На 10 февруари на специален семинар на Центъра за европейски ядрени изследвания (CERN, Женева) бяха представени резултатите от експерименти, които без преувеличение могат да бъдат наречени сензационни. Получено е ново състояние на материята, при което кварките - "истински елементарни частици" (от тях се "събират" в частност протоните и неутроните) - не са свързани помежду си, а се движат свободно. Според теорията Вселената е била в това състояние през първите 10 микросекунди след Големия взрив. Досега еволюцията на материята можеше да бъде проследена не по-рано от етапа от три минути след експлозията, когато ядрата на атомите вече са се образували.
Според съвременната теория за структурата на материята, микрочастиците, наречени адрони, се състоят от кварки - безструктурни частици с размер под 10 -16 cm, които представляват границата на фрагментация на материята (виж "Наука и живот" № 8, 1994 г. ). Кварките се държат заедно от сили, произтичащи от непрекъснатото излъчване и поглъщане на глуони от тях (от английското glue - "лепило"). Тези сили се държат по парадоксален начин: колкото по-близо са кварките, толкова по-слаби са те. Вътре в протон или неутрон кварките практически не взаимодействат, но когато се опитате да "счупите" частица, силата на техните връзки се увеличава милиони пъти. Следователно освобождаването на кварки и глуони е възможно само чрез изразходване на колосална енергия. Беше възможно да се получи в ускорителя на тежки йони.
Професор Лучано Майани, генерален директор на CERN, смята, че сравнението на резултатите, получени в рамките на програмата за ускоряване на тежки йони, е дало ясна картина на новото състояние на материята и е потвърдило предсказанието на кварковата теория. Също толкова важно е, че е направена голяма крачка към разбирането на най-ранните етапи от еволюцията на Вселената. За първи път беше възможно да се получи материя, в която кварките и глуоните не са свързани - кварк-глуонна плазма. Това ново, пето състояние на материята (твърдо, течно, газообразно и плазмено, досега са известни електронно-йонни състояния) отваря широко поле за научни изследвания. Следващият им етап ще започне в колайдери (ускорители на сблъскващи се лъчи) на тежки релативистични йони в Брукхейвън (САЩ) и адрони в ЦЕРН.
Експериментът за ускоряване на тежки йони беше както следва. Лъчът от оловни йони беше ускорен до енергия от 33 TeV (1 тераелектронволт \u003d 10 12 eV) в протонния супер ускорител (CERN "s Super Proton Synchrotron), след което удари цели, разположени в седем детектора. При сблъсък температурата достигна трилион градуса (10 12 К, 100 хиляди пъти по-голяма от тази в Слънцето), а плътността на енергията е 20 пъти по-висока от плътността на ядрената материя.При тези условия, както неоспоримо свидетелстват експерименталните данни, материята преминава в ново състояние което има много общо с предишната теоретично прогнозирана кварк-глуонна плазма - "примитивна супа", в която кварките и глуоните съществуват отделно.
Изследователската програма стартира през 1994 г., след като ускорителите на CERN бяха подобрени с участието на редица институти в Чехия, Франция, Индия, Италия, Германия, Швеция и Швейцария. Новият източник на оловни йони беше свързан с построения преди това протонен синхротрон (който извършваше предварителното ускоряване на йони) и протонния суперускорител. Бяха проведени седем отнемащи време експеримента за измерване на различни параметри на сблъсъци олово-олово и олово-злато (те бяха наречени NA44, NA45, NA49, NA50, NA52, WA97/NA57 и WA98). Някои от тях бяха извършени с помощта на многофункционални детектори, които позволиха да се регистрират много различни частици и да се получат глобални характеристики на събитията. В други експерименти, напротив, детектори с натрупване на сигнал регистрират само редки явления. Така общата представа за кварк-глуонната плазма се получава от отделни „експериментални парчета“, както се сглобяват „пъзели“ (картинки-гатанки) или мозайка. Данните от всеки отделен експеримент не ни позволиха да направим категорични заключения, но заедно те направиха възможно да се състави ясна картина на феномена. Техниката, основана на сравнението на няколко различни резултата, се оказа много успешна.
Реализираният проект е отличен пример за сътрудничество и сътрудничество в областта на физичните изследвания. В експериментите участваха физици от повече от двадесет страни, включително руски ядрени учени.
Резултатите, получени в ЦЕРН, са стимул за продължаване на работата. За да се потвърди, че новата материя наистина е кварк-глуонна плазма, е необходимо да се изследват нейните свойства при по-високи и по-ниски температури. Центърът за изследване на петото състояние на материята сега ще бъде тежкият релативистичен йонен колайдер в Националната лаборатория Брукхейвън; работата ще започне тази година. Предполага се, че ще изследва сблъсъка на златни ядра, ускорени до енергия 10 пъти по-голяма от тази в експеримента в Женева.
Преди година в американски вестници и научнопопулярни списания се появиха писма, в които се твърдеше, че планираният експеримент е опасен. Техните автори смятаха, че освобождаването на изключително висока енергия в много малък обем може да доведе до образуването на „мини-черна дупка“, която да започне да засмуква околната материя. Това мнение получи толкова силен отзвук в пресата и телевизията, че американски изследователи събраха авторитетна експертна комисия, която да го провери. Заключението беше недвусмислено: подобни страхове са неоснователни; вероятността за образуване на "дупка" е нула.
А от 2005 г. експериментите с тежки йони ще бъдат включени и в програмата на големия адронен ускорител LHC (Large Hadron Collaider) в CERN.
