El 10 de febrero, en un seminario especial del Centro Europeo de Investigación Nuclear (CERN, Ginebra), se presentaron los resultados de experimentos que, sin exagerar, pueden calificarse de sensacionales. Se ha obtenido un nuevo estado de la materia, en el que los quarks son "verdaderos partículas elementales"(Los protones y los neutrones están "ensamblados", en particular): no están conectados entre sí, sino que se mueven libremente. Según la teoría, fue en este estado en el que se encontraba el Universo en los primeros 10 microsegundos después del Big Bang. Hasta ahora, la evolución de la materia no se había podido rastrear antes de tres minutos después de la explosión, cuando los núcleos de los átomos ya se habían formado.
De acuerdo a teoría moderna Las estructuras de la materia, las micropartículas, llamadas hadrones, consisten en quarks, partículas sin estructura de menos de 10 a 16 cm de tamaño, que representan el límite de fragmentación de la materia (ver "Ciencia y vida" No. 8, 1994). Los quarks se mantienen unidos mediante fuerzas que surgen de la emisión y absorción continua de gluones (del inglés pegamento - "pegamento"). Estas fuerzas se comportan de forma paradójica: cuanto más cerca están los quarks, más débiles son. Dentro de un protón o un neutrón, los quarks prácticamente no interactúan, pero cuando se intenta "romper" una partícula, la fuerza de sus enlaces aumenta millones de veces. Por tanto, la liberación de quarks y gluones sólo es posible gastando una energía colosal. Fue posible obtenerlo en el acelerador de iones pesados.
Profesor Luciano Maiani, CEO El CERN cree que la comparación de los resultados obtenidos en el marco del programa de aceleración de iones pesados ha dado una imagen clara del nuevo estado de la materia y ha confirmado la predicción de la teoría de los quarks. Es igualmente importante que se haya dado un gran paso hacia la comprensión de los aspectos más primeras etapas evolución del universo. Por primera vez fue posible obtener materia en la que los quarks y gluones no están unidos: el plasma de quarks-gluones. Este nuevo quinto estado de la materia (hasta ahora se conocen estados sólido, líquido, gaseoso y plasma, electrón-iónico) abre un vasto campo para investigación científica. Su próxima etapa comenzará en los colisionadores (aceleradores de haces en colisión) de iones relativistas pesados en Brookhaven (EE.UU.) y hadrones en el CERN.
El experimento de aceleración de iones pesados fue el siguiente. El haz de iones de plomo se aceleró a una energía de 33 TeV (1 teraelectronvoltio = 10 12 eV) en el súper acelerador de protones (el súper sincrotrón de protones del CERN), después de lo cual alcanzó objetivos ubicados en siete detectores. alcanzó un billón de grados (10 12 K, 100 mil veces mayor que dentro del Sol), y la densidad de energía es 20 veces mayor que la densidad de la materia nuclear. En estas condiciones, como lo atestiguan indiscutiblemente los datos experimentales, la materia pasa a un nuevo estado. Esto tiene mucho en común con el plasma de quarks y gluones previamente predicho teóricamente: la "sopa primitiva", en la que los quarks y los gluones existían por separado.
El programa de investigación comenzó en 1994, después de que se mejoraran los aceleradores del CERN, con la participación de varios institutos de la República Checa, Francia, India, Italia, Alemania, Suecia y Suiza. La nueva fuente de iones de plomo estaba conectada al sincrotrón de protones previamente construido (que realizaba la aceleración preliminar de los iones) y al superacelerador de protones. Se llevaron a cabo siete experimentos que requirieron mucho tiempo para medir diversos parámetros de las colisiones plomo-plomo y plomo-oro (se denominaron NA44, NA45, NA49, NA50, NA52, WA97/NA57 y WA98). Algunos de ellos se realizaron mediante detectores polivalentes, que permitieron registrar muchos diferentes partículas, recibir características globales eventos. Por el contrario, en otros experimentos los detectores con acumulación de señales registraron sólo fenómenos raros. De este modo, Idea general sobre el plasma de quarks y gluones se obtuvo a partir de "piezas experimentales" separadas, del mismo modo que se ensamblan los "rompecabezas" (imágenes de acertijos) o un mosaico. Los datos de cada experimento individual no nos permitieron sacar conclusiones definitivas, pero juntos permitieron hacer una imagen clara del fenómeno. La técnica, basada en la comparación de varios resultados diferentes, demostró ser muy exitosa.
Proyecto completado - ejemplo perfecto cooperación y cooperación en el campo de la investigación física. En los experimentos participaron físicos de más de veinte países, incluidos científicos nucleares rusos.
Los resultados obtenidos en el CERN son un incentivo para continuar el trabajo. Para confirmar que la nueva materia es efectivamente un plasma de quarks y gluones, es necesario estudiar sus propiedades a niveles cada vez más elevados. temperaturas bajas. El centro de investigación sobre el quinto estado de la materia será ahora el Colisionador de Iones Relativistas Pesados del Laboratorio Nacional Brookhaven; Las obras allí comenzarán este año. Se supone que debe investigar la colisión de núcleos de oro acelerados a una energía 10 veces mayor que en el experimento de Ginebra.
Hace un año en periódicos americanos y revistas de divulgación científica Aparecieron cartas que afirmaban que el experimento planeado era peligroso. Sus autores creían que la selección es extrema. energia alta en un volumen muy pequeño puede dar lugar a la formación de un "mini-agujero negro", que comenzará a absorber la materia circundante. Esta opinión recibió una respuesta tan fuerte en la prensa y la televisión que investigadores estadounidenses reunieron una comisión de expertos autorizada para verificarla. La conclusión fue inequívoca: esos temores son infundados; la probabilidad de formación de un "agujero" es cero.
Y desde 2005, los experimentos con iones pesados también se incluirán en el programa del gran acelerador de hadrones LHC (Large Hadron Collaider) del CERN.
