Физика
материал по физике (9 класс) по теме

Вечер – аукцион – 2

Для проведения аукциона нужны следующие предметы:

1. Термометр – физический прибор.
2. Кусочек мела, которым пользовались при «доказательстве законов Ньютона».
3. Страничка старого журнала с оценками по физике.
4. Пипетка – физический прибор.
5. Ручка с красной пастой, которой некогда ставили в тетрадях «пятерки».
6. Шпаргалка по физике.
7. Карандаш – этот безотказный инструмент для ведения записей при любой погоде.
8. Справочник по физике – узаконенная шпаргалка.

Ход аукциона.

На сцене гонг, молоточек и стол для ведущего.

Ведущий.

Добрый вечер, дорогие друзья!

Мы рады приветствовать вас на нашем школьном физическом аукционе. Наш аукцион не совсем обычный. То, что продается сегодня невозможно купить нигде. Плата за покупаемые «товары» не только деньги. Можете ознакомиться с «ценами», форма оплаты от меньшего к большему.

Вывешивается плакат с «ценами»:

1. Физический термин.
2. Физическое понятие.
3. Физическая формула.
4. Формулировка физического закона.
5. Доказательство физического закона.
6. Физический опыт.
7. Моральная поддержка (советы по улучшению состояния физического кабинета и лаборатории).
8. Материальная помощь.

По правилам нашего аукциона, вы не сможете увидеть тот предмет, который выставлен на продажу, пока вы его не купите. Но мы подробно расскажем о том, что предлагается на торгах в каждом лоте.

Итак, лот №1.

• Без этого прибора не обходится ни одна семья;
• Когда вы почувствуете недомогание, обязательно пользуетесь ею;
• Она подскажет вам, необходим ли вызов врача.    (Термометр).

Начальная цена – физический термин и т.д.

              Лот №2.

• Одного кусочка этого предмета всегда мало;
• А больше не дают, потому что это дефицит;
• Это нужно всем, т.к. помогает при кариесе, ушибах, растяжениях и переломах.     (Кусочек мела).

               Лот №3.

• Если бы вы взяли эту вещь без разрешения, а не купили на аукционе, то вы были бы наказаны по статье уголовного кодекса. Поэтому наш аукцион дает вам уникальную возможность получить это, не входя в противоречие с законом.  (Страничка старого журнала или ее ксерокопия с оценками по физике).

          Лот №4.

• Этот физический прибор применяется в медицине;
• Очень удобен при наборе маленьких объемов жидкостей;
• Иначе можно сказать «капелька – к капельке».   (Пипетка).

          Лот №5.

• Без этого предмета нельзя поставить в журнале «5», как впрочем и «2»;
• Без нее в школе делать нечего;
• С помощью ее можно «переговариваться» на любом уроке и никто не услышит…

                                                                                                                (Ручка).

         Лот №6.

• Это самый «надежный» друг на уроке;
• Но если учитель поймает ученика с этим на контрольной, то «2» обеспечена;
• А еще ее называют «палочка-выручалочка».   (Шпаргалка по физике).

         Лот №7.

• С помощью этого предмета можно написать записку любимому человеку на уроке, а когда грозит опасность, быть пойманным учителем, можно в один миг стереть запись;
• Им можно пользоваться в любую погоду (не плавится и не замерзает);
• А если он перестал писать, всего-то нужно два-три движения рукой и можно вновь пользоваться им.     (Карандаш).

Лот №8.

• Здесь все мысли упорядочены;
• Все здесь дано: что за чем следует;
• А еще ее называют: все «мысли» в кармане.  (Справочник по физике).

Литература.

1. Е.Владимирова, С.Шин. Сценарии школьных праздников, конкурсы, игры. Ростов н/Д: Феникс. (Серия «Школа радости»).
2. М.Константинова, М.Петрова, М.Юрьева. Школьный год – без хлопот. Ростов н/Д : Феникс. 2001.

АРХИМЕД

ПРОГРАММА ВЕЧЕРА.

1. Вступительное слово.
2. Архимед и математика.
3. Спирали Архимеда.
4. Архимед и физика.
5. Легенды об Архимеде.
6. Заключительное слово.

СОДЕРЖАНИЕ ВЕЧЕРА.

ВСТУПИТЕЛЬНОЕ СЛОВО.

Великий математик, механик и инженер древности Архимед родился в 287г до н.э. (предположительно в Сиракузах – богатом торговом городе Сицилии). Отцом его был астроном Фидий, один из приближенных царя Сиракуз Гиерона. Отец привил сыну с детства любовь к математике, механике и астрономии. В Александрии египетской – научном и культурном центре того времени – Архимед познакомился со знаменитыми александрийскими учеными: астрономом Кононом, разносторонним ученым Эратосфеном, с которыми переписывался до конца жизни. В то время Александрия славилась своей библиотекой, в которой было собрано более 700 рукописей. По-видимому, именно здесь Архимед познакомился с трудами Демокрита, Евдокса и других замечательных греческих геометров, о которых он упоминал в своих сочинениях.

АРХИМЕД И МАТЕМАТИКА.

Огромен вклад Архимеда в развитие математики. Архимед много занимался проблемой квадратуры круга. Ученый вычислил отношение длины окружности к диаметру (число π) и нашел, что оно заключено между 3 и 3,2. созданный им метод вычисления длины окружности и площади фигуры был существенным шагом к созданию дифференциального и интегрального исчислений, появившихся лишь 2000 лет спустя. Особенно он гордился открытым им соотношением объема шара описанного вокруг цилиндра, которое равно 2:3.

Архимед нашел также сумму бесконечной геометрической прогрессии со знаменателем ¼. В математике это был первый пример бесконечного ряда.

Большую роль в развитии математики сыграло его сочинение «Псаммит» - «О числе песчинок», в котором он показывает, как с помощью существовавшей системы счисления можно выражать сколь угодно большие числа. В качестве повода своих рассуждений он использует задачу о подсчете количества песчинок внутри видимой Вселенной. Тем самым было опровергнуто существовавшее тогда мнение о наличии таинственных «самых больших чисел».

Архимед открыл многогранники. У которых все многогранные углы равны между собой, а все грани являются правильными многоугольниками. Такие многогранники называются полуправильными, или архимедовыми.

СПИРАЛЬ АРХИМЕДА.

Полярное уравнение архимедовой спирали имеет вид r =άφ. Геометрическим свойством, характеризующим спираль Архимеда, является постоянство расстояний между витками, каждое из них равно 2πа.

По спирали Архимеда идет, например, на грампластинке звуковая дорожка. Перемещение острия иглы по этой дорожке будет результирующим двух равномерных движений: приближения к полюсу и вращения вокруг полюса.

Металлическая пластина с профилем в виде половины витка архимедовой спирали часто используется в конденсаторе переменной емкости. Одна из деталей швейной машины – механизм для равномерного наматывания ниток на шпульку – имеет форму спирали Архимеда.

АРХИМЕД И ФИЗИКА.

Архимед был первым представителем математической физики, стремящийся воплотить законы механики (закон рычага, учение о центре тяжести, о плавании тел и др.) в действующие конструкции машин. Поэтому Архимеда по праву считают не только математиком и механиком. Но и одним из крупнейших инженеров и конструкторов своего времени. Машина для поливки полей «Улитка», водоподъемный винт (винт Архимеда), разнообразные военные машины для метания копий и дротиков, для понятия и потопления кораблей увековечили славу Архимеда, способствовали насыщению памяти о нем вымыслами и легендами.

Общеизвестным в настоящее время является закон Архимеда. Этот закон изложен в сочинении «О плавающих телах», где Архимед сначала описывает природу жидкости, а затем формулирует следующее положение: «Поверхность всякой жидкости, установившейся неподвижно, будет иметь форму шара, центр которого совпадает с центром земли». Путем логических рассуждений Архимед далее приходит к формулировке закона: «На тел, погруженное в жидкость, действует выталкивающая сила, равная весу жидкости, вытесненной телом». Далее Архимед разбирает условия равновесия плавающих тел, имеющих форму сферического и параболического сегментов. Выводы, полученные Архимедом, были подтверждены и развиты математиками и механиками ХІХ века. Основы гидростатики, заложенные им, получили свое развитие в ХVI – ХVII веках.

В своем сочинении «О равновесии двух фигур» Архимед не только излагает законы рычага, но и дает метод определения центров тяжести треугольника, параллелограмма, трапеции, параболического сегмента.

Кроме всего перечисленного, Архимед занимался оптикой, он хорошо знал фокусирующие свойства вогнутых зеркал, свойства изображений в плоских и вогнутых зеркалах, проводил опыты по преломлению света, хотя законы преломления ему не были известны.