Пет експеримента бяха проведени в лабораторията за наблюдение на дифракция с помощта на различни дифракционни решетки. Всяка от решетките беше осветена от успоредни лъчи монохроматична светлина с определена дължина на вълната. Във всички случаи светлината падаше перпендикулярно на решетката. В два от тези експерименти бяха наблюдавани еднакъв брой основни дифракционни максимуми. Посочете първо номера на опита, при който е използвана дифракционна решетка с по-малък период, а след това номера на опита, при който е използвана дифракционна решетка с по-дълъг период.
| Номер експеримент | Период на дифракция | Дължина на вълната Инцидентна светлина |
|---|---|---|
| 1 | 2г | |
| 2 | д | |
| 3 | 2г | |
| 4 | г/2 | |
| 5 | г/2 |
Решение.
Условието за интерферентните максимуми на дифракционна решетка има формата: Решетките ще дадат еднакъв брой максимуми, при условие че тези максимуми се наблюдават под еднакви ъгли От таблицата откриваме, че в експеримент 2 и 4, същият брой на максимумите се наблюдава, така че номер 4, решетката номер 2 има по-голям период.
Отговор: 42.
Отговор: 42
Източник: Учебна работа по физика 28.04.2017 г., вариант PHI10503
v б, в който се движат по дъга от окръжност
радиус Р v б= 1 T, и радиусът Р
1) Всички йони, с които се провеждат експерименти, имат отрицателен електрически заряд.
2) Всички йони, с които се провеждат експерименти, могат да имат различни маси.
3) Специфичният заряд (отношението на заряда на йона към неговата маса) на всички йони, участващи в експеримента, е еднакъв и равен на C/kg.
4) Всички йони, с които се провеждат експерименти, имат еднакви маси.
5) Зарядът на всички йони, участващи в експеримента, е еднакъв.
Решение.
В експеримента участват различни йони, те могат да бъдат с различни маси и различни заряди. Специфичният заряд на всички йони е еднакъв, може да се намери с помощта на силата на Лоренц:
Така че твърдения 2 и 3 са верни.
Отговор: 23.
Отговор: 23
Източник: Учебна работа по физика 21.12.2016 г., вариант PHI10203
В масспектрограф различни йони се ускоряват предварително от електрическо поле до скорост v, попадат в областта на еднородно магнитно поле с индукция б, в която се движат по дъга от окръжност с радиус Р. Таблицата съдържа следните данни: начална йонна скорост v, с което лети в магнитно поле с индукция б= 1 T, и радиусът Ркръгът, описан от този йон в магнитно поле.
Изберете две верни твърдения, които могат да бъдат направени въз основа на данните, дадени в таблицата.
1) Всички йони, с които се провеждат експерименти, имат еднакъв електрически заряд по абсолютна стойност.
2) Всички йони, с които се правят експерименти, имат еднаква маса.
3) Всички йони, с които се провеждат експериментите, са положително заредени.
4) Всички йони, с които се правят експерименти, могат да бъдат с различен знак.
5) Всички йони, участващи в експеримента, имат еднакви специфични заряди (отношението на заряда на йона към неговата маса).
Решение.
В експеримента участват различни йони, те могат да бъдат с различни маси и различни заряди. Специфичният заряд на всички йони е еднакъв:
Така че твърдения 4 и 5 са верни.
Отговор: 45.
Отговор: 45|54
Източник: Учебна работа по физика 21.12.2016 г., вариант PHI10204
Пет експеримента бяха проведени в лабораторията за наблюдение на дифракция с помощта на различни дифракционни решетки. Всяка от решетките беше осветена от успоредни лъчи монохроматична светлина с определена дължина на вълната. Във всички случаи светлината падаше перпендикулярно на решетката. Първо посочете номера на експеримента, в който е наблюдаван най-малкият брой основни дифракционни максимуми, а след това номера на експеримента, в който е наблюдаван най-големият брой основни дифракционни максимуми.
| Номер експеримент | Период на дифракция | Дължина на вълната Инцидентна светлина |
|---|---|---|
| 1 | 2г | |
| 2 | д | |
| 3 | 2г | |
| 4 | г/2 | |
| 5 | г/2 |
Решение.
Условието на интерферентните максимуми на дифракционната решетка има формата: В този случай, колкото повече, толкова по-малко ще бъдат видими дифракционни максимуми. Така най-малък брой основни дифракционни максимуми се наблюдават в експеримент номер 5, а най-голям - в експеримент номер 1.
Отговор: 51.
Отговор: 51
Източник: Учебна работа по физика 28.04.2017 г., вариант PHI10504
| А | б |
Решение.
На снимка А виждаме постоянен магнит и намотка, към която е свързан амперметър. С помощта на такъв експеримент може да се наблюдава явлението електромагнитна индукция, което се състои в появата на ток в затворена верига, когато магнитният поток през веригата се променя в резултат на движението на магнита навътре / навън (A - 3).
Фигура B показва постоянен магнит и лека магнитна стрелка. В магнитното поле на постоянен магнит такава стрелка винаги ще бъде ориентирана по силовите линии. По този начин, с помощта на експеримента, чиято схема е показана на фигура B, е възможно да се наблюдават модели на силови линии на постоянен магнит (B - 1).
Отговор: 31.
Фигурите показват схеми на физични експерименти. Свържете тези експерименти с тяхната цел. За всяка позиция от първата колона изберете съответната позиция от втората и запишете избраните числа в таблицата под съответните букви.
| А | б |
Решение.
На фигура А виждаме намотката, към която е свързан амперметърът, и намотката, към която е свързан източникът на постоянен ток. Токът протича през втората намотка, създава магнитно поле около себе си. С помощта на такъв експеримент може да се наблюдава явлението електромагнитна индукция, което се състои в появата на ток в затворена верига (първа намотка), когато магнитният поток през веригата се променя в резултат на приближаването / отстраняването на втората намотка (A - 3).