Se llevaron a cabo cinco experimentos en el laboratorio para observar la difracción utilizando varias rejillas de difracción. Cada una de las rejillas estaba iluminada por haces paralelos de luz monocromática con una determinada longitud de onda. En todos los casos la luz incide perpendicularmente a la rejilla. En dos de estos experimentos, el mismo numero picos de difracción principales. Primero indique el número del experimento en el que se utilizó una rejilla de difracción con un período más corto, y luego el número del experimento en el que se utilizó una rejilla de difracción con un período más largo.
| Número experimento | Periodo de difracción | Longitud de onda Incidente de luz |
|---|---|---|
| 1 | 2d | |
| 2 | d | |
| 3 | 2d | |
| 4 | d/2 | |
| 5 | d/2 |
Solución.
La condición de los máximos de interferencia de la red de difracción tiene la forma: Las rejillas darán el mismo número de máximos, siempre que estos máximos se observen en los mismos ángulos. De la tabla, encontramos que en los experimentos 2 y 4 se obtuvo el mismo número de Se observan máximos de modo que el número 4, la red número 2 tiene un período mayor.
Respuesta: 42.
Respuesta: 42
Fuente: trabajo de entrenamiento en física 28.04.2017, variante PHI10503
v B, en el que se mueven a lo largo de un arco de círculo
radio R v B= 1 T, y el radio R
1) Todos los iones con los que se realizan experimentos tienen carga eléctrica negativa.
2) Todos los iones con los que se realizan experimentos pueden tener masas diferentes.
3) La carga específica (la relación entre la carga de un ion y su masa) de todos los iones que participan en el experimento es la misma e igual a C/kg.
4) Todos los iones con los que se realizan experimentos tienen la misma masa.
5) La carga de todos los iones que participan en el experimento es la misma.
Solución.
En el experimento participan diferentes iones, pueden ser peso diferente y diferentes cargos. La carga específica de todos los iones es la misma y se puede encontrar mediante la fuerza de Lorentz:
Entonces las afirmaciones 2 y 3 son verdaderas.
Respuesta: 23.
Respuesta: 23
Fuente: Trabajo de formación en física 21/12/2016, variante PHI10203
En un espectrógrafo de masas, varios iones fueron acelerados previamente por un campo eléctrico a una velocidad v, caen en la región de homogéneos campo magnético con inducción B, en el que se mueven a lo largo de un arco de círculo con un radio R. La tabla contiene los siguientes datos: velocidad inicial del ion v, con el que vuela hacia un campo magnético con inducción. B= 1 T, y el radio R el círculo descrito por este ion en un campo magnético.
Elija dos afirmaciones verdaderas que se puedan hacer con base en los datos proporcionados en la tabla.
1) Todos los iones con los que se realizan experimentos tienen la misma carga eléctrica en valor absoluto.
2) Todos los iones con los que se realizan experimentos tienen la misma masa.
3) Todos los iones con los que se realizan experimentos están cargados positivamente.
4) Todos los iones con los que se realizan experimentos pueden ser de diferente signo.
5) Todos los iones que participan en el experimento tienen las mismas cargas específicas (la relación entre la carga del ion y su masa).
Solución.
En el experimento participan diferentes iones, pueden tener diferentes masas y diferentes cargas. La carga específica de todos los iones es la misma:
Entonces las afirmaciones 4 y 5 son verdaderas.
Respuesta: 45.
Respuesta: 45|54
Fuente: Trabajo de formación en física 21/12/2016, variante PHI10204
Se llevaron a cabo cinco experimentos en el laboratorio para observar la difracción utilizando varias rejillas de difracción. Cada una de las rejillas estaba iluminada por haces paralelos de luz monocromática con una determinada longitud de onda. En todos los casos la luz incide perpendicularmente a la rejilla. Indique primero el número del experimento en el que se observó el menor número de máximos de difracción principal, y luego el número del experimento en el que el numero mas grande picos de difracción principales.
| Número experimento | Periodo de difracción | Longitud de onda Incidente de luz |
|---|---|---|
| 1 | 2d | |
| 2 | d | |
| 3 | 2d | |
| 4 | d/2 | |
| 5 | d/2 |
Solución.
La condición para los máximos de interferencia de la red de difracción tiene la forma Más temas Se verán menos máximos de difracción. Por lo tanto, el número más pequeño de máximos de difracción principal se observó en el experimento número 5, y el mayor, en el experimento número 1.
Respuesta: 51.
Respuesta: 51
Fuente: Trabajo de formación en física 28/04/2017, variante PHI10504
| A | B |
Solución.
En la imagen A, vemos un imán permanente y una bobina a la que está conectado un amperímetro. Con la ayuda de un experimento de este tipo, se puede observar el fenómeno de la inducción electromagnética, que consiste en la aparición de una corriente en un circuito cerrado con un cambio. flujo magnético a través del bucle como resultado del movimiento del imán hacia adentro/afuera (A - 3).
La imagen B muestra un imán permanente y una aguja magnética ligera. En el campo magnético de un imán permanente, dicha flecha siempre estará orientada a lo largo de las líneas de fuerza. Así, con la ayuda del experimento, cuyo esquema se muestra en la Figura B, es posible observar patrones de líneas de fuerza de un imán permanente (B - 1).
Respuesta: 31.
Las figuras muestran esquemas de experimentos físicos. Relaciona estos experimentos con su propósito. Para cada posición de la primera columna, seleccione la posición correspondiente de la segunda y escriba los números seleccionados en la tabla debajo de las letras correspondientes.
| A | B |
Solución.
En la imagen A, vemos la bobina a la que está conectado el amperímetro y la bobina a la que está conectada la fuente. corriente continua. La corriente fluye a través de la segunda bobina y crea un campo magnético a su alrededor. Con la ayuda de un experimento de este tipo, se puede observar el fenómeno de la inducción electromagnética, que consiste en la aparición de una corriente en un circuito cerrado (primera bobina) cuando el flujo magnético a través del circuito cambia como resultado de la aproximación/eliminación de la segunda bobina (A - 3).
La imagen B muestra un imán permanente y una superficie sobre la que se esparcen limaduras de hierro. En el campo magnético de un imán permanente, las limaduras están magnetizadas y orientadas a lo largo de las líneas de fuerza del campo magnético. Así, con la ayuda del experimento, cuyo esquema se muestra en la Figura B, es posible observar patrones de líneas de fuerza de un imán permanente (B - 1).
