Vasario 10 dieną specialiame Europos branduolinių tyrimų centro (CERN, Ženeva) seminare buvo pristatyti eksperimentų rezultatai, kuriuos neperdedant galima pavadinti sensacingais. Gauta nauja materijos būsena, kurioje kvarkai – „tikrai elementarios dalelės“ (iš kurių ypač „surenkami“ protonai ir neutronai) – nėra tarpusavyje susiję, o juda laisvai. Remiantis teorija, tokioje būsenoje Visata buvo pirmąsias 10 mikrosekundžių po Didžiojo sprogimo. Iki šiol materijos raidą buvo galima atsekti ne anksčiau kaip po trijų minučių po sprogimo, kai jau buvo susiformavę atomų branduoliai.
Pagal šiuolaikinę materijos sandaros teoriją, mikrodalelės, vadinamos hadronais, susideda iš kvarkų – bestruktūrių, mažesnių nei 10 -16 cm dydžio dalelių, kurios reprezentuoja materijos skilimo ribą (žr. „Mokslas ir gyvenimas“ Nr. 8 1994). Kvarkus laiko kartu jėgos, atsirandančios dėl nuolatinės gliuonų emisijos ir absorbcijos (iš anglų kalbos klijai – „klijai“). Šios jėgos elgiasi paradoksaliai: kuo arčiau kvarkai, tuo jie silpnesni. Protono ar neutrono viduje kvarkai praktiškai nesąveikauja, tačiau bandant „sulaužyti“ dalelę, jų ryšio stiprumas padidėja milijonus kartų. Todėl kvarkus ir gliuonus galima išlaisvinti tik išleidžiant milžinišką energiją. Jis buvo gautas sunkiųjų jonų greitintuve.
Profesorius Luciano Maiani, CERN generalinis direktorius, mano, kad sunkiųjų jonų pagreičio rezultatų palyginimas suteikė aiškų vaizdą apie naują materijos būseną ir patvirtino kvarkų teorijos prognozę. Taip pat svarbu, kad buvo žengtas didelis žingsnis siekiant suprasti ankstyviausius Visatos evoliucijos etapus. Pirmą kartą pavyko gauti medžiagą, kurioje kvarkai ir gliuonai nėra surišti – kvarko-gliuono plazmą. Ši nauja, penktoji, materijos būsena (iki šiol buvo žinomos kietos, skystos, dujinės ir plazminės, elektronų joninės būsenos) atveria plačią mokslinių tyrimų sritį. Kitas jų etapas prasidės sunkiųjų reliatyvistinių jonų susidūrimo įrenginiuose (greitintuvuose ant susidūrimo pluoštų) Brukhavene (JAV) ir hadronų CERN mieste.
Sunkiųjų jonų pagreičio eksperimentas buvo toks. Švino jonų pluoštas buvo pagreitintas iki 33 TeV energijos (1 teraelektronvoltas = 10 12 eV) superprotonų greitintuve (CERN Super Proton Synchrotron), po to jis pataikė į septyniuose detektoriuose esančius taikinius 100 tūkstančių kartų daugiau nei viduje. Saulė), o energijos tankis buvo 20 kartų didesnis už branduolinės medžiagos tankį. Tokiomis sąlygomis, kaip neginčijamai liudija eksperimentiniai duomenys, medžiaga pereina į naują būseną, kuri turi daug bendro su anksčiau prognozuota teoriškai kvarko-gliuono plazma. - „primityvi sriuba“, kurioje kvarkai ir gliuonai egzistavo atskirai.
Tyrimų programa prasidėjo 1994 m., kai CERN greitintuvai buvo patobulinti dalyvaujant daugeliui institutų Čekijoje, Prancūzijoje, Indijoje, Italijoje, Vokietijoje, Švedijoje ir Šveicarijoje. Naujasis švino jonų šaltinis buvo prijungtas prie anksčiau pastatyto protonų sinchrotrono (kuris atliko preliminarų jonų pagreitį) ir protonų super greitintuvo. Buvo atlikti septyni daug pastangų reikalaujantys eksperimentai, siekiant išmatuoti įvairius švino-švino ir švino-aukso susidūrimų parametrus (jie buvo pavadinti NA44, NA45, NA49, NA50, NA52, WA97 / NA57 ir WA98). Kai kurie iš jų buvo atlikti naudojant daugiafunkcinius detektorius, kurie leido registruoti daugybę skirtingų dalelių ir gauti pasaulines įvykių charakteristikas. Kituose eksperimentuose, atvirkščiai, signalo kaupimo detektoriai fiksavo tik retus reiškinius. Taigi bendra kvarko-gliuono plazmos idėja buvo gauta iš atskirų "eksperimentinių dalių", kaip ir "dėlionės" (dėlionės nuotraukos) ar mozaikos. Kiekvieno atskiro eksperimento duomenys neleido daryti konkrečių išvadų, tačiau kartu jie leido susidaryti aiškų reiškinio vaizdą. Kelių skirtingų rezultatų palyginimu pagrįsta metodika buvo labai sėkminga.
Įgyvendintas projektas yra puikus bendradarbiavimo ir bendradarbiavimo fizikos tyrimų srityje pavyzdys. Eksperimentuose dalyvavo fizikai iš daugiau nei dvidešimties šalių, tarp jų ir Rusijos branduolinės energetikos mokslininkai.
CERN gauti rezultatai yra paskata tęsti darbą. Norint patvirtinti, kad naujoji medžiaga iš tiesų yra kvarko-gliuono plazma, būtina ištirti jos savybes aukštesnėje ir žemesnėje temperatūroje. Penktosios materijos būsenos tyrimų centras dabar bus sunkusis reliatyvistinis jonų greitintuvas Brukhaveno nacionalinėje laboratorijoje; darbai ten prasidės šiemet. Jame ketinama ištirti aukso branduolių susidūrimą, pagreitintą iki 10 kartų didesnės energijos nei Ženevos eksperimente.
Prieš metus Amerikos laikraščiuose ir mokslo populiarinimo žurnaluose pasirodė laiškai, kuriuose teigiama, kad planuojamas eksperimentas yra pavojingas. Jų autoriai tikėjo, kad labai mažame tūryje išsiskirianti itin didelė energija gali lemti „juodosios mini skylutės“ susidarymą, kuri pradės siurbti aplinkines medžiagas. Ši nuomonė sulaukė tokio didelio atgarsio spaudoje ir televizijoje, kad amerikiečių mokslininkai subūrė autoritetingą ekspertų komitetą jai patikrinti. Išvada buvo vienareikšmė: tokios baimės yra nepagrįstos; „skylės“ susidarymo tikimybė lygi nuliui.
O nuo 2005 m. eksperimentai su sunkiaisiais jonais taip pat bus įtraukti į CERN didžiojo hadrono koliaderio (LHC) programą.
