Физические явления в художественных произведениях
Муниципальное общеобразовательное учреждение
Медянская средняя школа
Научно-исследовательская работа
Физические явления в художественных произведениях русских писателей
Выполнила: ученица 8гокласса
МОУ Медянская СШ
Аношина Екатерина
Руководитель: учитель физики
Зубрилина Светлана Владимировна
2018г.
Содержание
- Введение …………………………………………………………………3
- Цель научно-исследовательской работы………………………..4
- Задачи работы……………………………………………………..4
- Объект исследования……………………………………………..4
- Методы исследования…………………………………………….4
- Актуальность темы работы………………………………………5
- Физические явления в художественных произведениях русских писателей…………………………………………………………………6
- Понятие «физическое явление»…………………………………………6
- Физические явления, чаще всего встречающиеся в литературных произведениях……………………………………………………………8
- Физические явления в разных жанрах литературы……………………11
- Физические явления в художественных произведениях русских классиков………………………………………………………………….
16
- Заключение………………………………………………………………20
- Список литературы………………………………………………………21
Введение
Мы живем в окружающем нас мире и в повседневной жизни почти на каждом шагу сталкиваемся с привычными для нас как природными (дождь, гром, молния), так и физическими (свет, огонь) явлениями.
Все эти явления мы изучаем и объясняем с научной точки зрения для того, чтобы понять окружающую среду и использовать полученные нами знания на современное развитие человечества во всех сферах жизнедеятельности. Этим и занимается точная наука физика, которая изучает простейшие и вместе с тем наиболее общие свойства окружающего нас материального мира.
Многие природные явления стали неотъемлемой частью нашей жизни и очень красивы в своем проявлении, например семицветная радуга, сияние звезд на ночном небе, искрящийся снег под солнцем, очень красивое северное сияние. Когда мы видим эти природные явления, они вызывают в нас самые лучшие эмоциональные чувства.
Именно эти самые прекрасные чувства и выражают многие писатели и поэты в своих произведениях. Они в своих художественных произведениях описывают физические природные явления и восхищаются их великолепием, красотой и изящностью, подтверждая неразрывную связь человека с природой, как с физической, так и с литературной точки зрения.
Цель научно-исследовательской работы:
Рассмотреть, как в художественных произведениях русских классиков описываются физические явления.
Задачи работы:
- Изучить и полностью раскрыть понятие «физическое явление».
- Выяснить, в каких жанрах литературы наиболее часто встречаются физические явления.
- Найти художественные произведения русских классиков, где описываются физические явления.
- Уточнить, соответствует ли художественный образ физического явления научному описанию.
- Объяснить с точки зрения физики природные явления, описанные в художественных произведениях.
Объект исследования:
- Художественные произведения разных литературных жанров.
- Физические явления, часто встречающиеся в природе.
Методы исследования:
- Сбор нужной для исследования информации.
- Анализ собранной информации.
- Метод обобщения информации
- Классификация информации
- Метод описания
- Формализация информации (создание диаграмм и математических графиков)
Актуальность темы работы:
В повседневной жизни мы часто встречаемся со многими природными явлениями. Природные явления также любимы многими писателями и поэтами. Если посмотреть, то физика и литература – науки, не имеющие ничего общего, так как физика — более точная наука, нежели литература. Но я заметила, что в разных литературных произведениях часто упоминается о явлениях, которые можно рассматривать с физической точки зрения. Мне стало интересно, и я захотела выяснить соответствует ли образ природных явлений, представленный нам в художественных произведениях русских классиков, правильному научному физическому описанию, и можно ли назвать эти природные явления «физическими».
Ведь мы знаем, что физика – это наука о природе. Из этого можно сделать вывод, что физика и природа — одно целое, и то, что можно назвать «природным», можно назвать и «физическим». Значит, многие природные явления, такие как: иней, роса, мороз, северное сияние – это и есть физические явления. Физические явления еще издавна помогали создавать множество различных литературных произведений, придавали краски, делали их интереснее и более захватывающими. Фантастика…Поэзия.…Многие мифы и легенды связаны с физическими явлениями…
Мир физических явлений очень многообразен. Физические явления могут быть представлены как небесными телами, механическими действиями, световыми и звуковыми явлениями, разнообразием агрегатных состояний. И практически каждое физическое явление описано нам в каком-либо художественном произведении. Все это очень интересно и увлекательно, и я, в ходе своей научно-исследовательской работе, постараюсь наглядно показать, как же художественная литература взаимосвязана с физическими явлениями и физикой.