Respuesta: 31.
pag estos gases de vez en cuando t. Se sabe que las temperaturas iniciales de los gases eran las mismas.
Elija dos afirmaciones verdaderas que correspondan a los resultados de estos experimentos.
1) La cantidad de sustancia del primer gas es menor que la cantidad de sustancia del segundo gas.
2) Dado que, según las condiciones experimentales, los gases tienen los mismos volúmenes, y en el momento del tiempo t= 40 min también tienen la misma presión, entonces las temperaturas de estos gases en este momento también son las mismas.
3) En el momento del tiempo t= 40 min la temperatura del gas 1 es mayor que la temperatura del gas 2.
4) Durante el experimento energía interna ambos gases aumentan.
5) Durante el experimento, ambos gases no realizan ningún trabajo.
Solución.
1) Según la ecuación de Mendeleev-Clapeyron Consideremos el momento inicial del tiempo. Por condición, los volúmenes y temperaturas de los gases son los mismos, y desde entonces
2) En el proceso isocórico se cumple la ley de Charles: Y, por tanto,
3) Del párrafo 2 concluimos:
4) La energía interna de un mol de gas ideal depende únicamente de la temperatura. Cuando se calienta, aumenta.
5) Dado que, por condición, ambos gases están en recipientes cerrados, ambos gases no realizan trabajo durante el experimento.
Respuesta: 45.
Al comenzar a estudiar mecánica, el estudiante asumió que el módulo de la fuerza de fricción por deslizamiento F de la barra sobre la superficie horizontal de la mesa es directamente proporcional al módulo de la fuerza de gravedad de la barra. Decidió probar esta hipótesis experimentalmente. Colocando un bloque de madera con varios pesos sobre la superficie horizontal de la mesa, el estudiante lo jaló uniformemente y midió la fuerza F con un dinamómetro. Los resultados de las mediciones de los valores F en diferentes significados La gravedad de la barra con pesas está marcada en Plano coordinado(F) teniendo en cuenta el error de medición. ¿Qué conclusión se desprende de los resultados del experimento?
1) las condiciones del experimento no corresponden a la hipótesis probada
2) teniendo en cuenta el error de medición, el experimento confirmó la exactitud de la hipótesis
3) los errores de medición son tan grandes que no nos permitieron probar la hipótesis
4) el coeficiente de fricción por deslizamiento cambió con un cambio en la masa de la barra con cargas
Solución.
La hipótesis del estudiante es que la fuerza de fricción por deslizamiento de una barra sobre una superficie horizontal es proporcional al módulo de gravedad que actúa sobre la barra. De los resultados anteriores se puede ver que, teniendo en cuenta el error de medición, el experimento confirmó la exactitud de la hipótesis: todos los puntos, teniendo en cuenta el error, se encuentran en la línea recta de aproximación.
Respuesta: 2.
Las figuras muestran esquemas de experimentos físicos. Relaciona estos experimentos con su propósito. Para cada posición de la primera columna, seleccione la posición correspondiente de la segunda y escriba los números seleccionados en la tabla debajo de las letras correspondientes.
| A | B |
Solución.
La Figura A muestra la instalación para observar el patrón de líneas de campo. campo electrostático cargas puntuales (A - 3).
La Figura B muestra el esquema del experimento para observar la distribución de potencial a lo largo de un conductor recto por el que fluye una corriente. descarga eléctrica(B-2).
Respuesta: 32.
En dos recipientes cerrados del mismo volumen (1 litro) se calientan dos gases diferentes, 1 y 2. La figura muestra las dependencias de la presión. pag estos gases de vez en cuando t. Se sabe que las temperaturas iniciales de los gases eran las mismas. Elija dos afirmaciones verdaderas que correspondan a los resultados de estos experimentos.
1) La cantidad de sustancia del primer y segundo gas es igual.
2) En el momento del tiempo t= 40 min la temperatura del segundo gas es el doble que la temperatura del primero.
3) En el momento del tiempo t= 40 min la temperatura del segundo gas es dos veces menor que la temperatura del primero.
4) Durante el experimento, aumenta la energía interna de los gases.
5) Durante el experimento, ambos gases realizan trabajo positivo.
Solución.
Según la ecuación de Clapeyron-Mendeleev, la presión, el volumen y temperatura absoluta los gases ideales están relacionados por la relación
Encuentre cuál es la relación entre la cantidad de sustancia del primer gas y la cantidad de sustancia del segundo. En este caso, consideramos el momento del tiempo en este caso por la condición.
Esto significa que la cantidad de sustancia del primer gas es mayor que la del segundo.
La relación de temperaturas del gas en
Esto significa que en ese momento la temperatura del gas 1 es dos veces menor que la temperatura del gas 2.
La energía interna de un gas es proporcional a su temperatura. Con un aumento isocórico de presión, la temperatura del gas aumenta, por lo tanto, durante el experimento, aumenta la energía interna de los gases.
Diseccionar el cáncer, cruzar dos. diferentes moscas y crear vida en un tubo de ensayo: todo esto lo hicieron los chicos de los laboratorios de Smart Novosibirsk. Por primera vez - en NSTU.
Cuarto pero primero
"¡Baba, ya quiero estudiar biología!"- se queja una niña de 10 años con una bata de laboratorio gris. "Otros 15 minutos y empezará"- consuela a esa nieta. Mientras tanto, más niños salen del ascensor y se acercan cautelosamente a la mesa de registro.
“Hola, ¿cuál es tu nombre y apellido? ¿Cuántos años tiene?" - Ante tales palabras, los chicos primero se congelan, pero rápidamente se vuelven más atrevidos, comienzan a sonreír y a darse aires. Cada joven científico recibe una insignia de su equipo: los niños se dividen en cinco grupos, según su edad.
Muchos niños no vienen aquí por primera vez: en octubre comenzó el proyecto Smart Novosibirsk. Se trata de un socio regional de Smart Moscú: la capital siberiana se convirtió en la ciudad número 17 en la que se desarrolló el proyecto. Los niños ya dominan tres programas, el nuevo se llama "Experimentos biológicos". Por primera vez tiene lugar en NSTU.