Об инженерном гении Архимеда можно судить со слов Плутарха. Сегодня нельзя читать без восхищения и удивления гением Архимеда строки Плутарха, рассказывающие об осаде Сиракуз римским полководцем Марцеллом. «При двойной атаке римлян (с суши и с моря) сиракзцы онемели, пораженные ужасом. Что они могли противостоять таким силам? Архимед пустил в ход свои машины. Сухопутная армия была поражена градом метательных снарядов и камней, бросаемых с великой стремительностью. Ничего не могло противостоять их удару, они все низвергали перед собой и вносили смятение в ряды. Что касается флота – то вдруг с высоты стен бревна опускались на суда и топили их. То железные когти и клювы захватывали суда, поднимали их в воздух носом вверх, кормою вниз и потом погружали в воду. А то суда приводились во вращение и, кружась, падали на подводные камни и утесы у подножия стен. Всякую минуту видели какое-нибудь судно поднятым в воздухе. Страшное зрелище!..»

«Что же придется нам прекратить войну против геометра», - невесело шутил Марцелл, отводя флот  и сухопутное войско от стен Сиракуз и перейдя к их длительной осаде. И разве можно после этого не удивляться гению Архимеда и не увлекаться теми легендами о нем, которые дошли до нас?!

ЛЕГЕНДЫ ОБ АРХИМЕДЕ.

Одна из легенд рассказывает, как благодаря предложенной системе блоков Архимед одним движение руки спустил на воду тяжелый роскошный корабль «Сирокосия», построенный Гиероном в подарок египетскому царю Птолемею. Это и послужило поводом для его крылатых слов: «Дайте мне точку опоры, и я сдвину Землю!».

В легенде об открытии Архимедом закона плавающих тел говорится, что однажды царь Гиерон, тот самый, что правил Сиракузами, получив от мастеров-ювелиров заказанную им золотую корону, усомнился в их честности. Ему показалось, что они утаили часть золота, заменив его серебром. Но как уличить их в подделке? Гиерон вызвал Архимеда и поручил ему определить, есть ли в золотой короне примесь серебра. Сейчас такая задача по плечу каждому школьнику. Но ведь Архимед 2200 лет тому назад не знал, что такое плотность. Он начал искать путь решения, искал постоянно не переставая думать об этом, даже когда занимался другими делами. Иначе не произошло бы то сказочное событие. Которое легло в основу легенды. Случилось оно, как говорят, в бане. Намылившись золой, Архимед решил погрузиться в ванну. Вода в ванне поднималась по мете того, как Архимед погружался в нее. Если раньше он не обращал на это внимания, то теперь это явление заинтересовало его; он привстал – уровень воды понизился, он снова сел – вода поднялась. «Эврика! Эврика! Я нашел!». Архимед понял, что задача царя разрешима.

Еще одна легенда гласит, что когда вражеский флот осаждал город Сиракузы, Архимед вызвал на крепостные стены всех женщин города, которые принесли с собой зеркала. По команде великого ученого, они навели солнечные зайчики на одну и ту же точку вражеского корабля. Так был сожжен вражеский флот.

Об инженерном гении Архимеда можно судить со слов Плутарха, рассказывающего об осаде Сиракуз полководцем Марцеллом.

Еще одно предание: когда предательство открыло римлянам ворота в город, занятый какими-то вычислениями Архимед, погиб от меча римского легионера.

ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНОЕ СЛОВО.

Архимед – гениальный математик, наметивший принципиально новые пути развития этой науки, и одновременно замечательный инженер, превзошедший своих предшественников и современников. Его теоретические занятия дополнялись инженерной деятельностью. Труды Архимеда посвящены математике, механике, физике и астрономии. Он автор многих изобретений и открытий.

Значение трудов Архимеда прекрасно выразил Лейбниц: «Внимательно читая Архимеда, перестаешь удивляться все новейшим открытиям геометров».

 Этот сицилиец, по словам Цицерона, обладал гением, которого, казалось бы, человеческая природа не может достигнуть. И в память об этом гении древности, потомки Архимеда через века пронесут его радостный возглас, боевой клич науки: «Эврика! Я нашел!».

Литература:

1. Хрестоматия по физике под редакцией Б. И. Спасского. М. Просвещение. 1982.
2. Физика юным. М. Н. Алексеева. М. Просвещение. 1980
3. Занятия школьного кружка. Математика. О. С. Шейнина, Г. М. Соловьева. М. Изд. НЦ ЭНАС. 2002.
4. Энциклопедический словарь юного математика. Сост. А. П. Савин. М. Педагогика. 1982.

ВЕЧЕР, ПОСВЯЩЕННЫЙ ЖИЗНИ И ТВОРЧЕСТВУ

А.Ф.ИОФФЕ

ОФОРМЛЕНИЕ ЗАЛА.

1. Портрет А.Ф.Иоффе.
2. Летопись жизни А.Ф.Иоффе (Оформить в виде стенда).

ПРОГРАММА ВЕЧЕРА.

1. Слово при открытии вечера.
2. Краткая биография А.Ф.Иоффе.
3. Учеба в школе Рентгена.
4. Научное творчество А.Ф.Иоффе.
5. А.Ф.Иоффе – создатель физической школы.
6. Поле чудес.
7. Заключительное слово.

СОДЕРЖАНИЕ ВЕЧЕРА.

СЛОВО ПРИ ОТКРЫТИИ ВЕЧЕРА.

В 2010 году исполнилось 130 лет со дня рождения видного советского физика Абрама Федоровича Иоффе. А.Ф.Иоффе прожил большую жизнь. Его научная деятельность началась еще в дореволюционное время и продолжалась в годы становления Советского государства. А.Ф.Иоффе – ученому, педагогу, организатору советской науки присуща ярко выраженная индивидуальность. Особенности его научного и педагогического мастерства, удивительный организаторский талант привели к созданию ленинградской школы физиков, оказавшей большое влияние на развитие советской науки. При активном содействии академика Иоффе появились новые научные направления, были созданы физико-технические и научно-исследовательские институты в Харькове, Свердловске, Томске и других городах Советского Союза.

КРАТКАЯ БИОГРАФИЯ А.Ф.ИОФФЕ.

Советский физик, академик Абрам Федорович Иоффе родился в городе Ромны. В 1902 году он окончил Петербургский институт, а в 1905г. – Мюнхенский университет. В 1903-1906г. работал ассистентом у знаменитого немецкого физика В.Рентгена. В его лаборатории А.Ф.Иоффе сделал крупное открытие – обнаружил внутренний фотоэффект в кристаллах диэлектриков. Вернувшись в 1906г. в Россию, он стал преподавателем в Петербургском политехническом институте.

А.Ф.Иоффе совершенно по-новому поставил вопрос о подготовке физиков в России. Вместо традиционного повторения работ, выполненных иностранными учеными, он добивался от своих учеников оригинальных самостоятельных исследований, открытия и изучения новых физических явлений. Важнейшая заслуга Иоффе – создание научной школы советских физиков, из которой вышли многие ученые.

В 1921г. он создал и долгие годы возглавлял Физико-технический институт Академии наук СССР. По его инициативе были созданы Институт полупроводников и Физико-агрономический институт, физико-технические институты в Харькове, Днепропетровске, Свердловске, Томске.

А.Ф.Иоффе провел важные исследования в области твердого тела. Он первый применил рентгеновские лучи для исследования механизма пластической деформации монокристаллов, обнаружив скольжение слоев кристаллической решетки, относительно друг друга. Ему принадлежат классические опыты, демонстрирующие важную роль поверхностных дефектов кристаллов (микроскопических трещинок) в процессах хрупкого разрушения кристаллических тел. Эти опыты способствовали разработке высокопрочных материалов.

Иоффе одним из первых обратил внимание на необходимость изучения полупроводников как новых материалов для электроники и всесторонне исследовал их свойства. Эти работы положили начало развитию новых областей полупроводниковой техники – термо- и фотоэлектрических генераторов и термоэлектрических холодильных устройств.

А.Ф.Иоффе – Герой Социалистического Труда, лауреат Ленинской и Государственной премий.

УЧЕБА В ШКОЛЕ РЕНТГЕНА.

В декабре 1902г. А.Ф.Иоффе едет за границу в Мюнхенский университет. Руководителем физического института при Мюнхенском университете был известный физик В.Рентген.

Экспериментальная физика в Мюнхенской лаборатории была строго классической. Перед учениками ставились в основном измерительные задачи. При этом никаких собственных теоретических выводов и соображений при обработке полученных результатов не допускалось.

Рентген щедро передавал ученикам свой опыт точного эксперимента, учил выделять в чистом виде изучаемое явление, приучал к строгому анализу и в то же время представлял большую самостоятельность в действиях.

А.Ф.Иоффе все поставленные перед ним задачи проводил сам. Надо заметить, из Мюнхенской школы Иоффе вынес не только экспериментальное мастерство, но и любовь к эксперименту, к приборам и умение много делать самому.

Для выполнения мечты А.Ф.Иоффе научиться физике и физическому эксперименту вряд ли можно желать лучшего места, чем физическая школа Рентгена.

Для начала молодому инженеру было предложено выполнить студенческий практикум, состоящий из 100 работ. С заданием Абрам Федорович справился в очень короткий срок – всего 1 месяц. Когда Рентген ознакомился с полученными результатами, он отметил, что его ученик, помимо большого трудолюбия, обладает еще наиболее ценными качествами будущего ученого – уважением к эксперименту и прекрасной способностью к точным измерениям.

