Презентация на тему: Связь физики с другими науками.

Физика. Физика область естествознания. Наука, изучающая наиболее общие и фундаментальные закономерности, определяющие структуру и эволюцию материального мира.

Термин ''физика''. Термин «физика» впервые появился в сочинениях одного из величайших мыслителей древности Аристотеля. Первоначально физика была составной частью философии, поскольку в основе обеих дисциплин лежало стремление объяснить законы функционирования Вселенной.Однако в результате научной революции XVI века физика выделилась в отдельное научное направление.

История физики. Физика это наука о материи, её свойствах и движении. Она является одной из наиболее древних научных дисциплин. С древнейших времен люди пытались понять свойства материи: почему тела падают на землю, почему разные вещества имеют различные свойства и т. д. Некоторые теории древних мыслителей, как, например, идеи о атомах, которые были сформулированы в древних Греции и Индии, опережали время. Постепенно от общей философии начало отделяться естествознание, важнейшей составной частью которого стала физика. Таким образом, в 17 в. были созданы основы механики и начаты исследования в важнейших направлениях Ф. в учении об электричестве и магнетизме, о теплоте, физич. оптике и акустике.

Физика в России. Основоположник физики в России был М. В. Ломоносовым, издавшим первый в России учебник физики свой перевод с немецкого языка учебника «Вольфианская экспериментальная физика» Х. Вольфа (1746). Первым оригинальным учебником физики на русском языке стал курс «Краткое начертание физики» (1810), написанный П. И. Страховым.

Биофизика. Биофизика- это наука о физических процессах, протекающих в биологических системах разного уровня организации и о влиянии на биологические объекты различных физических факторов. Обобщённо можно сказать, что биофизика изучает особенности функционирования физических законов на биологическом уровне организации вещества.

История биофизики. Можно сказать что первооткрывателем был Эрвин Шрёдингер и его работа «Что такое жизнь с точки зрения физики»,где рассматривалось несколько важнейших проблем, таких как термодинамические основы жизни, общие структурные особенности живых организмов, соответствие биологических явлений законам квантовой механики и др.

Разделы биофизики и их задачи. Молекулярная биофизика- изучает строение и физические свойства молекул, входящих в состав организма (прежде всего белков и нуклеиновых кислот), исследует условия равновесия молекулярных биологических процессов, изменения их течения во времени, термодинамику биологических процессов. Биофизика клетки- Изучает физические и физико-химические особенности клеточных структур, закономерности деления и дифференцировки клеток, а также проявления клеток, как генерация возбуждения и биопотенциалы. Биофизика органов чувств- изучает функционирование этих систем в физических и биологических аспектах и исследует превращение энергии, которые происходят при восприятии внешних раздражений. Биофизика сложных систем- изучает проблемы регулирования и саморегулирования сложноустроенных многоклеточных организмов,, поведение во времени разнообразных процессов присущих живой материи и термодинамику биосистем.

Появления биофизики в России. в 1922 году в СССР открывается «Институт биофизики», которым руководит П.П. Лазарев. Здесь он разрабатывает ионную теорию возбуждения. Вывел законы действия электрического тока на нервную ткань.В.Ю. Чаговец разрабатывает ионную теорию возникновения биопотенциалов. С.И. Вавилов занимается вопросами предельной чувствительности глаза.

Метрология. Метрология наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности. Предметом метрологии является извлечение количественной информации о свойствах объектов с заданной точностью и достоверностью; нормативная база для этого метрологические стандарты.

История метрологии. Серьезным моментом в развитии метрологии, стало заключение в 1875 Метрической конвенции и учреждение Международного бюро мер и весов. Современная метрология опирается на физический эксперимент высокой точности, она использует достижения физики, химии и др. естественных наук, но вместе с тем устанавливает свои специфические законы и правила, позволяющие находить количественное выражение свойств объектов материального мира. XVIII век установление эталона метра (эталон хранится во Франции, в Музее мер и весов; в настоящее время является в большей степени историческим экспонатом, нежели научным инструментом); 1832 год создание Карлом Гауссом абсолютных систем единиц; 1875 год подписание международной Метрической конвенции; 1960 год разработка и установление Международной системы единиц (СИ);

История развития метрологии в России. В 1841 году в соответствии с принятым Указом "О системе Российских мер и весов", узаконившим ряд мер длины, объема и веса. Важным этапом в развитии русской метрологии явилось подписание Россией метрической конвенции 20 мая 1875 г год создание Д. И. Менделеевым Главной палаты мер и весов (современное название: «Научно- исследовательский институт метрологии им. Менделеева»);

Разделы в метрологии. Метрология состоит из 3 разделов: Теоретическая Рассматривает общие теоретические проблемы (разработка теории и проблем измерений физических величин, их единиц, методов измерений). Прикладная Изучает вопросы практического применения разработок теоретической метрологии. В её ведении находятся все вопросы метрологического обеспечения. Законодательная Устанавливает обязательные технические и юридические требования по применению единиц физической величины, методов и средств измерений.

Цели и задачи метрологии. Создание общей теории измерений; образование единиц физических величин и систем единиц; разработка и стандартизация методов и средств измерений, методов определения точности измерений, основ обеспечения единства измерений и единообразия средств измерений (так называемая «законодательная метрология»); создание эталонов и образцовых средств измерений, поверка мер и средств измерений. Приоритетной подзадачей данного направления является выработка системы эталонов на основе физических констант. Также метрология изучает развитие системы мер, денежных единиц и счёта в исторической перспективе.

Ядерная физика. Ядерная физика раздел физики, изучающий структуру и свойства атомных ядер, а также их столкновения (ядерные реакции). Ядерная реакция это процесс взаимодействия атомного ядра с другим ядром или элементарной частицей, сопровождающийся изменением состава и структуры ядра и выделением большого количества энергии.