“Hoy es el primer programa científico y de colaboración seria. Realmente queremos que los niños no sólo hagan ciencia, sino que la hagan dentro de los muros donde puedan estudiar más adelante. Para que entiendan que Novosibirsk tiene todas las oportunidades de desarrollo”, afirma Anna Petukhova, directora del proyecto Smart Novosibirsk.
Otra característica del proyecto de Novosibirsk es la participación activa de los adultos. Mientras los niños experimentan, los padres reciben una conferencia de divulgación científica y un cuestionario interactivo.
“Para los adultos, nuestro billete es gratuito y simplemente les damos la oportunidad de no sentarse al teléfono. Los padres que nos traen a sus hijos suelen ser muy inteligentes, aman la ciencia y todo lo relacionado con ella. Las madres, los padres y los abuelos vienen a nosotros; es maravilloso. En otras ciudades, por supuesto, también hay momentos similares, pero en Novosibirsk esto es especialmente pronunciado. Al parecer, el carácter académico de la ciudad influye”, continúa Anna Petujova.
“¿Distribuirás a los vivos?”
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Después de 15 minutos, la clase aún no ha comenzado. Comienza el conocimiento: laboratorios, universidades y "maestros". En una pequeña presentación, los niños, junto con el presentador, adivinan los nombres de los laboratorios y se dividen en equipos. A saludar a los invitados de la universidad también viene el rector de NSTU, Anatoly Bataev.
"Tenemos un interés mercantil", sonríe Anatoly Bataev. - Nuestra tarea principal es que en el grado 11, al elegir el Examen Estatal Unificado, elijas aquellas materias que nuestra universidad necesita. Espero que sean nuestros futuros estudiantes potenciales”.
Los futuros estudiantes se dispersan por las aulas y en un momento se convierten en verdaderos científicos, centrados y valientes. Los niños de diez años diseccionan fácilmente cangrejos de río y bromean cuando el presentador se ofrece a comparar la estructura de los animales con el escarabajo de Madagascar: "¿No distribuirás los vivos?"
La lección dura unas dos horas. Los niños realizan cinco experimentos: en los laboratorios de zoología (aquí se diseccionan cangrejos de río), microbiología, genética, botánica y zoología. Cada joven científico recibe un "diario de laboratorio", una especie de hoja de ruta donde debe anotar los resultados de la investigación. Algunos de ellos continuarán más allá de los muros de la universidad: en las casas de los niños crecerán semillas después de experimentos en botánica y moscas después de experimentos genéticos.
Y el experimento más conmovedor tiene lugar en el laboratorio de zoología: se realizan observaciones en ratones, unos ratones muy inofensivos. "Ni un solo ratón resultará dañado", esto se prometió a todos los participantes incluso antes de los experimentos.
El programa para adultos en este momento no es inferior al programa para niños en términos de contenido informativo. Una de las preguntas del cuestionario interactivo, por ejemplo, abordaba una idea errónea popular: ¿Es realmente una bolsa de plástico más peligrosa para la naturaleza que una de papel? Un problema complicado: si un país tiene un sistema de reciclaje de residuos, entonces el plástico se puede utilizar indefinidamente, sin tirarlo a la basura y sin contaminar el medio ambiente. Pero que ecológico bolsa de papel¿Por qué bosques están siendo destruidos?
economía frugal
"Experimentos biológicos" se llevarán a cabo en NSTU dos veces más, los días 10 y 11 de febrero: están previstos seis programas.
Están diseñados para niños de 7 a 14 años, el costo de un ciclo es 1490 rublos. Como admite Anna Petukhova, en Novosibirsk el alto precio no plantea dudas:
“Cuando la gente no ve lo que estamos haciendo, puede parecer que es caro. Pero nada más llegar, ven que cinco laboratorios con equipamiento están funcionando al mismo tiempo, cinco clases magistrales en toda regla. Y no se trata solo de humo, hielo y oropel: los niños lo hacen con sus propias manos.
Después de los experimentos biológicos, Smart Novosibirsk presentará tres programas más antes del verano: luego una pausa de tres meses. Estos son "Cirugía", "Detective Científico" y "Paleontología". Puedes comprar entradas para todas las clases.
Estamos acostumbrados a considerarnos personas razonables, independientes y no dispuestas a manifestaciones inexplicables de crueldad o indiferencia. De hecho, este no es el caso en absoluto; en determinadas circunstancias homo sapiens Separarse sorprendentemente fácilmente de su "humanidad".
Experimento de Asch, 1951
El estudio tuvo como objetivo estudiar el conformismo en grupos. Se invitó a estudiantes voluntarios aparentemente a probar su vista. El sujeto estaba en un grupo con siete actores, cuyos resultados no se tuvieron en cuenta al resumir. A los jóvenes se les mostró una tarjeta con la imagen de linea vertical. Luego se les mostró otra tarjeta, donde ya se habían dibujado tres líneas; se pidió a los participantes que determinaran cuál de ellas corresponde en tamaño a la línea de la primera tarjeta. En último lugar se pidió la opinión del sujeto.
Este procedimiento se realizó 18 veces. En las dos primeras carreras, los participantes incitados pronunciaron las respuestas correctas, lo cual no fue difícil, ya que la coincidencia de líneas en todas las tarjetas era obvia. Pero luego por unanimidad comenzaron a adherirse a una opción deliberadamente equivocada. A veces, a uno o dos actores del grupo se les pedía que eligieran 12 veces. opciones correctas. Pero, a pesar de ello, los sujetos experimentaron un malestar extremo por el hecho de que su opinión no coincidía con la opinión de la mayoría.
Como resultado, el 75% de los estudiantes al menos una vez no estaban dispuestos a oponerse a la opinión de la mayoría: señalaron una opción falsa, a pesar de la evidente inconsistencia visual de las líneas. El 37% de todas las respuestas resultaron falsas y sólo un sujeto del grupo de control de treinta y cinco personas cometió un error. Al mismo tiempo, si los miembros del grupo no estaban de acuerdo, o cuando había dos sujetos independientes en el grupo, la probabilidad de cometer un error se reducía cuatro veces.
