История становления представлений об атомно- молекулярном строении вещества от Демокрита до опытов Перрена и Штерна и достижений современной молекулярной. - презентация

1 История становления представлений об атомно- молекулярном строении вещества от Демокрита до опытов Перрена и Штерна и достижений современной молекулярной физики История становления представлений об атомно- молекулярном строении вещества от Демокрита до опытов Перрена и Штерна и достижений современной молекулярной физики

2 Молекулярно-кинетическая теория (МКТ) Цель МКТ – объяснение свойств макроскопических тел и тепловых процессов, протекающих в них, на основе представлений о том, что все тела состоят из отдельных, беспорядочно движущихся частиц.

3 Демокрит Учение Демокрита было закономерным результатом всего предшествующего развития философской мысли. Учение Демокрита было закономерным результатом всего предшествующего развития философской мысли. Согласно учению Демокрита- Вселенная, состоящая из атомов Вселенная, состоящая из атомов веществ и пустоты, является движущейся материей. Теория атомарного строения мира Демокрита была самой убедительной по своим принципам из созданных ранее.

4 Лукреций

5 Молекулярно-кинетическая теория Ломоносова Одним из выдающихся естественнонаучных достижений М. В. Ломоносова является его молекулярно- кинетическая теория тепла. М. В. Ломоносов Ломоносов обращает внимание научного сообщества на то, что ни расширение тел по мере нагревания, ни увеличение веса при обжиге, ни фокусировка солнечных лучей линзой, не могут быть качественно объяснены теорией теплорода.

6 Ро́берт Бро́ун В 1828 г. английский ботаник Роберт Броун Роберт БроунРоберт БроунРоберт Броун (1773 – 1885) заметил, что взвешенные в воде взвешенные в воде мельчайшие частицы вещества находятся в движении. Обнаруженное ученым движение ученым движение взвешенных частиц стало называться в его честь броуновским движением

7 Броуновское движение Броуновское движе́ние тепловое беспорядочное движение микроскопических, видимых, взвешенных в жидкости (или газе) частиц (броуновские частицы) твёрдого вещества (пылинки, крупинки взвеси, частички пыльцы растения и так далее).

8 Первые попытки найти среднюю скорость движения молекул предпринял немецкий физик Рудольф Эмануэль Клаузиус (1822 – 1888). Первые попытки найти среднюю скорость движения молекул предпринял немецкий физик Рудольф Эмануэль Клаузиус (1822 – 1888). Рудольф Эмануэль Клаузиус Рудольф Эмануэль Клаузиус

9 Отто ШтернОтто Штерн ( ) – немецкий физик. Разработал метод молекулярных пучков, измерил (1920 г.) скорость теплового движения молекул газа (опыт Штерна), доказал (1922 г.) существование пространственного квантования (опыт Штерна - Герлаха). Открыл (1929 г.) дифракцию атомов и молекул; измерил (1933 г.) магнитный момент протона. Отто Штерн

10 Опыт Штерна Опыт Штерна Опыт явился одним из первых практических Опыт явился одним из первых практических доказательств состоятельности молекулярно- кинетической теории строения вещества. Измерив смещение s наиболее тёмной части полосы от Измерив смещение s наиболее тёмной части полосы от её положения, когда система покоилась, Штерн определил время полёта, через которое нашёл скорость движения молекул. где s смещение полосы, l расстояние между цилиндрами, а u скорость движения точек внешнего цилиндра.

11 Рудольф Юлиус Эммануель (Готтлиб) Клаузиус Славу Клаузиусу создали его работы по теоретической термодинамике. Клаузиус предложил одну из формулировок второго начала термодинамики, известную сейчас как формулировка Клаузиуса. Он доказал и несколько новых теорем в механической теории тепла, которые носят его имя. В разработке кинетической теории газов роль Р. Клаузиуса особенно велика. Он изучал тепловое движение молекул в газах, жидкостях и твердых телах. Р. Клаузиус предложил чисто теоретическое решение проблемы измерения скорости движения молекул (1870 г.)

12 Из уравнения молекулярно-кинетической теории газов известно, что Тогда среднеквадратичная скорость равна: Если учесть, что то для средней квадратичной скорости можно получить выражение, в которое входят величины измеряемые экспериментально, а именно: где Р – давление, ρ - плотность газа.

13 Нанотехнологии Углеродные нанотрубки Углеродные нанотрубки Углеродные нанотрубки цилиндрические молекулы, состоящие из одних лишь атомов углерода. Внешне выглядят как свёрнутая в цилиндр графитовая плоскость. Благодаря тому, что удельная проводимость соизмерима с проводимостью металла, а максимальная плотность тока - в десятки раз выше, чем у металла, углеродные нанотрубки рассматриваются как замена металлическим проводникам в микросхемах новых поколений.

14 Ученые зафиксировали на видео процесс роста нанотрубок атомы углерода, как и предполагал ученый, присоединяются к будущей наноструктуре попарно, а та постепенно поворачивается. В одном из опытов нанотрубка за время роста 11 минут совершила около 180 полных оборотов вокруг своей оси. Ученые зафиксировали на видео процесс роста нанотрубок атомы углерода, как и предполагал ученый, присоединяются к будущей наноструктуре попарно, а та постепенно поворачивается. В одном из опытов нанотрубка за время роста 11 минут совершила около 180 полных оборотов вокруг своей оси.

15 Графен Графен Графе́н (англ. graphene) слой атомов углерода толщиной в один атом, соединённых Посредством sp² связей в гексагональную двумерную кристаллическую решётку[источник не указан 237 дней]. Его можно представить как одну плоскость графита, отделённую от объёмного кристалла.

16 Фуллерены Фуллерены Фуллере́ны, бакибо́лы или букибо́лы молекулярные Фуллере́ны, бакибо́лы или букибо́лы молекулярные соединения, принадлежащие классу аллотропных форм углерода (другие алмаз, карбин и графит) и представляющие собой выпуклые замкнутые многогранники, составленные из чётного числа трёхкоординированных атомов углерода. Своим названием эти соединения обязаны инженеру и дизайнеру Ричарду Бакминстеру Фуллеру, чьи геодезические конструкции построены по этому принципу. Первоначально данный класс соединений был ограничен лишь структурами, включающими только пяти- и шестиугольные грани