Физические явления в художественных произведениях русских писателей
Понятие «физическое явление»:
В физике изучаются такие явления, как:
- Световые.
- Механические.
- Электрические.
- Магнитные.
- Тепловые.
- Звуковые.
Все они имеют общее название – «физические явления».
Итак, любые превращения вещества или проявление его свойств, происходящие без изменения состава вещества, называют физическими явлениями.
Проанализировав некоторые источники интернета и личные наблюдения, я смогла создать график, показывающий, какие физические явления чаще всего встречаются в природе.
По итогам графика, в природе встречаются такие физические явления как:
- Механические явления — 35% (к механическим явлениям относятся различные движения и взаимодействия тел. Например, падение мяча и столкновение его с поверхностью Земли.)
- Звуковые явления – 20% (к звуковым явлениям относятся явления, которые связаны с распространением звука в различных видах окружающей среды. Например, всем нам знакомое эхо.)
- Электрические явления – 30% (электрические явления связаны с существованием электрически разно заряженных частиц. Например, все мы пользуемся электрическим освещением или мы часто видели, когда наступает гроза, она сопровождается электрическими зарядами – молниями.)
- Тепловые явления — 15 % (тепловые явления связаны с изменением температуры тел и возникающими вследствие этого изменениями их физического и агрегатного состояний. Например, плавящееся на огне железо, кристаллизация воды.)
Например, всем нам знакомое эхо.)Физические явления, чаще всего употребляющиеся в литературных произведениях.
Все эти физические явления встречаются не только в природе, а также во многих художественных произведениях. Я взяла двенадцать художественных произведений и посмотрела, какие физические явления встречаются в них чаще всего.
- А. С. Пушкин «Зимнее утро» — мороз (тепловое явление)
— Мороз и солнце; день чудесный!
Еще ты дремлешь, друг прелестный —
Пора, красавица, проснись…
2) А.
С. Пушкин «Эхо» — эхо (звуковое явление)
3) Ф.И. Тютчев «Люблю грозу в начале мая…» — гроза (электрическое, звуковое и световое явление)
4) М. Ю. Лермонтов « Метель шумит и валит снег…» — метель (механическое явление)
5) С. Маршак « Июль» — гром (звуковое явление)
— Сенокос идет в июле,
Где-то гром ворчит порой.
И готов покинуть улей
Молодой пчелиный рой.
6) С. Маршак «Апрельский дождь прошел впервые…» -ветер (механическое явление)
7) С. Есенин «Береза» — заря (световое явление)
8) И. А. Бунин «В мае» — рассвет (световое явление)
9) И.С. Никитин «В синем небе плывут над полями…» — туман (тепловое явление)
10) В. Высоцкий «В темноте» — ветер (механическое явление)
11) А. А. Фет «Зреет рожь над жаркой нивой…» — закат, ветер (световое, механическое явления)
— Над безбрежной жатвой хлеба
Меж заката и востока
Лишь на миг смежает небо
Огнедышащее око.
12) М. Ю. Лермонтов «Кто в утро зимнее, когда валит…» — заря (световое явление).
По итогам анализа произведений я составила диаграмму, которая показывает, какие физические явления чаще всего встречаются в поэзии.
В процентном соотношении это выглядит так:
- Механические явления – 27%
- Электрические явления – 7%
- Световые явления – 33%
- Звуковые явления – 20%
- Тепловые явления – 13%
Если посмотреть на составленную диаграмму, мы можем увидеть, что световые явления встречаются наиболее часто, чем остальные. В литературных произведениях русских классиков, а я взяла стихотворные произведения, действительно чаще всего мы встречаем световые явления. Рассвет, закат, заря – все это световые явления. Эти слова мы очень часто встречаем в произведениях, которые изучаем на уроках литературы. Но, тем не менее, мы также часто можем увидеть механические и звуковые явления, например: ветер, метель, вьюга или гром.…Вообще, русские писатели очень любят писать о природе и природных явлениях.
Есенин, Пушкин, Бунин, Фет, Тютчев, Тургенев (этот список может оказаться очень длинным) – все это великие русские классики, которые прославляли красоту родной природы.
Физические явления в разных жанрах литературы.