¿Qué dice esto sobre nosotros?
Las personas dependen en gran medida de la opinión del grupo en el que se encuentran. Incluso si es contrario al sentido común o a nuestras creencias, esto no significa que seamos capaces de resistirlo. Mientras exista una amenaza fantasmal de juicio por parte de los demás, es mucho más fácil para nosotros ahogar nuestra voz interior que defender nuestra posición.
El experimento del buen samaritano, 1973
La parábola del Buen Samaritano cuenta cómo un viajero ayudó gratuitamente en el camino a un hombre herido y asaltado, por quien todos los demás pasaban por alto. Los psicólogos Daniel Baston y John Darley se propusieron comprobar hasta qué punto estos imperativos morales influyen en el comportamiento de una persona en una situación estresante.
A un grupo de estudiantes de seminario se le contó la parábola del buen samaritano y luego se les pidió que leyeran un sermón sobre lo que habían escuchado en otro edificio del campus. El segundo grupo recibió instrucciones de preparar un discurso sobre diversas oportunidades laborales. Al mismo tiempo, a algunos de los participantes se les pidió que se apresuraran especialmente en el camino hacia la audiencia. En el camino de un edificio a otro, los estudiantes se encontraron con un hombre tirado en el suelo en un callejón vacío que parecía necesitar ayuda.
Resultó que los estudiantes que preparaban el discurso del Buen Samaritano en el camino reaccionaron ante tal emergencia Al igual que el segundo grupo de sujetos, su decisión estuvo influenciada únicamente por el límite de tiempo. Sólo el 10% de los seminaristas, a los que se pidió que acudieran al aula lo antes posible, ayudaron a un extraño, aunque no mucho antes de haber escuchado una conferencia sobre la importancia de ayudar a un prójimo en una situación difícil.
¿Qué dice esto sobre nosotros?
Podemos renunciar a la religión o a cualquier otro imperativo ético con sorprendente facilidad cuando nos conviene. La gente tiende a justificar su indiferencia con las palabras “no me concierne”, “todavía no puedo ayudar de ninguna manera” o “ellos pueden arreglárselas sin mí”. En la mayoría de los casos, esto no sucede durante catástrofes o situaciones de crisis, sino en el transcurso de la vida cotidiana.
Experimento del testigo indiferente, 1968
En 1964, un ataque criminal contra una mujer, que se repitió dos veces en media hora, acabó con su muerte de camino al hospital. Más de una docena de personas presenciaron el crimen (en su sensacional publicación, la revista Time señaló erróneamente a 38 personas) y, sin embargo, nadie se molestó en tratar el incidente con la debida atención. Basándose en estos hechos, John Darley y Beebe Latein decidieron realizar su propio experimento psicológico.
Invitaron a voluntarios a participar en la discusión. Esperando que sean discutidos extremadamente temas sensibles, se pidió a los participantes que se comunicaran de forma remota, mediante intercomunicadores. Durante la conversación, uno de los interlocutores fingió un ataque epiléptico, que se pudo reconocer claramente por los sonidos de los altavoces. Cuando la conversación tuvo lugar uno a uno, el 85% de los sujetos reaccionaron vívidamente a lo sucedido y trataron de ayudar a la víctima. Pero en una situación en la que el participante en el experimento creía que 4 personas más estaban participando en la conversación, solo el 31% tuvo la fuerza para intentar influir de alguna manera en la situación. Todos los demás pensaron que alguien más debería hacerlo.
¿Qué dice esto sobre nosotros?
Si lo crees Número grande las personas que lo rodean garantizan su seguridad; este no es el caso en absoluto. La multitud puede ser indiferente ante la desgracia de otra persona, especialmente cuando situación difícil la gente proviene de grupos marginados. Mientras haya alguien más cerca, estaremos felices de transferirle la responsabilidad de lo que le está sucediendo.
Experimento de la prisión de Stanford, 1971
La Marina de los EE. UU. quería comprender mejor la naturaleza de los conflictos en sus instalaciones correccionales, por lo que la agencia acordó pagar un experimento realizado por el psicólogo conductual Philip Zimbardo. El científico equipó el sótano de la Universidad de Stanford como prisión e invitó a voluntarios varones a probar los papeles de guardias y prisioneros; todos eran estudiantes universitarios.
Los participantes debían pasar un examen de salud y estabilidad mental, después de lo cual fueron divididos por sorteo en dos grupos de 12 personas: capataces y prisioneros. Los guardias vestían uniformes de una tienda militar que copiaba forma real Guardas de prisión. También les entregaron porras de madera y espejos. Gafas de sol más allá del cual no se podían ver ojos. A los prisioneros se les dio ropa incómoda sin ropa interior y zapatillas de goma. Fueron llamados solo por los números cosidos en el uniforme. Además, no podían quitarse las pequeñas cadenas de los tobillos, que se suponía que les recordarían constantemente su encarcelamiento. Al comienzo del experimento, a los prisioneros se les permitió regresar a sus casas. Desde allí, supuestamente fueron detenidos por la policía estatal, quienes facilitaron el experimento. Pasaron por el proceso de toma de huellas dactilares, fotografía y lectura de sus derechos. Después de eso, los desnudaron, los examinaron y les asignaron números.
A diferencia de los prisioneros, los guardias trabajaban por turnos, pero muchos de ellos estaban felices de trabajar horas extras durante el experimento. Todos los sujetos recibieron $15 por día ($85 ajustados por inflación en 2012). El propio Zimbardo actuó como director principal de la prisión. El experimento debía durar 4 semanas. A los guardias se les asignó una única tarea: rodear la prisión, lo que podían hacer como quisieran, pero sin el uso de la fuerza contra los prisioneros.
Ya el segundo día, los prisioneros provocaron un motín, durante el cual bloquearon la entrada de la celda con camas y se burlaron de los guardias. Quienes respondieron utilizaron extintores para calmar los disturbios. Pronto obligaron a los detenidos a dormir desnudos sobre cemento desnudo, y la oportunidad de ducharse se convirtió en un privilegio para los prisioneros. En la prisión comenzaron a extenderse terribles condiciones insalubres: a los prisioneros se les negó el acceso al baño fuera de la celda y se les prohibió limpiar los cubos que usaban para aliviar la necesidad como castigo.
Uno de cada tres guardias mostró inclinaciones sádicas: se burlaron de los prisioneros, algunos fueron obligados a lavar barriles de drenaje. con las manos desnudas. Dos de ellos estaban tan traumatizados mentalmente que tuvieron que ser excluidos del experimento. Uno de los nuevos miembros, que reemplazó a los jubilados, quedó tan impactado por lo que vio que pronto se declaró en huelga de hambre. En represalia, lo encerraron en un armario estrecho: régimen de aislamiento. A los demás prisioneros se les dio la opción de rechazar las mantas o dejar al alborotador solo toda la noche. Sólo una persona accedió a sacrificar su comodidad. Unos 50 observadores siguieron el trabajo de la prisión, pero sólo la niña Zimbardo, que vino a realizar varias entrevistas con los participantes en el experimento, se indignó por lo que estaba sucediendo. La prisión de Stamford se cerró seis días después de que se dejara entrar a la gente. Muchos de los guardias lamentaron que el experimento terminara prematuramente.
¿Qué dice esto sobre nosotros?
La gente acepta muy rápidamente lo que se les da. roles sociales y se dejan llevar tan fuertemente por su propio poder que la línea de lo que está permitido en relación con los demás se borra rápida y rápidamente de ellos. Los participantes en el experimento de Stanford no eran sádicos, eran los más la gente común. Como, quizás, muchos soldados nazis o torturadores en la prisión de Abu Ghraib. Educación más alta y fuerte salud mental no impidió que los sujetos usaran la violencia contra aquellas personas sobre las que tenían poder.
Experimento de Milgram, 1961
Durante Juicios de Nuremberg Muchos nazis condenados justificaron sus acciones diciendo que simplemente seguían órdenes de otros. La disciplina militar no les permitía desobedecer, incluso si no les gustaban las instrucciones. Interesado en estas circunstancias, el psicólogo de Yale Stanley Milgram decidió comprobar hasta dónde pueden llegar las personas a la hora de dañar a otros si es parte de sus deberes oficiales.
Los participantes en el experimento fueron reclutados por una pequeña tarifa entre voluntarios, ninguno de los cuales causó miedo entre los experimentadores. Al principio, los papeles de "estudiante" y "maestro" supuestamente se desempeñaban entre el sujeto y un actor especialmente entrenado, y el sujeto siempre obtenía el segundo papel. Después de eso, el actor "estudiante" fue atado desafiante a una silla con electrodos, y al "maestro" le aplicaron una descarga de corriente introductoria de 45 V y lo llevaron a otra habitación. Allí estaba sentado detrás de un generador, donde había 30 interruptores de 15 a 450 V en pasos de 15 V. pares de asociaciones que le leían de antemano. Por cada error, recibió un castigo en forma de descargo actual. Con cada nuevo error el rango aumentó. Se han firmado grupos de conmutación. El título final decía lo siguiente: "Peligroso: un golpe difícil de tolerar". Los dos últimos interruptores estaban fuera de los grupos, estaban gráficamente aislados y marcados con el marcador "X X X". El "estudiante" respondió con la ayuda de cuatro botones, su respuesta quedó indicada en el tablero luminoso frente al maestro. El "Maestro" y su pupilo estaban separados por una pared en blanco.
Si el "maestro" dudaba en imponer el castigo, el experimentador, cuya persistencia aumentaba a medida que aumentaban las dudas, le instaba a seguir utilizando frases especialmente preparadas. Sin embargo, en ningún caso podrá amenazar al “maestro”. Al alcanzar los 300 voltios, desde la habitación del “estudiante” se escucharon distintos golpes en la pared, tras lo cual el “estudiante” dejó de responder preguntas. El experimentador interpretó el silencio durante 10 segundos como una respuesta incorrecta y pidió aumentar la potencia del golpe. En la siguiente descarga de 315 voltios se repitieron golpes aún más persistentes, tras lo cual el “estudiante” dejó de responder a las preguntas. Un poco más tarde, en otra versión del experimento, las habitaciones no estaban tan insonorizadas, y el "estudiante" advirtió de antemano que tenía problemas cardíacos y dos veces, con descargas de 150 y 300 voltios, se quejó de mal presentimiento. En este último caso, se negó a continuar su participación en el experimento y comenzó a gritar fuerte detrás de la pared cuando le asignaron nuevos golpes. Después de 350 V, dejó de dar signos de vida y continuó recibiendo descargas de corriente. El experimento se consideró completo cuando el "maestro" aplicó el máximo castigo posible tres veces.
El 65% de todos los sujetos llegó al último cambio y no se detuvo hasta que el experimentador se lo pidió. Sólo el 12,5% se negó a continuar inmediatamente después de que la víctima golpeó la pared por primera vez; todos los demás continuaron presionando el botón incluso después de que las respuestas dejaron de llegar detrás de la pared. Posteriormente, este experimento se repitió muchas veces - en otros países y circunstancias, con o sin recompensa, con grupos masculinos y femeninos - si las condiciones básicas permanecían sin cambios, al menos el 60% de los sujetos llegaban al final de la escala - a pesar de su propio estrés y malestar.
¿Qué dice esto sobre nosotros?
Incluso cuando estaban muy deprimidos, contrariamente a todas las predicciones de los expertos, la gran mayoría de los sujetos estaban dispuestos a pasar por extraño descargas eléctricas letales sólo porque había un hombre con bata blanca diciéndoles que lo hicieran. A la mayoría de las personas les resulta sorprendentemente fácil ceder ante la autoridad, incluso si ello conlleva consecuencias devastadoras o trágicas.
