“Физика жєне математика” факультеті



Дата17.04.2016
өлшемі214.77 Kb.
түріЛекция

Қазақстан Республикасы

Білім және ғылым министрлігі
Сырдария” университеті



“Физика жєне математика” факультеті

Жалпы математика жєне физика” кафедрасы



« Физика тарихы » пәні бойынша

050110 – физика мамандыќтарының студенттері үшін


Лекция сабақтарының әдістемелік нұсқауы


Жетісай- 2008 ж

Лекция №1



Тақырыбы: Физиканың ғылым ретінде қалыптасуы.

Жоспары:

  1. Физиканың даму тарихы

  2. Физиканың құрылымы және мазмұны

Физиканың шығу тарихы.

Практикалық теориядан туған ежелгі Вавилон , Мысыр ғылымының теориялық негізі халық арасына тарамады. Ғылым түгелдей діни абыздар қолында болды. Ежелгі грек ғалымдары табиғат құбылыстарын “табиғаттан тысқары күштің” әсерінсіз ақ ғылыми негізінде түсіндіруге ерекше мән берді. Ежелгі грек ғалымдары (Героклит, Анаксимандор, Анаксимен, Фалес т.б.) табиғат негізінен төрт элементтен (от, топырақ, ауа, су) тұрады десе ,Демокрит (б.з.б 5 ғ.). Эпикур (б.з.б. 341-270). Лукреций (б.з.б. 1ғ.) дүниенің ең қарапайым кірпіші одан әрі бөлінбейтін бөлшек – атом деп санады.

Демокрит , Аристотель, Архимед тәрізді ерте дүниедегі ұлы ғалымдардың ғылымға қосқан теңдесі жоқ мол үлес халықтың ғасырлар бойына жинақтаған тәжірибесінен ұштаса келіп, Физиканың ірге тасы болып классикалық механиканың тууына қолайлы жағдай жасады.

15-16 ғасырға дейін физика ғылымы бақылаулар мен тәжірибелік зерттеу жұмыстары кездейсоқ сипатта жүргізіледі. Нақтылы бір мақсатта көздеп жасалған эксперименттік зерттеу жұмыстары аз болды. Эксперименттік тәсіл Физикада тек 17 ғасырдан бастап жүйелі түрде қолданыла бастады. Физиканың дамуындағы бір інші кезең Г. Галилей (эксперименттік тәсілдің негізін қалаған) еңбектерінен басталады. Галилей , Аристотель динамикасының қате қағидаларын бір жолата теріске шығарды. Сөйтіп, динамиканың алғашқы ғылыми негізін қалады (инерция заңын және қозғалыстарды қосуды ашты). Галилей мен Паскальдің еңбектерінде гидростатиканың негізін жасалды.

Физика тарихындағы екініші кезең 19 ғасырдың бір інші 10 жылдығы-нан басталды. 19ғасырда Физикаға бір тұтас ғылыми сипат берген аса маңызды жаңалықтар алынды, теориялдық қортындылар жысалды. Әртүрлі физикалық процестердің бірлігі энергиясының сақталу заңында өз өрнегін тауып айқындалды. Физиканың дамуына химия да елеулі ықпал жасады. 18 ғасырдың аяғында біраз химиялық элементтер ашылды, массасаның сақталу заңы тағайындалды (Ломоносов ,кейінен Лавуальзе). Ал 19 ғ-дың басында ғылыми атомистика қалыптасты.

Физиканың тарихындағы үшінші (қазіргі) кезең 19 ғ-дың соңғы жылдарынан басталады. Бұл кезеңде зат құрылысын, оның микроқұрлымын тереңірек зерттеу қолға алынады. Электрон ашылды, оның әсері мен қасиеттері зерттелді (ДЖ. Том сон, Г. Лоренц)

Физиканың құрылымы:


  • механика

  • молекулалық физика және термодинамика

  • Электр

  • Оптика

  • Атом және ядро физикасы

  • Элементар бөлшектер физикасы

Физиканың мазмұны

  1. Бірінші бөлімде берілген дене немесе затты негізінен материалық нүкте деп альп олардың қозғалыс түрлерін үйренеміз. Одан тыс денелердің өзара әсері. (күш) энергия, жұмыс, уақыт және тербелістермен толқындар туралы мәлімет аламыз.

  2. Екінші бөлімде денені құрап тұратын және физиканың оның қасиеттерін өзінде сақтайтын кішкене бөлшегі болған молекуланың өлшемдерін, жыдамдықтарын, өзара әсер кеүштерін температураларын үйрене отырып, дененің макроскопиялық параметрлерінің өзгерістерін, жылу берілу, ішкі энергия және оларды амалдар қолдануларды көреміз.

  3. Үшінші бөлімде молекуланы құрап тұратын бөлінбейтін бөлшек деп аталатын “атом” және оның электрлену қасиеттерін үйрене отырып токтың пайда болуын, оның айналасындағы өрістер, өріс арқылы ток шығару құбылыстары көріліп, оларды адамзат өмірінде қолдануды үйренеміз.

