има огромно значение за науката и техниката. На електромагнит-ната индукция се основава действието на уреди - електрически генератори, трансформатори и други. В книгата си "Проблеми и задачи", Фарадей на писал, че у него се зародила мисълта " да превърне магнетизма в електричество". Ако Оерстед и Ампер били доказали, че около проводник по който тече ток се образува магнитно поле, то би трябвало да е вярно и обратното: “ Магнитното поле да предизвиква електричеси ток, когато в него се постави проводник ” . Но за да се стигне от теоритичното разсъждение и от големият брой опити до правилното практическо решение, били необходими цели десет години, защото дълго време всички негови опити и мъки да предизвиква електрически ток, даже и при много силно магнитно поле оставали безрезултатни. Наи- накрая Фарадей забелязал, че токов импулс се появява само тогава, когато вкарвал или изваждал магнита от вътрешността на кръгово намотана жица на бобина; веднага се досетил каква е работата и когато с бързи движения напред-назад започнал да мести пръчковиден магнит вътре в бобината, стрелката на показващия наличността на ток уред, започнала да се отклонява. При спиране на движението токът изчезвал, макар че магнитът оставал вътре в бобината. Следователно електрически ток се образувал само в моментите когато се пресичали магнитните силови линии. Ток се образувал не от наличното постоянно магнитно поле, а от неговото изменение. Всичко било в движението. Подобен опит е описан на фиг.1. Намотката “ А ” е свързана към батерия “ 1 ” , а намотката “ Б ” - към галванометър (уред за измерване на електрически ток) . Нулата на галванометъра е разположена по средата на скалата, така че в зависимост от посоката на тока стрелката се отклонява наляво или надясно. Отначало Фарадей навива намотките около дървено колело, което впоследствие заменя с желязна сърцевина. Епохи Физици през 19век => Продължава на следващия слайд
  • 29.
    Сърцевината усилва магнитнотополе създадено от намотката “ А ” и концентрира силовите му линии, при което те преминават и през втората намотка “ Б ” . Независимо, че намотката “ Б ” се намира в силно магнитно поле , по нея не тече ток и стрелката на галванометъра е на нулата. Фарадей забелязва, че стрелката за кратко време рязко се отклонява в едната посока, при затварянето на ключа “ К ” , тоест в момента на пускане на тока през намотката “ А ” . Същтото отклонение, само че в противоположна посока, се наблюдава при прекъсване на електрическата верига . Фарадей стига до извода, че: постоянното магнитно поле не предиз в иква протичане на ток през намотката “ Б ” . Ток протича само, когато полето се променя , когато нараства в момента на вкючване на тока или когато намалява при прекъсване на веригата. Друг опит е показан на фиг.2. Когато постоянен магнит бързо се вкарва в намотката, по нея протича ток и стрелката на галванометъра се отклонява (фиг. 2 а ). При изваждане на магнита от намотката същто протича ток, само че в обратна посока (фиг. 2 б ). Ток не тече ако магнитът е неподвижен. Този опит същто показва, че: ток протича само когато намотката се намира в променливо магнитно поле – при приближаване на магнита полето нараства, а при отдалечаването мунамалява. Епохи Физици през 19век => Продължава на следващия слайд
  • 30.
    Отделни два опитаса показани на фиг. 3А и 3Б. На фиг. 3А магнита е заменен с втора намотка, по която тече постоянен ток. За възникването на ток в намотката няма значение дали източникът на магнитно поле е постоянен магнит или постоянен ток. На фиг. 3Б при неподвижни намотки се променя магнитното поле като с помощта на реостат се променя големината на тока през втората намотка. В тези случаи през галванометъра протича ток. Следователно ток може да възникне и без да има движение на източника на полето спрямо намотката, като се използва реостат за промяна големината на тока. Епохи Физици през 19век
  • 31.
    Пиер Кюри (1859-1906)Френски физик, член на Парижката академия на науките (1905). Съпруг на М. Кюри, баща на И. Жолио-Кюри. Открива пиезоелектричеството (1880, с брат си П. Ж. Кюри) и изучава пара- и феромагнитните вещества, открива полония и радия (1898, с М. Кюри) и изучава свойствата на радиоактивното лъчение, изследва симетрията на кристалите. Носител на Нобелова награда за физика (1903, с А. Бекерел и М. Кюри). Епохи Физици през 19век
  • 32.