В 1903г. начинающему физику была поручена более ответственная и интересная работа, при выполнении этого эксперимента он впервые нарушил заповедь Рентгена «не измышлять гипотез» переступил строгие измерительные рамки, установленные в мюнхенской лаборатории.

Молодой Иоффе, будучи всего-навсего практикантом, смело ломал установившиеся каноны, ища собственный путь в науке.

Появившееся сообщение Пьера Кюри о том, что препарат радия выделяет тепло, заинтересовало Иоффе, необходимо было проверить это сообщение. Он разработал совершенно оригинальную методику эксперимента, которая позволяла не только установить факт выделения тепла, но и провести его точный количественный учет. В одном из опытов А.Ф.Иоффе заметил, что под действием β-лучей резко концентрируется и усиливается свечение экрана при наличии магнитного поля. Рентген сам предложил Абраму Федоровичу объяснить наблюдаемое явление. Через два дня теоретическое обоснование было готово и доложено Рентгену. Учитель согласился с объяснением ученика.

После исследования радия Рентген взял Абрама Федоровича в ассистенты. У очень требовательного Рентгена такое случалось не часто, поэтому с полным основанием можно расценить действие немецкого ученого как акт признания недюжинных способностей русского инженера.

В мае 1905г. А.Ф.Иоффе блестяще защитил диссертацию и получил степень доктора философии при Мюнхенском университете. В 1906году А.Ф.Иоффе покинул Мюнхен.

НАУЧНОЕ ТВОРЧЕСТВО А.Ф.ИОФФЕ.

С именем академика А.Ф.Иоффе связано большое количество фундаментальных работ в различных областях физики и техники. Наиболее важные результаты были получены при изучении разделов: механические свойства твердых тел; электрические свойства диэлектриков; физика полупроводников.

В послереволюционный период направления научных исследований в значительной степени стимулировались новыми требованиями эпохи социалистического строительства. Фундаментальные знания в физической науке, глубина и широта интересов создали многоплановость проводимого научного поиска, что отмечает научное творчество А.Ф.Иоффе. надо отметить, что в 20-е годы далеко не все ученые правильно оценили перспективы планового развития науки. Абрам Федорович одним из первых подхватил выдвинутую жизнью потребность планирования науки.

Одна из наиболее ярких и оригинальных страниц научного творчества А.Ф.Иоффе и его школы – это цикл работ по изучению физики полупроводников. Он счел необходимым изучение обширного класса веществ, занимающих промежуточное положение между диэлектриками и металлами.

Вряд ли можно представить современную технику и науку без полупроводников, а в начале 30-х годов начинание Абрама Федоровича было встречено весьма скептически. Но тем не менее Иоффе наметил широкую программу исследований полупроводников. Этими исследованиями была установлена зависимость проводимости полупроводников от температуры электрического и магнитного полей. Впервые было введено понятие о дырочной проводимости.

Было установлено, что примеси кардинально меняют знак носителя тока, превращая дырочный полупроводник в электронный и наоборот. Также было выяснено, что роль примесей играют не только чужеродные атомы, но и собственные, если они находятся в избытке или недостатке. Изучая полупроводниковые свойства ряда интерметаллических сплавов, А. Ф. Иоффе создал метод получения полупроводников с изменяющимися в широких пределах свойствами.

А. Ф. Иоффе совместно со своей женой А. В. Иоффе исследовали внутренний фотоэффект в кристаллах куприта и закиси меди.

В руководимом им коллективе наряду с научными исследованиями развивались работы по их техническому применению. Так были сконструированы новые фотоэлементы из сернистого таллия, которые обладали большой чувствительностью (6000-10000 мкА/лм). Твердые фотоэлементы нашли применение в звуковом кино. Выпрямитель из сернистой меди с магниевым катодом допускал плотность тока, в сотню раз превышающую плотность тока в медноказисных и селеновых выпрямителях.

Широкое применение в промышленности нашли термисторы. Были сконструированы высоковольтные разрядники, тензометры для механических измерений и многие другие полупроводниковые приборы, вызвавшие настоящий переворот в радиотехнике.

Над проблемой полупроводников под руководством А. Ф. Иоффе работали его многочисленные ученики и сотрудники. Среди них А. Ф. Иоффе, И. В. Курчатов, Я. И. Френкель, И. К. Кикоин и многие другие.

Современная цивилизация немыслима без полупроводников. И в том, что наша страна является одной из ведущих в мировых исследованиях физики полупроводников, немалая заслуга принадлежит энергии прозорливости академика А. Ф. Иоффе.

А. Ф. ИОФФЕ – СОЗДАТЕЛЬ ФИЗИЧЕСКОЙ ШКОЛЫ.

Начало педагогической деятельности А. Ф. Иоффе относится к 1907 году в Петербургском технологическом институте. На формирование педагогических идей А. Ф. Иоффе большое влияние оказало пребывание в Мюнхенском университете. Оттуда он вынес один из главных принципов – научность в пребывании, унаследовал стремление к наглядности в преподавании, унаследовал стремление к наглядности в преподавании. Педагогическую деятельность Абрам Федорович в Петербургском технологическом институте продолжал до 1949 года. Здесь ученый прошел все стадии педагогической работы, начиная от внештатного лаборанта и кончая профессором.

В основу организации института была положена идея теснейшей связи между наукой и техникой. Поэтому была высказана мысль о создании отделения по подготовке инженеров для научной деятельности.

В 1919 г многолетняя борьба ученых за создание факультета нового типа увенчалась успехом: физико-математический факультет начал свой первый учебный год, заложив начало инженерно-физического образования в стране. Возглавил его А. Ф. Иоффе. Немало сил отдавал его руководитель расширению связей факультета с промышленностью.

Ленинградский физико-математический факультет – первенец инженерно-физического образования в СССР. При активном содействии Иоффе подобные факультеты возникали в разных городах Союза.

В 1916 г Абрам Федорович организовал научный семинар, в работе которого принимали участие сотрудники и  студенты Политехнического института и университета. Много сил и энергии отдавал Иоффе, чтобы организованный им семинар жил и действовал в течение длительного срока. Семинар был первым опытом коллективной проработки научных тем, который залег в основу физико-технического института, созданного в 1918 г.

В истории физики известно немало физических школ: школы Кундта, Рентгена, Бора, Резерфорда, Лебедева и др. Однако ленинградская научная школа наиболее мощная по составу и количеству.

ПОЛЕ ЧУДЕС.

Задание для первой тройки игроков.

На формирование научного творчества Иоффе большое внимание оказала дружба с одним известным голландским физиком. Имя этого ученого очень популярно среди ученых начала XIX века. Эта популярность объяснялась тем, что его научные работы посвящались раскрытию коренных проблем новой физики. Также он благодаря необычайно развитому критическому дару оказывал существенное влияние на  творчество других физиков. В последствии Иоффе отмечал, что способность этого знаменитого физика к критическому дару и строгой, физически ясной формулировке оказала большое влияние на его научное развитие.

Вопрос: О каком ученом идет речь?

Ответ: Эренфест.

Задание для второй тройки игроков.

«Мне посчастливилось уже на втором курсе встретиться с профессором А. Иоффе,  он увлек меня своей эрудицией в новой физике, фейерверком новых идей, стремлением проникнуть в самую глубь механизма явлений природы».

Вопрос: Кому принадлежат эти слова?

Ответ: Семенов.

Задание для третьей тройки игроков.

«… Я с большим волнением пришел на первую лекцию профессора А. Ф. Иоффе, - позднее вспоминал один из учеников Иоффе - … я вдруг узнал, что помимо школьной физики, существует микрофизика, физика электронов, протонов, альфа-частиц и атомных ядер, это было поразительно не только для меня, но и для большинства присутствующих. Я испытывал чувство человека, проспавшего столетие и внезапно проснувшегося».

Вопрос: Чьи это слова?

Ответ: Дорфман.

Задание для игры со зрителями.

Работа советских ученых в иностранных лабораториях способствовала усвоению новой методики проведения физического эксперимента, знакомству с разными научными школами, стилем и методами исследования, что, несомненно, обогащало их научную подготовку. Многие молодые иностранцы из Германии, Франции и Англии работали у Иоффе. Физико-технический институт уже был известен как один из лучших научно-исследовательских центров Советского Союза. Геттингенский физик, лауреат Нобелевской премии в разговоре с В.Н.Кондратьевым сказал: «Как вы должно быть счастливы, что работаете вместе с А.Ф.Иоффе. Мне очень хочется бросить все геттинские дела и уехать к нему в ФТИ».

Вопрос. Кто так рвался в ФТИ, чтобы работать вместе с А.Ф.Иоффе?

Ответ. Франк.

Задание для финальной игры.

