Август 30th, 2008 by iw Posted in Электрические и магнитные явления
При изменении направления тока изменяется и направление силы. Этот простой опыт позволяет предсказать, как магнитное поле должно действовать на движущиеся.
На проводник, по которому течет электрический ток (или на движущуюся электрически заряженную частицу) в магнитном поле действует сила, перпендикулярная направлениям тока и поля. Направление силы можно определить следующим образом: если указательный палец направлен вдоль магнитного поля, а средний — в направлении электрического тока (от положительного полюса к отрицательному), то большой
Палец указывает направление движения, вызванного силой. Если речь, идет, как в нашем случае, о движении, вызванном электрическим током (это принцип действия электродвигателя), то для определения направления силы пользуются и наоборот, нас интересует получение элекро посредством механического движения (принцип действия динамомашины или генератора) то, применяют правило
правой руки заряженные частицы Если представить электрический ток как поток движущихся электрических зарядов, то в магнитном поле на каждый отдельный заряд, должна действовать сила, перпендикулярная полю и направлению движения заряда. Тогда электрический заряд, свободно перемещающийся в пространстве, должен двигаться в магнитном поле по криволинейному пути
Август 29th, 2008 by iw Posted in Камера Вильсона
Ядерную реакцию, зафиксированную на этой снимке, можно записать так же, как принято записывать химические реакции Не + N + энергия 0,19 МэВ —- \Н + 87О.
В такой записи пользуются химическими символами соответствующих элементов, а изменения касаются ядер атомов. Суммы верхних чисел с масс перед символом элемента, как и нижних чисел элементарных положительных зарядов частицы, должны быть одинаковы в обеих частях уравнения что отражает законы сохранения электрического и барионного зарядов. Сравнительная величина энергии различных физических процессов и связей. На правой (логарифмической) шкале, проградуированной в джоулях, отмечена также величина применявшихся ранее единиц энергии, на левой шкале отложены соответствующие им значения массы. Указывая коэффициенты пересчета единиц между шкалами. Кропотливым анализом подобных фотографий, на которых запечатлены акты столкновений частиц в камере Вильсона, удалось уже в 30-х годах нашего столетия установить ряд ядерных реакций; в некоторых из них суммарная кинетическая энергия в результате реакций возрастала, а в других — уменьшалась. Оказалось, что в некоторых реакциях выделяется очень большая энергия: в расчете на 1 кг вещества она в миллионы раз превышает энергию, высвобождающуюся в химических реакциях.
Август 28th, 2008 by admin Posted in Ядерные реакции
Когда альфа-частица ударяется о сульфид цинка, возникает
вспышка люминесценции, или сцинтилляция (мерцание). Это
происходит потому, что за счет кинетической энергии альфа-
частицы происходит возбуждение молекулы цинка, а возвращаясь
в свое прежнее состояние, молекула испускает фотон
видимого света. (Впервые это явление наблюдал Беккерель в
1899 году. Позже такой способ стали применять при производстве
светящихся объектов. Смесь небольшого количества соединения
радия с сульфидом цинка или некоторых других ве-
ществ дает свечение, легко заметное в темноте. Самым «писком
» 1920-х годов стали часы, на циферблатах которых цифры
были нанесены такими вот люминесцентными материалами.)
Если рассматривать мерцающий экран в темноте (когда глаза
привыкли к темноте и легко замечают даже слабый свет) с
помощью лупы, то можно увидеть каждую вспышку в отдельности.
Учитывая, что каждая вспышка вызвана попавшей в
экран альфа-частицей, то, подсчитав количество вспышек в заданной
области за определенное время, можно определить скорость
распада некоторой массы радиоактивного вещества и с
помощью этого выяснить, например, период полураспада данного
вещества. Прибор, который Резерфорд использовал в своих
экспериментах, получил название сцинтилляционный счетчик.
В современных сцинтилляционных счетчиках используются
более эффективные сцинтилляторы, а вспышки подсчитывают-
ся с помощью фотоэлементов и электроники.
Если же в трубке присутствует газ (например, углекислый
или кислород), количество вспышек на экране становится
меньше. Это происходит потому, что, сталкиваясь с молекулами
газа, альфа-частицы замедляются и некоторые из них присоединяют
электроны и становятся обычными атомами гелия.
Поэтому до экрана «добирается» меньше частиц, и уровень их
кинетической энергии ниже.
Однако если заполнить трубку водородом, то на экране время
от времени начинают появляться очень яркие вспышки.
Это можно объяснить тем, что иногда альфа-частица сталкивается
с ядром водорода (то есть с протоном) и тот, оставив
свой электрон, устремляется вперед. В этом случае скорость
протона будет гораздо выше, чем у тяжелых ядер углерода и
кислорода, и достаточной для того, чтобы при его столкновении
с экраном возникла яркая вспышка.
Резерфорд обнаружил, что если заполнить трубку азотом, то
на экране также появляются фотонные вспышки. Альфа-частица
не могла толкнуть ядро атома азота сильнее, чем ядра углерода
или кислорода, но вполне могла выбить из него протон,
который и устремлялся к экрану.
Август 27th, 2008 by admin Posted in Разделы физики
Биофи́зика (от др.-греч. βiοs — жизнь, др.-греч. φύσις — природа):
- раздел физики и современной биологии, изучающий физические аспекты существования живой природы на всех её уровнях, начиная от молекул и клеток и заканчивая биосферой в целом;
- это наука о физических процессах, протекающих в биологических системах разного уровня организации и о влиянии на биологические объекты различных физических факторов. Биофизика призвана выявлять связи между физическими механизмами, лежащими в основе организации живых объектов и биологическими особенностями их жизнедеятельности.
Проведение биофизических исследований требует знаний физики, биологии, химии и медицины.
История исследований
Можно сказать что у истоков биофизики как науки стояла работа Эрвина Шрёдингера «Что такое жизнь с точки зрения физики» (1945), где рассматривалось несколько важнейших проблем, таких как термодинамические основы жизни, общие структурные особенности живых организмов, соответствие биологических явлений законам квантовой механики и др.
Россия
Первый Институт физики и биофизики был создан в Москве в 1927 году. Но просуществовал он недолго: в 1931 году его руководитель, академик Лазарев П.П., был арестован и Институт закрыли[1].
Современные направления исследований
Современные области исследований биофизики: влияние космогеофизических факторов на течение физических и биохимических реакций, фотобиологические процессы, математическое моделирование, физика белковых и мембранных структур, нанобиология и др.