ДКР (атомна фізика)

ДКР (дисперсія, інтерверенція,дифракція,поляризація світла)

Ісаак Ньютон

 Ісаа́к Н'ю́то́н ( 1643-1727) — англійський учений, який заклав основи сучасного природознавства, творець класичної фізики та один із засновників числення нескінченно малих.Наукові праці Ньютона належать до механіки, оптики, астрономії, математики.

Математика

•  розробив (незалежно від Готфріда Лейбніца) диференціальне та інтеґральне числення.
• серед початківців числення нескінченно малих
• Біном Ньютона       

                     

Фізика

Механіка 

Фундаментальна праця «Математичні начала натуральної філософії» (1687 рік). 

В якій сформулював основні закони класичної механіки

• поняття маса, кількість руху, сила, прискорення, доцентрова сила 
• три закони руху (закони Ньютона)
•  закон всесвітнього тяжіння. (Відкриття цього закону знаменувало перехід від кінематичного опису Сонячної системи до динамічного пояснення явищ і остаточно затвердило перемогу вчення Коперніка.)
• показав, що з закону всесвітнього тяжіння випливають три закони Кеплера. Ньютон пояснив особливості руху Місяця, явище прецесії; розвинув теорію форми Земної кулі, відзначивши, що вона повинна бути стиснута на полюсах, теорію припливів і відпливів; розглянув проблему створення штучного супутника Землі тощо.

Ньютон створив фізичну картину світу, що панувала в науці  до початку 20 ст.  Але СТВ не відкинула зовсім закономірностей, установлених класичною механікою Ньютона, а лише уточнила і доповнила її для випадку руху зі швидкостями, порівнянними зі швидкістю світла. 

Ньютон встановив закон опору й основний закон внутрішнього тертя в рідинах і газах, дав формулу для швидкості поширення звукових хвиль.

В честь нього названо одиницю вимірювання сили-1 ньютон.

Оптика

•  1666 року за допомогою тригранної скляної призми розклав біле світло на 7 кольорів (у спектр), тим самим довівши його складність (явище дисперсії), 
• відкрив хроматичну аберацію. 
• (1668,1671)Телескоп Ньютона,щоб уникнути аберації в телескопах — рефлектор оригінальної системи — дзеркальний, де замість лінзи використовувалося увігнуте сферичне дзеркало
•  Ньютон досліджував інтерференцію і дифракцію світла. Вивчаючи колір тонких пластинок, відкрив  кільця Ньютона.
•  Ньютон вважав світло потоком корпускул — корпускулярна теорія світла(але розглядав можливість існування і хвильових властивостей світла,  1675 року намагався створити компромісну корпускулярно-хвильову теорію світла). Свої оптичні дослідження він виклав у «Оптиці» (1704).

.

Томас Юнг

Томас Юнг (1773 - 1829 ) - англійський фізик, медик і поліглот(латинська,грецька. єврейська ,арабська)

Відомий своїми дослідженнями в області механіки суцільних середовищ, оптики. Пояснив акомодацію ока, першим описав астигматизм, заклав основи теорії капілярних явищ.Юнг ввів в механіку "Модуль Юнга" і термін "Енергія".

Модуль Юнга-Модуль пружності під час розтягу — відношення нормального напруження до відповідної лінійної деформації за лінійного напруженого стану до границі пропорційності.




На його думку,найвищим експерементом його життя був відомий тепер як Інтерференційний експеримент Юнга  також названий Інтерферометер на подвійних щілинах —оптичний прилад, який він запропонував у 1802 році  для  спостереження явища інтерференції  когерентних  світлових  хвиль .                       Цей експеримент зіграв головну роль в прийнятті хвильової теорії світла

ДКР11.2.3

ДКР11.2.2

Майкл Фарадей

Майкл Фарадéй  ( Michael Faraday, *22 вересня 1791, Лондон — †25 серпня 1867,Лондон,) — англійський фізик і хімік, основоположник вчення про електромагнітне поле, член Лондонського королівського товариства (1824). .Фарадею першому належить думка про зв'язок електричних, магнітнихта світлових явищ

В1821 вперше відкрив обертання магніта навколо провідника зі струмом і обертання провідника зі струмом навколо магніта;

Протягом наступних 10 років Фарадей намагався «перетворити магнетизм в електрику»;  його дослідження завершилося в 1831 відкриттям електромагнітної індукції. 