Какими знаниями должен обладать ученый, какой удивительной щедростью и дальновидностью, чтобы в течение всей жизни к нему стремилась молодежь! « Это был мощный генератор идей, питавший физику в течение десятилетий, - целые эпохи для современной физики»- писал после смерти Иоффе советский физик, принадлежавший уже к четвертому поколению его учеников.

Вопрос. Назовите фамилию этого ученого.

Ответ. Гранин.

Задание для супер-игры.

Один из учеников Иоффе, трижды герой социалистического труда, известный физик, академик признался однажды: «Абрам Федорович Иоффе и физико-технический институт – это то, чему я обязан все, что мне удалось сделать в жизни».

Вопрос. Назовите фамилию известного физика, высказавшего эти слова.

Ответ. Александров.

ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНОЕ СЛОВО.

О замечательном ученом, прекрасном педагоге, умелом руководителе лучше сказать словами И.Н.Семенова – руководителя физико-химической школы, ученика А.Ф.Иоффе: «Искусство руководства сотрудниками сводится к нескольким простым требованиям:

1. подбирай по возможности только способных, талантливых учеников, и притом тех, в которых видно страстное желание к научному исследованию, потому что могут быть способными, но если нет страсти – толку не будет;
2. в общении с учениками будь прост, демократичен и принципиален. Радуйся и поддерживай их, если они не правы, научными аргументами. Если ты хочешь, чтобы ученик занялся разработкой какой-либо новой твоей идеи или нового направления, делай это незаметно, максимально стараясь, чтобы он как бы сам пришел к этой идее, приняв ее за свою собственную… никогда не приписывай своей фамилии к статьям учеников, если не принимал как ученый прямого участия в работе;
3. не увлекайся чрезмерным руководством учениками, давай им возможность максимально проявлять свою инициативу, самим справляться с трудностями. Только таким образом ты вырастишь не лаборанта, а настоящего творческого ученого. Давай возможность ученикам идти их собственным путем.

Всему этому учил меня мой дорогой учитель…А.Ф.Иоффе.

Это обстоятельство позволяет сделать вывод, что научная школа А.Ф.Иоффе – живая и растущая».

ЛИТЕРАТУРА.

1. Ф.М.Дягилев. Из истории физики и жизни ее творцов.М.Просвещение.1986.
2. Воспоминания об А.Ф.Иоффе.Л.Наука.1973.
3. Основатели советской физики.М.Просвещение.1970.
4. Курс истории физики.М.Просвещение.1982.
5. Т.М.Чернощекова.А.Ф.Иоффе.М.Просвещение.1983.
6. Хрестоматия по физике под ред. Спасского.М.Просвещение.1982.
7. Энциклопедический словарь юного физика. Сост.В.А.Чуянов.М.Педагогика. 1984.

Вечер, посвященный жизни и деятельности

М.В.Ломоносова

Программа вечера.

1. Слово при открытии вечера.
2. Биографическая справка.
3. Мозаичные картины М.В.Ломоносова.
4. Исследования Ломоносова в области химического анализа и теории растворов. Закон сохранения вещества и движения.
5. Ломоносов и физика.
6. Литературные сочинения М.В.Ломоносова.
7. Высказывания выдающихся деятелей русской культуры о М.В.Ломоносове.
8. Викторина.

Материал для выступлений на вечере был распределен среди участников вечера. К вечеру были выпущены специальный номер стенной газеты и стенд, посвященный  жизни и деятельности М.В.Ломоносова. Стены помещения, где проходил вечер, украшали плакаты с изречениями о Ломоносове и его большой портрет.

Содержание вечера.

Слово при открытии вечера.

Наука, Творчество, Прогресс – эти слова прочно вошли в нашу жизнь, так слились с ней, что мы часто даже не задумываемся, какой огромный смысл, какая гигантская человеческая деятельность стоит за ними. А если мысленно вернуться на несколько столетий назад…

Наше внимание привлекут отдельные фигуры творцов новой мысли, энтузиастов и тружеников знания. Одной из наиболее знаменательных и величественных фигур в истории естествознания был замечательный русский исследователь Михаил Васильевич Ломоносов (1711-1765) – сын крестьянина помора из-под города Холмогоры.

Биографическая справка.

М.В.Ломоносов – великий русский ученый, общественный деятель, поэт и художник, первый русский академик.

Молодой Ломоносов рано научился читать и писать. В 1730 году девятнадцатилетним юношей отправился он в Москву учиться. Здесь ему удалось поступить в Московскую духовную академию, затем, по окончании был взят для обучения в Петербургскую академию наук и затем отправлен за границу. С 1745 года Ломоносов – профессор на кафедре химии в Академии наук. Научная деятельность Ломоносова чрезвычайно многообразна. Он вел научные исследования в области химии, физики, астрономии, геологии, географии, занимался русской историей, писал стихотворения и оды, организовал производство мозаичных картин. Также ему принадлежит основная заслуга в организации первого русского высшего учебного заведения – Московского университета.

Мозаичные картины Ломоносова.

Разработав рецепты изготовления окрашенных непрозрачных стекол различных цветов и оттенков, М.В.Ломоносов приступил к изготовлению мозаик. Он набирал картины из шлифованных с одного края кусочков стекла, укрепляя их на плоском медном основании специальным клеем – цементом. Первой мозаичной картиной, которую талантливый ученый выложил в мастерской боновского дома, был образ богоматери с картины итальянского художника Солимена. Для ее изготовления потребовалось около 4 тысяч кусков стекла.

В 1755г. Ломоносов подарил Сенату мозаичный портрет Петра I. В настоящее время эта картина хранится в Государственном Эрмитаже. Она сложена из крупных, неправильной формы, кусков колотой смальты. Петр I изображен на ней в латах и профиле. По мнению искусствоведов, Ломоносову удалось создать один из самых выразительных и одухотворенных образов Петра I.

В 1757г. М.В.Ломоносов предложил украшать мозаичными картинами своего производства государственные здания. В феврале 1758 года императрица одобрила предложение Ломоносова. Спустя два года был утвержден и его проект об украшении мозаичными картинами монумента Петра.

Первой мозаичной картиной для Петропавловского собора стала «Полтавская баталия», оконченная в 1764г. Картина поражает своей красотой и размерами : ее длина – 6,4м, высота – 4,8м.Эту картину составляли под руководством М.В.Ломоносова семь человек. На ее изготовление пошло около 900 тыс. кусков стекла. В настоящее время «Полтавская баталия» украшает стены Академии наук в Ленинграде.

Всего в мастерских М.В.Ломоносова было выложено около 40 мозаичных картин, из них найдена только 21. Судьба остальных неизвестна.

За работы в области мозаичного искусства Болонская академия наук (Италия) в 1764г. избрала  Ломоносова своим почетным членом.

Исследования Ломоносова в области химического анализа и теории

растворов. Закон сохранения вещества и движения.

Еще до постройки химической лаборатории М.В.Ломоносов изучал процессы растворения, провел исследования качества различных образцов солей, открыл явления пассивации железа азотной кислотой. Ученый разработал теорию образования растворов и изложил ее в диссертации «О действии химических растворителей вообще» (1743-1745). Причину растворения металлов в кислотах М.В.Ломоносов видел в действии «упругой силы воздуха». Чтобы количественно оценить силу взаимодействия кислот с металлами, ученый собирал выделяющиеся газы в эластичный бычий пузырь, привязанный к горлу сосуда (обычный в то время способ собирания газов). Измерив предварительно объем металла, а затем получившегося в результате реакции газа, М.В.Ломоносов вычислял соотношение объемов, нужное ему для теоретических рассуждений о движущейся силе процесса. В этих опытах Ломоносова особенно важно то, что он оценивал протекающий процесс с помощью реально измеряемого параметра объема, обусловленного в конечном счете движением частиц.

М.В.Ломоносов внес большой вклад в теорию и практику весового анализа. Он сформулировал оптимальные условия осаждения, усовершенствовал некоторые операции, проводимые при работе с осадками. В своей книге «Первые основании металлургии или рудных дел» ученый подробно описал устройство аналитических весов, приемы взвешивания.

М.В.Ломоносов является основоположником микрокристаллоскопического метода анализа. В 1743г. он проводит различные эксперименты с кристаллизацией солей из растворов, используя для наблюдений микроскоп.

В одном из писем Л.Эйлеру он сформулировал всеобщий естественный закон: «Все встречающиеся в природе изменения происходят так, что если к чему-либо нечто прибавилось, то это отнимается у чего-то другого. Так сколько материи прибавляется к какому-либо телу, столько же теряется у другого, сколько часов я затрачиваю на сон, столько же отнимаю у бодрствования и т.д. Так как это всеобщий закон природы, то он распространяется и на правила движения: тело, которое своим толчком возбуждает другое к движению, столько же теряет от своего движения, сколько сообщает другому им двинутому.

Ломоносову с помощью количественного метода исследования удалось опровергнуть широко распространенное среди ученых мнение о том, что увеличение массы металлов при прокаливании объясняется присоединением к ним «огненной материи».

Ломоносов и физика.