Laboratorijoje buvo atlikti penki eksperimentai, skirti stebėti difrakciją naudojant įvairias difrakcijos groteles. Kiekviena iš grotelių buvo apšviesta lygiagrečiais tam tikro bangos ilgio monochromatinės šviesos pluoštais. Visais atvejais šviesa krisdavo statmenai grotoms. Dviejuose iš šių eksperimentų buvo pastebėtas toks pat pagrindinių difrakcijos maksimumų skaičius. Pirmiausia nurodykite eksperimento, kuriame buvo naudojama trumpesnio periodo difrakcinė gardelė, numerį, o po to – eksperimento, kuriame buvo panaudota ilgesnio periodo difrakcinė gardelė, numerį.
| Skaičius eksperimentas | Difrakcijos laikotarpis | Bangos ilgis krintanti šviesa |
|---|---|---|
| 1 | 2d | |
| 2 | d | |
| 3 | 2d | |
| 4 | d/2 | |
| 5 | d/2 |
Sprendimas.
Difrakcinės gardelės interferencijos maksimumų sąlyga yra tokia: gardelės duos tą patį maksimumų skaičių, jei šie maksimumai bus stebimi tais pačiais kampais. Iš lentelės matome, kad 2 ir 4 eksperimentuose toks pat skaičius maksimumai stebimi taip, kad skaičius 4, gardelės skaičius 2 turi didesnį periodą.
Atsakymas: 42.
Atsakymas: 42
Šaltinis: Mokomasis fizikos darbas 2017-04-28, variantas FI10503
v B kurioje jie juda apskritimo lanku
spindulys R v B= 1 T ir spindulys R
1) Visi jonai, su kuriais atliekami eksperimentai, turi neigiamą elektros krūvį.
2) Visi jonai, su kuriais atliekami eksperimentai, gali turėti skirtingą masę.
3) Visų eksperimente dalyvaujančių jonų savitasis krūvis (jono krūvio ir jo masės santykis) yra vienodas ir lygus C / kg.
4) Visų jonų, su kuriais atliekami eksperimentai, masė yra vienoda.
5) Visų eksperimente dalyvaujančių jonų krūvis yra vienodas.
Sprendimas.
Eksperimente dalyvauja skirtingi jonai, jie gali būti skirtingos masės ir skirtingų krūvių. Visų jonų specifinis krūvis yra vienodas, jį galima rasti naudojant Lorenco jėgą:
Tai reiškia, kad 2 ir 3 teiginiai yra teisingi.
Atsakymas: 23.
Atsakymas: 23
Šaltinis: Mokomasis fizikos darbas 2016-12-21, variantas FI10203
Masių spektrografe įvairūs jonai iš anksto elektriniu lauku pagreitinami iki greičio v, patenka į vienodo magnetinio lauko su indukcija sritį B, kuriame jie juda apskritimo lanku, kurio spindulys R... Lentelėje pateikti šie duomenys: pradinis jonų greitis v, su kuria jis skrenda į magnetinį lauką su indukcija B= 1 T ir spindulys Ršio jono aprašomas apskritimas magnetiniame lauke.
Pasirinkite du teisingus teiginius, kuriuos galima padaryti remiantis lentelės duomenimis.
1) Visi jonai, su kuriais atliekami eksperimentai, turi tą patį elektros krūvį pagal modulį.
2) Visi jonai, su kuriais atliekami eksperimentai, turi vienodą masę.
3) Visi jonai, su kuriais atliekami eksperimentai, yra teigiamai įkrauti.
4) Visi jonai, su kuriais atliekami eksperimentai, gali būti skirtingų ženklų.
5) Visi eksperimente dalyvaujantys jonai turi vienodus specifinius krūvius (jono krūvio ir jo masės santykį).
Sprendimas.
Eksperimente dalyvauja skirtingi jonai, jie gali būti skirtingos masės ir skirtingų krūvių. Visų jonų savitasis krūvis yra vienodas:
Taigi 4 ir 5 teiginiai yra teisingi.
Atsakymas: 45.
Atsakymas: 45 | 54
Šaltinis: Mokomasis fizikos darbas 2016-12-21, variantas FI10204
Laboratorijoje buvo atlikti penki eksperimentai, skirti stebėti difrakciją naudojant įvairias difrakcijos groteles. Kiekviena iš grotelių buvo apšviesta lygiagrečiais tam tikro bangos ilgio monochromatinės šviesos pluoštais. Visais atvejais šviesa krisdavo statmenai grotoms. Pirmiausia nurodykite eksperimento, kurio metu buvo pastebėtas mažiausias pagrindinių difrakcijos maksimumų skaičius, o tada eksperimento, kuriame buvo pastebėtas didžiausias pagrindinių difrakcijos maksimumų skaičius, skaičių.
| Skaičius eksperimentas | Difrakcijos laikotarpis | Bangos ilgis krintanti šviesa |
|---|---|---|
| 1 | 2d | |
| 2 | d | |
| 3 | 2d | |
| 4 | d/2 | |
| 5 | d/2 |
Sprendimas.
Difrakcijos gardelės interferencijos maksimumų sąlyga yra tokia: Šiuo atveju kuo daugiau, tuo mažiau bus matomi difrakcijos maksimumai. Taigi mažiausias pagrindinių difrakcijos maksimumų skaičius buvo stebimas 5 eksperimente, o didžiausias - 1 eksperimente.
Atsakymas: 51.
Atsakymas: 51
Šaltinis: Mokomasis fizikos darbas 2017-04-28, variantas FI10504
| A | B |
Sprendimas.
A paveikslėlyje matome nuolatinį magnetą ir ritę, prie kurios prijungtas ampermetras. Tokio eksperimento pagalba galima stebėti elektromagnetinės indukcijos reiškinį, kurį sudaro srovės atsiradimas uždaroje grandinėje, kai magnetinis srautas grandinėje pasikeičia dėl judėjimo į / iš jo. magnetas (A - 3).
B paveikslėlyje pavaizduotas nuolatinis magnetas ir šviesos magnetinė adata. Nuolatinio magneto magnetiniame lauke tokia rodyklė visada bus nukreipta pagal jėgos linijas. Taigi, naudojant eksperimentą, kurio schema parodyta B paveiksle, galima stebėti nuolatinio magneto lauko linijų raštus (B - 1).
Atsakymas: 31.
Paveiksluose parodytos fizikinių eksperimentų schemos. Nustatykite atitiktį tarp šių eksperimentų ir jų tikslo. Kiekvienai pirmojo stulpelio pozicijai pasirinkite atitinkamą antrojo poziciją ir surašykite pasirinktus skaičius lentelėje po atitinkamomis raidėmis.
| A | B |
Sprendimas.
A paveikslėlyje matome ritę, prie kurios prijungtas ampermetras, ir ritę, prie kurios prijungtas nuolatinės srovės šaltinis. Per antrąją ritę teka srovė, ji aplink save sukuria magnetinį lauką. Tokio eksperimento pagalba galima stebėti elektromagnetinės indukcijos reiškinį, kurį sudaro srovės atsiradimas uždaroje grandinėje (pirmojoje ritėje), kai magnetinis srautas grandinėje pasikeičia dėl artėjimo / antrosios ritės pašalinimas (A - 3).
B paveikslėlyje parodytas nuolatinis magnetas ir paviršius, ant kurio išbarstytos geležies drožlės. Nuolatinio magneto magnetiniame lauke pjuvenos įmagnetinamos ir orientuojamos pagal magneto lauko jėgos linijas. Taigi, naudojant eksperimentą, kurio schema parodyta B paveiksle, galima stebėti nuolatinio magneto lauko linijų raštus (B - 1).