История ядерной физики. Первое явление из области ядерной физики было открыто в 1896 г. Анри Беккерелем. Это естественная радиоактивность солей урана, проявляющаяся в самопроизвольном испускании невидимых лучей, способных вызывать ионизацию воздуха и почернение фотоэмульсий. В 1898 Пьер Кюри и Мария Склодовская-Кюри открыли радиоактивность тория и выделили из солей урана полоний и радий, радиоактивность которых оказалась в миллионы раз сильнее радиоактивности урана и тория.

Открытия в ядерной физики в ХХ веке. В 1911 г. Эрнест Резерфорд предложил ядерную модель атома и установил, что радиоактивные излучения возникают в результате процессов, происходящих внутри атомного ядра. Долгое время предполагалось, что ядро состоит из протонов и электронов. Но в 1932 г. после открытия нейтрона Джеймсеном Чедвиком было установлено, что ядро состоит из протонов и нейтронов. Эти частицы получили общее наименование нуклонов.

Физическая химия. Физическая химия раздел химии, наука об общих законах строения, структуры и превращения химических веществ. Исследует химические явления с помощью теоретических и экспериментальных методов физики.

История физической химии. Начало физической химии было положено в середине XVIII века. Термин «Физическая химия», в современном понимании методологии науки и вопросов теории познания, принадлежит М. В. Ломоносову, который в 1752 впервые читал студентам Петербургского университета «Курс истинной физической химии». В конце 1850-х годов в России начал физико- химические исследования Д. И. Менделеев.

Обе эти науки находятся на стыке между химией и физикой. Провести чёткую границу между этими науками не всегда возможно. Однако с достаточной степенью точности это отличие можно определить следующим образом: Физическая химия рассматривает суммарно процессы, протекающие с одновременным участием множества частиц. Химическая физика рассматривает отдельные частицы и взаимодействие между ними, то есть конкретные атомы и молекулы (таким образом, в ней нет места понятию «идеальный газ», которое широко используется в физхимии). Различие между физической химией и химической физикой.

Разделы в физической химии и предметы ее изучения. Физическая химия является основным теоретическим фундаментом современной химии, использующим теоретические методы таких важнейших разделов физики, как квантовая механика, статистическая физика и термодинамика, теория поля и др. Она включает учение о строении вещества, в том числе: о строении молекул, химическую термодинамику, химическую кинетику и катализ. В качестве отдельных разделов в физической химии выделяют также: электрохимию, фотохимию, радиационную химию, учение о коррозии металлов и др. Весьма близко примыкают к физической химии и подчас рассматриваются как её самостоятельные разделы коллоидная химия, физико- химический анализ и квантовая химия. Большинство разделов физической химии имеет достаточно чёткие границы по объектам и методам исследования, по методологическим особенностям.

Фотохимия. Фотохимия раздел физической химии изучаеще химические превращения, протекающие под действием света в диапазоне от дальнего ультрафиолета до инфракрасного излучения. Достаточно назвать такие явления, как фотосинтез, зрение и образование озона в атмосфере под действием УФ-облучения.

Электрохимия. Электрохимия раздел химической науки, в котором рассматриваются системы и межфазные границы при протекании через них электрического тока, исследуются процессы в проводниках, на электродах (из металлов или полупроводников) и в ионных проводниках (электролитах). Электрохимия исследует процессы окисления и восстановления, протекающие на пространственно-разделённых электродах, перенос ионов и электронов.

Радиационная химия. Радиационная химия раздел физической химии изучает химические процессы, вызываемые воздействием ионизирующих излучений на вещество. В рамках радиационной химии рассматриваются некоторые химические процессы, невозможные при использовании традиционных химических подходов. Ионизирующие излучения могут сильно снижать температуру протекания химических реакций без применения катализаторов и инициаторов. Радиационная химия возникла после открытия x-лучей В. Рентгеном в 1895 году и радиоактивност и А. Беккерелем в 1896 году, которые первыми наблюдали радиационные эффекты в фотопластинка х.

Учение о коррозии металлов. Коррозия это самопроизвольное разрушение металлов в результате химического или физико- химического взаимодействия с окружающей средой. Скорость коррозии, как и всякой химической реакции, очень сильно зависит от температуры. Повышение температуры на 100 градусов может увеличить скорость коррозии на несколько порядков. Ржавчина, самый распространенный вид коррозии.

Астрофизика. Астрофизика наука на стыке астрономии и физики, изучающая физические процессы в астрономических объектах, таких, как звёзды, галактики и т. д. Астрофизика, занимается изучением физических свойств и химического состава Солнца, планет, комет или звёзд и туманностей. Главные экспериментальные методы астрофизики: спектральный анализ, фотография и фотометрия вместе с обыкновенными астрономическими наблюдениями.

История астрофизики. В 1761 г. М.В.Ломоносов открыл атмосферу у Венеры, по другому это называется '' Явление Ломоносова'' Само название астрофизики существует с 1865 года и предложено Иоганном Цёлльнером. В 1868 году Хеггинс таким способом измерил лучевую скорость Сириуса. Оказалось, что он приближается к земле со скоростью примерно 8 км/с.

Явление Ломоносова. Первым учёным, который заметил и правильно интерпретировал это явление, стал Михаил Васильевич Ломоносов при прохождении Венеры 6 июня 1761 года. Явление Ломоносова оптический эффект, возникающий при прохождении Венеры по диску Солнца, и свидетельствующий о наличии у неё атмосферы. Выглядит как тонкий светящийся ореол вокруг силуэта Венеры.

Спасибо за внимание!