  4. Төртінші бөлімде жарық табиғат, оның басқару, амалда қолдау тәсілдерін үйренеміз

  5. Бесінші бөлімде атомның құрылымы мен түзілісін үйрене отырып оның энергиясынан пайдалану ядроларды бір түрден екінші түрге түрлендіру тәсілдерімен танысамыз. Олардың энергияларынан пайдалану.

  6. Элементар бөлшектер физикасы бөлімі атомда протон, нейтрон, электрондардан тыс қарапайым немесе элементар бөлшектердің бар екенін үйренеміз. Бұл бөлшектер бізді қоршап тұрған ғарыштан да үздіксіз түрде келіп тұруына көз жеткіземіз. Сонда әліде біз білмеген әлемнің құбылыстарының көп екендігін көз жеткіземіз.

Физика басқа пәндермен байланысы. Физика биология мен, химиямен, математикамен, астрономиямен, информатикамен тікелей байланысты болып, олар бір- бірін толтырып тұрады.



Лекция № 2


Тақырыбы : Астрономия, математика, механиканың пайда болуы.

Жоспар:

  1. Шығыс ғылымының дамуы. Астрономия ғылымының пайда болуы және дамуы.

  2. Механиканың ғылым ретінде дамуы. Европа ғылымының дамуы.

III ғ-да Қытай ғалымы Ма Цзюань құрлықтағы компасты ойлап тапты. Осы уақыттың өзінде арбаның басып өткен жолын өлшейтін аспап ойлап табылады. Қытайлық математиктер да үлкен табыстарға жетті. Чжан Цан бірінші ретті теңдеулер жүйесін әдістерін көрсетеді. Ол теріс сандармен жұмыс орындады. Квадраттық және кубтық түбірлерді есептеп шығару геометриялық типтегі есептерді квадрат теңдеулер құру жолымен шеше білген. Б. э. д. IV ғ. б. э- дың VIII ғ дейін Үндістан да математиктер астрономия, медицина саласында маңызды мәліметтер жинады. Вальшина философиялық мектебінде атомизм идеялары туылады. Үндістандықтар нөмірлеу жүйесінде нөл белгісін енгізді. “Сурья – Сиддханам” кітабында кездеседі. Квадраттық және кубтық түбірлерді есептеу, арифметикалық және геометриялық прогрессияның қосындысын табу, екінші ретті анықталмаған теңдеулерді шешуді білген “Сурья- Сиддханам” кітабында синустар таблицасы көрсетілген. Ариб хатта болса π = 3.1416 деп белгіледі. Ариб хатта жердің шар формасында екендігі, оның өз осіайналасында айналатындығы туралы пікір айтқан. Орта Азия мемлекетінің мәдениетінің дамуында үлкен үлесі бар,б. э-дың IV ғ жасап өткен, Хорезм ғалымдары Мухаммед Бин Хорезми алгебраның жаратушысы, Абу Райхан Беруни 973 – 1048 ж. астроном, географ және минеролог, Абу – Али Ибн Сино 980-1037 ж философ, медик және жаратылыстанушы.


Жоспары:

Лекция № 3


Тақырыбы : Классикалық механиканың пайда болуы.

Жоспар:

  1. Механикалық қозғалыстың Декарт тұрғысында анықтамысы .

  2. Күш ұғымының енгізілуі.

  3. Көлбеу жазықтықтың қозғалысы.

4.Галилей тәжірибелері

Механика ғылым революциясы дәуірінде жаратылыстану тармақтарының арасында ғылыми методологиялық негізінде едәуір дамыды. Табиғаттың механикалық тұрғыда түсінігін Декарт өзінің 1644 ж шыққан “Философия бастамасы ” шығармасында былай деп жазады:

“Материяның барлық түр ауыстыруы оның бөлшектерінің қозғалысына тәуелді. Бүкіл єлемде бір ғана материя өмір сүреді. Материядағы анық ажыралып көрінетін барлық қасиеттер төмендегідей түсіндіріледі. Ол материя бөлектелінеді және барлық бөлектерінде қозғалады, демек түрлі орынға, пішінге келе алады. Оның бөлектерінің қозғалысынан келіп шығады”. 1687 ж. М. Ньютон өзінің натуралдық философиясында Материялық бастамалар шығармасында былай деп жазады : “Табиғат құбылыстарының қалғандарында механиканың бастамасынан келтіріп шығатындай. Неліктен дегенде көп нәрселерді шамалайтындығын бұл құбылыстардың бәрі қандайда бір күштермен байланысты болып дененің бөлшектері сол күштердің әсерінде. Бұл күштердің келіп шығуы әзірге белгісіз, бір- біріне қашықтайды” . Механикада күш ұғымы бірден кіріп келген жоқ.Ежелгі уақытта және орта ғасырларда күшену және жүктер туралы бастапқы түсініктер болған. Рычактың іс- әрекеті кіші жүктің әсер етіп үлкен жүктің кедергісін басып өту болған.