Atsakymas: 31.
p kartkartėmis šios dujos t... Yra žinoma, kad pradinės dujų temperatūros buvo vienodos.
Pasirinkite du teisingus teiginius, atitinkančius šių eksperimentų rezultatus.
1) Pirmųjų dujų medžiagos kiekis yra mažesnis už antrųjų dujų medžiagos kiekį.
2) Kadangi pagal eksperimento sąlygas dujų tūriai yra vienodi ir laiko momentu t= 40 minučių, jų slėgis yra toks pat, tada šių dujų temperatūra šiuo metu taip pat yra vienoda.
3) Vienu metu t= 40 min. 1 dujų temperatūra yra aukštesnė už 2 dujų temperatūrą.
4) Eksperimento metu abiejų dujų vidinė energija didėja.
5) Atliekant eksperimentą, abi dujos neatlieka darbo.
Sprendimas.
1) Pagal Mendelejevo – Clapeyrono lygtį Apsvarstykite pradinį laiko momentą. Pagal sąlygą dujų tūriai ir temperatūros yra vienodi, ir nuo to laiko
2) Izochoriniame procese įvykdomas Charleso dėsnis: Ir todėl
3) Iš 2 punkto darome išvadą:
4) Idealiųjų dujų vieno molio vidinė energija priklauso tik nuo temperatūros. Kai šildomas, jis didėja.
5) Kadangi pagal sąlygą abi dujos yra uždaruose induose, abi dujos neveikia eksperimento metu.
Atsakymas: 45.
Pradėdamas studijuoti mechaniką, studentas darė prielaidą, kad strypo slydimo trinties jėgos F modulis ant horizontalaus stalo paviršiaus yra tiesiogiai proporcingas strypo gravitacijos moduliui. Jis nusprendė šią hipotezę patikrinti eksperimentiškai. Ant horizontalaus stalo paviršiaus padėjęs medinį kaladėlį su skirtingais svoriais, mokinys traukė tolygiai, dinamometru išmatuodamas jėgą F. F reikšmių matavimo rezultatai esant skirtingoms strypo sunkio vertėms su svarmenimis yra pažymėti koordinačių plokštumoje (F), atsižvelgiant į matavimo paklaidą. Kokios išvados daromos iš eksperimento rezultatų?
1) eksperimento sąlygos neatitinka tikrinamos hipotezės
2) atsižvelgiant į matavimo paklaidą, eksperimentas patvirtino hipotezės teisingumą
3) matavimo paklaidos tokios didelės, kad jos neleido patikrinti hipotezės
4) slydimo trinties koeficientas pakito pasikeitus strypo masei su svarmenimis
Sprendimas.
Studento hipotezė, kad strypo slydimo trinties jėga ant horizontalaus paviršiaus yra proporcinga strypą veikiančiam gravitacijos moduliui. Iš aukščiau pateiktų rezultatų matyti, kad, atsižvelgiant į matavimo paklaidą, eksperimentas patvirtino hipotezės teisingumą: visi taškai, atsižvelgiant į paklaidą, patenka ant aproksimacinės tiesės.
Atsakymas: 2.
Paveiksluose parodytos fizikinių eksperimentų schemos. Nustatykite atitiktį tarp šių eksperimentų ir jų tikslo. Kiekvienai pirmojo stulpelio pozicijai pasirinkite atitinkamą antrojo poziciją ir surašykite pasirinktus skaičius lentelėje po atitinkamomis raidėmis.
| A | B |
Sprendimas.
A paveiksle parodyta taškinių krūvių elektrostatinio lauko (A–3) jėgos linijų modelio stebėjimo sąranka.
B paveiksle parodyta eksperimento, skirto stebėti potencialų pasiskirstymą tiesiame laidininke, kuriuo teka elektros srovė (B - 2), schema.
Atsakymas: 32.
Dviejuose uždaruose to paties tūrio (1 litras) induose kaitinamos dvi skirtingos dujos - 1 ir 2. Paveikslėlyje parodyta slėgio priklausomybė p kartkartėmis šios dujos t... Yra žinoma, kad pradinės dujų temperatūros buvo vienodos. Pasirinkite du teisingus teiginius, atitinkančius šių eksperimentų rezultatus.
1) Pirmosios ir antrosios dujų medžiagos kiekis yra lygus.
2) Vienu metu t= 40 min antrųjų dujų temperatūra yra dvigubai didesnė už pirmųjų.
3) Vienu metu t= 40 min antrųjų dujų temperatūra yra du kartus mažesnė už pirmųjų.
4) Atliekant eksperimentą, didėja dujų vidinė energija.
5) Atliekant eksperimentą, abi dujos veikia teigiamai.
Sprendimas.
Pagal Clapeyrono-Mendelejevo lygtį idealių dujų slėgis, tūris ir absoliuti temperatūra yra susiję santykiu
Raskime, koks yra pirmųjų dujų ir antrųjų dujų kiekio santykis. Šiuo atveju apsvarstykite laiko momentą pagal sąlygą
Tai reiškia, kad pirmųjų dujų kiekis yra didesnis nei antrųjų.
Dujų temperatūros santykis ties
Tai reiškia, kad šiuo metu dujų 1 temperatūra yra du kartus mažesnė už dujų 2 temperatūrą.
Vidinė dujų energija yra proporcinga jų temperatūrai. Izochoriškai didėjant slėgiui, pakyla dujų temperatūra, todėl eksperimento metu auga vidinė dujų energija.
Vėžio skrodimas, dviejų skirtingų musių kirtimas ir gyvybės kūrimas mėgintuvėlyje – visa tai vaikinai atliko išmaniojo Novosibirsko laboratorijose. Pirmą kartą – NSTU.
Ketvirta, bet pirma
"Baba, aš noriu kuo greičiau studijuoti biologiją!"– verkšlena 10 metų mergaitė pilku laboratoriniu chalatu. „Dar 15 minučių ir viskas prasidės“, – guodžiasi ta anūkė. Tuo tarpu daugiau vaikų išlipa iš lifto ir atsargiai artėja prie registracijos lentelės.
„Sveiki, koks tavo vardas ir pavardė? Kiek tau metų?" - nuo tokių žodžių vaikinai iš pradžių sustingsta, bet greitai tampa drąsesni, pradeda šypsotis ir kvėpuoti. Kiekvienas jaunasis mokslininkas gauna savo komandos ženklelį: vaikai skirstomi į penkias grupes pagal amžių.
Daugelis vaikų čia atvyksta ne pirmą kartą: projektas „Smart Novosibirsk“ buvo pradėtas dar spalį. Tai regioninis „Išmaniosios Maskvos“ partneris: Sibiro sostinė tapo 17-uoju miestu, į kurį atkeliavo projektas. Vaikai jau yra įvaldę tris programas, naujoji vadinasi „Biologiniai eksperimentai“. Pirmą kartą jis vyksta NSTU.