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Se llevaron a cabo cinco experimentos en el laboratorio para observar la difracción utilizando varias rejillas de difracción. Cada una de las rejillas estaba iluminada por haces paralelos de luz monocromática con una determinada longitud de onda. En todos los casos la luz incide perpendicularmente a la rejilla. En dos de estos experimentos, se observó el mismo número de máximos de difracción principal. Primero indique el número del experimento en el que se utilizó una rejilla de difracción con un período más corto, y luego el número del experimento en el que se utilizó una rejilla de difracción con un período más largo.
| Número experimento | Periodo de difracción | Longitud de onda Incidente de luz |
|---|---|---|
| 1 | 2d | |
| 2 | d | |
| 3 | 2d | |
| 4 | d/2 | |
| 5 | d/2 |
Solución.
La condición de los máximos de interferencia de la red de difracción tiene la forma: Las rejillas darán el mismo número de máximos, siempre que estos máximos se observen en los mismos ángulos. De la tabla, encontramos que en los experimentos 2 y 4 se obtuvo el mismo número de Se observan máximos de modo que el número 4, la red número 2 tiene un período mayor.
Respuesta: 42.
Respuesta: 42
Fuente: Trabajo de formación en física 28/04/2017, variante PHI10503
El esquema óptico es una rejilla de difracción y una pantalla ubicada cerca de ella paralela a ella. Normalmente, sobre la rejilla incide un haz paralelo de luz blanca visible a simple vista.
Seleccionar declaración verdadera, Si alguna.
R. Este esquema óptico permite observar en la pantalla un conjunto de bandas de difracción iridiscentes.
B. Para obtener una imagen de máximos de difracción en la pantalla, es necesario instalar una lente convergente en la trayectoria del haz de luz, en cuyo plano focal debe haber una rejilla de difracción.
1) sólo una
2) solo B
4) ni A ni B
Solución.
La rejilla de difracción da máximos en las direcciones dadas por la condición donde es el período de la rejilla y es el orden del máximo. Como puede ver, esta condición depende de la longitud de onda, por lo que la luz de diferentes frecuencias se refracta de manera un poco diferente mediante una rejilla de difracción. Básicamente, esto hace posible ver el espectro de luz del arco iris.
Sin embargo, todos los rayos correspondientes a un determinado máximo y una determinada longitud de onda, después de pasar por la rejilla de difracción, se propagan paralelos entre sí, formando así un haz de luz paralelo. Un haz paralelo de este tipo no puede dar una imagen clara en una pantalla cercana, por lo que la afirmación A para este sistema óptico resulta ser incorrecta. La situación se salvaría con una lente convergente, que debe colocarse de modo que su plano focal coincida con el de la pantalla. Como sabes, una lente delgada recoge cualquier haz de luz paralelo a un punto ubicado en el plano focal. Sin embargo, la Declaración B propone enfocar esa perspectiva de otra manera. Así, podemos concluir que B.
Respuesta: 4.
Respuesta: 4
Antón
Valentina Gizbrecht 16.06.2016 13:32
El texto del problema dice "se puede observar", por lo tanto los ojos están incluidos en el esquema de la experiencia. Entonces, ¿por qué la respuesta A es incorrecta?
Antón
"observar en la pantalla»
Si miras con los ojos, verás un arcoíris, pero si colocas una pantalla y la miras, no lo verás.
La luz con una longitud de onda de angstroms normalmente incide sobre una rejilla de difracción. Uno de los principales máximos de difracción corresponde a un ángulo de difracción de 30°, y el orden más alto del espectro observado es 5. Encuentre el período de esta rejilla.
Referencia: 1 angstrom = 10 −10 m.
Solución.
La condición para observar los máximos principales de una rejilla de difracción tiene la forma En este problema, el orden desconocido del máximo principal corresponde al ángulo de difracción, de modo que donde el período de la rejilla es desconocido y a es un número entero.
El orden más alto del espectro observado corresponde al ángulo de difracción, de modo que el período de la rejilla es
Al sustituir este valor de período en la fórmula para el orden del máximo de difracción se obtiene que el entero más cercano mayor que este valor es 3, por lo que el período de la red es
3) Si reduce la longitud de onda de la luz incidente, la distancia en la pantalla entre el cero y el primer máximo de difracción disminuirá.
4) Si reemplaza la lente por otra con una distancia focal mayor y coloca la pantalla de modo que la distancia entre la lente y la pantalla siga siendo igual a la distancia focal de la lente, entonces la distancia en la pantalla entre el cero y los primeros máximos de difracción disminuirán.
5) Si reemplazamos la rejilla de difracción por otra de mayor período, entonces aumentará el ángulo en el que se observa el primer máximo de difracción.
Solución.
metro. El haz de rayos detrás de una lente delgada, de acuerdo con las reglas para construir imágenes en ella, se recoge en un punto en el plano focal de la lente.
d, después de que esté bien metro Se obtiene un haz de luz paralelo, que va en un ángulo tal que el orden máximo está determinado por la relación:
Si aumentamos la longitud de onda de la luz incidente, entonces el orden máximo de los picos de difracción observados no aumentará. 2 es incorrecto.
Si reducimos la longitud de onda de la luz incidente, entonces, según la ecuación básica, esto conducirá a una disminución de los ángulos y, como resultado, la distancia entre el primer máximo y el cero en la pantalla disminuirá. 3 es correcto.
Si reemplazamos la rejilla de difracción por una rejilla con período largo, entonces, según la ecuación principal, esto conducirá a una disminución de los ángulos y, como resultado, observaremos el primer máximo de difracción en la pantalla en un ángulo menor. 5 es incorrecto.
Respuesta: 13.
¿Qué figura muestra correctamente la posición relativa de la rejilla de difracción P, la lente L y la pantalla E, en la que se puede observar la difracción de un haz de luz paralelo C?
Solución.
La posición relativa correcta se muestra en la Figura 4. Primero, la luz C debe difractarse en la rejilla de difracción P. Después de pasar a través de la rejilla, la luz irá en varios haces paralelos correspondientes a diferentes máximos de difracción. Luego es necesario recoger estos haces paralelos en el plano focal, esto lo hace la lente convergente L. Finalmente, es necesario colocar una pantalla para observar en ella los máximos de difracción enfocados (en la figura se muestran diferentes máximos de difracción se muestran en diferentes colores para mayor comodidad).
Respuesta: 4.