Леонардо До - Винчи механизмдердегі жіптердің тартылуын сызып, күштің геометриялық көрінісін бейнелеу идеясына жақындап келеді. Иілетін рычаг тұрақтылығы мәселесін жалпы түрде Гвидо Увалди (1545-1807) шешті. Статиканың дамуындағы кейінгі қадамды голланд ғалымы Симон Стевин (1548-1620) жасайды, ол денелердің көлбеу жазықтықтағы тұрақтылық мәселесін қарастырады. Стевин блоктың механизмде күштегі ұтыс жолдағы ұтысты береді деп айтады. Статистика мәселелерін тағыда Галилей қарастырды.Көлбеу жазықтық Галилей ізденулерінде өте зор роль ойнайды. Ол өзінің түсу заңдылықтарын ашқанда және маятник теориясын істеп шыққан кезде тексеруге пайдаланады.

Сонымен Галилей механикада төмендегі тәжірибелерге жетеді:


  1. Инерция заңын ашады, бірақта ол оның толық және анық анықтамасын бермейді.

  2. Қозғалыстың суперпозиция принципін ашады, жылдамдыќтыњ паралеллограмм ережесін қорытады. Горизонталь лақтырылған дененің траекториясын табады .

  3. заңдылығын ашады.

  4. Механикалық процестердің салыстырмалы принципін қорытады.

  5. Айнымалы маятниктің қозғалыс теория негіздерін және к. ж-ң бойынша қозғалыс теориясын қарастырып шығады .

1641 – 1648 ж Галилей шәкірті Торичелли горизонтқа бұрышпен лақтырылған қозғалыс мәселесін қарастырады да, қозғалыс траекториясына жаңаша құру әдісін береді. Ең ұзақ ұшуды анықтау шартын анықтайды. Бірдей шамадағы өту сызығы Бірақ барлық бағыттағы жылдамдыќтар үшін парабола болатындығын анықтады.

Лекция № 4



Тақырыбы: Геометриялық және теориялық оптиканың пайда болуы.

Жоспар:

  1. Геометриялық оптиканың пайда болуы.

  2. Теориялық оптиканың пайда болуы.

Оптиканың даму тарихы ғылыми революция кезеңінде ғылымның дамуына үлкен әсер етті. Көзілдірік ойлап табылғаннан соң, қандайда бір уақыт өткеннен кейін, ұзақты көретін трубаның да ойлап табылуы анық еді.

XVII ғасырдың 1- ші жартысында шығармалардың бірінде былай дейді. Егер кезектеп қойылған екі линзаға қарайтын болсаңыз барлық зат жақындап көрінетін болатын екен. Дәл осындай пікірлер Италяндық ғалым Партаның (1545- 1615 ж) “Натуралдық магия” шығармасында кездеседі. XVII ғасырдың басында голланддық шеберлер трубаны да, микроскопты да білетін. Мысалы: Франкурт ярмаркасында 1608 ж труба сатылады. Галилейдің айтуы бойынша кездейсоқ түрде голланд көз шебері жағынан табылған деп айтады. Ал өзі логикалық жолмен былай тұжырымға келді. Трубаның объективі дөңес линзадан, ал окялары ойыс линзадан тұрады. Мынадай турбамен Галилей алғашқы астрономиялық күзетулер алып барды. Бұларды “жұлдыздар туралы жорамал” шығармасында жазады (1610).

Кеплердің 1611 ж “Диоптрик” кітабында екі жақтама дөңес линзалы телескопта сәулелердің жолы сызып көрсетілген.
Лекция 5

Тақырыбы: Табиғаттағы механикалық энергияның қоланылуының бастауы.

Жоспар:

1.Саќталу зањдарыныњ ашылуы.

2.Энергияныњ саќталу зањдарын ќолдану.

Энергияның сақталу және түрлену заңдылықтарын қазіргі заман жаратылыстану ғылымында маңызды заңдылықтар болып есептеледі. Ол диалектикалық матерализмнің материямен қозғалысын жойылмайтындығын және өздігінен пайда болмайтындығын көрсетеді.Бұл заңның берілуі белгілі болды. Барлық түрдегі энергиялардың қосындысы тұйық жүйеде тұрақты шамаға тең болады. Ежелгі гректер сақталу идеясын былай деп береді:” жоқтан бар болмайды”. Бұл жоғары деңгейлі идея өз әсерін біртіндеп кеңінен жайа бастады. Оның даму процесінде жаратылыстануға массаның сақталуы, қозғалыс мөлшері ал XXI ғ энергияның сақталу және түрлену заңдылықтары ашылды. Осы кезеңде берілген заңдылықтың пайда болуына жеткілікті жағдайлар жеткілікті болған еді. Энергияның сақталу және түрлену заңына ашылуына негізгі түрткілердің бірі болып, Бу технологиясы және онымен байланысты болған теориялық жұмыстар еді. Бу машинасы ойлап табылған соң оның транспортта қолдануға әрекет бастады. Алғашқыда 1736 жылы бу қайығынан патенті алынды.(Румьс). Ал 1807 жылы Америкадағы Гудзон өзенінде Фултьтонның “Клермонт” атты алғашқы пароходы жүзе бастады. Шветтік Эриксонның винтті пароходтары, 1839 жылдан бастап дөңгелекті пароходты буды пайдалануы арќылы шешіле бастады. 1970 жылы алғашқы бу машинасы өте қиын басқарылатын болып, апатқа ұшырады. Алғашқы паровоз Треветик жағынан құрылып , тегіс рельсті жолда жүгізілді.Алғашқы теміржол линиясы Англияда 1825 жылда пайда болды. Бұнда Стефенсон паровозынан тыс атпен жүретін вагондар да жүре бастады. 1830 жылда Манчестермен Ливерпуль арасында теміржол құрылып бітті. Онда жүрген паровоздың жылдамдығы сағатына 35 км-ге жетті.



