⚛️💜💜💜💜💜💜💜
   💜💜💜💜💜💜💜💜
   🌟💜💜💜💜💜💜🌟
      XIX век: продолжение
⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️
⚛️ XIX век:
Ядерная и атомная физика
Мы плавно подходим к великим открытиям, которые начинаются в 19 веке — атомная и ядерная физика начинают открываться миру! Но для начала немного вернёмся в электричество — чтобы связать атомную гипотезу с электрическими явлениями, Берцелиус и Фарадей предположили, что имеются два типа атомов, с положительными и отрицательными зарядами. Из этого следовало существование наименьшего электрического заряда. Стоуни в 1874 году предложил термин "электрон" и дал неплохую оценку его заряда. Ещё раньше, в 1858 году, при исследовании электрического разряда в газе были открыты катодные лучи. После долгих дискуссий учёные пришли к выводу, что это и есть поток электронов. А потом, в 1897 году, Дж. Дж. Томсон измерил отношение заряд/масса для катодных лучей и доказал, что оно не зависит от материала катода и других условий опыта — значит, дело в чем-то другом. Предположив, что заряд электрона совпадает с уже известным зарядом иона водорода, Томсон получил оценку массы электрона. К огромному удивлению, она оказалась во много раз меньше массы атома водорода, поэтому гипотезу Берцелиуса и Фарадея пришлось отвергнуть. Томсон также показал, что частицы, излучаемые при фотоэффекте, имеют такое же отношение заряд/масса и, очевидно, тоже являются электронами. Экспериментально определить заряд и массу электрона удалось в 1910 году Роберту Милликену в ходе опыта.
Важнейшими в области атомной и ядерной физики стали открытие Вильгельмом Рентгеном в 1895 году рентгеновских лучей и открытие Анри Беккерелем в 1896 году радиоактивности урана. Правда, волновая природа рентгеновских лучей была окончательно доказана только в 1925 году, но предполагалась многими и ранее. А вот радиоактивность поставила физиков в тупик и подверглась активному исследованию. Вскоре были открыты радий, торий и другие активные элементы, а также неоднородность излучения: альфа- и бета-лучи открыл Резерфорд в 1899, а гамма-лучи — Виллар в 1900. Природа бета-лучей стала ясна сразу, когда Беккерель измерил их отношение заряд/масса — оно совпало с таковым для электрона. Природу альфа-частиц выяснил Резерфорд в ходе своего вошедшего в учебники опыта только в 1909 году. Большие споры вызывал вопрос о том, что является источником энергии радиоактивного излучения. В 1902 году Резерфорд и Содди сделали вывод, что "радиоактивность есть атомное явление, сопровождаемое химическими изменениями", а в 1903 году они открыли экспоненциальный закон распада радиоактивного атома, оценили внутриатомную энергию как неизмеримо превышающую любую химическую, и выдвинули гипотезу, что именно она является источником энергии Солнца. Одновременно Резерфорд, Уильям Рамзай и Содди обнаружили первые превращения элементов (радона в гелий), а Дж. Дж. Томсон дал первое обоснование периодической системе элементов с позиций электронной теории.
Вот такой вот резкий скачок в науке!
⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️
⚛️ XIX век: прочее
Поговорим теперь об оставшихся, ещё не упомянутых достижениях 19 века!
В 1821 году Анри Навье вывел основную систему уравнений теории упругости, заменив одномерный закон Гука на универсальный закон трёхмерных деформаций изотропных упругих тел. Его работы были усовершенствованы Коши, который снял ограничение изотропности. Уильям Гамильтон в 1834-1835 годах опубликовал вариационный принцип, который впоследствии стал применяться в самых разных областях физики.
Что касается оптики — в 1842 году австрийский физик Доплер обнаружил изменение частоты и длины волны, испускаемых движущимся источником. А главным событием в оптике стало открытие спектрального анализа в 1859 году. Оба достижения стали важнейшими инструментами науки, особенно в астрофизике. В середине века появилось ещё одно важное изобретение — фотография.
На этом мы и закончили разбирать 19 век! Огромнейшее количество открытий в нём был совершено огромнейшим количеством великих учёных. Славный был век, великий.
⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️
⚛️ ПРОДОЛЖЕНИЕ ТЫК ⚛️

❨⚛️❩ #тейк !

— ВОТ ВОТ!!!Я сделала зарисовку «какой именно вижу физику» хз,для меня физику не фиолетовая.Она всегда была такой…«заряженной» чтоли?Кстати математику вижу тоже таких оттенков!