„Šiandien yra pirmoji programa rimtos partnerystės pagrindu – mokslinė. Labai norime, kad vaikai ne tik užsiimtų mokslu, bet ir tuo užsiimtų tarp sienų, kur galbūt vėliau mokysis. Kad jie suprastų, kad Novosibirske yra visos plėtros galimybės“, – sako Anna Petukhova, projekto „Smart Novosibirsk“ vadovė.
Kitas Novosibirsko projekto bruožas – aktyvus suaugusiųjų dalyvavimas. Vaikai eksperimentuodami skaito mokslo populiarinimo paskaitą tėveliams, veda interaktyvią viktoriną.
„Suaugusiems mūsų bilietas nemokamas – tiesiog suteikiame galimybę nesėdėti prie telefono. Tėvai, kurie atveda vaikus pas mus, kaip taisyklė, patys yra labai protingi, mėgsta mokslą ir viską, kas su juo susiję. Pas mus ateina mamos, tėčiai ir seneliai – tai nuostabu. Kituose miestuose, žinoma, irgi būna tokių momentų, bet Novosibirske tai ypač ryšku. Matyt, turi įtakos akademinis miesto pobūdis “, - tęsia Anna Petukhova.
– Ar išdalinsi gyvuosius?
.jpg)
Po 15 minučių pamoka dar neprasidėjo. Pažintis prasideda – su laboratorijomis, universitetu ir „dėstytojais“. Mažame pristatyme vaikai kartu su vedėju atspėja laboratorijų pavadinimus ir suskirstomi į komandas. Pasveikinti universiteto svečių atvyksta ir NSTU rektorius Anatolijus Batajevas.
„Mus domina prekybinis interesas“, – šypsosi Anatolijus Batajevas. – Mūsų pagrindinė užduotis yra ta, kad 11 klasėje, rinkdamiesi Vieningą valstybinį egzaminą, pasirinksite dalykus, kurių reikia mūsų universitetui. Tikiuosi, kad esate mūsų būsimi potencialūs studentai.
Būsimi studentai išsiskirsto savo kabinetuose ir vienu metu virsta tikrais mokslininkais – susikaupusiais ir drąsiais. Dešimtmečiai lengvai skrodžia vėžius ir juokauja, kai vedėja siūlo gyvūnų sandarą palyginti su Madagaskaro vabalu: „Ar neišdalinsi gyvų?
Pamoka trunka apie dvi valandas. Vaikai atlieka penkis eksperimentus: zoologijos (čia skaldomi vėžiai), mikrobiologijos, genetikos, botanikos ir zoologijos laboratorijose. Kiekvienas jaunasis mokslininkas gauna „laboratorijos žurnalą“ – savotišką važtaraštį, kuriame reikia įrašyti tyrimo rezultatus. Dalis jų tęsis už universiteto sienų: sėklos po botanikos ir musės po genetinių eksperimentų augs jau vaikų namuose.
O labiausiai jaudinantis eksperimentas vyksta zoologijos laboratorijoje: čia atliekami stebėjimai su pelėmis, labai nekenksmingomis. „Nė viena pelė nenukentės“, – tai visiems dalyviams buvo pažadėta dar prieš eksperimentus.
Šiuo metu programa suaugusiems informacijos turiniu nenusileidžia vaikų programai. Pavyzdžiui, vienas iš interaktyvios viktorinos klausimų buvo skirtas populiariai klaidingai nuomonei: ar plastikinis maišelis tikrai pavojingesnis gamtai nei popierinis? Sudėtinga užduotis: jei šalyje veikia atliekų perdirbimo sistema, tai plastiką galima naudoti be galo, neišmetant ir neteršiant aplinkos. Tačiau kiek ekologiškas yra popierinis maišelis, dėl kurio naikinami miškai?
Ekonomiška ekonomika
„Biologiniai eksperimentai“ NSTU vyks dar du kartus, vasario 10-11 dienomis: planuojamos šešios programos.
Jie skirti 7-14 metų vaikams, vieno ciklo kaina yra 1490 rublių. Kaip pripažįsta Anna Petukhova, Novosibirske aukšta kaina nekelia klausimų:
„Kai žmonės nemato, ką mes darome, tai gali atrodyti brangu. Tačiau vos atvykę pamato, kad vienu metu dirba penkios laboratorijos su įranga, penkios pilnavertės meistriškumo klasės. Ir tai ne tik dūmai, ledas, blizgučiai – vaikai tai daro savo rankomis.
Po biologinių eksperimentų „Išmanusis Novosibirskas“ iki vasaros pristatys dar tris programas: tada trijų mėnesių pertrauka. Tai „Chirurgija“, „Mokslinis detektyvas“ ir „Paleontologija“. Galite nusipirkti bilietus į visas klases.
Esame įpratę galvoti apie save kaip apie protingus, nepriklausomus žmones, kurie nėra linkę į nepaaiškinamas žiaurumo ar abejingumo apraiškas. Tiesą sakant, taip nėra – tam tikromis aplinkybėmis homo sapiens stebėtinai lengva atsiskirti su savo „žmoniškumu“.
Ascho eksperimentas, 1951 m
Tyrimo metu pagrindinis dėmesys buvo skiriamas atitikties grupėse tyrimui. Neva buvo pakviesti savanoriai studentai pasitikrinti regėjimą. Tiriamasis buvo grupėje su septyniais aktoriais, į kurių rezultatus nebuvo atsižvelgta sumuojant rezultatus. Jauniems žmonėms buvo parodyta kortelė su vertikalia linija. Tada jiems buvo parodyta kita kortelė, kurioje jau buvo pavaizduotos trys eilutės – dalyvių buvo paprašyta nustatyti, kuri iš jų savo dydžiu atitiko eilutę iš pirmosios kortelės. Dalyko nuomonė buvo klausiama paskutinė.
Panaši procedūra buvo atlikta 18 kartų. Pirmuose dviejuose važiavimuose sutarti dalyviai skambino teisingus atsakymus, o tai nebuvo sunku, nes visų kortelių eilučių sutapimas buvo akivaizdus. Bet tada jie pradėjo vienbalsiai laikytis akivaizdžiai neteisingo varianto. Kartais vienam ar dviem grupės aktoriams buvo nurodyta pasirinkti teisingus variantus 12 kartų. Tačiau nepaisant to, tiriamieji patyrė didelį diskomfortą, nes jų nuomonė nesutapo su daugumos nuomone.
Dėl to 75% studentų nebuvo pasirengę bent kartą prieštarauti daugumos nuomonei – jie nurodė klaidingą variantą, nepaisant akivaizdaus vizualinio linijų nenuoseklumo. 37% visų atsakymų buvo klaidingi, o tik vienas tiriamasis iš trisdešimt penkių žmonių kontrolinės grupės padarė vieną klaidą. Be to, jei grupės dalyviai nesutiko arba kai grupėje buvo du nepriklausomi tiriamieji, tikimybė suklysti sumažėjo keturis kartus.
Ką tai sako apie mus?
Žmonės yra labai priklausomi nuo grupės, kurioje jie yra, nuomonės. Net jei tai prieštarauja sveikam protui ar mūsų įsitikinimams, tai nereiškia, kad sugebėsime tam atsispirti. Kol gresia net vaiduokliškas kitų pasmerkimas, mums gali būti daug lengviau nuslopinti savo vidinį balsą nei apginti savo poziciją.