Лекция 6

Тақырыбы: Термодинамикада, электродинамикада классикалық физиканың дамуы.

Жоспар:

  1. Жылулық құбылыстарын зерттеуде термодинамиканың дамуындағы ролі.

  2. Электродинамикада классикалық физиканың дамуы.

Бу машиналарының дамуы, ал одан соң параходтар және паровоздың қолданылуы булар және газдардың термодинамикалық қасиетіне қызығу арта түсті. Гей- Люсссак, Джоуль газдардың бос кеңістікте кеңейту тәжрибелерін өткізе отырып идеал газдың жылулық күйі өзгермейтіндігін анықтады. Дальтон 1802 жылы газдарды тез қоюластырғанда олардың қызуы жєне суығандығын байқайды. 1808 жылы Пуассон газдың серпімділігімен көлемі арасындағы байланысты адиабаталық сығылу және кеңеюді анықтады. Ал Лаплас дыбыс көлемін Ньютон формуласында Пуассон коэффиценті мен алынған квадрат түбірді кµбейтіп табады. Пуассон коэффиценті тұрақты қысым және газдардың меншікті сиымдылықтарының қатынасы ретінде анықталады.

Дамып бара жатқан жылу техникасы үшін жылу ұзату мәселесі маңызды екендігі көрінеді. Петербургтік академик Рихман 1750-1751 жылдары жылу ұзату бойынша зерттеу жұмыстарын алып барып, осы саланың негізін қалаушы болып табылады. Рихман қорытындылары 1784 жылы құрылған жылу ұзатуды демонстрациялаушы прибордың құраушысы болып табылады. Рихман және Эмергауз пікірлеріндегі айырмашылықтар себебін Пруе (1768-1830) өзінің жылудың аналитикалық теориясы деп аталатын «классикалық зерттеу» шығармасында жылу ұзату үш платформамен шартталатындығын анықтайды.

Жылу жылдамдық ішкі жылу өткізгіштік және сыртқы ортаға жылу беру. Прус жылу ұзатудың диференциалдық теңдеуін жазады және оны шексіз ұзын призма, шар, конус және кубтар үшін есептер шығарады. Прус жұмыстары жылу ағыны идеясында, демек жылу шығу концепциясы негізінде құрылады.

Осы негізде жазылған француз әскери инжинері Сади Карно (1796-1832) өзінің µрт күшінің қозғалысы туралы пікірлер шығармасында көрінеді. Бұл термодинамиканың бастамасы еді. Өндірістік төңкеріс кезінде физикада макроскопиялық құбылыстарды зерттеу кеңінен алып барылды. Механикалық құбылыстың тарапына физиканың ерекше бір бөлімі болып акустика енді. Газдар туралы оқу, жылулық құбылыстарының маңызды заңдылықтары ашылып тасталды. Оптикада толқындық позиция үстемділігі көрінеді, галванизм және электромагнизмнің ашылуы физиканы байытатын ерекше маңызды жаңалықтар болып табылады.


Лекция 7

Тақырыбы: Жылу энегиясын қолданудың бастауы.

Жоспары:

1. Бу күшінен пайдаланылған құрылымдардың дамуы мен оны пайдалану.

2.Бу двигателдерініњ ПЄК –ініњ асуы.

Машина өндірісінің көтерілуі және дамуында маңызды роль энергетика және машина өнеркәсібіне берілді. Универсал двигатель туралы қойылған мәселе бу энергетикасының дамуындағы негізгі бағыттары болған, өзара байлыаныстағы екі мәселе қарастырылды.

Бу күшімен жұмыс істейтін құрылмаларды бірлік қуатын асырту және олардың тиімділік жолдарын іздестірілді.

Бу күшінен пайдаланылған құрылымдардың дамуы мен оның пайдалану салалары анық көріне бастайды. XIX ғасырдың орталарында бу күшінен пайдаланылған құрылмалардың арнайы топтары ажырала бастайды.

Бу двигателдерінің бастамасы болған су көтерілген құрылмаларының дамуы артты. Осы құрылмалардың ПӘК 6,5% дейін жетті және төмендегі шамалар мен көрсетті. Поршеннің жүру жолы 3, 45 м цилиндр диаметрі 3,66 м, цилиндрден ең үлкен салмағы 22 тоннаға дейін, ең терең су көтеру биікте 650 м. Бұл құрлықтық ПӘК- і 8% дейін жетті.

Лекция 8

Тақырыбы: Материяның кинетикалық теориясы.

Жоспары:

1.


2.