В многосторонней научной деятельности Ломоносова физика занимает особое место. Она была первой областью его научных интересов, способствовала формированию материалистического мировоззрения и выработке своей собственной  научной методологии. Наконец, его «корпускулярная философия» стала логическим центром всех естественнонаучных исследований ученого.

Физические и тесно связанные с ними философские воззрения Ломоносова, его методологические взгляды существенно отличались от тех, которые разделяли большинство современных ему ученых. Его взгляды на физику начали формироваться еще во время обучения в Славяно-греко-латинской академии.

Еще, будучи студентом Марбургского университета Ломоносов, прочитав книги ряда выдающихся физиков XVII – XVIII веков, в том числе сочинения Роберта Бойля, в 1756г. записал: «С тех пор, как я прочитал Бойля, овладело страстное желание исследовать мельчайшие частицы. О них я размышлял 18 лет.

Ломоносовым было составлено 276 заметок по физике и корпускулярной философии, содержащие мысли по различным вопросам физики и философии и по методу научного исследования.

Ломоносов считал, что мир познаваем, подчиняется единым законам и причинно обусловлен. В отличие от ряда ученых, он применял и дедуктивные и индуктивные методы исследований. Вслед за Декартом он надеялся, что всю совокупность явлений природы можно объяснить из нескольких основных положений, также имел свои взгляды на материю и ее строение. Материя тел, считал Ломоносов, дискретна, ее можно физически делить, но до некоторого предела. Он разделял материю тел по следующим признакам: «собственной» он называет ту материю «из которой состоит тело», а «посторонней» - находящуюся в порах «собственной материи».

Широко используется Ломоносовым понятие плотности материи: из двух тел, имеющих одинаковые размеры (равный объем), плотность материи больше у того тела, у которого больше инертность.

Все корпускулярное учение Ломоносова пронизано идеей движения, как атрибута материи. «Все, что есть или совершается в телах, происходит от их притяжения, силы инерции и движения».

Правда, под движением Ломоносов понимал непрерывную перемену места тела в пространстве. «Пребывание на одном месте» он называет покоем. Он считал, что количество движения существует «извечно», а само движение «не имеет начала». Оно является «первичным» и является причиной производного, причем передача количества движения осуществляется только «толканием», т.е. ударом движущегося тела о покоящееся. Движение нечувствительных частиц Ломоносов называл внутренним, его наличие подтверждается непрерывным образованием и разрушением тел.

В середине XVIII века на природу теплоты существовало два взгляда. Согласно одному, теплота рассматривалась как некая «тонкая невесомая материя», присутствие которой в теле обусловливает его нагретость: чем больше этой материи, тем выше его температура. Согласно второй точке зрения причина теплоты состоит в невидимом движении мельчайших частиц – атомов, из которых состоят тела.

Большинство ученых в XVIII веке придерживалось первой точки зрения, и только немногие наиболее прозорливые, выступили в защиту атомистического учения. Среди них был и М.В.Ломоносов, который в 1750 году опубликовал работу «Размышления о причине теплоты и холода». В эти же годы написана им еще одна работа «Опыт теории упругости воздуха».

Основная заслуга Ломоносова в физике заключается главным образом в том, что он сумел предвидеть магистральное направление ее развития и был одним из первых, кто стал заниматься физикой элементарных частиц.

Разработанные Ломоносовым основания корпускулярной философии позволили ему сделать во многом успешную попытку в России создать единую действительно научную физическую картину мира, целиком основанную на выводах современного ему естествознания. В этом сказалось величие ее творца, в этом же ее непреходящая  ценность для истории отечественной науки и культуры.

Литературные сочинения М.В.Ломоносова.

Ода.

На день восшествия на

Всероссийский престол Ее

Величества Государыни Императрицы

Елисаветы Петровны 1747 года  

(Отрывки).

Царей и царств земных отрада

Возлюбленная тишина,

Блаженство сел, градов отрада,

Коль ты полезна и красна!

Вокруг тебя цветы пестреют

И класы на полях желтеют:

Сокровищ полны корабли

Дерзают в море за тобою:

Ты сыплешь щедрою рукою

Свое богатство по земли.

Великое светило миру,

Блистая с вечной высоты

На бисер, злато и порфиру, на все земные красоты,

Во все страны свой взор возводит,

Но краше в свете не находит

Елисаветы и тебя.

Ты кроме той всего превыше,

Душе ее зефира тише,

И зрак прекраснее рая.

Когда на трон она вступила,

Как вышний подал ей венец,

Тебя в Россию возвратила,

Войне поставила конец:

Тебя прияв облобызала:

Мне полно тех побед, сказала

Для коих крови льется ток.

Я россов счастьем услаждаюся,

Я их спокойством не меняюсь

На целый запад и восток.

……………………………………

Молчите, пламенные звуки,

И колебать престаньте свет,

Здесь в мире расширять науки

Изволила Елисовет.

Вы, наглы вихри, не дерзайте

Реветь, но кротко разглашайте

Прекрасны наши времена,

В безмолвии внимай, вселенна:

Се хочет мира восхищена

Гласить велики имена.

В 1743г. М.В.Ломоносов написал два философских стихотворения: «Утреннее размышление о божием величестве» и «Вечернее размышление о божием величестве при случае великого северного сияния». В благородной поэтической форме М.В.Ломоносов выразил свои естественнонаучные взгляды мыслителя энциклопедиста. В первом стихотворении он описывает происходящие на солнце процессы, гениально предугадывая явления, ставшие известными лишь в XIX веке с развитием спектроскопии, например, существование протуберанцев:

…Когда бы смертным столь высоко

Возможно было возлететь,

Чтоб к солнцу бренно нами око

Могло приблизившись воззреть

Тогда б со всех открылся стран

Горящий вечно Океан.

Там огненны валы стремятся

И не находят берегов,

Там вихри пламенны крутятся,

Борющись множество веков,

Там камни, как вода кипят,

Горящи там дожди шумят…

В «Вечернем размышлении…», написанном под впечатлением необычно яркого северного сияния, наблюдавшегося в Петербурге в 1743г. М.В.Ломоносов рассуждает о причинах этого удивительного явления природы:

Лице свое скрывает день:

Поля покрыла мрачна ночь:

Взошла на горы черна тень,

Лучи от нас склонились прочь,

Открылась бездна звезд полна,

Звездам числа нет, бездне дна…

Но где ж , натура, твой закон?

С полночных стран встает заря!

Не солнце ль ставит нам свой трон?

Не льдисты ль мещут огнь моря?

Се хладный пламень нас покрыл!

Се в ночь на землю день вступил!..

В 1739 году он написал оду «На взятие Хотина»

Не смея в бой пуститься вновь,

Местами враг бежит пустыми,

Забыв и меч, и стан, и стыд,

И представляет страшный вид

В крови другов своих лежащих.

Уже тряхнувшись, легкий лист

Страшит его, как ярви свист

Быстро сквозь воздух ядр летящих,

Шумит ручьями бор и дол:

Победа, русская победа!

Но враг, что от меча ушел,

Боится собственного следа.

Тогда, увидев бег своих,

Луна стыдилась сраму их

И в мрак лице, зардевшись, скрыла.

Высказывания выдающихся деятелей русской

культуры о М.В.Ломоносове.

А.Н.Радищев о Ломоносове.

«Не столп, воздвигнутый над тлением твоим, сохранит память твою в дальнейшее потомство. Не камень со иссечением имени твоего принесет славу твою в будущее столетие. Слово твое, живущее присно и вовеки в творениях твоих, слово российского племени, тобою в языке нашем обновленное, прилетит в устах народных за необозримый горисонт столетий…

и пускай удастся всякому превзойти тебя сладкопением, пускай потомкам нашим покажешься ты нестроен в мыслях, неизбыточен в существовании твоих стихов! Прославиться всяк может своими подвигами, но ты был первый. Самому всесильному нельзя отъять у тебя того, что дал. Родил он тебя прежде других, родил тебя в вожди, и слава твоя есть слава вождя…»

А.И.Герцен о Ломоносове.

«Как по своему энциклопедизму, так и по легкости восприятия этот знаменитый ученый был типом русского человека…Его ясный ум, полный беспокойного желания все понять, оставлял один предмет, чтобы овладеть другим с удивительной легкостью, постигая его».

А.С.Пушкин о Ломоносове.

«Соединяя необыкновенную силу воли с необыкновенной силою понятия, Ломоносов обнял все отрасли просвещения. Жажда науки была сильнейшею страстию, сей души, исполненной страстей. Историк, ритор, механик, химик, минералог, художник и стихотворец, он все испытал и все проник…

он создал первый русский университет. Он, лучше сказать, сам был первым нашим университетом».

Н.Г.Белинский о Ломоносове.

«С Ломоносова начинается наша литература: он был ее отцом и пестуном, он был ее Петром Великим. Нужно ли говорить, что это был человек великий и ознаменованный печатию гения? Все это истина несомненная. Нужно ли доказывать, что он дал направление, хотя и временное, нашему языку и нашей литературе? Это еще несомненнее».