Фигура B показва постоянен магнит и повърхност, върху която са разпръснати железни стружки. В магнитното поле на постоянен магнит, стърготини се магнетизират и ориентират по силовите линии на магнитното поле. По този начин, с помощта на експеримента, чиято схема е показана на фигура B, е възможно да се наблюдават модели на силови линии на постоянен магнит (B - 1).
Отговор: 31.
стртези газове от време на време T. Известно е, че началните температури на газовете са еднакви.
Изберете две верни твърдения, съответстващи на резултатите от тези експерименти.
1) Количеството вещество на първия газ е по-малко от количеството вещество на втория газ.
2) Тъй като според условията на експеримента газовете имат еднакви обеми и в момента на времето T= 40 минути те също имат същото налягане, тогава температурите на тези газове в този момент от време също са еднакви.
3) В момента на времето T= 40 минути температурата на газ 1 е по-висока от температурата на газ 2.
4) По време на експеримента вътрешната енергия на двата газа се увеличава.
5) По време на експеримента и двата газа не вършат работа.
Решение.
1) Според уравнението на Менделеев-Клапейрон Нека разгледаме началния момент от времето. По условие обемите и температурите на газовете са еднакви и оттогава
2) В изохоричния процес законът на Чарлз е изпълнен: И следователно,
3) От параграф 2 заключаваме:
4) Вътрешната енергия на един мол идеален газ зависи само от температурата. При нагряване се увеличава.
5) Тъй като по условие и двата газа са в затворени съдове, и двата газа не извършват работа по време на експеримента.
Отговор: 45.
Започвайки да изучава механика, студентът приема, че модулът на силата на триене при плъзгане F на пръта върху хоризонталната повърхност на масата е право пропорционален на модула на силата на гравитацията на пръта. Той реши да провери тази хипотеза експериментално. Поставяйки дървен блок с различни тежести върху хоризонталната повърхност на масата, ученикът го издърпва равномерно, измервайки силата F с динамометър. Резултатите от измерванията на стойностите на F при различни стойности на гравитацията на лентата с тежести са маркирани върху координатната равнина (F), като се вземе предвид грешката на измерване. Какъв извод следва от резултатите от експеримента?
1) условията на експеримента не съответстват на тестваната хипотеза
2) като се вземе предвид грешката в измерването, експериментът потвърди правилността на хипотезата
3) грешките в измерването са толкова големи, че не ни позволиха да проверим хипотезата
4) коефициентът на триене на плъзгане се променя с промяна на масата на пръта с товари
Решение.
Хипотезата на ученика е, че силата на триене при плъзгане на прът върху хоризонтална повърхност е пропорционална на модула на гравитацията, действащ върху пръта. От горните резултати се вижда, че като се вземе предвид грешката на измерване, експериментът потвърди правилността на хипотезата: всички точки, като се вземе предвид грешката, лежат на апроксимационната права линия.
Отговор: 2.
Фигурите показват схеми на физични експерименти. Свържете тези експерименти с тяхната цел. За всяка позиция от първата колона изберете съответната позиция от втората и запишете избраните числа в таблицата под съответните букви.
| А | б |
Решение.
Фигура А показва инсталация за наблюдение на модела на силовите линии на електростатичното поле на точковите заряди (А - 3).
Фигура B показва схемата на експеримента за наблюдение на разпределението на потенциала по протежение на прав проводник, през който протича електрически ток (B - 2).
Отговор: 32.
Два различни газа 1 и 2 се нагряват в два затворени съда с еднакъв обем (1 литър). Фигурата показва зависимостите на налягането стртези газове от време на време T. Известно е, че началните температури на газовете са еднакви. Изберете две верни твърдения, съответстващи на резултатите от тези експерименти.
1) Количеството вещество на първия и втория газ е равно.
2) В момента на времето T= 40 min температурата на втория газ е два пъти по-висока от температурата на първия.
3) В момента на времето T= 40 минути температурата на втория газ е два пъти по-ниска от температурата на първия.
4) В хода на експеримента вътрешната енергия на газовете нараства.
5) По време на експеримента и двата газа извършват положителна работа.
Решение.
Според уравнението на Клапейрон-Менделеев налягането, обемът и абсолютната температура на идеален газ са свързани със съотношението
Намерете на какво е равно отношението на количеството вещество на първия газ към количеството вещество на втория. В този случай ние разглеждаме момента от време в този случай чрез условието
Това означава, че количеството вещество на първия газ е по-голямо от второто.
Съотношението на температурите на газа при
Това означава, че в момента температурата на газ 1 е два пъти по-ниска от температурата на газ 2.
Вътрешната енергия на газа е пропорционална на неговата температура. При изохорно повишаване на налягането температурата на газа се повишава, следователно в хода на експеримента вътрешната енергия на газовете се увеличава.
Дисекция на рак, кръстосване на две различни мухи и създаване на живот в епруветка - всичко това е направено от момчетата в лабораториите на Smart Novosibirsk. За първи път - в NSTU.
Четвърто, но първо
„Бабо, вече искам да уча биология!“- хленчи 10-годишно момиче в сива лабораторна престилка. "Още 15 минути - и ще започне"- утешава я внучката. Междувременно още деца излизат от асансьора и предпазливо се приближават до регистрационната маса.
„Здравейте, какво е вашето име и фамилия? На колко години си?" - от такива думи момчетата първо замръзват, но бързо стават по-смели, започват да се усмихват и да се излъчват. Всеки млад учен получава значка на своя екип: децата са разделени на пет групи според възрастта.
Много деца идват тук не за първи път: проектът Smart Novosibirsk стартира още през октомври.Това е регионален партньор на Smart Moscow: сибирската столица стана 17-ият град, в който дойде проектът. Децата вече са усвоили три програми, новата се казва „Биологични опити“. За първи път се провежда в NSTU.