Физикалық ғылымның дамуында жаңа кезең Фарадейдің электромагниттік индукция құбылысын ашуымен басталады. 1832ж 12 март күні өзінің “Корольдік қоғамдағы архивтерді сақтауы үшін арналған жаңа көзқарастар “деп жазылған конвертінде өзінің жаңалығын жариялайды. Бұл конверт 1832 ж ашылады. Сонымен осы күн адамзат үшін электромагниттік толқындардың болуы туралы идеяға келуінше басталады. Осы санадан радионың ашылуы да басталады. Фарадей жаңалығы физикадағы жаңа обьектілердің физикалық өріс ұғымын енгізеді. Электромагниттік индукция құбылысын зерттеу және оны ары қарай дамыту физик, Петербург академиясының мүшесі Эмиль Христианович Ленц жалғастырады. Ленц өзінің ізденулерінде төмендегі қорытынды заңға келеді.



  1. Сымның галваник токпен сызуы кедергісіне тура пропорционал болады.

  2. Сымның галваник токпен қызуы, осы қызуды орындайтын токтың қызуына тура пропорционал.

Джоуль – Ленц заңы энергияның сақталу заңын орнатылуында маңызды роль атқарады. Электромагниттік индукция құбылысын Фарадей мен бір уақытта америкалық ғалым физик Джон Генри де күзетеді. Генри алғашқы рет (1832) өздік индукция құбылысын күзетеді, сондықтанда өздік индукция өлшем бірлігі “Генри” атағын алады. Ғасыр аяғы физиканы төмендегі жаңалықтарға алып келеді. Теорияның физикадағы табыстар физиктердің єлемнің механикалық көрінісіне негіз болып қалатын жарықтың толқындық теориясы және жылудың механикалық теориясы болады.
Лекция 9

Тақырыбы: Єлемнің механикалық және электромагниттік көрінісі.

Жоспар:

1.


Жарықтың электромагниттік көрінісі физикалық эфир шекаралардың кеңейтуі осы физикалар және “қарапайым материя” арасындағы байланысты орнату керек болды. Бұл мәселенің маңызды бөлігі 1881 жылы көрінді. Осы жылы америкалық физик А. Майкельсон Максвеллдің эфирдің жер қозғалысына әсері туралы айтқан пікірді негізделіп өз тәжірибесінде мұндай әсердің жоқ екендігін дәлелдеді. Осы жылы Д. Д. Томсон массаның өрістік теориясы бастамасын береді. Ол зарядталған шар өзінің электромагниттік өрісі әсерінде қозғалыс жылдамдыѓына тәуелді болған “электромагниттік массаға” да ие болады. Бұл масса шардың макроскопиялық өлшемдеріне қарағанда өте кіші мән болады. Дәл сол Томсонның ашқан электрондары зарядталған микробөлшектер болып есептеледі. Осылардың жәрдемінде электромагниттік инерцияның әсерін табу мүмкін болдып қалады. Кейінректе электрондар радиоактивтік әсерлену құрамына кіретіндігін және XX ғасырдың басында В. Кауфманның өткізген тәжірибелерде олар электромагниттік массаға ие болатынын көреді. Г. А. Лоренц электромагниттік масса теориясын береді және сонымен бірге єлемнің электромагниттік көрінісі деген жаңа анықтама берді.

Сонымен правишаның жаңа қойылуы басталды. Электрдің механикаға емес, ал керісінше механиканың электрге келтіру проблемасы туылды. Бұл көзқарас “физикадағы кризис” болып белгіленеді, бұл үйреншікті механикалық көз қарасты түбінен өзгертіп жіберді. Бұған қосымша жұмбақты болған радиоактивтік құбылысты энергияның сақталу заңына қарама- қарсы болған түсініктерге келіп қосылды. Сонымен физыка XX ғасырға механикалық көзқарастың кризиске ұшырауынан келіп кірді.


Лекция 10

Тақырыбы: Атомдық және электрондық физиканың пайда болуы.

Жоспар:

1.

Майкельсон тәжірибелері қозғалмас эфир көзқарасын жоққа шығарды. Осы белгімен физика XX ғасырға аяқ басады. Физикадағы революциялық жаңалықтар физиканы түптен өзгертіп жіберді. XX ғасыр басталған физикадағы өзгерістер тек ғылымды ғана емес, қазіргі заман техникасында да өзгерістерге алып келіп соқты. Бұл революция электронның ашылуы және соңында салыстырмалы теориямен тығыз байланысты еді. Сонымен физикада кеңістік туралы, уақыт, масса, механиканың негізгі заңдары, химиялық элементтің түрленуі арқылы жаңа элементтер енді.