С.В.Вавилов о Ломоносове.

Только теперь спустя два века, можно с достаточной полнотой и должным образом оценить все сделанное этим удивительным богатырем науки. Достигнутое им одним в областях физики, химии, астрономии, приборостроении, геологии, географии, языкознания, истории достойно было бы деятельности целой академии.

Викторина.

• Первый русский академик. (М,В,Ломоносов).
• Ломоносов организовал первое русское высшее учебное заведение. Назовите его. (Московский университет).
• Ломоносов был великий человек. Он создал первый университет. Он, лучше сказать, сам был первым нашим университетом». Кому принадлежат эти слова? (А.С.Пушкин).
• Прославиться всяк может подвигами, но ты был первый. Самому всесильному нельзя отъять от тебя того, что дал. Родил он тебя прежде других, родил тебя в вожди, и слава твоя есть слава вождя». Кто написал эти строки? (А.Н.Радищев).
• К портрету Ломоносова: «Се Пиндар, Цицерон, Виргилий – слава Россов,

                                               Неподражаемый, бессмертный Ломоносов.

              В восторгах он своих лишь где чиркнул пером,

              От пламенных картин поныне слышен гром».

                                                                                                         (Г.Р.Державин).

• Назовите первую мозаичную картину, изготовленную Ломоносовым. (Образ богоматери с картины художника Солимена).
• «Картина поражает своей красотой и размерами: ее длина – 6,4м, высота – 4,8м. На ее изготовление пошло около 900 тысяч кусков стекла». О какой картине идет речь? (Полтавская баталия).
• Литературные сочинения М.В.Ломоносова. ( «Ода за взятие Хотина», «Письмо о правилах российского стихотворца», трагедия «Тамира и Селим», «Демофонт» и т.д.
• Когда была построена первая в России химическая лаборатория? (1748г)
• В каком году М.В.Ломоносов был утвержден членом Академической канцелярии (высший административный орган Академии)? (1757г).
• В 1764 году М.В.Ломоносов был избран членом Болонской академии наук. За какие работы? (За работы в области мозаичных искусств).
• «Историк, ритор, механик, химик, минералог, художник и стихотворец, он все испытал и все приник…». Чьи это слова? (А.С.Пушкин).
• «Наш язык, наша грамматика, поэзия, литература выросли из богатейшего творчества М.В.Ломоносова. Наша академия наук получила свое бытие и смысл только через М.В.Ломоносова…» Кому принадлежат эти слова? (Академик С.И.Вавилов).

Литература.

1. В.И.Астафуров. М.В.Ломоносов. М.Просвещение. 1985г.
2. Э.П.Карпеев. М.В.Ломоносов. М.1987г.
3. Хрестоматия по литературе для 9 класса средней школы. Воронеж.1995.
4. Хрестоматия по физике под ред. Спасского. М.1982.
5. О.Ф.Кабардин, С.И.Кабардина. Задания для итогового контроля знаний учащихся по физике. М.1994.
6. А.П.Рымкевич, П.А.Рымкевич. Сборник задач по физике. М.1983.
7. Б.Ф.Билимович. Физические викторины. М.1977.
8. Большая Советская энциклопедия.
9. Детская энциклопедия.
10. Газета «Физика».

День радио

На доске портрет А.С.Попова и увеличенная схема приемника Попова.

Программа вечера.

1. Вступительное слово.
2. Краткая биография А.С.Попова.
3. История изобретения радио.
4. Из статьи А.С.Попова «Прибор для обнаружения и регистрирования электрических колебаний».
5. Устройство и принцип работы прибора А.С.Попова.
6. Игра «Кто быстрее?»
7. Заключительное слово.

Содержание вечера.

Вступительное слово.

День рождения радио – 7 мая (27 апреля по старому стилю) 1895г. В этот день на заседании Русского физико-химического общества преподаватель Кронштадского минного офицерского класса Александр Степанович попов рассказал, что им создано средство для сигнализации без проводов с помощью электромагнитных волн – то, что мы теперь называем радиосвязью или просто радио.

Началась эра радио.

Краткая биография А.С.Попова.

Александр Степанович попов родился в 1859 году на Урале в поселке Турьинские Рудники (теперь г.Краснотурьинск). в семье его отца, местного священника, кроме Александра было еще 6 человек детей. Жили более чем скромно. Поэтому Сашу отдали учиться сначала в начальное духовное училище, а затем в духовную семинарию, где детей духовенства обучали бесплатно. Учился Саша хорошо и отличался любознательностью. С детства он любил мастерить различные игрушки и простые технические устройства. Эти навыки моделирования очень пригодились ему, когда пришлось самому изготавливать физические приборы для своих исследований.

После окончания общеобразовательных классов Пермской духовной семинарии Александр успешно сдал вступительные экзамены на физико-математичесий факультет Петербургского университета. Годы учения в университете не были для Попова легкими. Средств не хватало, и он вынужден был подрабатывать электромонтером в товариществе «Электротехник». Эта работа  дала ему полезные практические навыки.

Успешно окончив в 1882 году университет, А.С,Попов получил приглашение остаться там для подготовки профессорской деятельности по кафедре физики. Но молодого ученого влекли экспериментальные исследования в области электричества, и он поступил преподавателем в Минный офицерский класс в Кронштадте. Все свое свободное время Попов посвящал физическим опытам, и главным образом изучению электромагнитных колебаний. В результате многочисленных опытов и тщательных исследований Попов пришел к изобретению радиосвязи. Он построил первый в мире приемник радиоприемник, который назвал «прибором для обнаружения и регистрирования электрических колебаний».

7 мая 1895 г. Попов сделал доклад на заседании русского физико-химического общества и продемонстрировал в действии свои приборы связи. Этот день считается днем рождения радио.

Зимой 1899-1900г. приборы радиосвязи Попова выдержали первый серьезный практический экзамен, они были успешно применены при спасении броненосца «Генерал-адмирал Апраксин», потерпевшего аварию у острова Гогланд.

В 1901г. Попова назначили профессором Петербургского электротехничекого института, а в 1905г. его выбрали директором этого института. Защищая права студентов на проведение митингов и собраний, он имел тяжелые объяснения с царскими чиновниками. Однажды вернувшись, домой после одного из таких столкновений, Попов почувствовал себя плохо. 13 января 1906г. он скончался от кровоизлияния в мозг. Так преждевременно оборвалась жизнь талантливого ученого и очень скромного человека, гений которого подарил человечеству радио.

История изобретения радио.

Работам А.С.Попова предшествовала длинная цепь научных открытий ученых многих стран. Великий английский физик Майкл Фарадей в 1831 году создал учение об электромагнитной индукции. Более 30 лет спустя, в 1864г. его соотечественник Джеймс Максвелл, опираясь на это учение создал теорию электромагнитных колебаний.

Выводы Максвелла сначала казались просто гипотезой. Однако в 1888 году немецкий физик Генрих Рудольф Герц на опыте доказал существование электромагнитных волн – лучей Герца и построил первые очень простые приборы, излучавшие эти волны и принимавшие их на расстоянии в несколько метров.

Еще при жизни Герца к нему обратился один немецкий инженер с вопросом: не считает ли он возможным использовать открытие электромагнитных волн для связи (для беспроводного телеграфа)? В своем ответе Герц высказал сомнение по поводу этой возможности. Однако идея о применении электромагнитных волн для связи возникла и не у одного этого инженера. Но первым., кто воплотил эту идею на практике, был русский ученый Александр Степанович Попов. Читая в 1889г. в Минных классах цикл лекций «Новейшие исследования о соотношении между световыми и электрическими явлениями», А.С.Попов сопровождал их демонстрациями. Это имело огромный успех, и А.С.Попову было предложено повторить этот цикл в Петербурге в Морском музее. Уже в том цикле Попов высказывает мысль, что опыты и работы Герца представляют большой интерес не только в строго научном плане, но также и в возможности их применения в беспроволочной передаче сигналов.

В 1895 году Попов построил первый в мире приемник радиосигналов. Приемник первоначально регистрировал радиосигналы на расстоянии, источником которых было атмосферное электричество. О своем изобретении Попов доложил весной 1895 года на заседании Русского физико-химического общества. Его доклад был опубликован в журнале этого общества в марте этого же года.

В следующем году Поповым был создан такой источник, который был применен к передаче сигналов на расстоянии при помощи быстрых электромагнитных колебаний. Затем Попов сконструировал первый в мире передатчик радиосигналов. 12 марта 1896 года ученый демонстрировал первую в мире передачу и прием радиотелеграммы. Передатчик и приемник находились на расстоянии 250 метров. Первая радиотелеграмма состояла из двух слов «Генрих Герц».

Результаты работ Попова видны из следующей схемы: если в 1895 году сигналы передавались на расстоянии 60 метров, то уже в марте 1896 года это расстояние увеличено до 250 метров. В 1897 году расстояние приема увеличилось до 5 км, а в 1899 году – до 50км.