Normalmente, sobre una rejilla de difracción con un período incide luz con una longitud de onda desconocida, y uno de los principales máximos de difracción corresponde a un ángulo de difracción de 30°. En este caso, el orden más alto del espectro observado es 5. Encuentre la longitud de onda de la luz que incide sobre la rejilla y exprésela en angstroms.
Referencia: 1 angstrom = 10 −10 m.
Solución.
La condición para observar los máximos principales de una rejilla de difracción tiene la forma En este problema, el ángulo de difracción corresponde al orden desconocido del máximo principal, de modo que cuando se desconoce la longitud de onda, es un número entero.
El orden más alto del espectro observado corresponde al ángulo de difracción de modo que la longitud de onda sea igual o
Sustituyendo esta desigualdad por la longitud de onda en la fórmula del orden del máximo de difracción, obtenemos El entero más cercano mayor que este valor es 3, por lo que la longitud de onda es
Respuesta:
Solución.
La distancia mínima a través de la cual se repiten los trazos en la red se llama período de la red de difracción. En la figura se puede ver que en la primera y segunda rejillas los trazos se repiten después de tres divisiones, en la tercera, después de dos, y en la cuarta, después de cuatro. De este modo, periodo máximo tiene una rejilla de difracción numerada 4.
Respuesta: 4
La figura muestra cuatro rejillas de difracción. El período mínimo tiene una rejilla de difracción numerada
Solución.
La distancia mínima a través de la cual se repiten los trazos en la red se llama período de la red de difracción. En la figura se puede ver que en la primera y segunda rejillas los trazos se repiten después de tres divisiones, en la tercera, después de dos, y en la cuarta, después de cuatro. Así, el período mínimo tiene una rejilla de difracción numerada 3.
Respuesta: 3
Una rejilla de difracción que tiene 1000 líneas por 1 mm de longitud se ilumina mediante un haz paralelo de luz monocromática con una longitud de onda de 420 nm. La luz incide perpendicularmente a la rejilla. Cerca de la rejilla de difracción, inmediatamente detrás de ella, se encuentra una fina lente convergente. Detrás de la rejilla, a una distancia igual a la distancia focal de la lente, se encuentra una pantalla paralela a la rejilla, en la que se observa el patrón de difracción. Elige dos afirmaciones verdaderas.
1) El orden máximo de los máximos de difracción observados es 2.
2) Si aumenta la longitud de onda de la luz incidente, entonces aumentará el orden máximo de los máximos de difracción observados.
3) Si reduce la longitud de onda de la luz incidente, la distancia en la pantalla entre el cero y el primer máximo de difracción aumentará.
4) Si reemplazamos la lente por otra con una distancia focal mayor y colocamos la pantalla de modo que la distancia de la lente a la pantalla siga siendo igual a la distancia focal de la lente, entonces la distancia en la pantalla entre el cero y los primeros máximos de difracción no cambiarán.
5) Si reemplazamos la rejilla de difracción por otra con un período más largo, entonces el ángulo en el que se observa el primer máximo de difracción desde el lado de la pantalla disminuirá.
Solución.
Primero, tracemos el curso de los rayos paralelos desde la fuente que pasan a través de la rejilla de difracción y la lente hasta la pantalla, donde un espectro del orden metro(para algunos una línea espectral de mercurio con una longitud de onda). El haz de rayos detrás de una lente delgada, de acuerdo con las reglas para construir imágenes en ella, se recoge en un punto en el plano focal de la lente.
Según la ecuación básica para los ángulos de desviación de la luz con una longitud de onda por una rejilla con un período d después de eso está bien metro Se obtiene un haz de luz paralelo, que va en un ángulo tal que se observará el orden máximo en:
Si aumentamos la longitud de onda de la luz incidente, entonces el orden máximo de los máximos de difracción observados no cambiará ni disminuirá. 2 es incorrecto.
Si se reduce la longitud de onda de la luz incidente, esto conducirá a una disminución en el ángulo entre el cero y el primer máximo de difracción y, como consecuencia, a una disminución en la distancia entre el cero y el primer máximo en la pantalla. 3 es incorrecto.
De acuerdo con las reglas para construir rayos en una lente convergente, una lente con una distancia focal grande aumentará la distancia entre el cero y el primer máximo. 4 es incorrecto.
Si reemplazamos la rejilla de difracción por una rejilla de período largo, esto conducirá a una disminución en el ángulo en el que se observa el primer máximo de difracción. 5 es correcto.
Respuesta: 15.
Se llevaron a cabo cinco experimentos en el laboratorio para observar la difracción utilizando varias rejillas de difracción. Cada una de las rejillas estaba iluminada por haces paralelos de luz monocromática con una determinada longitud de onda. En todos los casos la luz incide perpendicularmente a la rejilla. Indique primero el número del experimento en el que se observó el menor número de máximos de difracción principales, y luego el número del experimento en el que se observó el mayor número de máximos de difracción principales.
| Número experimento | Periodo de difracción | Longitud de onda Incidente de luz |
|---|---|---|
| 1 | 2d | |
| 2 | d | |
| 3 | 2d | |
| 4 | d/2 | |
| 5 | d/2 |
Solución.
La condición de los máximos de interferencia de la red de difracción tiene la forma: En este caso, cuanto más, menos máximos de difracción serán visibles. Por lo tanto, el número más pequeño de máximos de difracción principal se observó en el experimento número 5, y el mayor, en el experimento número 1.
Respuesta: 51.
Respuesta: 51
Fuente: Trabajo de formación en física 28/04/2017, variante PHI10504
Un haz de luz monocromático incide normalmente sobre una rejilla de difracción con un período, y detrás de la rejilla hay un objetivo, en cuyo plano focal se observan los máximos de difracción (ver figura). Los puntos muestran los picos de difracción y los números indican sus números. Los ángulos de difracción son pequeños.
Esta rejilla de difracción se reemplaza alternativamente por otras rejillas de difracción: A y B. Establezca una correspondencia entre los patrones de máximos de difracción y los períodos de las rejillas de difracción utilizadas.
| ESQUEMA DE MÁXIMOS DE DIFRACCIÓN | PERIODO DE LA REJILLA DE DIFRACCIÓN | |
| A | B |
