· В мегамире – вращение всех материальных объектов (планет, звезд, звездных систем, галактик)
· В макромире – вращение тел
· В микромире – вращение всех частиц
В пространстве существует однородность времени – это инвариантность физической величины материальной системы отсчета относительно выбора начала отсчета. Из однородности времени следует закон сохранения механической энергии.
В системе, в которой между телами действуют только консервативные силы, полная механическая энергия сохраняется, то есть, не зависит от времени. Если совершенная в системе работа не зависит от пути перехода тела из одного состояния в другое, то в системе действуют консервативные силы.
Реальных систем таких не существует. В такой системе происходит только взаимопревращение потенциальной и кинетической энергии, других превращений нет. При этом полная механическая энергия сохраняется.
Если система открытая, то в ней действуют диссипативные силы и полная механическая энергия не сохраняется, часть энергии переходит в излучение, тепло и т.п.
Вне зависимости оттого, действуют ли в системе диссипативные или консервативные силы, в любом случае энергия сохраняется, только переходит из одной формы в другую. Закон сохранения энергии (ЗСЭ) является фундаментальным законом природы.
Э. Нуттер в 20-е гг. XX века установил связь между законами сохранения и свойствами природы и времени. В то же время А.А. Фридман разработал на основании симметрии пространства и времени теорию возникновения Вселенной.
Законы сохранения связаны с математической теорией групп, применяемой в квантовой механике, которая и постулировала дискретность времени и пространства.
Волновая концепция в естествознании.
Волны звука, на воде, механические колебания, колебания струны, колебания в земной коре, электромагнитные волны.
Основные свойства волн:
1. Все волны обладают конечной скоростью. Скорость распространения волн зависит от среды.
· Скорость света в вакууме – 300000 км/с
· Звук при 0°С, Р=1 атм – 330 м/с
2. Все виды волн обладают импульсом.
3. Движение волн подчиняется принципу суперпозиции.
4. Все волны переносят энергию.
Любая колеблющаяся система, независимо от её физической природы, называется осциллятор.
· Существуют колебания с постоянной амплитудой – незатухающие.
· С точки зрения кинематики бывают периодические и непериодические колебания.
· По способу возбуждения бывают собственные и вынужденные.
· По направлению распространения – продольные и поперечные.
Продольные – сжатие и растяжение пружины, забивание гвоздя, распространение звука, кроме распространения в твердых телах. Человеческое ухо воспринимает звуковые колебания от 16 до 20000 Гц.
Поперечные волны – частицы среды колеблются перпендикулярно направлению распространения волны. Например, колебание струны, в твердых телах даже звук распространяется поперечно (все волны в твердых телах поперечны), электромагнитные волны.
В природе встречаются плоские и трехмерные волны. Звуковые волны являются трехмерными, электромагнитные – плоскими.
Когда плоская волна попадает на препятствие, она преломляется – это явление дифракции.
Ф Гримальди (1665) впервые описал дифракцию.
Т. Гук и Х. Гюйгенс, XVII век – придерживались теории эфира.
Одна из работ Гюйгенса – «Трактат о свете».
Принцип Гюйгенса: Каждая точка среды, до которой доходит волна, является в свою очередь центром одной из элементарных вторичных волн, огибающая которых становится волновой поверхностью в следующий момент времени.
Гюйгенс доказал, что дифракция проявляется, если длина (диаметр) препятствия меньше или равен длине волны.
Идеи Гюйгенса были доработаны Френелем, он же дошёл до открытия интерференции. Интерференция – сложение двух или более волн одинакового периода, которые сходятся в одной точке. При наложении амплитуд может давать интерференционные максимумы и минимумы. Главным условием интерференции является когерентность волн (фиксированная разность фаз и одинаковая частота). Для наблюдения интерференции света требуется наличие двух волн от одного источника, но с геометрической разностью хода.
Явление интерференции наблюдается как для продольных, так и для поперечных волн любого типа.
Один из способов наблюдения – дифракционная решетка – решетка с 2000 штрихов на 1 мм. Даёт очень высокую разрешающую способность и используется для спектрографов. В сейсмологии при помощи дифракционной решетки улавливают смещение до 10-6 м. Интерференция применяется в просветленной оптике для уменьшения бликов и потерь энергии. В современных перископах сейчас проходит до 85-90% световых волн, раньше это число не превышало 30%.
Голография – голос (олос) (греч.) – полно, целиком.
Создана Габором в 1947-м году.
Прочие статьи:
Антигены клеточной поверхности
В роли селективного фактора могут выступать антитела. При этом мы получаем возможность выделять клетки с определенным набором антигенов клеточной поверхности. Применение антител лежит в основе ряда методов, среди них отбор клеток с помощь ...
Химический состав и
физико-химические свойства ДНК
ДНК представляют собой многоосновные сильные кислоты, щелочные соли которых образуют в воде очень вязкие прозрачные коллоидные растворы, застывающие при концентрации выше 0,25%. Растворы ДНК характеризуются аномальной (структурной) вязкос ...
Ареал обитания, стации, убежища енотовидной собаки
Енотовидная собака предпочитает небольшие перелески по луговым равнинам с озерами и протоками, пологие склоны, поросшие смешанным лесом с густым подлеском.
В Благовещенском районе ареал обитания енотовидной собаки составляет 230 тысяч ге ...