В 1901 году дальность радиосвязи была уже 150 км.

В 1899-1900г. радиотелеграф А.С.Попова оказался незаменимым средством и сыграл свою первую практическую роль при снятии с камней броненосца «Генерал-адмирал Апраксин», потерпевшего аварию в районе острова Гогланд, и еще один случай: на льдине в море были унесены рыбаки. Их жизнь зависела от оперативности спасательной службы. Приказ ледоколу «Ермак», находящемуся в море, был передан по беспроволочной связи. Рыбаки были спасены.

Из статьи А.С.Попова

«Прибор для обнаружения и регистрирования

электрических колебаний»

В начале текущего года я занялся воспроизведением некоторых опытов… над электрическими колебаниями. В результате я пришел к устройству прибора, служащего для объективных наблюдений электрических колебаний, пригодного… для регистрирования электрических пертурбаций, происходящих в атмосфере…

Наиболее удачная форма по значительной чувствительности, при достаточном постоянстве, выполнена следующим образом. Внутри стеклянной трубки, на ее стенках, приклеены две полоски тонкой листовой пластины АВ и СД почти во всю длину трубки (см.рис.).

     Одна полоска выведена на внешнюю поверхность с одного конца трубки, другая – с противоположного конца. Полоски пластины своими краями лежат на расстоянии около 2мм, при ширине 8мм. Длина всей трубки достаточна в 6-8мм при диаметре около 1см.

Трубка при своем действии расположена горизонтально, так что полоски лежат в нижней ее половине и металлический порошок вполне покрывает их. Однако лучшее действие получается в том случае, если трубка наполнена не более, чем на половину.

Во всех опытах как на величину, так и на постоянство чувствительности влияют размеры зерен металлического порошка и вещества его. Наилучшие результаты получаются при употреблении железного порошка.

Прибор… может служить для различных лекционных опытов с электрическими колебаниями…

В заключение могу выразить надежду, что мой прибор при дальнейшем усовершенствовании его, может быть применен к передаче сигналов на расстоянии при помощи быстрых электрических колебаний, как только будет найден источник таких колебаний, обладающий достаточной энергией.

                                                                              Кронштадт, декабрь 1895 года.

Устройство и принцип работы

прибора А.С.Попова.

А.С.Попов применил когерер. Этот прибор представляет собой стеклянную трубку с двумя электродами. В трубке помещены мелкие металлические опилки. Действие прибора основано на влиянии электрических разрядов на металлические порошки. В обычных условиях когерер обладает большим сопротивлением, т.к. опилки имеют плохой контакт друг с другом. Пришедшая электромагнитная волна создает в когерере переменный ток высокой частоты. Между опилками проскакивают мельчайшие искорки, которые спекают опилки. В результате сопротивление когерера резко падает. Чтобы обеспечить автоматичность приема А.С.Попов использовал звонковое устройство для встряхивания когерера после приема сигнала. С окончанием приема волны работа звонка сразу прекращалась. С последним встряхиванием когерера аппарат был готов к приему новой волны.

Игра «Кто быстрее?»

• Кто впервые экспериментально обнаружил электромагнитные волны?   (Г.Герц).
• Русский физик, изобретатель радио.  (А.С.Попов).
• Где и когда А.С.Попов впервые продемонстрировал действие своего прибора? (Петербург, 7 мая 1895г).
• Какой чувствительности элемент был применен в схеме этого радиоприемника? (Когерер).
• Часть простейшего радиоприемника. (Детектор).
• Начальное расстояние, на которое была установлена радиосвязь. (250м).
• С помощью чего велась автоматическая запись сигналов? (Телеграфный аппарат).
• Неустанно работая над своим изобретением, Попов обнаружил возможность приема сигналов с помощью… (Телефона).
• Устройство простейшего радиоприемника. (Колебательный контур, антенна, детектор, конденсатор, телефон).
• Раздел физики, в котором изучаются процессы возбуждения, излучения, распространения и обнаружения радиоволн, а также воздействие их на вещество. (Радиофизика).
• Когда радиофизика стала применяться для решения практических задач? (1899г. в Финском заливе).
• Передача речи или музыки с помощью электромагнитных волн. (Радиотелефонная связь).
• Процесс изменения с помощью колебаний низкой (звуковой) частоты. (Модуляция).
• Процесс, при котором из модулированных колебаний высокой частоты выделяются низкочастотные колебания. (Детектирование).
• Какие слои ионизированного газа существенно влияют на распространение радиоволн?(Ионосфера).
• С помощью каких волн можно осуществлять связь на любых расстояниях между радиостанциями на земле? *Короткие волны и длинные волны).
• Каков диапазон коротких волн? (от 10 до 100м).
• Обнаружение и точное определение местонахождения объектов с помощью радиоволн. (радиолокация).
• В каком году впервые в истории человечества Советским ученым удалось осуществить радиосвязь через планету Венера? (1962г).
• Первые слова человека во Вселенную. (Ленин, Мир, СССР).

Заключительное слово.

В книгах, изданных за рубежом, изобретателем радио порой называют итальянца Г.Маркони. Но изобретателем радио он не был.

Он подал свою заявку на патент лишь в июне 1896 года, т.е. более чем через год, как Попов показал ученым свои радиоприборы, и через полгода после появления статьи Попова в «Журнале Русского физико-химического общества». Аппараты Маркони ни единой деталью не отличались от приборов Попова.

Неизвестно, знал ли Маркони о работах Попова или построил приборы радиосвязи самостоятельно. Но даже если это так – он пришел вторым. И то, что английское правительство в 1897 году выдало патент, не делает его изобретателем.

Но почему же А.С.Попов не взял патент на свое изобретение?

А.С.Попов не взял патент на радиосвязь, потому что желал сделать свое изобретение достоянием людей всех стран, а не превращать его в источник наживы.

ЛИТЕРАТУРА.

1. Ф.М.Дягилев. Из истории физики и жизни ее творцов. М. «Просвещение» 1991г.
2. Г.Я.Мякишев, Б.Б.Буховцев. Физика 11 класс. М.Просвещение. 1982г.
3. Б.И.Спасский. Физика в ее развитии. М.Просвещение. 1979г.
4. Хрестоматия по физике. Под ред. Спасского. М.Просвещение. 1982г.
5. Детская энциклопедия. Т.5. М.Педагогика. 1974г.
6. Большая советская энциклопедия.

Жизнь и творчество Марии Кюри и ее семьи

Оформление зала.

Повесить портреты М.Кюри, П.Кюри, Ирен и Ф.Ж.Кюри.

                                                                           «История всех времен и народов не знает

        примера, чтобы две супружеские пары в двух последовательных поколениях внесли столь большой вклад в науку, как семья Кюри».

Оформить стенд: основные даты жизни и деятельности Марии Кюри.

Программа вечера.

1. Вступительное слово.
2. Краткая биография Марии Кюри.
3. Кто такой Пьер Кюри.
4. Научная деятельность Пьера и Марии Кюри.
5. Научная деятельность Ирен Жолио – Кюри и Фредерика Жолио-Кюри.
6. Поле чудес.

Содержание вечера.

Вступительное слово.

Ни одна женщина – ученый не пользовалась такой известностью, как Мария Кюри. Ей было присуждено 10 премий и 16 медалей. М.Кюри была избрана почетным членом 106 научных учреждений, академий и научных обществ. Так, в частности, она была почетным членом общества любителей естествознания, антропологии и этнографии в Москве.

М.Кюри – знаменитый физик и химик – вместе со своим мужем Пьером Кюри положила начало новой эре в истории человечества – эре изучения и использования атомной энергии.

М.Кюри – первая женщина дважды лауреат Нобелевской премии.

Мария и Пьер Кюри, Ирен и Фредерик Жолио-Кюри… История всех времен и народов не знает примера, чтобы две супружеские пары в двух последовательных поколениях внесли столь большой вклад в науку, как семья Кюри. В 1903 году старшее поколение Кюри – Мария и Пьер – получают Нобелевскую премию за открытие явления радиоактивности, а через 32 года, 1935 году, их дочь Ирен вместе со своим мужем Фредериком Жолио-Кюри также получают Нобелевскую премию по физике за исследования в той же области.

Чрезвычайный интерес и уважение к двум поколениям Кюри – ученых объясняется еще и их высокими моральными качествами.

Краткая биография М.Кюри.

Мария Склодовская родилась 7 ноября 1867г. в Варшаве, в семье учителя. Она была пятым ребенком. В 1883 году Мария с золотой медалью окончила гимназию в Варшаве. После окончания гимназии она дает уроки и принимает активное участие в деятельности «Вольного университета». Обучает грамоте деревенских детей, служит гувернанткой.

В 1894г. получает два диплома лиценциата – по физике и математике.

26 июня 1895г. М.Склодовская выходит замуж за широко известного в то время физика Пьера Кюри. За годы совместной жизни они сделали очень многое для изучения явления радиоактивности. Это был беззаветный труд во имя науки – в плохо оборудованной лаборатории и при отсутствии необходимых средств.