Gerojo samariečio eksperimentas, 1973 m
Palyginimas apie gailestingąjį samarietį pasakoja, kaip keliautojas neatlygintinai padėjo kelyje sužeistam ir apiplėštam žmogui, pro kurį praėjo visi kiti. Psichologai Danielis Bastonas ir Johnas Darley nusprendė patikrinti, kiek tokie moraliniai imperatyvai veikia žmogaus elgesį stresinėje situacijoje.
Vienai seminarijos studentų grupei buvo pasakyta palyginimas apie gailestingąjį samarietį, o tada jie paprašė pasakyti pamokslą apie tai, ką jie girdėjo kitame universiteto miestelio pastate. Antrajai grupei buvo pavesta paruošti kalbą apie įvairias darbo galimybes. Tuo pačiu metu kai kurių tiriamųjų buvo paprašyta ypač paskubėti pakeliui į publiką. Pakeliui iš vieno pastato į kitą mokiniai sutiko tuščioje alėjoje ant žemės gulintį vyrą, kuriam atrodė, kad jam reikia pagalbos.
Paaiškėjo, kad kalbą apie gailestingąjį samarietį pakeliui rengę mokiniai į tokią ekstremalią situaciją reagavo taip pat, kaip ir antroji tiriamųjų grupė – tik laiko apribojimai turėjo įtakos jų apsisprendimui. Tik 10% seminaristų, kurių buvo paprašyta kuo greičiau ateiti į klasę, padėjo nepažįstamam žmogui – net jei neilgai trukus išgirdo paskaitą apie pagalbos kaimynui svarbą sunkioje situacijoje.
Ką tai sako apie mus?
Mums stebėtinai lengva atsisakyti religijos ar bet kokio kito etinio imperatyvo, kai tai mums tinka. Žmonės linkę pateisinti savo abejingumą žodžiais „man tai neliečia“, „aš vis tiek niekuo negaliu padėti“ arba „jie čia susitvarkys be manęs“. Dažniausiai tai nutinka ne stichinių nelaimių ar krizinių situacijų metu, o kasdieniame gyvenime.
Eksperimentas „Abejingas stebėtojas“, 1968 m
1964 metais per pusvalandį du kartus pasikartojęs nusikalstamas moters išpuolis baigėsi jos mirtimi pakeliui į ligoninę. Nusikaltimo liudininkais tapo daugiau nei dešimt žmonių (savo sensacingame leidinyje žurnalas „Time“ klaidingai nurodė 38 asmenis), o nepaisant to, niekas nesivargino į šį incidentą žiūrėti tinkamai. Remdamiesi šiais įvykiais, Johnas Darley ir Beebe Latane nusprendė atlikti savo psichologinį eksperimentą.
Jie pakvietė savanorius dalyvauti diskusijoje. Tikintis, kad bus aptariamos itin opios problemos, sutartų dalyvių buvo paprašyta bendrauti nuotoliniu būdu – naudojant domofoną. Pokalbio metu vienas iš pašnekovų imitavo epilepsijos priepuolį, kurį buvo galima aiškiai atpažinti iš garsiakalbių sklindančių garsų. Kai pokalbis vyko vienas su vienu, 85% tiriamųjų gyvai reagavo į tai, kas nutiko, ir bandė padėti aukai. Tačiau situacijoje, kai eksperimento dalyvis manė, kad pokalbyje, be jo, dalyvauja dar 4 žmonės, tik 31% turėjo jėgų bandyti kažkaip paveikti situaciją. Visi kiti manė, kad kažkas kitas turėtų tai padaryti.
Ką tai sako apie mus?
Jei manote, kad jūsų saugumą užtikrina daug aplinkinių žmonių, taip nėra. Minia gali būti abejinga kitų nelaimei, ypač kai žmonės iš marginalinių grupių atsiduria keblioje padėtyje. Kol šalia yra kažkas kitas, mes mielai perkeliame atsakomybę už tai, kas su juo vyksta.
Stanfordo kalėjimo eksperimentas, 1971 m
JAV karinis jūrų laivynas norėjo geriau suprasti konfliktų pobūdį savo pataisos namuose, todėl departamentas sutiko sumokėti už elgesio psichologo Philipo Zimbardo eksperimentą. Mokslininkas įrengė Stanfordo universiteto rūsį kaip kalėjimą ir pakvietė savanorius vyrus atlikti sargybinių ir kalinių vaidmenis, kurie visi buvo koledžo studentai.
Dalyviai turėjo išlaikyti sveikatos ir psichikos stabilumo testą, po kurio burtų keliu buvo suskirstyti į dvi grupes po 12 žmonių – prižiūrėtojus ir kalinius. Sargybiniai dėvėjo uniformas iš karinės parduotuvės, kurios atitiko tikrąsias kalėjimo prižiūrėtojų uniformas. Jiems taip pat buvo įteikti mediniai pagaliukai ir veidrodiniai akiniai nuo saulės, už kurių nesimatė akių. Kaliniai buvo aprūpinti nepatogiais drabužiais be apatinių ir guminių šlepečių. Jie buvo skambinami tik numeriais, kurie buvo prisiūti ant uniformos. Jie taip pat negalėjo nuimti nuo kulkšnių mažų grandinėlių, kurios turėjo nuolat priminti apie įkalinimą. Eksperimento pradžioje kaliniams buvo leista eiti namo. Iš ten juos esą sulaikė valstybės policija, kuri ir padėjo eksperimentui. Jiems buvo atlikta pirštų atspaudų paėmimo, fotografavimo ir teisių skaitymo procedūra. Tada juos nurengė nuogai, apžiūrėjo ir suteikė numerius.
Skirtingai nei kaliniai, sargybiniai dirbo pamainomis, tačiau daugelis jų eksperimento metu su džiaugsmu eidavo dirbti viršvalandžius. Visi tiriamieji gavo 15 USD per dieną (85 USD infliacija, pakoreguota 2012 m.). Pats Zimbardo ėjo vyriausiojo kalėjimo administratoriaus pareigas. Eksperimentas turėjo trukti 4 savaites. Sargybiniams buvo duota viena ir vienintelė užduotis – kalėjimo aplinkkelis, kurį jie galėjo atlikti kaip nori, bet nenaudodami jėgos prieš kalinius.
Antrą dieną kaliniai surengė riaušes, kurių metu lovomis užtvėrė įėjimą į kamerą ir erzino sargybinius. Jie sureagavo naudodami gesintuvus, kad nuramintų neramumus. Netrukus jie jau vertė savo kaltinamuosius miegoti nuogi ant pliko betono, o galimybė naudotis dušu tapo kalinių privilegija. Kalėjime ėmė plisti siaubingos antisanitarinės sąlygos – kaliniams buvo uždrausta patekti į tualetą už kameros, o kibirus, kuriais jie naudojo poreikiams tenkinti, už bausmę buvo uždrausta valyti.