Эйнштейннің (1905-1917) жарықтың кванттық гипотезасы, атомның ядролық құрылымының ашылуы (Резерфорд 1911 ж), кванттық теорияның Резерфордтың атомдық моделіне қолданылуы (Бор 1913 ж, Зоммерфельд 1915 ж) физикадағы кризисті барынша тереңдетеді. Радиотехникадағы дамудың басталу кезеңі 1914 – 1918 ж ж соғыс кезіне тура келген жаңа үш электродты электрондық лампасы электр тербелістерінің генераторы электронды радиотехниканың бастамасына негіз жасайды. 1918 - 1945 ж аралығы ғылыми техникалық революцияның бірінші фазасы кезеңіне тура келеді. Ядролық реакцияның ашылуы, физикалық эксперимент және радиотехникаға, вакуумдық электрондық теорияныњ кеңінен енуі кванттық теориядағы қарама – қарсылықтар кванттық механиканы құрудың аяқталуына алып келді. (1924 – 1929 ж ж) Нейтронның ашылуы, жасанды радиоактивтік бірінші үдеткіштердің құрылуы, уранның ыдырауы, және тағы да атом энергиясының ашылуымен кезеңнің екінші этапында үлкен оқиғалар болды. Бұл маңызды жаңалықтардың XIX ғ аяғында ашылуы ғажайып болғанымен єлем жаңа ғылыми революция табалдырығында тұрғанын сезген жоқ еді. Оның көлемі және салалары XVI - XVII ғ бірінші ғылыми революция көлемінен айырмашылыѓы үлкен болатын. Атомистикалық пікір осы күйі қала ма, не басқа жаңа идеялар үстемдікке ие бола ма деген ойлар, екі бағыт - энергетикалық және механикалық тұрғыдағы пікірлер ХХ ғасырда қандай болады деген сұрақтар қояды. XIX ғасыр физикасы оптикалық және электр өлшеуіш техниканы, ұзындық және техникалық өлшеулердің техникасын жаратты. Кең көлемді және оның спектроскопиялық мәліметтер жиналды, көп томды физикалық және химиялық тұрақтылар (const - лар) кестелерін құрылды, механикалық, жылулық, жарықтыќ және электромагниттік құбылыстар заңдылықтарын орнатты, физикалық теориялық әдістерін құрды.

Лекция 11

Тақырыбы: Салыстырмалық теориясы. Кванттық механиканың пайда болуы.

Жоспар:

  1. Кеңістік және уақытқа көзқарастың өзгеруі.

  2. А. Эйнштейн. Салыстырмалық теориясы.

  3. Кванттық механиканың пайда болуы.

Ньютон материяға байланысты болмаған материялдық заттарға тәуелсіз, және салыстырмалы емес біртекті және изотропты абсолют кеңістік бар деп есептелінеді. Дененің қозғалысы бұл кеңістікке қатысты абсолют кеңістік қозғалмас деп есептелінеді. Бұл кеңістік эвклидтік және еркін материялдық нүкте ол жерде бірқалыпты және түзу сызық бойымен қозғалады. Практикада болса біз салыстырмалы қозғалысты қараймыз, санақ жүйесі ретінде кез - келген қозғалысты алсақ болады. Күн жүйесінде ауырлық центрі болған санақ жүйесін қозғалмас жұлдыздарға бағытталған өздерімен санақ жүйесін Эйнштейін галилейлік деп атауға ұсынды. Бұл жүйеге қатысты инерция заңы жеткілікті анықтықпен орындалады. Еркін нүкте бірқалыпты және түзу сызық бойымен қозғалады. Галилейлік жүйе сондықтан да инерциялды есептеледі. Ньютонның абсолют кеңістігі толқындық оптика тұжырымдарымен материялдық формаға енеді, барлық жерге енетін єлемдік эфирмен бірлесіп кетеді.

1895 жылы баяу қимылдайтын ортада электроникалық және оптикалық құбылыстардың теориясы Гендрик, Антон, Лоренц (1853 – 1928 жж) істеп шығарды. “Баяу” қозғалыс критериі болып қатынас алынады. Лоренц эфир қозғалмас, сондықтан да бұл эфирге қатысты абсолют қозғалыс туралы айтсақ та болады. Сондықтан түрлі сан жүйелері бір – біріне қатысты тең құқықты емес. Олар эфирге қатысты түрлі жылдамдыќпен қозғалады.

1904 ж Лоренц өзінің “Жарық жылдамдыѓынан кіші болған жылдамдыќпен қозғалатын жүйедегі электромагниттік құбылыстар” жұмысында Максвелл теңдеулері, демек жарықтың барлық санақ жүйесіндегі таралу заңдылықтары инвариантты болып қалады, егер кординаталармен түрлендіру формулалары мен анықталса,



Желісі 1905ж француз математигі және астрономигі А. Пуанкаре (1854 – 1912жж) өзінің “Электрондық динамика туралы” жұмысында шығарды. Бұл жерде Пуанкаре салыстырмалы постулатыњ принципін жалпылап айтып өтеді және Лоренцттік түрлендіру группасын қарастырады. Сол 1905жылы жас физик А. Эйнштейн (1879 – 1955 жж) өзінің “Ќозғалыстағы дененің электродинамикасына” деген мақаласында бұл проблеманы өте оңай және қарапайым түрде баяндап берді.


Лекция 12

Тақырыбы: Элементар бөлшектерді ашылуы.

Жоспар:

1.Ядролық физикалық дамуы

2.Элементар бөлшектерді ашылуы.