В 1899-1900г.г. Мария преподает в Севре, Пьер – в Сорбонне.

1903 год – присуждение супругам Пьеру и Марии Кюри Нобелевской премии по физике за работу по выделению чистых солей радия.

13 мая 1906 года Марию Кюри назначают профессором факультета естествознания Сорбонны. С этого времени вплоть до 1914 года она работает преподавателем в Сорбонне, Севре. Она создает и читает первый и единственный в мире курс лекций по радиоактивности. Редактирует и выпускает в свет  «Труды Пьера Кюри».

Спустя 8 лет после Нобелевской премии Мария Кюри получает вторую Нобелевскую премию за открытие элементов радия и полония.

Вплоть до своей кончины Мария Кюри продолжает свои исследования в институте радия. В период с 1919 до 1934 года создает Институт радия в Варшаве, в 1926 году избрана почетным членом Академии наук СССР.

Кто такой Пьер Кюри?

Деловитый французский ученый, малоизвестный в своей стране, но высоко ценимый своими заграничными собратьями.

Родился в Париже 15 мая 1859 года. Он второй сын врача Эжена Кюри. Кюри когда-то скромные мещане, становились из поколения в поколение людьми образованными, учеными.

Обоих сыновей, Жака и Пьера еще с детства влекла к себе наука. Пьер с независимым умом, мечтатель не мог поладить с дисциплиной и систематическим трудом в лицее. Доктор Кюри понял, что этот своеобразный мальчик никогда не станет учеником в школе, потому поручил его отличному преподавателю – господину Базиллю.

Это воспитание приносит свои плоды : Пьер в 16 лет сдает экзамен аттестат зрелости, а в 18 лет получает диплом лиценциата. Еще через год он занимает место профессора Дезена на факультете естествознания. Он занимается научными исследованиями со своим братом Жаком. Вскоре два юных физика совместно заявляют об открытии давления пьезоэлектричества и изобретения нового прибора – кварцевого пьезометра.

В 1883 году Жак назначен профессором в Монпелье; Пьер возглавляет научную работу студентов в Парижской школе физики и химии. Пьер продолжает свои теоретические работы по физике кристаллов. Эти работы заканчиваются изложением «Принципы симметрии», которая станет одной из основ современной науки.

Пьер Кюри изобретает и конструирует для научных целей ультрачувствительные весы, так называемые весы Кюри, затем предпринимает исследования по магнетизму и достигает блестящего результата, открыв основной закон Кюри. Он не только замечательный физик, но и человек особого склада : когда ему предлагают выдвинуть свою кандидатуру на должность, которая улучшит его материальное положение, он ответил:…Думаю, что нет ничего пагубного для духа, как отдаваться таким заботам.

Пьер Кюри был покорен Мари Склодовской. 26 июня 1895 года он женится на ней.

Научная деятельность Пьера и Марии Кюри.

К 35 годам своей жизни французский ученый Пьер Кюри был широко известен среди физиков. Он сделал интересные открытия в области изучения кристаллов, обнаружил пьезоэлектрический эффект. Всеобщее признание принесли ему исследования магнитных свойств тел при высоких температурах. Он нашел, что у железа исчезают ферромагнитные свойства выше некоторой температуры (точка Кюри), и количественно определил зависимость магнитной восприимчивости парамагнетиков от температуры (закон Кюри).

Но вскоре сфера его научных интересов круто изменилась. Он занялся изучением природы урановых лучей и привлек к этим исследованиям свою жену, выпускницу Парижского университета Марию Склодовскую-Кюри.

Уже в 1898 году супруги открывают два новых радиоактивных элемента – полоний и радий. Мария, кроме того, обнаруживает явление радиоактивности у тория. Она первой предложила новый термин радиоактивность. Пьер установил самопроизвольное выделение тепла слоями радия. Этот препарат радия исследователи получили в 1902 году в количестве 0,1г. Для этого им потребовалось 45 месяцев напряженного труда и более 10000 химических операций осаждения и кристаллизации.

В 1903 году за открытия в области радиоактивности супругам Кюри и А.Беккерелю была присуждена Нобелевская премия по физике. Вторую премию М.Склодовская-Кюри получила 8 лет спустя, на сей раз по химии – «за открытие элементов радия и полония, за выяснение природы радия и выделение его». Так она стала первым ученым, дважды удостоенным высшей научной награды.

19 апреля 1906 года в результате нелепой случайности трагически погиб Пьер. Но удар  судьбы не сломил Марию. Она продолжает научные исследования, возглавляет в Парижском университете кафедру, которой прежде руководил Пьер Кюри. В годы первой мировой войны она впервые организовала применение в широком масштабе излучений для медицинских целей, обучила более 1500 человек работе на рентгеновских установках.

Многие академии и научные общества разных стран мира избирали М.Склодовскую-Кюри своим почетным членом. В 1926 году она была избрана почетным членом Академии наук СССР.

М.Склодовская-Кюри скончалась в 1934 году от лучевой болезни. И до сих пор ее лабораторные тетради сохранили уровень радиации.

В честь супругов Кюри получил свое название искусственно полученный трансурановый элемент с порядковым номером 96 – кюрий.

Научная деятельность Ирен и

Фредерика Жолио-Кюри.

Весной 1934 года в «Докладах Парижской академии наук» появилась статья под названием «Новый тип радиоактивности». Ее авторы Ирен Жолио-Кюри и ее муж Фредерик Жолио-Кюри обнаружили, что бор, магний и алюминий, облученные частицами, становятся радиоактивными и при своем распаде испускают позитроны. Так была открыта искусственная радиоактивность. За это открытие Ирен и Фредерик Жолио-Кюри удостоены в 1935 году Нобелевской премии по химии.

Ирен и Фредерик начали свой путь в науке с исследованиями радиоактивный процессов. Окончив Парижский университет в 1920 году, Ирен уже в 1925 году защитила докторскую диссертацию. Она работала в лаборатории своей матери М.Склодовской-Кюри, так же, как и Фредерик. В 1934 году после смерти М.Склодовской-Кюри, Ирен возглавила физико-химический отдел Института  радия и ее кафедру в Парижском университете. В 1937 году Фредерик стал руководить кафедрой ядерной физики в Коллеж де Франс, крупном учебном заведении страны.

В 1948 году при их участии произведены запуски первого французского циклотрона и ядерного реактора.

Ирен и Фредерик Жолио-Кюри избирались членами многих академий и научных обществ. В 1947 году они стали членами – корреспондентами Академии наук СССР.

Ирен и Фредерик Жолио-Кюри были выдающимися деятелями, участниками всемирных конгрессов сторонников мира. Они – одни из первых лауреатов Международной Ленинской премии «За укрепление мира между народами». В 1950 году Фредерик Жолио-Кюри выступил инициатором знаменитого Стокгольмского воззвания в защиту мира.

Поле чудес.

1. Задание для первой тройки.

Французский физик  А.Беккерель 1 марта 1896 года обнаружил по почернению фотопластинки испускание солью урана невидимых лучей проникающей способности. Вскоре он выяснил, свойством лучеиспускания обладает сам уран. Затем подобное качество было обнаружено и у тория. Какое название получило открытое явление?

Ответ. Радиоактивность.

2. Задание для второй тройки.

Беспримерная в истории совместная работа по изучению радиоактивности продолжалась 8 лет. Они терпеливо выделяют обычными химическими анализами все тела, входящие в состав урановой смолки, и в результате опытов убеждаются, что существуют каких-то два новых элемента, которыми и объясняется активность окиси урана. В июле 1898 года они уже могут заявить об открытии одного из них и предлагают назвать по имени родной страны Марии. О каком элементе идет речь?

Ответ. Полоний.

3. Задание для третьей тройки.

В системе СИ активность выражается в Беккерелях (Бк). Назовите старую единицу активности численно равную 3,7 · 107Бк.

Ответ. Милликюри.

4. Задание для зрителей.

В 1935 году Ирен и Фредерик  Жолио-Кюри были удостоены Нобелевской премии. В какой области науки они были удостоены этой премии?

Ответ. Химия.

5. Задание для финала.

В 1911 году М.Кюри получила вторую премию за открытие двух химических элементов, одним из которых является радий. Какой элемент еще был открыт?

Ответ. Полоний.

6. Задание для суперигры.

Какой университет закончила Мария Склодовская-Кюри?

Ответ. Парижский.

Литература.

1. Хрестоматия по физике, под редакцией Б.И.Спасского. М. «Просвещение»,1985г.
2. Ф.М.Дягилев. Из истории физики и жизни ее творцов. М. «Просвещение», 1986г.
3. Кюри Е. Мария Кюри. М. «Атомиздат». 1980г.
4. Коттон Э. Семья Кюри и радиоактивность. М.»Атомиздат». 1964г.
5. Кюри М. Пьер Кюри. М. «Наука». 1968г.
6. Энциклопедический словарь юного физика. М. «Педагогика» 1984г.
7. Детская энциклопедия. Т.3. М.»Педагогика» 1973г.