„Днес е първата програма на сериозна партньорска основа – научна. Ние наистина искаме децата не просто да се занимават с наука, но да го правят в стените, където по-късно могат да се научат. За да разберат, че Новосибирск има всички възможности за развитие“, казва Анна Петухова, ръководител на проекта Smart Novosibirsk.
Друга особеност на новосибирския проект е активното участие на възрастни. Докато децата експериментират, на родителите се провеждат научно-популярна лекция и интерактивна викторина.
„За възрастни нашият билет е безплатен - и ние просто им даваме възможност да не седят на телефона. Родителите, които водят децата си при нас, като правило, самите са много умни, обичат науката и всичко, свързано с нея. При нас идват и майки, и бащи, и баби и дядовци – прекрасно е. В други градове, разбира се, също има такива моменти, но в Новосибирск това е особено силно изразено. Явно академичният характер на града оказва влияние“, продължава Анна Петухова.
— Ще разпределите ли живите?
.jpg)
След 15 минути часът още не е започнал. Започва запознанство - с лаборатории, университети и "учители". На малка презентация децата, заедно с водещия, отгатват имената на лабораториите и се разделят на отбори. Ректорът на NSTU Анатолий Батаев също идва да поздрави гостите на университета.
„Имаме търговски интерес“, усмихва се Анатолий Батаев. - Нашата основна задача е в 11 клас, когато избирате Единния държавен изпит, да избирате онези предмети, от които нашият университет има нужда. Надявам се, че вие сте нашите бъдещи потенциални студенти.“
Бъдещите ученици се разпръскват из класните стаи и в един момент се превръщат в истински учени – целенасочени и смели. Десетгодишните деца с готовност разрязват раци и се шегуват, когато водещият предлага да сравни структурата на животните с мадагаскарския бръмбар: „Няма ли да разпределите живите?“
Урокът продължава около два часа. Децата провеждат пет експеримента: в лабораториите по зоология (тук се разрязват раци), микробиология, генетика, ботаника и зоология. Всеки млад учен получава "лабораторен дневник" - нещо като пътен лист, където трябва да въведете резултатите от изследванията. Някои от тях ще продължат и извън стените на университета: семена след експерименти по ботаника и мухи след генетични експерименти ще растат в домовете на децата.
И най-трогателният експеримент се провежда в лабораторията по зоология: наблюденията се правят върху мишки, много безобидни. "Нито една мишка няма да пострада" - това беше обещано на всички участници още преди експериментите.
Програмата за възрастни в този момент не е по-ниска от програмата за деца по отношение на информационното съдържание. Един от интерактивните въпроси на теста, например, се отнася до популярно погрешно схващане: наистина ли найлонова торбичка е по-опасна за природата от хартиена? Сложен проблем: ако една държава има система за рециклиране на отпадъци, тогава пластмасата може да се използва неограничено дълго време, без да се изхвърля и без да замърсява околната среда. Но колко екологична е хартиената торба, заради която се унищожават гори?
пестелива икономика
„Биологични експерименти“ ще се проведат в NSTU още два пъти, на 10-11 февруари: планирани са шест програми.
Те са предназначени за деца на възраст 7-14 години, цената на един цикъл е 1490 рубли.Както признава Анна Петухова, в Новосибирск високата цена не повдига въпроси:
„Когато хората не виждат какво правим, може да изглежда, че е скъпо. Но щом пристигат, виждат, че работят едновременно пет лаборатории с оборудване, пет пълноценни майсторски класа. И това не е само дим, лед, сърма - децата го правят със собствените си ръце.
След биологични експерименти Smart Novosibirsk ще представи още три програми преди лятото: след това почивка за три месеца. Това са "Хирургия", "Научен детектив" и "Палеонтология". Можете да закупите билети за всички класове.
Ние сме свикнали да се смятаме за разумни, независими хора, които не са склонни към необясними прояви на жестокост или безразличие. Всъщност това съвсем не е така – при определени обстоятелства хомо сапиенс учудващо лесно се разделят със своята „човечност“.
Експеримент на Аш, 1951 г
Изследването беше насочено към изучаване на конформизма в групи. Ученици-доброволци бяха поканени уж да тестват зрението си. Субектът беше в група със седем актьори, чиито резултати не бяха взети предвид при обобщаване. На младите хора беше показана карта с вертикална линия върху нея. След това им беше показана друга карта, където вече бяха нарисувани три линии - участниците бяха помолени да определят коя от тях отговаря по размер на линията от първата карта. Последно беше поискано мнението на субекта.
Тази процедура е извършена 18 пъти. В първите две серии подканените участници извикаха правилните отговори, което не беше трудно, тъй като съвпадението на линиите на всички карти беше очевидно. Но след това те единодушно започнаха да се придържат към умишлено погрешен вариант. Понякога на един или двама актьори в групата беше казано да изберат правилните опции 12 пъти. Но въпреки това субектите изпитват изключителен дискомфорт от факта, че тяхното мнение не съвпада с мнението на мнозинството.
В резултат на това 75% от учениците поне веднъж не бяха готови да се противопоставят на мнението на мнозинството - те посочиха фалшив вариант, въпреки очевидното визуално несъответствие на линиите. 37% от всички отговори се оказаха грешни, а само един субект от контролната група от тридесет и пет души направи една грешка. В същото време, ако членовете на групата не са съгласни или когато в групата има два независими субекта, вероятността да се направи грешка намалява четири пъти.
Какво говори това за нас?
Хората са силно зависими от мнението на групата, в която се намират. Дори и да противоречи на здравия разум или нашите вярвания, това не означава, че ще можем да му устоим. Докато съществува дори призрачна заплаха от осъждане от страна на другите, за нас е много по-лесно да заглушим вътрешния си глас, отколкото да защитим позицията си.