    Мария Склодовска-Кюри (1867-1934) Френска физичка, професор, чужде-странен член на много академии на науките, полякиня по произход. Съпруга на П. Кюри, майка на И. Жолио-Кюри. От 1891 живее и работи във Франция. Изучава свойствата на радиоактивното лъчение, открива полония и радия (1898, с П. Кюри), доказва независимостта на радиоактивния разпад от концентрацията и от други фактори, изготвя първия радиев еталон (1911). Носителка на Нобелова награда за физика (1903, с А. Бекерел и П. Кюри) и за химия (1911). Епохи Физици през 19век
  • 33.
    Антоан Бекерел (1852-1908)Френски физик, член на Парижката академия на науките (1889), професор. Открива (1896) естествената радиоактивност. Приноси в оптиката, електричеството, магнетизма, фото- и електрохимията, метеорологията. Носител на Нобелова награда за физика (1903, с М. Кюри и П. Кюри). Епохи Физици през 19век
  • 34.
    Гулиелмо Маркони (1874-1937) Италиански физик. Получава английски патент (1897) "за усъвършен-стване на предаването на електрически импулси и сигнали и на апаратурата за това". Организира радиотехническо акционерно дружество (1897) и привлича видни учени и инженери. Осъществява радиовръзка през Атлантическия океан (1901), предаване на къси вълни (1916), далечна връзка на дециметрови вълни (1932). Носител на Нобелова награда за физика (1909, с Ф. Браун). Епохи Физици през 19век
  • 35.
    Физици през 20векАлберт Айнщайн (1879-1955) Игор Василевич Курчатов (1902-1960) Вернер фон Браун (1912-1977) Денис Габор (1900 - 1979) Жан Фредерик Жолио (1900-1958) Джон Атанасов (1903-1995) Епохи Георги Наджаков (1896-1981)
  • 36.
    Алберт Айнщайн (1879-1955) Германски физик теоретик, член на много академии на науките, професор. Роден в Германия, живее в Швейцария (от 1893), Германия (от 1914) и САЩ (от 1933). Един от създателите на съвременната физика. Създава специалната (1905) и общата (1915-16) теория на относителността, въвежда представата за квантовата структура на лъчението и открива законите на фотоефекта, развива статистическата теория на брауновото движение, теорията на флуктуациите и квантовата статистика на Бозе - Айнщайн, работи върху проблемите на космологията и единната теория на полето. Обявява се против ядреното въоръжаване. Носител на Нобелова награда за физика (1921). T еория на относителността Епохи Физици през 20век
  • 37.
    ТЕОРИЯ НА ОТНОСИТЕЛНОСТАДокладът, който става причина името Алберт Айнщайн да стане известно по целия свят е публикуван през юни 1905 г. и е озаглавен "Към електродинамиката на движещите се тела", където всъщност е изложена частната (специалната) теория на относителността. Точно тази теория довежда до заключението, че E 0 = mc 2 , където E 0 е енергията на покой, m - масата, а c – скороста на светлината във вакуум. В тази тероия се предполага, че скороста на светлината в вакуум е постоянна. От специалната си теория Айнщайн прави извод, че масата на тялото е мярка на съдържащата се в него енергия съгласно горепосоченото уравнение. През 1916 г. - Алберт Айнщайн предлага Обща теория на относителността , която разширява специалната му теория на относителността от 1905г. Общата теория обяснява гравитационните взаимодействия чрез изкривяването на пространството - времето. Епохи Физици през 20век
  • 38.
    Игор Василевич Курчатов (1902-1960) Руски физик, академик (1943). Изследва сегнетоелектричеството. Под ръководството на Курчатов са открити ядрената изомерия (1935), спонтанното делене на урана (1940), създадени са първият в Европа ядрен реактор (1946), атомната бомба в СССР (1949) и първата в света Термоядрена(водородна) бомба (1953г.). Термоядрена(водородна) бомба Епохи Физици през 20век
  • 39.