Бірінші дүние жүзілік соѓыс ядролық физикалық дамуына үлкен кедергі жасады. Д. Д. Томсон және оның шәкірті Ф. Астальдыњ Кембриждегі Кавендиш лабораториясында басталған маңызды зерттеулері тоқтап қалды. Соғыстан соң бұл жағдай күрт өзгерді. 1919 жылы Кавендиш лабораториясына Резерфордтың келуімен дүниеге әйгілі зерттеулер , атомның ядролық құрылымының ашылуына алып келді. Ол өзінің әйгілі тәжірибелері негізінде бірінші ядролық реакцияны өткізді. Резерфорд приборға өздігінен диаметрі 3см болған трубаны осындай түрде алады. Бұл трубаның ішінде құрылған газ және альфа бөлшектерінің Р- көзі бар. Трубка жұқа күміс қабатпен қапталған тесігі бар болады.Осы тесіктен 1,3 мм қашықтықта алтын күкіртті цинктен істелінген экран орнатылады. Бұл экранда арнайы микроскоп арқылы сцилтиляция түзетіледі. Препарат арқылы шығарылатын альфа бөлшектер жүгіру аралығы арада 7см болады.Егер трубканы сутегімен толтыратын болсақ, сцинтиляция күрт көтеріледі.Сцинтиляция ұстап қалатын экранда жүгіру қашықтығы 30 см дейін жетеді. Резерфорд бұл фактті сутегі ядроларын альфа бөлшектерімен соқтығысқандағы үдеуден келіп шығады деген пікір білдірді. Егер сутегі орнына құрытылған оттегі қойсақ сцинтиляция жүрмейді.



Лекция 13

Тақырыбы: Сериялық және ағымдағы өндірісті автоматтандырудың

басталуы.

Жоспары:

1. Ағымдағы өндірісті автоматтандырудың басталуы.

2. Сериялық өндірісті автоматтандырудың басталуы.

XIX ғасыр аяғында машина өндірісінде жалпы ағымды өндіріс проблемасынан келіп шыға бастады. Ең өндірісте қиын болмаған өнімдер (бөтелке, консервалар т. б.) ағымды өндіріске қойылды, соңынан барып күрделі өнімдер болған техникалық негіздегі дербес жағдайда Форд компаниясының ХХ ғасырдың басындағы арзан автомобилдің жалпылай ағымдық өндірістің электірлендірілуі өндірістік қасиеттерді автоматтандыру үшін алғашқы қадамдар болды.

Электрлік ұзатудың механикалық әдістерін электр мен ауыстыру транмиссияны қарапайым бөліктерге бөлу арқылы жетеді. Электродвигательдерінен қозғалысқа келетін біртекті станоктар осы ұзату арқылы бір – біріне қосылады. Машина өндірісінде жалпы әдістермен осы ағымдық әдіс негіз болып қолданылады.Ағымдық әдіс мануфактуралық өндірістегі қол өндірісінен басталған еңбектің операциялық түрлері бойынша берілудің жоғарғы формасы болып есептеледі.

Бұл әдісте өнім және оның құраушылары тізбекті операция бойынша бөлініп, арнайы өндірістік ағымы бір станоктан екінші станокқа, бір жұмысшыдан екінші жұмысшыға конвейер арқылы технологиялық циклдің әрбір бөлшегі немесе өнімін өңдеп шығуға арналған жылдамдыќпен өтіп барады.


Лекция 14

Тақырыбы: Ядролық энергияның ашылуы және адамзаттың ғарышты

игеруінің басталуы.

Жоспары:

1. Ядролық энергияның ашылуы

2. Адамзаттың ғарышты игеруінің басталуы.

1919 жылы Кембриждің Кавендиш лабораториясында Д. Д. Томсон шәкірті Френцисс Астон алғашқы ядролық реакцияны жүргізіп, ядролық физика дамуына үлкен үлес қосты. 1930 жылы Германияда В. Вотей Веккер Берелейді альфа бөлшектерімен атқылап береллидің өзінен үлкен энергиялы альфа сәулелерін шығаратынын анықтады. 1922 жылы Резерфорд ядроның әрі қарай зерттеуде үлкен энергиядағы бөлшектер бар екенін көре білді (альфа бөлшектердің энергиясы 1 –7 мәв ие). Резерфорд бұл энергиядан 10 есе үлкен энергиялы снарядтар туралы мақсат етті. Физиктер өз алдарына осы жолды орындау үшін зарядталған бөлшектерді шапшаңдататын құрылғылар - үдеткіштер құрастыра бастады.

Алғашқы үдеткіштердің бірі болып Швейцариялық Гренахер 1920 жылы Кокрофт және Альтон істеп шығарған коспапты үдеткіштер болды. Кокрофт және Альтон 380 мың электрон вольтты протондарды алады. Бұл үдеткіш Кембрижде Резерфорд лабараториясында орнатылады.