Експериментът „Добрият самарянин“, 1973 г
Притчата за добрия самарянин разказва как един пътник безвъзмездно помогнал на ранен и ограбен човек по пътя, когото всички останали подминавали. Психолозите Даниел Бастън и Джон Дарли се заели да проверят колко силно подобни морални императиви влияят върху поведението на човек в стресова ситуация.
На една група студенти от семинарията беше разказана притчата за добрия самарянин и след това бяха помолени да прочетат проповед за това, което са чули в друга сграда на кампуса. Втората група беше инструктирана да подготви реч за различни възможности за работа. В същото време някои от субектите бяха помолени да бързат особено по пътя към публиката. По пътя от една сграда към друга, учениците срещнаха мъж, който лежеше на земята в празна уличка, който изглеждаше така, сякаш се нуждаеше от помощ.
Оказа се, че учениците, подготвящи речта на добрия самарянин по пътя, реагираха на такава извънредна ситуация по същия начин, както втората група субекти - решението им беше повлияно единствено от ограничението във времето. Само 10% от семинаристите, които бяха помолени да дойдат в класната стая възможно най-скоро, помогнаха на непознат - дори и не много преди това да чуят лекция за важността да се помогне на съсед в трудна ситуация.
Какво говори това за нас?
Можем да се отречем от религията или всеки друг етичен императив с изненадваща лекота, когато ни е удобно. Хората са склонни да оправдават своето безразличие с думите „това не ме засяга“, „все още не мога да помогна по никакъв начин“ или „те могат да се справят и без мен“. Най-често това се случва не по време на катастрофи или кризисни ситуации, а в хода на ежедневието.
Експеримент с безразличен свидетел, 1968 г
През 1964 г. престъпно нападение над жена, което се повтаря два пъти в рамките на половин час, завършва със смъртта й на път за болницата. Повече от дузина души са станали свидетели на престъплението (в сензационната си публикация списание Time погрешно посочи 38 души), но никой не си е направил труда да се отнесе към инцидента с необходимото внимание. Въз основа на тези събития Джон Дарли и Бийби Латейн решават да проведат свой собствен психологически експеримент.
Те поканиха доброволци да участват в дискусията. Надявайки се, че ще бъдат обсъдени изключително чувствителни въпроси, договорените участници бяха помолени да комуникират от разстояние - чрез домофони. По време на разговора един от събеседниците е симулирал епилептичен припадък, което ясно се разпознава по звуците от високоговорителите. Когато разговорът се проведе един на един, 85% от субектите реагираха живо на случилото се и се опитаха да помогнат на жертвата. Но в ситуация, в която участникът в експеримента вярваше, че в разговора участват още 4 души, само 31% имаха силата да направят опит да повлияят по някакъв начин на ситуацията. Всички останали смятаха, че някой друг трябва да го направи.
Какво говори това за нас?
Ако смятате, че голям брой хора наоколо гарантират вашата безопасност, това изобщо не е така. Тълпата може да бъде безразлична към чуждото нещастие, особено когато хора от маргинални групи попаднат в трудна ситуация. Докато има някой друг наоколо, с удоволствие прехвърляме отговорността за случващото се върху него.
Станфордски затворнически експеримент, 1971 г
Военноморските сили на САЩ искаха да разберат по-добре естеството на конфликтите в своите поправителни заведения, така че агенцията се съгласи да плати за експеримент на поведенческия психолог Филип Зимбардо. Ученият оборудвал мазето на Станфордския университет като затвор и поканил мъже-доброволци да се пробват в ролите на пазачи и затворници – всички те били студенти.
Участниците трябваше да преминат тест за здравословна и психическа стабилност, след което бяха разделени с жребий на две групи от по 12 души – надзиратели и затворници. Надзирателите носеха униформи от военен магазин, които копираха истинската униформа на пазачите в затвора. Освен това им бяха дадени дървени палки и огледални слънчеви очила, за да скрият очите си. Затворниците бяха снабдени с неудобни дрехи без бельо и гумени чехли. Обаждаха се само по номерата, които бяха зашити на униформата. Освен това те не можеха да свалят малките верижки от глезените си, които трябваше постоянно да им напомнят за затвора. В началото на експеримента затворниците бяха пуснати да се приберат у дома. Оттам се твърди, че са били арестувани от държавната полиция, която е улеснила експеримента. Те преминаха през процеса на снемане на пръстови отпечатъци, фотографиране и прочитане на правата им. След това ги съблякоха, прегледаха и им поставиха номера.
За разлика от затворниците, пазачите работеха на смени, но много от тях бяха щастливи да работят извънредно по време на експеримента. Всички субекти са получавали 15 долара на ден (85 долара, коригирани спрямо инфлацията през 2012 г.). Самият Зимбардо действаше като главен управител на затвора. Експериментът трябваше да продължи 4 седмици. Пазачите получиха една единствена задача - да заобиколят затвора, която те можеха да изпълняват както си искат, но без да използват сила срещу затворниците.
Още на втория ден затворниците вдигнаха бунт, при който барикадираха входа на килията с легла и закачаха надзирателите. Тези в отговор използваха пожарогасители, за да успокоят размириците. Скоро те принуждават подопечните си да спят голи върху гол бетон, а възможността да си вземат душ се превръща в привилегия за затворниците. В затвора започват да се ширят ужасни антихигиенични условия – на затворниците е отказан достъп до тоалетна извън килията, а кофите, с които са се нуждаели, са забранени за наказание да почистват.