Не знаю почему но для меня с самого начала физика и математика буквально не имеют разницы,да я знаю что физика и математика имеют различия но если углубится но все в конце концов прижмется в кучок чисел

🪞: ЭТО. ОЧЕНЬ. ОЧЕНЬ КРУТО ПРЯМ ВАУУУ🎼
⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️
❨⚛️❩ @physicsconf | @phizicbot

#вашетворчество

🪞: переносится на завтра, то же время!🌟
#щп

⚙️ Для улучшения скоростных показателей полотно велотрека на вираже делают наклонным. На вираже радиусом R полотно расположено под углом α к горизонту. С какой максимальной скоростью υ можно проехать этот вираж? Коэффициент трения покоя колес о полотно велотрека равен μ. Силу сопротивления движению велосипедиста не учитывать.

*Эту задачу оставим без викторины. Ответ достаточно сложный для неё. При желании вы можете посмотреть решение задачи в комментариях.

⚙️ Плоский склон холма образует угол α = 30° с горизонтом. Мяч, брошенный с поверхности склона в горизонтальном направлении "вниз" по склону, через τ = 0,5 с движется со скоростью υ₁ = 13 м/с, ускорение свободного падения g = 10 м/с². Найдите начальную скорость υ₀ мяча. Силу сопротивления воздуха считать пренебрежительно малой.

⚛️💜💜💜💜💜💜💜
   💜💜💜💜💜💜💜💜
   🌟💜💜💜💜💜💜🌟
⚛️⚛️⚛️ XX век
⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️
⚛️ XX век: предисловие
И вот наконец мы подходим к самому интересному — 20 век, век великих открытий! Начнём с того, что это, пожалуй, самый переворотный век в истории физики. Начали возникать противоречия между старыми моделями и опытными данными. Теория Максвелла не вписывалась в уже устоявшиеся модели, скорость света, как оказалось, не зависит от системы отсчёта, было невозможно описать такие явления, как фотоэффект и спектры излучения. Наконец, новые явления, обнаруженные в конце 19 века — радиоактивность, электрон, рентгеновские лучи — не были теоретически объяснены, потому что это не поддавалось уже устоявшейся логике. «Это целый мир, о существовании которого никто не подозревал» — говорил в 1900 году Пуанкаре. Для объяснения всего вышеперечисленного нужно было пересмотреть всю физику. Этой проблемой и занимались физики 20 века.
⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️
⚛️ XX век: Теория Относительности
и революция Альберта Эйнштейна
В конце 19 века учёные начали проводить эксперименты с целью подтвердить или опровергнуть существование эфира. Результаты были отрицательными и из раза в раз показывали, что эфира не существует. Но физики не сдавались и пытались как-то перекроить всё так, чтобы показать, что всё-таки эфир существует. К примеру, в 1892 году Гендрик Лоренц и Джордж Фицджеральд независимо друг от друга предположили, что эфир неподвижен, а длина любого тела сокращается в направлении его движения. Такое "лоренцево сокращение" должно было привести к эффекту двойного лучепреломления во всех движущихся прозрачных телах, однако опыты опровергли существование подобного эффекта. Тогда Лоренц изменил свою гипотезу: сокращаются не сами тела, а входящие в них электроны, причём во всех направлениях, но в направлении движения сокращение больше. Лоренц не смог объяснить, отчего величина сокращения в точности такая, чтобы скомпенсировать "эфирный ветер". Таким образом, эта гипотеза хотела помочь теории эфира выжить, но в итоге сделала обратное. "Помог, чем смог", что называется.
Другим серьёзным затруднением был тот факт, что уравнения Максвелла не соответствовали принципу относительности Галилея. В работе "О динамике электрона" (1905 год) Пуанкаре дал обобщённую формулировку принципа относительности, охватывающего и электродинамику. Эта работа стала очередной попыткой вписать всё в теорию эфира — Пуанкаре продолжал верить в его существование, а разработанной им математической модели не придавал объективного физического содержания, рассматривая её, в соответствии со своей философией, как удобное соглашение.
Тут в игру вступает Альберт Эйнштейн — настоящий революционер в физике, который оставил эфир в прошлом. В статье 1905 года он рассмотрел два постулата: всеобщий принцип относительности и постоянство скорости света. Из этих постулатов следовали формулы преобразования Лоренца, лоренцево сокращение, относительность одновременности и, что самое главное, ненужность эфира. Им были выведены также новый закон суммирования скоростей, возрастания инерции со скоростью и т. д. Эйнштейн указал, что все законы физики должны быть инвариантны относительно преобразований Лоренца. Позже эта теория получила название специальной теории относительности (СТО). После изгнания из физики эфира электромагнитное поле приобрело новый статус самодостаточного физического объекта. В том же году появилась и формула E=mc².
Часть учёных сразу приняли СТО. Планк и сам Эйнштейн построили релятивистскую динамику и термодинамику, а Минковский в 1907 году представил математическую модель кинематики СТО.
С 1911 года Эйнштейн разрабатывал общую теорию относительности (ОТО), заменившую теорию тяготения Ньютона, и завершил её в 1915 году. В теории тяготения Эйнштейна, в отличие от ньютоновской, нет дальнодействия и ясно указан физический носитель тяготения — модификация геометрии пространства-времени. Опытная проверка предсказанных этой теорией новых эффектов, предпринятая в десятках экспериментов, показала полное согласие ОТО с наблюдениями.
⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️
⚛️ ПРОДОЛЖЕНИЕ ТЫК ⚛️

