Презентация на тему: Физические основы естествознания

Физические основы естествознания
Важнейшие астрофизические открытия
Важнейшие астрофизические открытия
Физические основы естествознания
Классический мир ( c, G )
Преобразования Лоренца
Преобразования Лоренца
Преобразования Лоренца
Преобразования Лоренца
Преобразования Лоренца
Преобразования Лоренца
Преобразования Лоренца
Преобразования Лоренца
Преобразования Лоренца
Лоренц - инвариантность
Классическая механика
Статистическая физика
Статистическая физика
Физические основы естествознания
Физические основы естествознания
Треугольник Паскаля
Треугольник Паскаля
Треугольник Паскаля
Статистическая физика
Статистическая физика
Статистическая физика
Статистическая физика
Статистическая физика
Турбулентность
Физические основы естествознания
Турбулентность
Динамический хаос
Динамический хаос
Начальные условия
Классический мир ( c, G )
Квантовый мир (h)
Постоянная Планка
Й.Фраунгофер (1787-1826), Г.Кирхгоф (1824-1887), Р.В.Бунзен (1811-1899), И.Я.Бальмер (1825-1898), Й.Р.Ридберг (1854-1919), В.Ритц (1878-1909)
Спектральный анализ
Солнечный спектр, 620 - 660 нм
Тепловое излучение
Тепловое излучение
Тепловое излучение
Прозрачность атмосферы
Реликтовое излучение (CMB)
Реликтовое излучение (CMB)
Реликтовое излучение (CMB)
Реликтовое излучение (CMB)
Реликтовое излучение (CMB)
Реликтовое излучение (CMB)
Реликтовое излучение (CMB)
Фотоэффект
1921 г. Нобелевская премия
Эффект Комптона
Эффект Комптона
Эффект Комптона
Обратный Комптон-эффект ( IC )
Физические основы естествознания
Крабовидная туманность
Обратный Комптон-эффект ( IC )
Опыты Резерфорда
Атом Бора
Атом Бора
Атом Бора
Магнетон Бора
Лайман, Бальмер, etc.
Дуализм
Дифракция электронов
Дифракция электронов
Так что же получается ?
А.Эйнштейн : «Бог не играет в кости»
Физические основы естествознания
Квантовый мир (h)
Физические основы естествознания
Бегущая волна
Бегущая волна
Стоячая волна
Электромагнитная волна
Групповая скорость
Групповая скорость
след
Соотношение неопределенностей
Соотношение неопределенностей
Средние
Распределение Гаусса
Средние
Средние
Соотношение неопределенностей
Соотношение неопределенностей
Соотношение неопределенностей
Соотношение неопределенностей
Соотношение неопределенностей
1/92
Средняя оценка: 4.6/5 (всего оценок: 49)
Код скопирован в буфер обмена
Скачать (7934 Кб)
1

Первый слайд презентации: Физические основы естествознания

Василий Семёнович Бескин

Изображение слайда
2

Слайд 2: Важнейшие астрофизические открытия

1950 Нейтринный детектор 1960 Квазары, реликтовое излучение, мазерные источники, радиопульсары (НЗ) 1970 Рентгеновские пульсары, источники гамма-всплесков, PSR 1913+16 1980 Сверхновая 1987а, COBE, гравитационные линзы, нейтринная астрофизика 1990 Микролинзирование, ускоренное разбегание галактик 2000 Гравитационные антенны 20 1 0

Изображение слайда
3

Слайд 3: Важнейшие астрофизические открытия

1950 Нейтринный детектор 1960 Квазары, реликтовое излучение, мазерные источники, радиопульсары (НЗ) 1970 Рентгеновские пульсары, источники гамма-всплесков, PSR 1913+16 1980 Сверхновая 1987а, COBE, гравитационные линзы, нейтринная астрофизика 1990 Микролинзирование, ускоренное разбегание галактик 2000 Гравитационные антенны 20 1 0

Изображение слайда
4

Слайд 4

ИСТОРИЧЕСКОЕ ВВЕДЕНИЕ

Изображение слайда
5

Слайд 5: Классический мир ( c, G )

Пространство координата Время событие Траектория r = r (t) Уравнения движения a = F /m Непрерывность Принцип детерминизма Независимость от наблюдателя

Изображение слайда
6

Слайд 6: Преобразования Лоренца

Х.А.Лоренц (1853-1928)

Изображение слайда
7

Слайд 7: Преобразования Лоренца

H.A.Lorentz (1853-1928) L.V.Lorenz( 1829-1891 )

Изображение слайда
8

Слайд 8: Преобразования Лоренца

H.A.Lorentz (1853-1928) L.V.Lorenz( 1829-1891 ) преобразования Лоренца калибровка Лоренца сокращение Лоренца Лоренц-фактор сила Лоренца формула Лоренца — Лоренца

Изображение слайда
9

Слайд 9: Преобразования Лоренца

H.A.Lorentz (1853-1928) L.V.Lorenz( 1829-1891 ) преобразования Лоренца калибровка Лоренца сокращение Лоренца Лоренц-фактор сила Лоренца формула Лоренца — Лоренца

Изображение слайда
10

Слайд 10: Преобразования Лоренца

О.Хевисайд(1850-1925) Функция Хевисайда сила Лоренца, черенковское излучение, etc.

