Мир дискретных объектов - физика частиц. Модель частицы (корпускула). От физики Аристотеля до физики Ньютона

| Категория реферата: Рефераты по физике
| Теги реферата: семья реферат, куплю диплом о высшем образовании
| Добавил(а) на сайт: Dobromira.

Видимые только под микроскопом взвешенные частицы движутся независимо друг от друга и описывают сложные зигзагообразные траектории. Броуновское движение не ослабевает со временем и не зависит от химических свойств среды, оно увеличивается с ростом температуры среды и с уменьшением ее вязкости и размеров частиц [2].

В 1905-1906 годах последовательное объяснение броуновского движения было дано Эйнштейном на основе молекулярно-кинетической теории, согласно которому молекулы жидкости или газа находятся в постоянном тепловом движении, причем импульсы различных молекул неодинаковы по величине и направлению. Если поверхность частицы, помещенной в такую среду, мала, как это имеет место для броуновской частицы, то удары, испытываемые частицей, не будут точно компенсироваться. Поэтому в результате «бомбардировки» молекулами броуновская частица приходит в беспорядочное движение, меняя величину и направление своей скорости примерно 1014 раз в секунду.

Ф а р а д е й (1791-1867) - английский химик и физик. Открыл законы электролиза, которые явились веским доводом в пользу дискретности вещества и электричества [2].

Первые экспериментальные результаты, из которых можно было сделать вывод о сложной структуре атомов, о наличии внутри атомов электрических зарядов были получены Фарадеем в 1833 году при изучении законов электролиза.

Фарадей утверждает, что «материя присутствует везде и нет промежуточного пространства, не занятого ею» [2]

М е н д е л е е в (1834-1907) - русский химик.

В 1860 году Менделеев и 6 русских химиков участвовали в Международном конгрессе химиков в Карлсруэ. Съезд строго разграничил понятия: атом, молекула, которые до того времени не различались, что приводило к путанице.

Приступив к чтению курса неорганической химии в Петербургском университете и не найдя ни одного пособия, которое мог бы рекомендовать студентам, начал писать свой классический труд «Основы химии». По словам
Менделеева, «...тут много самостоятельного... , а главное - периодичность элементов». В 1869 году он составил таблицу «Опыт системы элементов, основанный на их атомном весе и химическом сходстве». На основе периодического закона Менделеев исправил атомные веса некоторых известных элементов, предсказал существование и свойства еще неизвестных элементов.

«Периодическому закону будущее не грозит разрушением, а только надстройки и развитие обещает», - предвидел Менделеев [2].

4. Развитие идеи о планетарной модели атома.

Не сразу ученые пришли к правильным представлениям о строении атома.

Один из первых экспериментальных фактов, свидетельствующих о сложности атомов, о существовании у них внутренней структуры электрической природы, был установлен Фарадеем. На основании опытов по электролизу различных солей и других соединений можно было с уверенностью утверждать, что электрические заряды имеются в атомах всех элементов. Однако надо было выяснить, что представляет собой электричество, является ли оно непрерывной субстанцией или в природе существуют неделимые «атомы электричества».

Так как при электролизе одинаковое количество атомов любого одновалентного элемента всегда переносит одно и то же количество электричества, можно было предположить, что в природе существует «атом количества электричества», одинаковый в атомах всех элементов.

Этот заряд получил название элементарного заряда. В 1891 году ирландский физик Дж. Стоней предложил для него название электрон [6].

Решающие эксперименты, доказавшие реальность существования электронов, были выполнены английским физиком Дж. Томсоном в 1899 году. Модель атома по
Томсону представляла собой положительно заряженную жидкость, в которой плавают отрицательные электроны. На протяжении 12 лет эта модель представлялась весьма правдоподобной. Но в 1911 году из опытов Резерфорда, сыгравшего большую роль в понимании строения атома, непосредственно вытекает п л а н е т а р н а я модель атома [4]. Основные положения теории атома сформулировал Нильс Бор.

Этот величайший переворот в физике произошел на рубеже ХХ века.

Именно в это время великие принципы классической физики обнаружили свою несостоятельность перед лицом новых фактов. Физики перешли границы новой неведомой области, имя которой - микромир.

Удар по представлениям, ставшим привычными, оказался тем более чувствительным, что в конце ХIХ века даже выдающиеся физики были убеждены в том, что основные законы природы раскрыты, и остается использовать их для объяснения различных явлений и процессов.

Ведь до этого фундаментальные принципы классической механики Ньютона, электродинамики Максвелла и др. разделов физики получали все новые и новые подтверждения своей справедливости.

Никому не приходило в голову, что с уменьшением, к примеру, массы тел или увеличением их скорости законы Ньютона, давно считавшиеся чуть ли не самоочевидными, могут оказаться несостоятельными.

И вот выяснилось, что атомы подвержены разрушению. Странные свойства обнаружил электрон. Его масса выростала со скоростью. Основная характеристика тела - масса, считавшаяся со времен Ньютона неизменной, оказалась зависящей от скорости. А ведь массу было принято рассматривать как меру количества вещества, содержащегося в теле.

Но эти трудности оказались трамплином для новых теорий ХХ века - теории относительности и квантовой механики.

Классическая физика оказалась частным, или, точнее, предельным случаем теории относительности при скоростях, значительно меньших скорости света.

Список литературы

1. Кемп П., Арме К. Введение в биологию. М., Мир, 1986.
2. Большая Советская Энциклопедия в 30 томах. Под ред. ПрохороваА.М., 3 издание, М., Советская энциклопедия, 1970.
3. Мякишев Г.Я. Элементарные частицы. М., Просвещение, 1977.
4. Комаров В.Н. Атеизм и научная картина мира. М., Просвещение, 1979.
5. Физический энциклопедический словарь. М., Советская энциклопедия, 1970.
6. Кабардин О.Ф., Орлов В.А., Шефер Н.И. Факультативный курс физики. М.,
Просвещение, 1979.
7. Спасский Б.И. Физика для философов. М., Московский университет, 1989.
8. Крейчи Мир глазами современной физики. М., Мир, 1974.
9. Кемпфер Путь в современную физику. М., Мир, 1972.