    Вернер фон Браун (1912-1977) Немски учен и родоначалник на ракето-строенето. Завършил е висшето си образование в Берлин през 1934 г. От 1937 до 1945 е директор на Германския център за ракетни изследвания в Пенемюнде на брега на Балтийско море. Създател на ракетите от серията Фау-2(V2) — ракета с далечен обсег на действие, използваща течно гориво. След края на войната работи в САЩ като технически съветник към ракетната програма на САЩ. През 1950 г. е прехвърлен в Хънтсвил, Алабама, където 10 години оглавява Редстоунската ракетна програма. Фон Браун е натурализиран като американски гражданин през 1955 г. В 1960 година става директор по разработката на операциите в центъра на НАСА - "Д. Маршал" в Хънтсвил, Алабама. Отговаря за разработката на Сатурн V — ракетата, използвана в програмата "Аполо" за пилотиран полет до Луната. Ракетата Фау-2 Епохи Физици през 20век
  • 40.
    Фау-2 (V-2 , от нем. Vergeltungswaffe 2 , „Второ оръжие за възмездие“) е пропагандното обозначение на първата балистична ракета в света. Използвана е от Вермахта за обстрел на цели във Франция, Великобритания и Белгия през последните етапи на Втората световна война. V-2 е първият обект, направен от човек, който достига космоса (височина от 189 km) по време на изпитанията. Тя е предвестник на космическата надпревара , изпращането на човек на Луната и на съвременните космически апарати, които сега летят извън нашата система. Ракетата с техническо обозначение А-4 (A = агрегат) е създадена в научно-изследователския център на сухопътните войски Пеенемюнде на остров Узедом в Балтийско море под ръководството на главния конструктор Вернер фон Браун. След несполучливия атентат срещу фюрера Адолф Хитлер на 20 юли 1944 г. командването на ракетните оръжия е възложено на СС. Тактико-технически данни: диаметър 1,65 m дължина 14,30 m стартова маса 12 915 kg маса на горивото 8 750 kg полезен товар 1 000 kg максимална тяга 255 kN продължителност на работа на двигателя 63 s максимална скорост 1 540 m/s или около 6000 km/h далечина на полета 300 до 400 km таван от 100 до 200 km. Епохи Физици през 20век
  • 41.
    Денис Габор (1900-1979) У нгаро-английски физик и електроинженер. През 1947 г. изобретатява холографията, за което получава Нобеловата награда за физика през 1971 г. В основата на откритието е методиката за възстановяване на вълновия фронт на предметите. Роден е на 5 юни 1900 г. в Будапеща. През 1924 г. започва да учи електроинженерство във Висшето техническо училище в Берлин. Често посещава Берлинския университет, където физиката претърпява бурно развитие и е представена от величия като Макс Планк, Алберт Айнщайн и др. Въпреки че по професия е електроинженер, Габор се занимава предимно с приложна физика. Докторатът му (1927) е разработка на един от първите високоскоростни катодно-лъчеви осцилографи. Други негови изобретения са покрита с желязо магнитна електронна леща и хипербарна кварцова живачна лампа със свръхнагрети пари и молибденово запечатване. През 1927 г. започва да работи като учен-изследовател във фирмата „Сименс и Халске“. През 1933 г. напуска нацистка Германия и след кратък престой в Унгария окончателно се установява в Англия. Започва работа в гр. Ръгби, в компанията Томсън-Хюстън, които са заинтересувани от плазмената му лампа. През 1936 г. се жени за Марджъри Батлър. По това време прави първите си разработки в областта на комуникационните теории и създава система за стереоскопична кинематография. Работи в Томсън-Хюстън до 1948 г. През последната година от работата си там прави експерименти в областта на холографията, която по това време се нарича „реконструкция на вълновия фронт“. ХОЛОГРАФИЯ Епохи Физици през 20век
  • 42.