Изображение слайда
11

Слайд 11: Преобразования Лоренца

Изображение слайда
12

Слайд 12: Преобразования Лоренца

Изображение слайда
13

Слайд 13: Преобразования Лоренца

Изображение слайда
14

Слайд 14: Преобразования Лоренца

Изображение слайда
15

Слайд 15: Лоренц - инвариантность

Изображение слайда
16

Слайд 16: Классическая механика

Уравнения движения однозначно определяют траекторию системы Нет направления времени

Изображение слайда
17

Слайд 17: Статистическая физика

Тоже классическая физика Но: Есть неопределенность Есть направление времени

Изображение слайда
18

Слайд 18: Статистическая физика

Л.Больцман (1844-1906) Вероятность – результат неполной информации Принцип равнораспределения по степеням свободы

Изображение слайда
19

Слайд 19

Изображение слайда
20

Слайд 20

Изображение слайда
21

Слайд 21: Треугольник Паскаля

1 1 1 1 2 1 1 3 3 1 1 4 6 4 1 1 5 10 10 5 1 1 6 15 20 15 6 1

Изображение слайда
22

Слайд 22: Треугольник Паскаля

N /2+1

Изображение слайда
23

Слайд 23: Треугольник Паскаля

N /2+1

Изображение слайда
24

Слайд 24: Статистическая физика

Задача № 1

Изображение слайда
25

Слайд 25: Статистическая физика

a a a a

Изображение слайда
26

Слайд 26: Статистическая физика

n n 0.80 1.28 0.999 3.29 0.90 1.64 0.9999 3.89 0.95 1.95 0.99999 4.41 0.98 2.32 0.999999 4.89 0.99 2.57 0.9999999 5.32 0.995 2.80 0.99999999 5.73 0.998 3.09 0.999999999 6.10

Изображение слайда
27

Слайд 27: Статистическая физика

Примерно поровну 0.00000000000001 Все в одной половине 0.0000000000000000000000000001

Изображение слайда
28

Слайд 28: Статистическая физика

Главный вывод : редкие события не играют никакой роли

Изображение слайда
29

Слайд 29: Турбулентность

Изображение слайда
30

Слайд 30

Турбулентность Не описывается статистикой

Изображение слайда
31

Слайд 31: Турбулентность

Главный вывод : редкие события определяют все

Изображение слайда
32

Слайд 32: Динамический хаос

Э.Лоренц (1917-2008)

Изображение слайда
33

Слайд 33: Динамический хаос

Э.Лоренц (1917-2008) Бабочка Лоренца Аттрактор Лоренца

Изображение слайда
34

Слайд 34: Начальные условия

Монета Турбулентное течение

Изображение слайда
35

Слайд 35: Классический мир ( c, G )

Пространство координата Время событие Траектория r = r (t) Уравнения движения a = F /m Непрерывность Принцип детерминизма Независимость от наблюдателя

Изображение слайда
36

Слайд 36: Квантовый мир (h)

Состояние Вероятность Дискретность Неопределенность эксперимента Зависимость от измерительного прибора

Изображение слайда
37

Слайд 37: Постоянная Планка

М.Планк (1858-1947)

Изображение слайда
38

Слайд 38: Й.Фраунгофер (1787-1826), Г.Кирхгоф (1824-1887), Р.В.Бунзен (1811-1899), И.Я.Бальмер (1825-1898), Й.Р.Ридберг (1854-1919), В.Ритц (1878-1909)

Изображение слайда
39

Слайд 39: Спектральный анализ

Дискретность частот 1 Å = 0,1 нм

Изображение слайда
40

Слайд 40: Солнечный спектр, 620 - 660 нм

Изображение слайда
41

Слайд 41: Тепловое излучение

Дискретность энергии ? Л.Больцман (1844-1906), Й.Стефан (1835- 1 893) Д.Рэлей (1842-1919), Д.Джинс (1877-1946), В.Вин (1864-1928) М.Планк (1858-1947)

Изображение слайда
42

Слайд 42: Тепловое излучение

Дискретность энергии ? М.Планк (1858-1947)

Изображение слайда
43

Слайд 43: Тепловое излучение

Изображение слайда
44

Слайд 44: Прозрачность атмосферы

Изображение слайда
45

Слайд 45: Реликтовое излучение (CMB)

Предыстория Теория горячей Вселенной Г.А.Гамов (1904-1968)

Изображение слайда
46

Слайд 46: Реликтовое излучение (CMB)

Предыстория В 1955 году аспирант Тигран Арамович Шмаонов в Пулковской Обсерватории под руководством С.Э.Хайкина и Н.Л.Кайдановского провёл измерения радиоизлучения из космоса на длине волны 32 см и обнаружил шумовое СВЧ излучение. Вывод: «Оказалось, что абсолютная величина эффективной температуры радиоизлучения фона...равна 4 ± 3 К». Шмаонов отмечал независимость интенсивности излучения от направления на небе и от времени. После защиты диссертации он опубликовал об этом статью в журнале «Приборы и техника эксперимента». (Википедия)