 Фарадей розпочав дослідження електролізу, відкрив його закони (1833–1834) і ввів термінологію,

В 1845, досліджуючи магнітні властивості різних матеріалів, Фарадей відкрив явище парамагнетизму і діамагнетизму. 

В 1845 він відкрив обертання площини поляризації світла в магнітному полі (ефект Фарадея), це було перше спостереження зв'язку між магнітними і оптичними явищами, які пізніше одержали підтвердження в електромагнітній теорії світла Дж. Максвелла. 

На честь Фарадея названа одиниця вимірювання ємності — фарад, а також стала Фарадея.
1 Ф = 1 Кл·В^-1 = 1 Кл²·Дж^-1 = 1 м^-2·кг^-1·с⁴·А².

Ампер Андре-Марі

Ампе́р Андре́-Марі́ (*20 січня 1775, Ліон — †10червня 1836, Марсель) — французький фізик і математик, творець основ електродинаміки.


Створив першу теорію, яка виражала зв'язок електричних і магнітних явищ. Йому належить гіпотеза (в розвитку) про природу магнетизму, яка значно вплинула на розвиток учення про електромагнітні явища: магнітні властивості тіл зумовлені наявністю в них молекулярних електричних струмів.

• відкрив закон взаємодії електричних струмів;
• запропонував першу теорію магнетизму;
• праці з теорії імовірностей;
• застосування варіаційного числення в механіці.

Одиниця виміру сили електричного струму СІ ампер названа за його честь.Ампер дорівнює силі такого постійного струму, який, пропущений по двох прямих паралельних нескінченних провідниках із незначним поперечним перетином, що поміщені на відстані 1 метродин від одного у вакуумі, створював би між цими провідниками силу 2⋅10⁻⁷ ньютонів на метр довжини.

Йоганн Карл Фрідріх Гаус

Йоганн Карл Фрідріх Гаус або Ґаусс (нім.Johann Carl Friedrich Gauß, лат. Carolus Fridericus Gauss; 30 квітня 1777, Брауншвейг —23 лютого 1855, Геттінген) — німецькийматематик, астроном, геодезист та фізик.   Внесок у галузі фізики                                            1830—1840 роки Ґаус присвятив теоретичній фізиці. Його дослідження в цій галузі значною мірою були результатом тісного спілкування і сумісної наукової роботи з Вільгельмом Вебером. Разом з Вебером Ґаус створив абсолютну систему електромагнітних одиниць і сконструював у 1833 перший в Німеччині електромагнітний телеграф. Йому належить створення загальної теорії магнетизму, основ теорії потенціалу і багато ін. 

 Він дослідив і встановив ряд нових законів у теорії рідин, теорії, магнетизму тощо. Наслідком важливих розробок були такі праці: «Про один важливий закон механіки» (1820), «Загальні початки теорії рівноваги рідин» (1832), «Загальна теорія земного магнетизму» (1838). У 1832 р. Ґаус опублікував важливу статтю «Про абсолютне вимірювання магнітних величин». Він і конструював прилад для вимірювання магнітних величин (магнітометр), виконав перше обчислення положення південного магнітного полюса Землі, яке дало дуже мале відхилення від справжнього положення. Ґаус винайшов електромагнітний спосіб зв'язку (1834).

Га́ус, ґаус, (рос. гаусс, англ. gauss, нім. Gauß) — Ґс, Gs, одиниця магнітної індукції в СГС системі одиниць (симетричній або Гаусовій) і СГСМ системі одиниць.

1 Ґс = 10^-4 вебера на 1 м² або 1 Ґс = 10^-4 T.

Нікола Тесла

Ні́кола Те́сла (серб. Никола Тесла, Nikola Tesla) (*10 липня 1856, Смілян, Хорватія — † 7 січня1943, Нью-Йорк, США) — сербський та американський винахідник і фізик. Походив із сербської сім'ї, згодом став громадянином США. Він був ключовою фігурою при побудові першої гідроелектростанції на Ніагарському водоспаді.