Итак, мы уже знаем, какие физические явления встречаются чаще всего в литературных произведениях. Теперь я хотела бы разобраться в следующем вопросе: во всех ли литературных жанрах встречаются физические природные явления. Чтобы ответить на данный вопрос, нужно вспомнить литературоведческие понятия: род литературы и жанр.
Род литературы – один из основных разделов в систематике литературных произведений, определяющих три разные формы:
Эпос Лирика Драма
Жанр литературы (фр. genre, от лат. genus — род, вид) — исторически складывающиеся группы литературных произведений, объединённых совокупностью формальных и содержательных свойств.
В своей научно-исследовательской работе я решила проанализировать жанры эпоса, лирики и драмы и выяснить, в каких из них чаще встречаются описания природных физических явлений.
- Лирические жанры (поэзия)
В поэзии чаще всего поэты описывают явления природы, связанные с небом, землей, звездами и солнцем… Можно сказать, что они описывают красоту русской природы с помощью различных физических явлений. Вот примеры несколько стихотворных произведений.
- А. С. Пушкин
«Эхо»
«Зимнее утро»
— Ревет ли зверь в лесу глухом,
Трубит ли рог, гремит ли гром,
Поет ли дева за холмом —
На всякий звук…
Отрывок из «Эхо»
- Ф. И. Тютчев
«Весенняя гроза»
«Как весел грохот летних бурь…»
- А.А. Фет
«Ивы и березы»
«Летний вечер тих и ясен»
Н. А. Некрасов
« Перед дождем»
«Мороз, красный нос…»
— От вершин скользя к вершинам,
Ветр ползет лесною высью.
Слышишь ржанье по долинам?
Отрывок из «Летний вечер…»
Во всех приведенных мною стихотворениях ( 8) встречается какое-либо физическое явление.
Это доказывает то, что в лирических жанрах очень часто могут встречаться физические природные явления.
- Эпические жанры (романы, рассказы, повести и сказки).
Во многих рассказах, повестях или сказках известных нам писателей мы можем встретить различные природные явления. Ветер, вьюга или гроза – наиболее встречаемые природные явления. Посмотрим примеры некоторых рассказов, повестей и сказок и выясним, как часто в них встречаются физические природные явления.
- А. С. Пушкин
«Метель»
«Станционный смотритель»
-На дворе была метель; ветер выл, ставни тряслись и стучали; все казалось ей угрозой и печальным предзнаменованием. Скоро в доме все утихло и заснуло… «Метель»
- И. С. Тургенев
«Бежин луг»
«Муму»
- А.И. Куприн
«Олеся»
«Гранатовый браслет»
- Н. В. Гоголь
«Ночь перед рождеством»
«Тарас Бульба»
— Мороз увеличился, и вверху так сделалось холодно, что черт перепрыгивал с одного копытца на другое и дул себе в кулак, желая сколько-нибудь отогреть мерзнувшие руки… «Ночь перед рождеством»
Из восьми взятых мною рассказов и повестей в пяти встречаются физические природные явления.
Это довольно много, и можно сказать, что в эпических жанрах также часто можно встретить какое-нибудь физическое явление.
- Драма
В драме мы мало можем увидеть примеры физических явлений. Этот жанр не так распространён в русской литературе. И, тем не менее, рассмотрим некоторые драматические произведения
- А. Островский
«Гроза»
«Банкрот»
— Варвара (оглядываясь). Что это братец нейдет, вон, никак, гроза заходит.
Катерина (с ужасом). Гроза! Побежим домой! Поскорее!
Варвара. Что ты, с ума, что ли, сошла!… «Гроза»
- Н. В. Гоголь
«Ревизор»
- Д. И. Фонвизин
«Недоросль»
- А. П. Чехов
«Чайка»
«Вишневый сад»
- А. С. Грибоедов
«Горе от ума»
- С. Я. Маршак
«Двенадцать месяцев»
— Ветер снегом ей глаза порошит, платок с нее рвет. Идет она, еле ноги из сугробов вытягивает.
Все темнее становится кругом… «Двенадцать месяцев»
Итак, мы видим, что в приведенных мною драматических произведениях, только в трех из восьми мы можем увидеть физические природные явления.
Из этого следует вывод, что в драме меньше всего можно встретить те или иные физические природные явления.
Проанализировав полученные результаты, я составила следующую диаграмму:
Физические явления в художественных произведениях русских классиков
Итак, мы уже знаем, какие физические природные явления чаще всего встречаются в природе и разных жанрах литературы. Сейчас я попробую более углубленно проанализировать каждый вид физического природного явления в произведениях художественной литературы.
Я попытаюсь проанализировать некоторые физические природные явления, которые встречаются в произведениях некоторых русских классиков.
Ф. И. Тютчев. «Весенняя гроза»
— Люблю грозу в начале мая,
Когда весенний, первый гром,
Как бы резвяся и играя,
Грохочет в небе голубом…
Гром — звуковое явление в атмосфере, сопровождающее разряд молнии. Гром представляет собой звуковую волну, распространяющуюся в воздухе в результате очень быстрого повышения давления на пути молнии, вследствие его нагревания электрическим током приблизительно до 30 000 °C.
Раскаты грома возникают из-за того, что молния имеет значительную длину, и звук от разных её участков доходит до уха наблюдателя не одновременно.
Возникновению раскатов способствуют также отражение звука от облаков и рефракция звуковых волн, распространяющихся по различным путям. Кроме этого, сам разряд происходит не мгновенно, а продолжается некоторое время.
Громкость раскатов грома может достигать 120 децибел
М. Ю. Лермонтов. «Гроза»
— Вкруг скал огнистой лентой вьется
Печальной молнии змея,
Стихий тревожный рой мятется —
И здесь стою недвижим я.
Мо́лния — электрический искровой разряд в атмосфере, обычно может происходить во время грозы, проявляющийся яркой вспышкой света и сопровождающим её громом. Сила тока в разряде молнии на Земле достигает 10—500 тысяч ампер, напряжение — от десятков миллионов до миллиарда вольт. Согласно ранним оценкам, частота ударов молний на Земле составляет 100 раз в секунду.
75 % этих молний ударяет между облаками или внутри облаков, а 25 % — в землю.
Разряд молнии является электрическим взрывом и в некоторых аспектах похож на детонацию взрывчатого вещества. Он вызывает появление ударной волны, опасной в непосредственной близости.
Ударная волна от достаточно мощного грозового разряда на расстояниях до нескольких метров может наносить разрушения, ломать деревья, травмировать и контузить людей даже без непосредственного поражения электрическим током.
А. А. Фет. «Зреет рожь над жаркой нивой»
— Зреет рожь над жаркой нивой,
И от нивы и до нивы
Гонит ветер прихотливый
Золотые переливы.
Ве́тер — поток воздуха, который быстро движется параллельно земной поверхности. Ветер вызван разницей в давлении между двумя разными воздушными областями. Если существует ненулевой барический градиент, то ветер движется с ускорением от зоны высокого давления в зону с низким давлением. Таким образом, главными факторами, которые образуют циркуляцию атмосферы, является разница в нагреве воздуха между экваториальными и полярными районами, которые вызывают разницу в температуре и, соответственно, плотности потоков воздуха, а в свою очередь, и разницу в давлении.
Важным фактором, который говорит о перемещениях воздуха, является его трение о поверхность, которая задерживает это движение и заставляет воздух двигаться в сторону зон с низким давлением. Прежде всего ветер- это механическое движение.
Механическим движением тела называется изменение его положения в пространстве относительно других тел с течением времени. При этом тела взаимодействуют по законам механики.
Механическое движение ветра, это изменение положение ветра в пространстве относительно других тел, связанное с изменением атмосферного давления.
А.С.Пушкин «Зимнее утро».
Мороз и солнце; день чудесный!
Еще ты дремлешь, друг прелестный —
Пора, красавица, проснись:
Открой сомкнуты негой взоры…
Моро́з — это состояние окружающей среды при температуре воздуха ниже температуры замерзания воды — 0 °C, при которой образуется лёд. Это состояние сильного холода. Ощущение мороза особенно усиливается в условиях повышенной атмосферной влажности и ветра, а также при движении в открытом транспортном средстве (например — на санях).
Мороз усиливается при антициклоне, т.е когда устанавливается ясная, солнечная погода. Именно об этом и писал А.С.Пушкин:
Под голубыми небесами
Великолепными коврами,
Блестя на солнце, снег лежит;
Прозрачный лес один чернеет,
И ель сквозь иней зеленеет,
И речка подо льдом блестит.
Заключение
Слово «физика» древнегреческого происхождения. В переводе на русский язык оно означает «природа». Таким образом, мы можем сделать вывод, что физика — это наука о природе.
Физика имеет огромное практическое значение в нашей жизни. На основе современных исследований физики развивается техника. Изучение физических процессов в атмосфере, гидросфере и в земной коре позволяет целенаправленно решать экологические проблемы. На основе знаний физики мы можем объяснять разные явления, происходящие в природе. Мы можем создавать что-то новое и объяснять уже изученное в окружающей среде, все, что нас окружает.
Физика относится к естественным наукам, она изучает общие законы природы, и поэтому многие естественные науки, такие как: биология и химия — тесно связаны с ней. Но особенно тесно с физикой связана биология и астрономия. Физическую картину мира можно воспринимать не только с помощью теорий, законов, формул, экспериментов, но и с помощью языка поэзии. Так же из моей научно-исследовательской работы мы узнали, что физика может взаимодействовать с литературой. На основе физических природных явлений создавались многие любимые нами художественные произведения. Русские писатели и поэты очень часто писали о физических природных явлениях. Их произведения получились очень красивыми и любимыми многими поколениями людей.
Удивительно щедро одарила нас природа всевозможными явлениями. Их красоте и разнообразию не перестаешь поражаться, их интересно наблюдать, объяснять, ведь все что нас окружает в повседневном мире – это физика. И если при изучении различных тем или разделов использовать произведения русских поэтов и писателей, то фундаментальные законы физики станут для учеников не только доступными, понятными, но и интересными.
Литература
- Ф. И. Тютчев. «Весенняя гроза»… https://rustih.ru/fedor-tyutchev-vesennyaya-groza-lyublyu-grozu-v-nachale-maya
- А. А. Фет. «Зреет рожь над жаркой нивой»… https://rustih.ru/afanasij-fet-zreet-rozh-nad-zharkoj-nivoj
- М. Ю. Лермонтов. «Гроза»… https://rustih.ru/mixail-lermontov-groza
- А. С. Пушкин «Зимнее утро»… https://rustih.ru/aleksandr-pushkin-zimnee-utro
- Стихи русских поэтов, которые были взяты для диаграмм… https://rustih.ru/
- Определения природных явлений, взятых для научно-исследовательской работы… https://ru.wikipedia.org
- Я.П. Перельман «Занимательная физика», книга 2 г. Чебоксары. 1994 г.
- Э. Роджерс Физика для любознательных «Электричество и магнетизм». Издательство «Мир» г. Москва 1973 г
- З. Ауст Что есть что «Погода» Издательство «Слово» г. Москва 1993 г
- М. Колтун «Мир физики» Издательство «Детская литература» г. Москва 1984 г
Физика | Определение, типы, темы, важность и факты
Модель давления газа Бернулли
Смотреть все СМИ
- Ключевые люди:
- Валери Томас
Антон Цайлингер
Барри С. Бэриш
Райнер Вайс
Джеймс Пиблз
- Похожие темы:
- механика оптика квантовая механика сила тяжести космология
Просмотреть весь связанный контент →
Популярные вопросы
Что такое физика?
Физика — это область науки, изучающая структуру материи и то, как взаимодействуют фундаментальные составляющие Вселенной. Он изучает объекты, начиная от очень маленьких, используя квантовую механику, и заканчивая всей вселенной, используя общую теорию относительности.
Почему физика работает в единицах СИ?
Физики и другие ученые используют в своей работе Международную систему единиц (СИ), потому что они хотят использовать систему, принятую учеными всего мира. С 2019 годаединицы СИ были определены в терминах фундаментальных физических констант, а это означает, что ученые, где бы они ни использовали СИ, могут согласовать единицы, которые они используют для измерения физических явлений.
Сводка
Прочтите краткий обзор этой темы
физика , наука, изучающая структуру материи и взаимодействия между фундаментальными составляющими наблюдаемой вселенной. В самом широком смысле физика (от греческого physikos ) касается всех аспектов природы как на макроскопическом, так и на субмикроскопическом уровнях. Область его изучения охватывает не только поведение объектов под действием заданных сил, но и природу и происхождение гравитационных, электромагнитных и ядерных силовых полей. Его конечной целью является формулировка нескольких всеобъемлющих принципов, которые объединяют и объясняют все такие разрозненные явления.
(Читайте эссе Эйнштейна «Британика» 1926 года о пространстве-времени.)
Физика является фундаментальной физической наукой. До сравнительно недавнего времени физика и натурфилософия взаимозаменяемо обозначали науку, целью которой является открытие и формулировка фундаментальных законов природы. По мере того как современные науки развивались и становились все более специализированными, физика стала обозначать ту часть физической науки, которая не включалась в астрономию, химию, геологию и инженерию. Физика, однако, играет важную роль во всех естественных науках, и во всех таких областях есть разделы, в которых физические законы и измерения получают особое внимание, носящие такие названия, как астрофизика, геофизика, биофизика и даже психофизика. Физику можно, по сути, определить как науку о материи, движении и энергии. Его законы обычно выражаются экономно и точно на языке математики.
Как эксперимент, наблюдение за явлениями в максимально точно контролируемых условиях, так и теория, формулирование единой концептуальной основы, играют существенную и взаимодополняющую роль в развитии физики. Физические эксперименты приводят к измерениям, которые сравниваются с результатом, предсказанным теорией. Говорят, что теория, которая надежно предсказывает результаты экспериментов, к которым она применима, воплощает закон физики.
Викторина «Британника»
Как много вы знаете о физике?
Конечная цель физики — найти единый набор законов, управляющих материей, движением и энергией на малых (микроскопических) субатомных расстояниях, в человеческом (макроскопическом) масштабе повседневной жизни и на самых больших расстояниях (например, во внегалактическом масштабе). Эта амбициозная цель была достигнута в значительной степени. Хотя полностью единая теория физических явлений еще не создана (и, возможно, никогда не будет), кажется, что удивительно небольшой набор фундаментальных физических законов может объяснить все известные явления. Совокупность физики, разработанная примерно к началу 20-го века и известная как классическая физика, может в значительной степени объяснить движения макроскопических объектов, которые движутся медленно относительно скорости света, а также такие явления, как тепло, звук, электричество, магнетизм и свет.
Объем физики
Традиционно организованные разделы или области классической и современной физики описаны ниже.
Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подписаться сейчас
Под механикой обычно понимают изучение движения объектов (или их неподвижности) под действием заданных сил. Классическую механику иногда считают разделом прикладной математики. Он состоит из кинематики, описания движения и динамики, изучения действия сил при создании либо движения, либо статического равновесия (последнее составляет науку о статике). Предметы 20-го века квантовой механики, имеющие решающее значение для изучения структуры материи, субатомных частиц, сверхтекучести, сверхпроводимости, нейтронных звезд и других важных явлений, и релятивистской механики, важной, когда скорости приближаются к скорости света, являются формами механики, которые будут будут обсуждаться далее в этом разделе.
В классической механике законы изначально формулируются для точечных частиц, в которых не учитываются размеры, форма и другие внутренние свойства тел. Таким образом, в первом приближении даже такие большие объекты, как Земля и Солнце, рассматриваются как точечные, например, при расчете планетарного орбитального движения. В динамике твердого тела также учитываются протяженность тел и распределение их масс, но предполагается, что они не способны деформироваться. Механика деформируемых твердых тел — это упругость; гидростатика и гидродинамика рассматривают, соответственно, жидкости в состоянии покоя и в движении.
Три закона движения, сформулированные Исааком Ньютоном, составляют основу классической механики вместе с признанием того, что силы являются направленными величинами (векторами) и соответственно комбинируются. Первый закон, также называемый законом инерции, гласит, что, если на него не действует внешняя сила, покоящийся объект остается в покое или, если он движется, он продолжает двигаться по прямой линии с постоянной скоростью. Следовательно, равномерное движение не требует причины. Соответственно, механика сосредотачивается не на движении как таковом, а на изменении состояния движения объекта, которое является результатом действующей на него результирующей силы. Второй закон Ньютона приравнивает результирующую силу, действующую на объект, к скорости изменения его количества движения, которое является произведением массы тела на его скорость. Третий закон Ньютона, закон действия и противодействия, гласит, что при взаимодействии двух частиц силы, действующие друг на друга, равны по величине и противоположны по направлению. В совокупности эти законы механики в принципе позволяют определить будущие движения множества частиц, если известно их состояние движения в какой-то момент, а также силы, действующие между ними и на них извне. Из этого детерминированного характера законов классической механики в прошлом делались глубокие (и, вероятно, неверные) философские выводы, которые даже применялись к человеческой истории.
Лежащие на самом базовом уровне физики, законы механики характеризуются определенными свойствами симметрии, примером которых является вышеупомянутая симметрия между силами действия и противодействия. Другие симметрии, такие как инвариантность (т. е. неизменная форма) законов при отражениях и вращениях, совершаемых в пространстве, обращение времени или переход в другую часть пространства или в другую эпоху времени, присутствуют как в классических механике и в релятивистской механике, а с некоторыми ограничениями и в квантовой механике. Можно показать, что свойства симметрии теории имеют в качестве математических следствий основные принципы, известные как законы сохранения, которые утверждают постоянство во времени значений определенных физических величин при заданных условиях. Сохраняющиеся величины являются наиболее важными в физике; к ним относятся масса и энергия (в теории относительности масса и энергия эквивалентны и сохраняются вместе), импульс, угловой момент и электрический заряд.
Электромагнитное излучение | Спектр, примеры и типы
фотосинтез
Посмотреть все СМИ
- Ключевые люди:
- Джеймс Клерк Максвелл Христиан Гюйгенс Томас Янг Хендрик Антон Лоренц Франсуа Араго
- Похожие темы:
- свет свечение Рентгеновский фотоэлектрический эффект гамма-луч
Просмотреть весь связанный контент →
Резюме
Прочтите краткий обзор этой темы
электромагнитное излучение , в классической физике поток энергии с универсальной скоростью света через свободное пространство или через материальную среду в виде электрических и магнитных полей, образующих электромагнитные волны, такие как радиоволны, видимый свет , и гамма-излучение. В такой волне переменные во времени электрическое и магнитное поля взаимно связаны друг с другом под прямым углом и перпендикулярно направлению движения.
С точки зрения современной квантовой теории электромагнитное излучение представляет собой поток фотонов (также называемых световыми квантами) в пространстве. Фотоны — это сгустки энергии ч ν, которые всегда движутся со всемирной скоростью света. Символ ч — постоянная Планка, а значение ν такое же, как у частоты электромагнитной волны классической теории. Фотоны с одинаковой энергией h ν все одинаковы, и их числовая плотность соответствует интенсивности излучения. Электромагнитное излучение демонстрирует множество явлений, поскольку оно взаимодействует с заряженными частицами в атомах, молекулах и более крупных объектах материи. Эти явления, а также способы создания и наблюдения электромагнитного излучения, способ его возникновения в природе и его технологическое использование зависят от его частоты ν. Спектр частот электромагнитного излучения простирается от очень низких значений в диапазоне радиоволн, телевизионных волн и микроволн до видимого света и далее до значительно более высоких значений ультрафиолетового света, рентгеновских лучей и гамма-лучей.
В этой статье обсуждаются основные свойства и поведение электромагнитного излучения, а также его различные формы, включая их источники, отличительные характеристики и практические применения. В статье также прослеживается развитие как классической, так и квантовой теории излучения.
Общие положения
Возникновение и значение
Около 0,01 процента массы/энергии всей вселенной проявляется в виде электромагнитного излучения. В нее погружена вся жизнь человека, а современные технологии связи и медицинские услуги особенно зависят от той или иной ее формы. Фактически все живые существа на Земле зависят от электромагнитного излучения, получаемого от Солнца, и от преобразования солнечной энергии путем фотосинтеза в растительную жизнь или путем биосинтеза в зоопланктон, что является основным этапом пищевой цепи в океанах. Глаза многих животных, в том числе и человека, приспособлены к тому, чтобы быть чувствительными и, следовательно, видеть наиболее обильную часть электромагнитного излучения Солнца, а именно свет, который составляет видимую часть его широкого диапазона частот. Зеленые растения также обладают высокой чувствительностью к максимальной интенсивности солнечного электромагнитного излучения, которое поглощается веществом, называемым хлорофиллом, которое необходимо для роста растений посредством фотосинтеза.
Викторина «Британника»
Викторина «Материя и многое другое»
Практически все виды топлива, которые использует современное общество — газ, нефть и уголь — представляют собой накопленные формы энергии, полученные от Солнца в виде электромагнитного излучения миллионы лет назад. Только энергия ядерных реакторов не исходит от Солнца.
Повседневная жизнь пронизана искусственно созданным электромагнитным излучением: пища нагревается в микроволновых печах, самолеты управляются радиолокационными волнами, телевизоры принимают электромагнитные волны, передаваемые радиовещательными станциями, а инфракрасные волны обогревателей обеспечивают тепло. Инфракрасные волны также излучаются и принимаются камерами с автоматической самофокусировкой, которые в электронном виде измеряют и устанавливают правильное расстояние до объекта, который нужно сфотографировать.