Всеки трети надзирател проявявал садистични наклонности - затворниците били подигравани, някои били принуждавани да мият дренажни варели с голи ръце. Двама от тях били толкова психически травматизирани, че трябвало да бъдат изключени от експеримента. Един от новите членове, който замени пенсионираните, беше толкова шокиран от видяното, че скоро обяви гладна стачка. За отмъщение го настаниха в тесен килер – карцер. Останалите затворници имаха избор дали да откажат одеяла или да оставят нарушителя цяла нощ сам. Само един човек се съгласи да пожертва комфорта си. Около 50 наблюдатели проследиха работата на затвора, но само момичето Зимбардо, което дойде да проведе няколко интервюта с участниците в експеримента, беше възмутено от случващото се. Затворът в Стамфорд беше затворен шест дни след като хората бяха пуснати. Много от пазачите изразиха съжаление, че експериментът е приключил преждевременно.
Какво говори това за нас?
Хората много бързо приемат наложените им социални роли и са толкова увлечени от собствената си власт, че границата на позволеното по отношение на другите бързо се изтрива от тях. Участниците в Станфордския експеримент не са били садисти, те са били най-обикновени хора. Като може би много нацистки войници или мъчители в затвора Абу Гариб. Висшето образование и доброто психическо здраве не са попречили на субектите да упражняват насилие срещу хората, над които са имали власт.
Експеримент на Милграм, 1961 г
По време на Нюрнбергския процес много осъдени нацисти оправдават действията си, като казват, че просто са изпълнявали заповеди от други. Военната дисциплина не им позволяваше да не се подчиняват, дори и самите инструкции да не им харесваха. Заинтересуван от тези обстоятелства, психологът от Йейл Стенли Милграм решава да тества докъде могат да стигнат хората в нараняването на другите, ако това е част от служебните им задължения.
Участниците в експеримента бяха наети срещу малка такса от доброволци, нито един от които не предизвика страх сред експериментаторите. В самото начало се твърди, че ролите на „ученик“ и „учител“ се играят между субекта и специално обучен актьор, като субектът винаги получава втората роля. След това актьорът „ученик“ беше предизвикателно вързан за стол с електроди, а „учителят“ получи въвеждащ токов разряд от 45 V и отведен в друга стая. Там той беше седнал зад генератор, където имаше 30 превключвателя от 15 до 450 V на стъпки от 15 V. двойки асоциации, които му бяха прочетени предварително. За всяка грешка той получи наказание под формата на текущо освобождаване от отговорност. С всяка нова грешка разрядът се увеличаваше. Групите за превключване са подписани. Последният надпис гласеше: „Опасно: трудно поносим удар“. Последните два превключвателя бяха извън групите, бяха графично изолирани и маркирани с маркера "X X X". „Ученикът” отговаряше с помощта на четири бутона, отговорът му се изписваше на светлинното табло пред учителя. „Учителят“ и неговият подопечен бяха разделени от глуха стена.
Ако „учителят“ се колебаеше в налагането на наказание, експериментаторът, чиято настойчивост нарастваше с нарастването на съмненията, го подканяше да продължи да използва специално подготвени фрази. Но в никакъв случай не можеше да заплаши „учителя“. При достигане на 300 волта от стаята на „студента” се чуват отчетливи удари в стената, след което „студентът” спира да отговаря на въпроси. Мълчанието за 10 секунди беше интерпретирано от експериментатора като неправилен отговор и той поиска да се увеличи силата на удара. При следващото разреждане от 315 волта се повториха още по-упорити удари, след което „ученикът“ спря да отговаря на въпроси. Малко по-късно, в друг вариант на експеримента, стаите не са толкова шумоизолирани и „ученикът“ предварително предупреждава, че има проблеми със сърцето и два пъти - при разряди от 150 и 300 волта, се оплаква от неразположение. В последния случай той отказа да продължи участието си в експеримента и започна да вика силно иззад стената, когато му бяха нанесени нови удари. След 350 V той спря да дава признаци на живот, продължавайки да получава токови разряди. Експериментът се счита за завършен, когато "учителят" три пъти приложи максималното възможно наказание.
65% от всички субекти достигнаха последния превключвател и не спряха, докато експериментаторът не ги помоли. Само 12,5% отказаха да продължат веднага след като жертвата почука на стената за първи път - всички останали продължиха да натискат бутона дори след като отговорите спряха да идват зад стената. По-късно този експеримент беше повторен многократно - в други страни и обстоятелства, със или без награда, с мъжки и женски групи - ако основните основни условия останаха непроменени, поне 60% от субектите достигнаха края на скалата - въпреки техните собствен стрес и дискомфорт.
Какво говори това за нас?
Дори когато са били в тежка депресия, противно на всички прогнози на експертите, огромното мнозинство от субектите са били готови да проведат фатални електрически удари чрез непознат, само защото наблизо е имало човек в бяла престилка, който им е казал да го направят. Повечето хора изненадващо лесно се поддават на властта, дори това да води до опустошителни или трагични последици.
| 21-36
Пет експеримента бяха проведени в лабораторията за наблюдение на дифракция с помощта на различни дифракционни решетки. Всяка от решетките беше осветена от успоредни лъчи монохроматична светлина с определена дължина на вълната. Във всички случаи светлината падаше перпендикулярно на решетката. В два от тези експерименти бяха наблюдавани еднакъв брой основни дифракционни максимуми. Посочете първо номера на опита, при който е използвана дифракционна решетка с по-малък период, а след това номера на опита, при който е използвана дифракционна решетка с по-дълъг период.
| Номер експеримент | Период на дифракция | Дължина на вълната Инцидентна светлина |
|---|---|---|
| 1 | 2г | |
| 2 | д | |
| 3 | 2г | |
| 4 | г/2 | |
| 5 | г/2 |
Решение.
Условието за интерферентните максимуми на дифракционна решетка има формата: Решетките ще дадат еднакъв брой максимуми, при условие че тези максимуми се наблюдават под еднакви ъгли От таблицата откриваме, че в експеримент 2 и 4, същият брой на максимумите се наблюдава, така че номер 4, решетката номер 2 има по-голям период.