1931 жылы Ван-дер-граф АЌШ- та потенциялы 1,5 мв болған электростатистикалық үдеткіш құрады. Бұл үдеткіштің кемшілігі болып оның ұзындығы Лоуд Лоуренц жєне Эдельфуен жоғары жүйелікті үдеткіш өрісін магнит өрісінде айналмалы қозғалып жүрген бөлшектерге қолдануды ұсынады . Бұл типтегі бірінші прибор циклотрон 1931 жылы Лоуренц және Айбнгстан жанынан құрылған еді. 1942 жылдың 2 декабрінде Чикагода Эферли басшылығында алғашқы ядролық реактор іске қосылды. Оның қуаты 0,5 Вт болды. Ал 12 Декабрьде оның қуаты 200 Вт қа жетті. 1944 жылы Хемфорт атомдық заводтарында реакторлық жұмысқа қосылды. Атом энергиясы соғыс жағдайында пайдба болды және соғыс мақсаттарында қолданылды. 1945 жылы 16 июль Аламогорда авия базасында таңғы сағат 530 да алғашқы атомдық жарылыс өткізілді. Ал 1945 жылы Жапон қаласы Хиросимаға алғашқы атомды бомба тасталды.



Лекция 15
Тақырыбы:Қазіргі заман физикасының техникамен және басқа табиғаттану ғылымдарымен байланысы.

Жоспары:

1. Физика техникалыќ мәселелерді шешу барысында дамуы.



2. Физиканың жаратылыстану ғылымдарында кеңінен қолданылуы.

Ғылымның бүгінгі таңдағы кезеңі олардың өзара байланысының әлдеқайда күшейіп, бір-бірімен араласуының едәуір үдей түскендігімен сипатталады. Мысалы: соңғы кезде Физиканың, математиканың, биологияның, психологияның, химияның, радиоэлектрониканың, сондай-ақ тірі организмдерді зерттейтін ғылымдардың мәліметтерін пайдаланатын бионика пайда болды. Әсіресе физика математика ғылымымен тығыз байланысты,

Физика техникалыќ мәселелерді шешу барысында дамиды, жетіледі. Техника физиканың алдына өзі мұқтаж болып отырған мәселелерді көлденең тартып, оның дамуына ықпал жасайды. Техника сонымен бірге физиканы приборлармен, аса күрделі қондырғылармен жабдықтайды. Ал физиканың жетістіктері техниканың әртүрлі саласына ене отырып, олардың теориялық негізін байытады, онан әрі дами түсуіне, жетілуіне ықпал етеді.

Физиканың зерттеу тәсілдері барлық жаратылыстану ғылымдарында кеңінен қолданылуда. Электрондық микроскоптар жеке молекулаларды бақылауға мүмкіндік жасады. Рентгендік анализ заттың атомдық құрылысы мен кристалдық құрылысын тексеруге қолданылады. Спектрлік анализ геология мен анорганикалық химиядағы ең тиімді тәсілдердің біріне айналды. Масспектрограф атомдар мен молекулалардың массасын аса үлкен дәлдікпен өлшейді. Радиотехниакалық және осцилографиялық тәсілдер секундтің миллиондық, тіпті миллиардтық үлесі ішінде өтетін процестерді бақылауға мүмкіндік береді. Радиоактивтігі изотоптардың көмегімен химиялық элементтердің, тіпті жеке атомның қозғалысын бақылауға болады.



Қазіргі кезде бүкіл табиғат тану ғылымдарының арасында да физиканың маңызы арта түсуде. Салыстырмалық теориясы мен ядролық физика астрономияның күрделі бөлімі астрофизиканың қауырт дамуына әсер етті. Ал астрофизикада алынған нәтижелер физикаға жаңа сипат беріп отыр. Кванттық теория химиялық реакциялар жайындағы ілімнің негізіне алынады. (қ. Кванттық химия). Физиканың биологияға да ықпалы артуда. Осыған орай биофизика өз алдына дербес ғылым ретінде қалыптасады.

Физика Египет пен Вавилон ескерткіштерінен бастап атом электр станциясына, лазерлерге, космостық ұшу сапарының жүзеге асуына дейінгі дәуірді қамтитын ұзақ жолды жүріп өтті. Осы жол үстінде ол қалыптасты, дамыды, жетілді. Қазіргі физика ғылымдарының техникалық процестің дамуында жетекші қызмет атқаратын, тамырын кең жайған, сан салалы ғылым.
Каталог: CDO -> OBSOJ
OBSOJ -> Білім және ғылым министрлігі
OBSOJ -> Қазақстан Республикасы Білім және ғылым министрлігі
OBSOJ -> Қазақстан Республикасы Білім және ғылым министрлігі
OBSOJ -> 1 обсөж тақырып: Әдеби тілдің жалпыхалықтық тілмен арақатынасы
OBSOJ -> Қазақстан Республикасы Білім және ғылым министрлігі
OBSOJ -> ²àçàºñòàí Ðåñïóáëèêàñû Áiëiì æ¸íå ¹ûëûì ìèíèñòðëiãi “Ñûðäàðèÿ” óíèâåðñèòåòi
OBSOJ -> Сабақ барысында берілген ақпараттарды белсенді қабылдау
OBSOJ -> «Мәдениеттану» пәнінен СӨЖ сабақтарының
OBSOJ -> Сабақ барысында берілген ақпараттарды белсенді қабылдау


Достарыңызбен бөлісу:


©netref.ru 2019
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет