Бахрушин, Морозовы, Третьяковы, Солдатенков, Шелапутин, Щукин,
4. Укажите открытия физики и техники на рубеже XIX и XX веков, упомянутые в рассказе.
Ответ: давление света, открытие радиоактивность, беспроволочная телеграфия, полёты первых авиаторов, сверхнизкие температуры, квантование энергии, лучи Рентгена
5. Подтвердите примерами вывод, что «география» российской делегации на Всемирном физическом конгрессе была очень широка.
Ответ: География» охватила всю территорию тогдашней Российской империи: от Царства Польского (Варшава) и Малороссии (Киев) до Поволжья (Казань) и Сибири (Томск), от Чёрного моря (Одесса) до Балтийского (С.-Петербург), и, конечно, представители Москвы входили в состав делегации.
6. Участники российской делегации на Конгрессе представляли в основном:
А) Научные институты и лаборатории; Б) Научные кружки; В) Высшие учебные заведения; Г) Промышленные компании. Ответ: высшие учебные заведения (университеты)
7. Какие учёные внесли основной вклад в открытие радиоактивности:
А) А. Беккерель; Б) К. Линде; В) У. Кельвин;
Г) П.Н. Лебедев; Д) К. Рентген; Е) Пьер и Мария Кюри.
8. Где добывали в Европе урановую смолку? В какой современной стране находятся эти копи?
9. Случайно ли Беккерель исследовал урановую смолку?
10. Случайно ли Беккерель использовал фотографическую пластинку для обнаружения “невидимых” лучей?
|
|
|
11. Какой новый элемент открыли Пьер и Мария Кюри?
12. Вспомните, в каком произведении В.В. Маяковский писал: “Поэзия — та же добыча радия. В грамм добыча, в год труды. Изводишь единого слова ради тысячи тонн словесной руды…” «Преувеличил» ли поэт в этой гиперболе затраты на добычу радия? Примите во внимание, что 1 пуд = 16,38 кг.
13. Английский писатель Г. Уэллс – автор многих известных художественных и публицистических произведений: “Война в воздухе”, Машина времени, “Человек-невидимка”, “Россия во мгле” и др. Герой одного из них говорит: “Главный этап состоял в том, чтобы поместить прозрачный предмет, показатель преломления, которого требовалось понизить, между двумя центрами, излучающими некоторого рода колебания эфира, – подробнее о них я расскажу вам после. Нет, эти колебания – не лучи Рентгена! Я не знаю, чтобы кто-нибудь описал ли эти мои лучи, и всё же, они достаточно очевидны” [19, p. 172].
Укажите название и возможный год написания, если известно, что каждое из приведённых произведений было издано в один из годов: 1895, 1897, 1913, 1921, объясните свой выбор.
Часть II .
1. Чем и почему различаются фотографии урановой смолки, см. рис.1, сделанные на свету и в темноте? Какой вывод из этого можно сделать?
|
|
|
Ответ: Фотография урановой смолки, сделанная на свету, получена в отражённых видимых лучах. Те места минерала, которые видны в темноте в “лучах Беккереля”, ничем особым не выделяются в видимых лучах, они не ярче. Лучи, испускаемые самим минералом, невидимы, они излучаются минералом неравномерно с его поверхности.
2. Рассмотрите рисунок 2. Почему на “фотографии медальона” (негатив), сделанной Беккерелем в открытых им лучах, получились затемнённые области, и одни части профиля выглядят светлее, а другие – темнее?
Ответ: Части профиля медальона имеют разную толщину, “лучи Беккереля”, проходя сквозь алюминий разной толщины ослабевают в разной степени, чем больше толщина Al, тем светлее участок фотопластинки, фотопластинка засвечивается слабее. Радиоактивное излучение ослабевает с толщиной экрана.
3. Исходя из опыта Беккереля, результаты которого представлены на рис. 3, сравните “прозрачность” алюминия и слюды для лучей радия, то же сделайте для лучей полония. Обоснуйте свои выводы.
Ответ: Радий и полоний испускают лучи разной проникающей способности, так как они по-разному засвечивают фотопластинку, проходя через один и тот же материал – слюду. Алюминий сильнее поглощает радиоактивное излучение, чем слюда; тонкая фольга из Al поглощает излучения полония полностью.
|
|
|
4. Нити шелковой кисти, наэлектризованные трением о резину, опали под действием лучей Беккереля, см. рис. 5. Точно так же себя ведет заряженный электроскоп – его листочки опадают. Какой вывод из этого можно сделать?
Ответ: Электроскоп сохраняет заряд, потому что окружающий воздух изолятор. Радиоактивное излучение разряжает заряженный электроскоп, другие заряженные тела, оно делает воздух проводником. Можно предположить, что радиоактивное излучение само содержит заряженные частицы.
|
| 
| ||
| б) в лучах радия | |||
| |||
| в) в лучах Рентгена | |||
| ▲Фотографические отпечатки (позитив[3])▲ | |||
| а) трафаретов цифр 7,8,9 (латунь, 0,13 мм); карандаша; стальных: иголки с ниткой, пера, крючка (1,23 мм); пенсне; медной булавки; буквы К (свинец, 1 мм); трафаретов X, Y, Z (никелированная медь, 0,24 мм). Экспозиция 24 ч. | карандаша; ножа с костяной ручкой; серебряной монеты; кусочка эбонита; медных трафаретов R, N; портсигара с пенсне внутри. | ||
| Источник: смесь BaCl2 и RaCl2 (0,2 г) в стеклянной капсюле, l = 25 см.
| |||
| Рис. 10. Опыты Н.Д. Пильчикова по радиографии | |||
5. Рассмотрите рисунок 4. Почему магнитное поле искривляет траекторию радиоактивных лучей? Объясните появление светлых и тёмных областей на фотопластинке (негатив) под полоской бумаги. Ближе к центру первоначального пучка полоска светлее, почему? Почему светлая область под алюминиевой фольгой простирается вправо дальше, чем под бумажной?
6. В 1900 г. профессор Н.Д. Пильчиков в Измерительной физической лаборатории Новороссийского университета (Одесса) провёл опыты, в частности, по фотографированию в лучах радия, результаты которых представлены на рис. 10. Сделайте выводы о зависимости проницаемости материала для “лучей радия”:
а) от рода вещества; б) от толщины. Сравните проникающую способность “лучей радия” и рентгеновских лучей.
7. Как вы понимаете фразу Беккереля: “широкий и непрерывный отпечаток магнитного спектра лучей”? Какой вывод можно сделать из непрерывности их спектра? (Примите во внимание, что в Нобелевской лекции Беккерель указал, что в опыте, см. рис. 4, к фотопластинке возвращается β-составляющая радиоактивных лучей).
8. Для оценки поглощающей способности материала используют понятие “слой половинного поглощения”, толщина, которого вдвое ослабляет излучение. Исходя из данных опыта Беккереля и рисунка (см. рис. 4), расставьте в порядке возрастания толщины слоя половинного поглощения материалы: бумага, алюминий, платина.
9. Изучая в 1903 г. тепловое действие лучей радия, петербургский физик Н.А. Гезехус написал в статье: “Действие на термометр бромистый радий оказывал более сильное в том случае, когда он был покрыт тонким алюминиевым листком, а не слюдяной пластинкой, как это можно было предвидеть. Так, например, термометр №2, нагревавшийся на 0,4 0С, когда бромистый радий был покрыт алюминием, и всего около 0,1 0С, когда алюминий был заменён слюдой" [20, с. 527]. Почему результат опыта можно было предвидеть? (Примите во внимание, что Гезехус был участником Конгресса и слушал выступления Беккереля и Кюри).
10. Р. Гельмгольц установил, что струя водяного пара теряет свою прозрачность при электрическом разряде в воздухе вблизи неё. Аналогичная картина наблюдалась при приближении к струе кусочка радия в опыте Кюри.
а) Какую гипотезу можно выдвинуть в этой связи?
б) Ознакомьтесь с принципами работы камеры Ч. Вильсона (изобретена в 1910 – 1912 гг.), объясните связь между открытием Р. Гельмгольца, описанным опытом Кюри, и принципами работы камеры Вильсона.
11. Нарисуйте схему опыта с катушкой Румкорфа, в котором исследовалась зависимость сопротивления воздуха при прохождении мощного электрического разряда в виде искр через него от действия лучей Беккереля, и объясните, почему в одной ветви цепи разряд усилился, а в другой прекратился?
12. Почему нефильтрованный жидкий воздух имел молочный цвет?
13. Умы современников конца XIX – начала ХХ века волновали беспроволочная телеграфия и полёты первых авиаторов, сверхнизкие температуры и лучи Рентгена, радиоактивность – явление, исследуемое первой женщиной-физиком, мадам Кюри. Сделайте краткое сообщение о том, какое, по вашему мнению, открытие в области физики или техники в большей степени изменило ХХ век? Почему?
[1] Радий был получен из урановой смолки, добытой в Богемских копях, благодаря содействию правительства Австро-Венгерской империи. Кюри смогли получить несколько сотен пудов руды, из которых за два года упорной работы выделили несколько десятых долей грамма вещества, содержащего значительное количество радия в примеси с барием.
[2] На тот момент не было известно о радиационной опасности радия, поэтому считали создание таких ламп возможным.
[3] При облучении фотопластинка темнеет (чернеет) сильнее там, где сильнее действует, проходит радиация – такой отпечаток называется негативом, можно сделать инверсию цвета (фотохимическим путём), и те места, которые были самыми тёмными, станут наиболее светлыми, такой отпечаток называется позитивом, где лучи, оказались сильнее, позитив будет светлее.
Дата добавления: 2021-02-10; просмотров: 77; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!