    ХОЛОГРАФИЯ       Холографията е метод за получаване на обемни изображения на обекти, без помощта на фокусираща система (обектив), чрез използване на кохерентна (лазерна) светлина. Наимено-ванието идва от гръцките думи holos - "цял" и grapho - "пиша". Принципът, на който се основава метода е следният:       Успореден сноп лазерна светлина осветява обекта и малко плоско огледало, поставено близо до него. Диаметърът D на снопа трябва да е достатъчен, за да осветява обекта и огледалото. Светлината отразена от огледалото се нарича опорен светлинен сноп . Той също е успореден, т.е. с плоски фронтове на светлинните си вълни. Отразената от неравната повърхност на обекта светлина обаче не е успоредна и нейните вълни пресичат опорния сноп под различни ъгли, създавайки в полето пред камерата сложна интерференчна картина . Част от тази картина се заснема върху фотоплаката във фокалата на камерата, във вид на гъсти сложно преплитащи се линии, експонирани в местата на интерференчните максимуми , оказали се в равнината на филма. Тази "плетеница" може да се наблюдава под микроскоп, след като се прояви негатива. По време на експозицията е необходимо установката (камерата, обекта, опорното огледалце и източника на лазерна светлина) да бъде абсолютно неподвижна - при пълно отсъствие на каквито и да са вибрации! Освен това интензивността на светлината от опорния сноп трябва да е близка до интензивността на светлината, отразена от повърхностите на снимания обект - ако е необходимо, първата се намалява с филтри. Гледан с невъоръжено око срещу дневна светлина, експонираният негатив ( холограмата ) е равномерно плътен и в него не се забелязва никакъв образ или се наблюдават области, дисперсиращи светлината, като в познатите ни холограмни стикери. Ако обаче разгледаме холограмата срещу лазерна светлина със същата дължина на вълната, като тази с която сме снимали, ще видим триизмерният образ на обекта, свободно плуващ в пространството пред нас. => Продължава на следващия слайд Епохи Физици през 20век
  • 43.
    В този случайлазерната светлина дифрактира през гъстата плетеница от линии на холограмата като през дифракционна решетка и създава в полето между нея и очите ни сложна интерференчна картина, като тази, получена при заснемането на обекта. С други думи в холограмата е "записана" информация за начинът, по който светлината се е отразявала от повърхностите на обекта, а следователно и за формата му. Интересно е да се знае, че ако отрежем дори малка част от холограмата и я разгледаме в лазерната светлина, отново ще видим целия образ на обекта, т.е. във всяка част от холограмата се съдържа информация за целия образ! Принципът използван в холографията е открит от английския физик Денис. Днес холографията намира широко приложение в много области, вкл. и вече при "телепортиране" на обемни изображения на хора, при конферентни връзки на далечни разстояния - лукс, който могат да си позволят някои по-богати компании. Епохи Физици през 20век
  • 44.
    Жан Фредерик Жолио (1900-1958) Френски физик роден в Париж на 19 март 1900 г., той е възпитаник на Висшето училище по физика и химия в родния си град. През 1925 г. той става помощник на Мария Кюри в Радиевия институт, а през 1926 г. се жени за нейната дъщеря, Ирен Кюри. Жолио получава докторска степен след като защитава дисер-тацията си за електрохимията на радиоактивните елементи. По времето, когато изнася лекции в Парижкия научен факултет, той работи съвместно с жена си при изследването на структурата на атома, по-точно проекцията на ядрото. Това било от първостепенно значение за откриването на неутрона. През 1935 г. те са наградени с Нобелова награда за химия. През 1937 г. той напуска Радиевия институт и става професор в Колеж дьо Франс (Collège de France), където проучва верижните реакции и изискванията за успешно изграждане на ядрени реактори, използващи ядрено деление за произвеодство на енергия, като използва уран и тежка вода. През 1940 г., когато нацистите настъпват, Жолио успява да изпрати своите трудове и материали в Англия. Епохи Физици през 20век
  • 45.
    Джон Атанасов (1903-1995)Математик, физик и електроинженер, чуждестранен член на БАН (1983), професор; Българин по произход. Изобретател на първия компютър. Работи в областта на сеизмологията, военното дело, компютърната техника и др. Награден е с орден "Стара планина" I степен (2000). . Епохи Физици през 20век
  • 46.
    Български физик иобщественик, академик (1945), чуждестранен член на много академии на науките, професор доктор на науките. Баща на Е. Наджаков. Член на Световния съвет на мира (1950). Един от основателите на Пъгуошкото движение (1958), председател (1950-69) и почетен председател от 1970 на Националния комитет за защита на мира. Приноси в различни области на физиката - фотоелектрическа проводимост, външен фото - електрически ефект при диелектрици и полу - проводници, перманентна фотоелектрическа поляризация при диелектрици (фотоелектрети). Открива (1937) фотоелектретното състояние на веществото, признато (1975) за 1-вото българско откритие. Епохи Физици през 20век Изход
  • 47.
    Благодаря ви за вниманието!