Отговор: 42.
Отговор: 42
Източник: Учебна работа по физика 28.04.2017 г., вариант PHI10503
Оптичната схема е дифракционна решетка и екран, разположен близо до нея, успоредно на нея. Върху решетката обикновено пада паралелен лъч бяла светлина, видим за окото.
Изберете правилното твърдение, ако има такова.
A. Тази оптична схема позволява да се наблюдава набор от ирисцентни дифракционни ленти на екрана.
Б. За да се получи изображение на дифракционни максимуми на екрана, е необходимо по пътя на светлинния лъч да се монтира събирателна леща, във фокалната равнина на която трябва да има дифракционна решетка.
1) само А
2) само Б
4) нито А, нито Б
Решение.
Дифракционната решетка дава максимуми в посоките, дадени от условието където е периодът на решетката и е редът на максимума. Както можете да видите, това условие зависи от дължината на вълната, така че светлината с различни честоти се пречупва от дифракционна решетка малко по-различно. Това основно прави възможно да се види дъговият спектър на светлината.
Въпреки това, всички лъчи, съответстващи на определен максимум и определена дължина на вълната, след преминаване през дифракционната решетка се разпространяват успоредно един на друг, като по този начин образуват паралелен лъч светлина. Такъв паралелен лъч не може да даде ясно изображение на близкия екран, така че твърдение А за тази оптична система се оказва неправилно. Ситуацията би се спасила от събирателна леща, която трябва да се позиционира така, че фокусната й равнина да съвпада с екрана. Както знаете, тънка леща събира всеки паралелен лъч светлина до точка, разположена във фокалната равнина. Твърдение B обаче предлага да се постави такава леща по различен начин. Така можем да заключим, че Б.
Отговор: 4.
Отговор: 4
Антон
Валентина Гизбрехт 16.06.2016 13:32
В текста на задачата пише "може да се наблюдава", следователно очите са включени в схемата на опита. Тогава защо отговор А е грешен?
Антон
"наблюдавайте на екрана»
Ако погледнете с окото си, ще видите дъга, но ако поставите екран и го погледнете, тогава няма.
Светлина с дължина на вълната ангстрьоми пада нормално върху дифракционна решетка. Един от основните дифракционни максимуми съответства на ъгъл на дифракция 30°, а най-високият ред на наблюдавания спектър е 5. Намерете периода на тази решетка.
Справка: 1 ангстрьом = 10 −10 m.
Решение.
Условието за наблюдаване на основните максимуми за дифракционна решетка има формата В тази задача неизвестният ред на главния максимум съответства на ъгъла на дифракция, така че където периодът на решетката е неизвестен и a е цяло число.
Най-високият ред на наблюдавания спектър съответства на ъгъла на дифракция, така че периодът на решетката е
Заместването на тази стойност на периода във формулата за реда на максимума на дифракцията дава най-близкото цяло число, по-голямо от тази стойност, е 3, така че периодът на решетката е
3) Ако намалите дължината на вълната на падащата светлина, тогава разстоянието на екрана между нулевия и първия максимум на дифракция ще намалее.
4) Ако замените обектива с друг с по-голямо фокусно разстояние и позиционирате екрана така, че разстоянието от обектива до екрана да е все още равно на фокусното разстояние на обектива, тогава разстоянието на екрана между нулата и първите дифракционни максимуми ще намалеят.
5) Ако сменим дифракционната решетка с друга с по-дълъг период, тогава ъгълът, под който се наблюдава първият дифракционен максимум, ще се увеличи.
Решение.
м. Снопът от лъчи след тънка леща, според правилата за конструиране на изображения в нея, се събира в точка във фокалната равнина на лещата.
д, след като е ок мполучава се паралелен лъч светлина, преминаващ под такъв ъгъл, че редът на максималния ред се определя от връзката:
Ако увеличим дължината на вълната на падащата светлина, тогава максималният ред на наблюдаваните дифракционни пикове няма да се увеличи. 2 е неправилно.
Ако намалим дължината на вълната на падащата светлина, то според основното уравнение това ще доведе до намаляване на ъглите и в резултат на това разстоянието между първия и нулевия максимум на екрана ще намалее. 3 е правилно.
Ако заменим дифракционната решетка с решетка с голям период, то според основното уравнение това ще доведе до намаляване на ъглите и в резултат на това ще наблюдаваме първия дифракционен максимум на екрана под по-малък ъгъл . 5 е неправилно.
Отговор: 13.
Коя фигура показва правилно взаимното разположение на дифракционната решетка P, лещата L и екрана E, в които може да се наблюдава дифракцията на паралелен лъч светлина C?
Решение.
Правилното относително положение е показано на Фигура 4. Първо, светлината C трябва да бъде дифрактирана в дифракционната решетка P. След преминаване през решетката, светлината ще премине в няколко успоредни лъча, съответстващи на различни дифракционни максимуми. След това е необходимо да се съберат тези успоредни лъчи във фокалната равнина, това се прави от събирателната леща L. Накрая е необходимо да се постави екран, за да се наблюдават фокусирани дифракционни максимуми върху него (на фигурата са различни дифракционни максимуми показани в различни цветове за удобство).
Отговор: 4.
Светлина с неизвестна дължина на вълната пада нормално върху дифракционна решетка с период, като един от основните дифракционни максимуми съответства на ъгъл на дифракция от 30°. В този случай най-високият порядък на наблюдавания спектър е 5. Намерете дължината на вълната на падащата върху решетката светлина и я изразете в ангстрьоми.
Справка: 1 ангстрьом = 10 −10 m.
Решение.