Тесла найбільш відомий своїми винаходами в області електрики, магнетизму та електротехніки.Нікола Тесла — автор близько 800 винаходів в області електро- та радіотехніки. Серед найвизначніших відкриттів — змінний струм, флуоресцентне світло, бездротова передача енергії.

Тесла вперше озробив принципи дистанційного керування, основи лікування струмами високої частоти, побудував перші електричні годинники, двигун на сонячній енергії й багато іншого.

Нікола Тесла створив генератор змінного струму, опираючись на принципи обертання магнітних полів, і тим самим надав людству можливість широкого використання електрики.

Одиниця вимірювання магнітної індукції в системі СІ названа на честь дослідника.Одна тесла дорівнює індукції такого однорідного магнетного поля, в якому

• на елемент провідника, розташованого перпендикулярно до силових ліній магнітного поля, завдовжки 1 м зі струмом силою 1 А діє сила 1 Н.

• магнетний потік Ф крізь поперечний переріз площею один квадратний метр дорівнює одномувеберу.

Ганс Крістіан Ерстед

Ганс Крістіа́н Ерсте́д (дан. Ørsted; *14 серпня 1777—†9 березня 1851) — данський вчений-фізик, дослідник електромагнетизму і хімік.Найважливіша наукова заслуга Ерстеда — встановлення зв'язку між електричними і магнітними явищами в дослідах по відхиленню магнітної стрілки під дією провідника із струмом(1820). Повідомлення про ці досліди, опубліковане в 1820, викликало велике число досліджень, які у результаті привели до створення електродинаміки і електротехніки. Ерстед вивчав також стисливість рідин, використовуючи винайдений (1822) ним п'єзометр. Він першим (1825) отримав відносно чистий алюміній.Ерстед - почесний член Петербурзької академії наук (з 1830).

 На його честь названа одиниця напруженості магнітного поля - ерстед.Ерстед (рос.эрстед, англ. oersted, нім. Oersted, Oe) – одиниця напруженості магнітного поля в СГС системі одиниць; дорівнює напруженості магнітного поля на віддалі 2 см від нескінченно довгого прямолінійного провідника, по якому тече струм у 10 A.

Газова турбіна та її використання

1)Що таке газові турбіни

        А)Цикл Брайтона

        Б) Будова і принцип дії газової турбіни

2)Застосування газових турбін

        А) Авіаційні двигуни

        Б) Промислові газові турбіни для генерації електрики

        В) Мікротурбіни

3)Пераваги газових турбін

                                 Газові Турбіни

 

1)Газова турбіна ( фр. Turbine від лат. Turbo — вихор, обертання) — це тепловий двигун безперервної дії, на лопатках якого енергія стисненого і нагрітого газу перетворюється в механічну роботу на валу. Стаціонарні газотурбінні установки при відповідній підготовці можуть споживати усі види палива, включаючи тверде (пилоподібне) і газоподібне.

 А)Робота газової турбіни описується циклом Брайтона .Ідеальний цикл Брайтона складається із процесів:

      1----->2                                         

Адіабатичний стиск                                   

      2----->3

Ізобаричне нагрівання

     3------>4

Адіабатичне розширення

     4------>1

Ізобаричне охолодження

Як видно з графіку роботу яку може виконати газ підчас такого процесу можна зобразити як площу утвореної фігури. 

Термічний ККД ідеального цикла Байрона описується формулою :                                                                                                                                      

                   Де   —показник збільшення тиску в процесі;

                       К—показник адіабати(К=с_p/c_v )

                  ККД цикла байрона залежить і від початкової температури( ) і кінцевої температури ( ) процесу стиску так само, як і ККД циклу Карно,оскільки:

                                                                                                

        

Отже для максимальної корисної дії механізму потібно 

максимально зменшити початкову температуру і    

максимально збільшити кінцеву.

Однак зрозуміло,що ідеальний цикл Брайтона не реальний з багатьох причин:не існує ідеального газу,максимальна температура нагрівання залежить від температури плавлення металів з яких складається механізм.Тому ККД реальних газових турбін наданий момент становить не  більше 65%