Kas trečias sargybinis rodė sadistinius polinkius – iš kalinių buvo tyčiojamasi, kai kurie buvo priversti plikomis rankomis plauti kanalizacijos statines. Du iš jų buvo taip psichiškai traumuoti, kad turėjo būti pašalinti iš eksperimento. Vienas iš naujų dalyvių, pakeitęs iškritusius, buvo taip šokiruotas to, ką pamatė, kad netrukus pradėjo bado streiką. Atkeršydamas jį paguldė į ankštą spintą – vienkiemį. Kitiems kaliniams buvo leista atsisakyti antklodžių arba palikti rūpesčių keltoją vieną nakčiai. Tik vienas žmogus sutiko paaukoti savo komfortą. Kalėjimo darbą stebėjo apie 50 stebėtojų, tačiau tuo, kas vyksta, pasipiktino tik mergina Zimbardo, atvykusi vesti kelių interviu su eksperimento dalyviais. Stamfordo kalėjimas buvo uždarytas šešias dienas po to, kai ten buvo išsiųsti žmonės. Daugelis sargybinių apgailestavo, kad eksperimentas baigėsi anksčiau laiko.
Ką tai sako apie mus?
Žmonės labai greitai priima jiems primestus socialinius vaidmenis ir yra taip nunešami savo pačių galių, kad iš jų greitai nusitrina riba, kas leistina kitų atžvilgiu. Stenfordo eksperimento dalyviai nebuvo sadistai, jie buvo tiesiog paprasti žmonės. Kaip, ko gero, daugelis nacių kareivių ar kankinimų prižiūrėtojų Abu Graibo kalėjime. Aukštasis išsilavinimas ir stipri psichinė sveikata nesutrukdė tiriamiesiems smurtauti prieš tuos žmones, kuriems jie turėjo galią.
Milgramo eksperimentas, 1961 m
Per Niurnbergo teismą daugelis nuteistų nacių teisino savo veiksmus tuo, kad tiesiog vykdė kažkieno įsakymus. Karinė drausmė neleido jiems nepaklusti, net jei jiems patiems nepatiko nurodymai. Susidomėjęs šiomis aplinkybėmis, Jeilio psichologas Stanley Milgramas nusprendė patikrinti, kiek žmonės gali nueiti darydami žalą kitiems, jei tai yra jų darbo dalis.
Eksperimento dalyviai už nedidelį atlygį buvo įdarbinti iš savanorių, kurių nė vienas nekėlė susirūpinimo eksperimentuotojams. Pačioje pradžioje tarp tiriamojo ir specialiai parengto aktoriaus neva buvo atliekami „studento“ ir „mokytojo“ vaidmenys, o tiriamasis visada gaudavo antrąjį vaidmenį. Po to aktorius- „mokinys“ elektrodais buvo demonstratyviai pririštas prie kėdės, o „mokytojas“ buvo įvadinis 45 V srovės išlydis ir išvežtas į kitą patalpą. Ten jis buvo pasodintas už generatoriaus, kuriame buvo išdėstyta 30 jungiklių nuo 15 iki 450 V su 15 V žingsniu. Eksperimento vykdytojo – vyriškio baltu chalatu, kuris visą laiką buvo patalpoje – kontroliuojamas „mokytojas. “ turėjo iš anksto patikrinti „studentinių“ asociacijų porų, kurios jam buvo perskaitytos, rinkinio įsiminimą. Už kiekvieną klaidą jis gavo bausmę srovės iškrovos forma. Su kiekviena nauja klaida kategorija didėjo. Radijo mygtukų grupės pasirašytos. Paskutiniame užraše buvo rašoma taip: „Pavojinga: sunkiai pakeliamas smūgis“. Paskutiniai du radijo mygtukai buvo už grupių ribų, buvo grafiškai atskirti ir pažymėti „X X X“ žymekliu. „Studentas“ atsakė keturiais mygtukais, jo atsakymas buvo nurodytas švieslentėje prieš mokytoją. „Mokytoją“ ir jo palatą skyrė tuščia siena.
Jei skirdamas bausmę „mokytojas“ dvejojo, eksperimentatorius, kurio užsispyrimas didėjo didėjant abejonėms, specialiai paruoštomis frazėmis įtikino jį tęsti. Tuo pačiu jis niekaip negalėjo grasinti „mokytojui“. Pasiekus 300 voltų, iš „mokinio“ kambario pasigirdo aiškūs smūgiai į sieną, po kurių „studentas“ nustojo atsakyti į klausimus. Tylą 10 sekundžių eksperimentatorius interpretavo kaip neteisingą atsakymą ir paprašė padidinti smūgio galią. Kitą kartą iškrovus 315 voltų, kartojosi dar atkaklesni smūgiai, po kurių „studentas“ nustojo atsakyti į klausimus. Kiek vėliau, kitoje eksperimento versijoje, patalpos nebuvo taip stipriai izoliuotos nuo garso, o „studentas“ iš anksto įspėjo, kad turi širdies problemų ir du kartus skundėsi bloga savijauta, kai iškrova 150 ir 300 voltų. Pastaruoju atveju jis atsisakė toliau dalyvauti eksperimente ir ėmė garsiai rėkti iš už sienos, kai jam buvo paskirti nauji smūgiai. Po 350 V jis nustojo duoti gyvybės ženklus, toliau gaudavo srovės iškrovas. Eksperimentas buvo laikomas baigtu, kai „mokytojas“ tris kartus taikė maksimalią įmanomą bausmę.
65% visų tiriamųjų pasiekė paskutinį jungiklį ir nesustojo tol, kol eksperimentatorius jų nepaprašo. Tik 12,5% atsisakė tęsti iškart po to, kai auka pirmą kartą atsitrenkė į sieną – visi kiti toliau spaudė mygtuką net po to, kai atsakymai nustojo sklisti iš už sienos. Vėliau šis eksperimentas buvo atliktas dar daug kartų – kitose šalyse ir aplinkybėmis, už atlygį ar be jo, su vyrų ir moterų grupėmis – jei pagrindinės pagrindinės sąlygos nepasikeitė, skalės galą pasiekė ne mažiau kaip 60 % tiriamųjų – nepaisant jų pačių streso ir diskomforto.
Ką tai sako apie mus?
Net ir būdami stipriai prislėgti, priešingai nei prognozuoja ekspertai, didžioji dauguma tiriamųjų buvo pasirengę atlikti mirtiną elektros smūgį per nepažįstamą žmogų tik todėl, kad šalia buvo vyras baltais chalatais, kuris liepė tai padaryti. Daugumai žmonių stebėtinai lengva sekti valdžios pavyzdžiu, net jei tai turi pražūtingų ar tragiškų pasekmių.
| 21-36
Laboratorijoje buvo atlikti penki eksperimentai, skirti stebėti difrakciją naudojant įvairias difrakcijos groteles. Kiekviena iš grotelių buvo apšviesta lygiagrečiais tam tikro bangos ilgio monochromatinės šviesos pluoštais. Visais atvejais šviesa krisdavo statmenai grotoms. Dviejuose iš šių eksperimentų buvo pastebėtas toks pat pagrindinių difrakcijos maksimumų skaičius. Pirmiausia nurodykite eksperimento, kuriame buvo naudojama trumpesnio periodo difrakcinė gardelė, numerį, o po to – eksperimento, kuriame buvo panaudota ilgesnio periodo difrakcinė gardelė, numerį.
| Skaičius eksperimentas | Difrakcijos laikotarpis | Bangos ilgis krintanti šviesa |
|---|---|---|
| 1 | 2d | |
| 2 | d | |
| 3 | 2d | |
| 4 | d/2 | |
| 5 | d/2 |
Sprendimas.