Условието за наблюдаване на основните максимуми за дифракционна решетка има формата В тази задача неизвестният ред на главния максимум съответства на ъгъла на дифракция, така че където дължината на вълната е неизвестна и е цяло число.
Най-високият ред на наблюдавания спектър съответства на ъгъла на дифракция, така че дължината на вълната да е равна на или
Замествайки това неравенство за дължината на вълната във формулата за реда на максимума на дифракцията, получаваме Най-близкото цяло число, по-голямо от тази стойност, е 3, така че дължината на вълната е
Отговор:
Решение.
Минималното разстояние, през което се повтарят щрихите върху решетката, се нарича период на дифракционната решетка. От фигурата се вижда, че на първата и втората решетка ударите се повтарят след три деления, на третата - след две, а на четвъртата - след четири. Така дифракционната решетка с номер 4 има максимален период.
Отговор: 4
Фигурата показва четири дифракционни решетки. Минималният период има номерирана дифракционна решетка
Решение.
Минималното разстояние, през което се повтарят щрихите върху решетката, се нарича период на дифракционната решетка. От фигурата се вижда, че на първата и втората решетка ударите се повтарят след три деления, на третата - след две, а на четвъртата - след четири. По този начин минималният период има дифракционна решетка с номер 3.
Отговор: 3
Дифракционна решетка с 1000 линии на 1 mm от нейната дължина се осветява от паралелен лъч монохроматична светлина с дължина на вълната 420 nm. Светлината пада перпендикулярно на решетката. В близост до дифракционната решетка, непосредствено зад нея, има тънка събирателна леща. Зад решетката на разстояние, равно на фокусното разстояние на лещата, е разположен успореден на решетката екран, върху който се наблюдава дифракционната картина. Изберете две верни твърдения.
1) Максималният ред на наблюдаваните дифракционни максимуми е 2.
2) Ако увеличите дължината на вълната на падащата светлина, тогава максималният ред на наблюдаваните дифракционни максимуми ще се увеличи.
3) Ако намалите дължината на вълната на падащата светлина, тогава разстоянието на екрана между нулевия и първия максимум на дифракция ще се увеличи.
4) Ако заменим обектива с друг с по-голямо фокусно разстояние и позиционираме екрана така, че разстоянието от обектива до екрана все още да е равно на фокусното разстояние на обектива, тогава разстоянието на екрана между нулата и първите дифракционни максимуми няма да се променят.
5) Ако сменим дифракционната решетка с друга с по-дълъг период, тогава ъгълът, под който се наблюдава първият дифракционен максимум от страната на екрана, ще намалее.
Решение.
Първо, нека начертаем пътя на успоредните лъчи от източника, преминаващ през дифракционната решетка и лещата до екрана, където спектър от порядъка м(за някои една спектрална линия на живак с дължина на вълната ). Снопът от лъчи след тънка леща, според правилата за конструиране на изображения в нея, се събира в точка във фокалната равнина на лещата.
Според основното уравнение за ъглите на отклонение на светлината с дължина на вълната от решетка с период дслед това е ок мполучава се паралелен лъч светлина, преминаващ под такъв ъгъл, че максималния ред на реда ще се наблюдава при:
Ако увеличим дължината на вълната на падащата светлина, тогава максималният ред на наблюдаваните дифракционни максимуми няма да се промени или намалее. 2 е неправилно.
Ако се намали дължината на вълната на падащата светлина, това ще доведе до намаляване на ъгъла между нулевия и първия дифракционен максимум и, като следствие, до намаляване на разстоянието между нулевия и първия максимум на екрана. 3 е неправилно.
Според правилата за конструиране на лъчи в събирателна леща, леща с голямо фокусно разстояние ще увеличи разстоянието между нулата и първия максимум. 4 е неправилно.
Ако заменим дифракционната решетка с решетка с дълъг период, това ще доведе до намаляване на ъгъла, при който се наблюдава първият дифракционен максимум. 5 е правилно.
Отговор: 15.
Пет експеримента бяха проведени в лабораторията за наблюдение на дифракция с помощта на различни дифракционни решетки. Всяка от решетките беше осветена от успоредни лъчи монохроматична светлина с определена дължина на вълната. Във всички случаи светлината падаше перпендикулярно на решетката. Първо посочете номера на експеримента, в който е наблюдаван най-малкият брой основни дифракционни максимуми, а след това номера на експеримента, в който е наблюдаван най-големият брой основни дифракционни максимуми.
| Номер експеримент | Период на дифракция | Дължина на вълната Инцидентна светлина |
|---|---|---|
| 1 | 2г | |
| 2 | д | |
| 3 | 2г | |
| 4 | г/2 | |
| 5 | г/2 |
Решение.
Условието на интерферентните максимуми на дифракционната решетка има формата: В този случай, колкото повече, толкова по-малко ще бъдат видими дифракционни максимуми. Така най-малък брой основни дифракционни максимуми се наблюдават в експеримент номер 5, а най-голям - в експеримент номер 1.
Отговор: 51.
Отговор: 51
Източник: Учебна работа по физика 28.04.2017 г., вариант PHI10504
Монохроматичен лъч светлина пада нормално върху дифракционна решетка с период, а зад решетката има обектив, във фокалната равнина на който се наблюдават дифракционни максимуми (виж фигурата). Точките показват пиковете на дифракция, а числата показват техния брой. Ъглите на дифракция са малки.
Тази дифракционна решетка се заменя последователно с други дифракционни решетки - А и В. Установете съответствие между моделите на дифракционните максимуми и периодите на използваните дифракционни решетки.
| СХЕМА НА ДИФРАКЦИОННИТЕ МАКСИМУМИ | ПЕРИОД НА ДИФРАКЦИОННА РЕШЕТКА | |
| А | б |