⚛️💜💜💜💜💜💜💜
   💜💜💜💜💜💜💜💜
   🌟💜💜💜💜💜💜🌟
⚛️ XX век: продолжение
⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️
⚛️ XX век: атомная физика
и физика атомного ядра
После открытия электрона стало ясно безоговорочное существование атома. Появилось много вопросов: какую структуру он имеет, какое место в ней занимает электрон, какой свойства атома, есть ли другие субатомные частицы и тому подобные. В 1904 году Томсон выдвинул первую гипотезу строения атома — "пудинг с изюминками". В ней атом — положительно заряженное тело (пудинг), а электроны — отрицательно заряженные вкрапления (изюм). Томсон также выдвинул теорию, что свойства химических элементов зависят от распределения электронов в атоме. Одновременно японский физик Хантаро Нагаока предложил планетарную модель атома, но Вильгельм Вин сразу указал, что круговые орбиты электронов несовместимы с классической электродинамикой: при всяком отклонении от прямой электрон должен терять энергию. Потом Резерфорд в 1909-1910 годах проводил эксперименты по рассеянию альфа-частиц и обнаружил, что внутри атома существует небольшая компактная структура — атомное ядро. От модели Томсона пришлось отказаться. Резерфорд предложил планетарную модель: электрон вращается по орбите вокруг положительного ядра, заряд которого (в единицах заряда электрона) точно соответствует номеру элемента в таблице Менделеева. Позднее, в 1913 году, модель Резерфорда дополнил Нильс Бор. Бор также построил первую теорию, объяснившую спектр водорода. Её дополнили Зоммерфельд и Вильсон; были объяснены эффект Зеемана и тонкая структура спектра водорода. А вот Паули в 1925 году высказал гипотезу о наличии у электрона спина, а позже — принцип запрета, по которому никакие два электрона не могут иметь одинаковые квантовые числа (с учётом спина). После этого стало понятно, как и почему распределяются электроны по орбитам в атоме.
Нерешённой оставалась проблема — что удерживает протоны в ядре атома? Гамов предположил, что там существуют силы, аналогичные силам поверхностного натяжения в капле жидкости. Японский физик Юкава разработал в 1935 год модель ядерных сил, квантами которых являются частицы особого рода; эти частицы были обнаружены в космических лучах в 1947 год и названы пи-мезонами.
В 1932 году Чадвик открыл нейтрон, предсказанный Резерфордом ещё в 1920. Структура ядра стала ясна. Протон фактически был открыт в 1919 году, когда Резерфорд обнаружил расщепление атома азота при бомбардировке альфа-частицами; название "протон" Резерфорд придумал позднее. В том же 1932 году в космических лучах был открыт позитрон, подтверждающий идеи Дирака о существовании антивещества. В 1934 году Ферми опубликовал теорию бета-распада — нейтрон ядра превращается в протон, испуская электрон и (тогда ещё не обнаруженную) лёгкую частицу, названную им нейтрино.
После открытия деления ядра урана и успеха работ по созданию ядерной бомбы ядерная физика стала одним из инструментов, формирующих мировую историю (и не только историю).
В 1967 году на основе работы Шелдона Ли Глэшоу Стивен Вайнберг и Абдус Салам разработали электрослабую теорию, которая объединяет электромагнитное и слабое взаимодействие. На основе этой теории была создана стандартную модель элементарных частиц (с присоединением к ней сильного взаимодействия), которая объединяла в себе три из четырёх фундаментальных взаимодействий (гравитация туда не вошла), а также некоторые элементарные частицы.
⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️
⚛️ ПРОДОЛЖЕНИЕ ТЫК ⚛️

⚙️ Теннисист бьёт мячом с высоты Н = 2 м в направлении вертикальной гладкой стенки, находящейся на расстоянии l = 2 м от него. Начальная скорость мяча лежит в плоскости, перпендикулярной стенке, и направлена под углом α = 45° к горизонту. Позади теннисиста на расстоянии L = 4 м от стенки расположено параллельно ей ограждение высотой h = 1 м. При какой максимальной начальной скорости мяча υ₀ он после упругого удара о стенку не перелетит через ограждение? Размером мяча пренебречь, ускорение свободного падения принять равным g = 10 м/с².