Difrakcinės gardelės interferencijos maksimumų sąlyga yra tokia: gardelės duos tą patį maksimumų skaičių, jei šie maksimumai bus stebimi tais pačiais kampais. Iš lentelės matome, kad 2 ir 4 eksperimentuose toks pat skaičius maksimumai stebimi taip, kad skaičius 4, gardelės skaičius 2 turi didesnį periodą.
Atsakymas: 42.
Atsakymas: 42
Šaltinis: Mokomasis fizikos darbas 2017-04-28, variantas FI10503
Optinė schema yra difrakcijos gardelė ir šalia lygiagrečiai jai esantis ekranas. Lygiagretus akimi matomas baltos šviesos spindulys paprastai krenta ant grotelių.
Pasirinkite teisingą teiginį, jei toks yra.
A. Ši optinė konstrukcija leidžia ekrane stebėti vaivorykštės difrakcijos kraštelius.
B. Norint gauti difrakcijos maksimumų vaizdą ekrane, šviesos pluošto kelyje reikia įrengti surenkantį lęšį, kurio židinio plokštumoje turi būti difrakcijos gardelė.
1) tik A
2) tik B
4) nei A, nei B
Sprendimas.
Difrakcinė gardelė suteikia maksimumus kryptimis, nurodytomis sąlyga, kur yra gardelės periodas, ir yra maksimumo tvarka. Kaip matote, ši sąlyga priklauso nuo bangos ilgio, todėl skirtingų dažnių šviesą difrakcijos gardelė laužia kiek kitaip. Tai iš esmės leidžia pamatyti vaivorykštės šviesos spektrą.
Tačiau visi spinduliai, atitinkantys tam tikrą maksimumą ir tam tikrą bangos ilgį, praėję pro difrakcijos gardelę, sklinda lygiagrečiai vienas kitam, taip sudarydami lygiagretų šviesos pluoštą. Toks lygiagretus spindulys negali suteikti aiškaus vaizdo šalia esančiame ekrane, todėl šios optinės sistemos teiginys A yra neteisingas. Situaciją gelbėtų konverguojantis objektyvas, kuris turi būti išdėstytas taip, kad jo židinio plokštuma sutaptų su ekranu. Kaip žinote, plonas lęšis surenka bet kokį lygiagrečią šviesos spindulį į tašką, esantį židinio plokštumoje. Tačiau teiginys B siūlo tokį objektyvą įdėti kitaip. Taigi galime daryti išvadą, kad B.
Atsakymas: 4.
Atsakymas: 4
Antanas
Valentina Gizbrecht 16.06.2016 13:32
Uždavinio tekste parašyta „galima stebėti“, vadinasi, akys įtrauktos į eksperimento schemą. Tai kodėl atsakymas A neteisingas?
Antanas
“ Stebėkite ekrane»
Jei žiūrėsi akimis, pamatysi vaivorykštę, bet jei įdėsi ekraną ir žiūrėsi į jį, tada to nepamatysi.
Šviesa, kurios bangos ilgis yra angstromas, paprastai patenka į difrakcijos gardelę. Viena iš pagrindinių difrakcijos maksimumų atitinka 30° difrakcijos kampą, o didžiausia stebimo spektro eilė yra 5. Raskite duotosios gardelės periodą.
Pagalba: 1 angstremas = 10 −10 m.
Sprendimas.
Difrakcijos gardelės pagrindinių maksimumų stebėjimo sąlyga turi tokią formą. Šioje užduotyje difrakcijos kampas atitinka nežinomą pagrindinio maksimumo eilę, todėl ten, kur gardelės periodas nežinomas, ir yra sveikas skaičius.
Didžiausia stebimo spektro eilė atitinka difrakcijos kampą, taigi gardelės periodas yra
Pakeitę šią periodo reikšmę į difrakcijos maksimumo eilės formulę, gauname artimiausią sveikąjį skaičių, didesnį už šią reikšmę yra 3, todėl gardelės periodas yra
3) Jei sumažinsite krintančios šviesos bangos ilgį, tada atstumas ekrane tarp nulio ir pirmojo difrakcijos maksimumo sumažės.
4) Jei pakeičiate objektyvą kitu, kurio židinio nuotolis yra didesnis, ir pastatysite ekraną taip, kad atstumas nuo objektyvo iki ekrano vis tiek būtų lygus objektyvo židinio nuotoliui, tada atstumas ekrane tarp nulio o pirmieji difrakcijos maksimumai sumažės.
5) Jei difrakcinę gardelę pakeisime kita ilgesnio periodo, tai kampas, kuriame stebimas pirmasis difrakcijos maksimumas, padidės.
Sprendimas.
m... Spindulių spindulys po plono lęšio, pagal vaizdų konstravimo jame taisykles, surenkamas lęšio židinio plokštumos taške.
d, po jos gerai m gaunamas lygiagretus šviesos spindulys, sklindantis tokiu kampu, kad didžiausią eilę lemia santykis:
Jei krintančios šviesos bangos ilgis padidinamas, didžiausia stebimų difrakcijos maksimumų eilė nepadidės. 2 - negerai.
Jei sumažinsite krintančios šviesos bangos ilgį, pagal pagrindinę lygtį sumažės kampai ir dėl to atstumas tarp pirmojo ir nulinio maksimumo ekrane sumažės. 3 - tiesa.
Jei difrakcijos gardelę pakeisime ilgo periodo gardelėmis, tai pagal pagrindinę lygtį sumažės kampai ir dėl to pirmąjį difrakcijos maksimumą ekrane stebėsime mažesniu kampu. 5 yra neteisingas.
Atsakymas: 13.
Kurioje figūroje teisingai parodyta santykinė difrakcijos gardelės P, lęšio L ir ekrano E padėtis, kurioje galima stebėti lygiagrečios šviesos pluošto C difrakciją?
Sprendimas.
Teisingas tarpusavio išsidėstymas parodytas 4 paveiksle. Pirmiausia turi įvykti šviesos C difrakcija difrakcijos gardelėje P. Praėjusi pro gardelę šviesa eis keliais lygiagrečiais pluoštais, atitinkančiais skirtingus difrakcijos maksimumus. Tada reikia surinkti šiuos lygiagrečius pluoštus židinio plokštumoje, tai daro surenkantis lęšis L. Galiausiai reikia pastatyti ekraną, kad būtų galima stebėti sufokusuotus difrakcijos maksimumus (paveiksle pateikiami skirtingi difrakcijos maksimumai). patogumui rodomas skirtingomis spalvomis).
Atsakymas: 4.
Šviesa, kurios bangos ilgis nežinomas, paprastai patenka į difrakcijos gardelę su periodu, o viena iš pagrindinių difrakcijos maksimumų atitinka 30 ° difrakcijos kampą. Šiuo atveju didžiausia stebimo spektro eilė yra 5. Raskite ant gardelės krentančios šviesos bangos ilgį ir išreikškite jį angstremais.
Nuoroda: 1 angstremas = 10–10 m.
Sprendimas.
Difrakcijos gardelės pagrindinių maksimumų stebėjimo sąlyga turi tokią formą. Šioje užduotyje difrakcijos kampas atitinka nežinomą pagrindinio maksimumo eilę, todėl ten, kur bangos ilgis yra nežinomas ir yra sveikas skaičius.
Didžiausia stebimo spektro eilė atitinka difrakcijos kampą, kad bangos ilgis būtų lygus arba
Pakeitę šią bangos ilgio nelygybę į difrakcijos maksimumo eilės formulę, gauname artimiausią sveikąjį skaičių, didesnį už šią reikšmę 3, taigi bangos ilgis yra
Atsakymas:
Sprendimas.
Mažiausias atstumas, per kurį linijos kartojasi ant gardelės, vadinamas difrakcijos gardelės periodu. Paveikslėlyje parodyta, kad ant pirmos ir antrosios grotelės brūkšniai kartojami po trijų padalijimų, ant trečiojo – po dviejų, ant ketvirto – po keturių padalijimo. Taigi difrakcijos gardelės skaičius 4 turi maksimalų periodą.
Atsakymas: 4
Paveiksle pavaizduotos keturios difrakcijos gardelės. Difrakcinė gardelė turi minimalų periodą
Sprendimas.
Mažiausias atstumas, per kurį linijos kartojasi ant gardelės, vadinamas difrakcijos gardelės periodu. Paveikslėlyje parodyta, kad ant pirmos ir antrosios grotelės brūkšniai kartojami po trijų padalijimų, ant trečiojo – po dviejų, ant ketvirto – po keturių padalijimo. Taigi, difrakcijos gardelės skaičius 3 turi minimalų periodą.
Atsakymas: 3
Difrakcinė gardelė, kurios 1 mm ilgio turi 1000 linijų, apšviečiama lygiagrečiu monochromatinės šviesos pluoštu, kurio bangos ilgis yra 420 nm. Šviesa krinta statmenai grotoms. Netoli difrakcijos gardelės, iškart už jos, yra plonas susiliejantis lęšis. Už grotelių atstumu, lygiu lęšio židinio nuotoliui, lygiagrečiai grotelėms, yra ekranas, kuriame stebima difrakcijos schema. Pasirinkite du teisingus teiginius.
1) Didžiausia stebimų difrakcijos maksimumų eilė yra 2.
2) Padidinus krentančios šviesos bangos ilgį, padidės didžiausia stebimų difrakcijos maksimumų eilė.
3) Jei sumažinsite krintančios šviesos bangos ilgį, tada atstumas ekrane tarp nulio ir pirmojo difrakcijos maksimumo padidės.
4) Jei pakeičiate objektyvą kitu, kurio židinio nuotolis yra didesnis, ir pastatysite ekraną taip, kad atstumas nuo objektyvo iki ekrano vis tiek būtų lygus objektyvo židinio nuotoliui, tada atstumas ekrane tarp nulio ir pirmosios difrakcijos maksimumai nepasikeis.
5) Jei difrakcinę gardelę pakeisime kita ilgesnio periodo, tai kampas, kuriuo stebimas pirmasis difrakcijos maksimumas iš ekrano pusės, sumažės.
Sprendimas.
Pirmiausia nubrėžkime lygiagrečių spindulių kelią nuo šaltinio, einančio per difrakcijos gardelę ir lęšį iki ekrano, kur yra eilės spektras. m(bet kuriai gyvsidabrio spektrinei linijai, kurios bangos ilgis). Spindulių spindulys po plono lęšio, pagal vaizdų konstravimo jame taisykles, surenkamas lęšio židinio plokštumos taške.
Pagal pagrindinę šviesos nukreipimo kampų su bangos ilgiu lygtį gardelėmis su periodu d po jos gerai m gaunamas lygiagretus šviesos spindulys, sklindantis tokiu kampu, kad didžiausia eilės tvarka bus stebima:
Jei krintančios šviesos bangos ilgis yra padidintas, tai didžiausia stebimų difrakcijos maksimumų tvarka nepasikeis arba nesumažės. 2 - negerai.
Jei sumažinsite krintančios šviesos bangos ilgį, sumažės kampas tarp nulio ir pirmojo difrakcijos maksimumo ir dėl to sumažės atstumas tarp nulio ir pirmojo maksimumo ekrane. 3 - negerai.
Pagal spindulių konverguojančiame objektyve konstravimo taisykles, objektyvas su dideliu židinio nuotoliu padidins atstumą tarp nulio ir pirmojo maksimumo. 4 yra neteisingas.
Jei difrakcijos gardelė bus pakeista ilgo periodo gardelėmis, sumažės kampas, kuriame stebimas pirmasis difrakcijos maksimumas. 5 - tiesa.
Atsakymas: 15.
Laboratorijoje buvo atlikti penki eksperimentai, skirti stebėti difrakciją naudojant įvairias difrakcijos groteles. Kiekviena iš grotelių buvo apšviesta lygiagrečiais tam tikro bangos ilgio monochromatinės šviesos pluoštais. Visais atvejais šviesa krisdavo statmenai grotoms. Pirmiausia nurodykite eksperimento, kurio metu buvo pastebėtas mažiausias pagrindinių difrakcijos maksimumų skaičius, o tada eksperimento, kuriame buvo pastebėtas didžiausias pagrindinių difrakcijos maksimumų skaičius, skaičių.
| Skaičius eksperimentas | Difrakcijos laikotarpis | Bangos ilgis krintanti šviesa |
|---|---|---|
| 1 | 2d | |
| 2 | d | |
| 3 | 2d | |
| 4 | d/2 | |
| 5 | d/2 |
Sprendimas.
Difrakcijos gardelės interferencijos maksimumų sąlyga yra tokia: Šiuo atveju kuo daugiau, tuo mažiau bus matomi difrakcijos maksimumai. Taigi mažiausias pagrindinių difrakcijos maksimumų skaičius buvo stebimas 5 eksperimente, o didžiausias - 1 eksperimente.
Atsakymas: 51.
Atsakymas: 51
Šaltinis: Mokomasis fizikos darbas 2017-04-28, variantas FI10504
Monochromatinis šviesos spindulys paprastai krinta į difrakcijos gardelę su periodu, o už gardelės yra objektyvas, kurio židinio plokštumoje stebimi difrakcijos maksimumai (žr. pav.). Taškai žymi difrakcijos maksimumus, o skaičiai – jų skaičius. Difrakcijos kampai yra maži.
Ši difrakcijos gardelė pakaitomis pakeičiama kitomis difrakcijos gardelėmis – A ir B. Nustatykite atitiktį tarp difrakcijos maksimumų modelių ir naudojamų difrakcijos gardelių laikotarpių.
| DIFRAKCIJOS MAKSIMALI SCHEMA | DIFRAKCIJOS ROTELIŲ LAIKOTARPIS | |
| A | B |