Изображение слайда
47

Слайд 47: Реликтовое излучение (CMB)

А.Пензиас, В.Вильсон

Изображение слайда
48

Слайд 48: Реликтовое излучение (CMB)

Дипольная компонента V ~ 6 30 км / с (Земля V ~ 30 км / с) Преобразования Лоренца

Изображение слайда
49

Слайд 49: Реликтовое излучение (CMB)

COBE Д.Смут, Д.Мазур

Изображение слайда
50

Слайд 50: Реликтовое излучение (CMB)

РЕЛИКТ-1 И.А.Струков,А.А.Брюханов, М.В.Сажин, Д.П.Скулачев

Изображение слайда
51

Слайд 51: Реликтовое излучение (CMB)

WMAP - анизотропия 10 - 5

Изображение слайда
52

Слайд 52: Фотоэффект

Свет – это частицы ? А.Г.Столетов ( 1839-1896) А.Эйнштейн (1879-1955)

Изображение слайда
53

Слайд 53: 1921 г. Нобелевская премия

За заслуги перед теоретической физикой и особенно за объяснение закона фотоэлектрического эффекта

Изображение слайда
54

Слайд 54: Эффект Комптона

Да, свет – это частицы А.Комптон (1892-1962)

Изображение слайда
55

Слайд 55: Эффект Комптона

Изображение слайда
56

Слайд 56: Эффект Комптона

см

Изображение слайда
57

Слайд 57: Обратный Комптон-эффект ( IC )

Изображение слайда
58

Слайд 58

Изображение слайда
59

Слайд 59: Крабовидная туманность

Изображение слайда
60

Слайд 60: Обратный Комптон-эффект ( IC )

Изображение слайда
61

Слайд 61: Опыты Резерфорда

Э.Резерфорд (1871-1937) Частицы ?

Изображение слайда
62

Слайд 62: Атом Бора

Нет, не во всем частицы. Н.Бор (1885-1962)

Изображение слайда
63

Слайд 63: Атом Бора

Нет, не во всем частицы. Н.Бор (1885-1962)

Изображение слайда
64

Слайд 64: Атом Бора

Нет, не во всем частицы. Н.Бор (1885-1962) см

Изображение слайда
65

Слайд 65: Магнетон Бора

Изображение слайда
66

Слайд 66: Лайман, Бальмер, etc

Изображение слайда
67

Слайд 67: Дуализм

Л.де Бройль (1892-1987)

Изображение слайда
68

Слайд 68: Дифракция электронов

Л. Биберман, Н. Сушкин, В. Фабрикант (1947) МЭИ

Изображение слайда
69

Слайд 69: Дифракция электронов

Изображение слайда
70

Слайд 70: Так что же получается ?

Фотон – иногда частица, иногда волна Электрон – иногда частица, иногда волна Но это только начало… Отсутствие траектории Невозможность предсказать результат

Изображение слайда
71

Слайд 71: А.Эйнштейн : «Бог не играет в кости»

Однако два примера: Радиоактивный распад ядра Прохождение света через поляризатор

Изображение слайда
72

Слайд 72

Изображение слайда
73

Слайд 73: Квантовый мир (h)

Состояние Вероятность Дискретность Неопределенность эксперимента Зависимость от измерительного прибора

Изображение слайда
74

Слайд 74

ВОЛНЫ

Изображение слайда
75

Слайд 75: Бегущая волна

Фаза Волновой вектор

Изображение слайда
76

Слайд 76: Бегущая волна

Фазовая скорость Длина волны

Изображение слайда
77

Слайд 77: Стоячая волна

L

Изображение слайда
78

Слайд 78: Электромагнитная волна

Изображение слайда
79

Слайд 79: Групповая скорость

Изображение слайда
80

Слайд 80: Групповая скорость

Групповая скорость

Изображение слайда
81

Слайд 81: след

Задача № 2 Обведите область на фото, чтобы отметить кого-нибудь

Изображение слайда
82

Слайд 82: Соотношение неопределенностей

k k k D x D k

Изображение слайда
83

Слайд 83: Соотношение неопределенностей

Изображение слайда
84

Слайд 84: Средние

Дискретные Непрерывные

Изображение слайда
85

Слайд 85: Распределение Гаусса

a a a a

Изображение слайда
86

Слайд 86: Средние

По углам r r j q j

Изображение слайда
87

Слайд 87: Средние

По углам r r j q )

Изображение слайда
88

Слайд 88: Соотношение неопределенностей

Изображение слайда
89

Слайд 89: Соотношение неопределенностей

Изображение слайда
90

Слайд 90: Соотношение неопределенностей

Если частица-волна не занимает все пространство, то у нее НЕТ определенного импульса (и энергии).

Изображение слайда
91

Слайд 91: Соотношение неопределенностей

Мелкая яма L U 0

Изображение слайда
92

Последний слайд презентации: Физические основы естествознания: Соотношение неопределенностей

Мелкая яма L U 0

Изображение слайда