Отрыв теории от эксперимента наносит большой ущерб не только самой теории, но и всей науке в целом. Поэтому для развития естествознания важно, чтобы каждое теоретическое заключение проверялось на опыте.
Эксперимент осуществляется с помощью наблюдений и измерений.
Наблюдения заключаются в сборе и анализе фактов без каких-либо специальных приспособлений. Измерения, напротив, требуют наличия технической базы, так как приходится сравнивать объект с эталоном.
Измерение - операция сравнения определяемой величины исследуемого объекта с соответствующей величиной эталона.
Прямые измерения. Определяемая величина сравнивается с единицей измерения непосредственно с помощью измерительного прибора.
Косвенные измерения. Определяемая величина вычисляется по формуле, включающей результат прямых измерений.
Современные технические средства эксперимента.
Лазерная техника.
· лазер с перестраиваемой длинной волны излучения.
· ультрафиолетовые лазеры (криптон-фторидные).
· лазер с малой длительностью импульса.
Области применения:
· фотохимия - изучение фотосинтеза.
· ядерная физика - очистка изотопов урана и плутония.
· биология - изучение организмов на клеточном уровне.
Синхротронные источники излучения.
Области применения:
· исследование структуры твердых тел.
· определение расстояния между атомами.
· изучение молекул органических соединений.
Единицы измерения СИ.
Метр - единица длины [м]. Равен длине пути, который проходит свет за 1/299792458 секунды.
Килограмм - единица массы [кг]. Равен массе международного прототипа килограмма (1 литр воды).
Секунда - единица времени [с]. Равна 9192631770 периодам излучения атома цезия-133 (1/86400 Земных суток).
Кельвин - единица температуры [К]. Равен 1/273,16 части термодинамической тройной точки воды (0°С).
Кандела - единица силы света.
Моль - количество вещества.
Физика - фундаментальная наука о природе. Основные этапы развития физики. Единство природы и универсальность физических законов.
Физика - наука о природе, изучающая простейшие и вместе с тем наиболее общие свойства материального мира.
Слово «физика» в переводе с греческого означает «природа».
На стыке физики и других наук возникли: биофизика, астрофизика, геофизика, физическая химия.
В соответствии с многообразием форм материи и движения физика подразделяется на физику элементарных частиц, физику атомных ядер, физику атомов, физику молекул, физику плазмы
Как наука физика появилась из недр натурфилософии - философии природы.
Всю историю физики можно условно разделить на три основных этапа: древний и средневековый этап, этап классической физики, этап современной физики.
Древний и средневековый этап.
геоцентрическая система и механика Аристотеля IV в. до н.э.
гелиоцентрическая система Аристарха Самосского III в. до н.э.
геоцентрическая система Птолемея II в.
квазигелиоцентрическая система Коперника XVI в.
гелиоцентрическая система Кеплера XVII в.
Этап классической физики.
механика Галилея
механика Ньютона
теория электромагнитного поля Максвелла
Этап современной физики.
теория относительности Эйнштейна
квантовая гипотеза Планка
модель атома Бора
волновая механика Гейзенберга
физика элементарных частиц: Дирак, Резерфорд.
Единство природы и универсальность физических законов.
Учение Аристотеля
земная механика (несовершенная)
небесная механика (идеальная)
Универсальность физических законов была открыта только в XVII веке усилиями Галилея и Ньютона.
Галилей доказал несовершенство надлунного мира Аристотеля, обнаружив неровности на Луне и пятна на Солнце.
Ньютон создал единые начала физики с общими законами инерции, динамики, действия и противодействия
взаимного тяготения.
Универсальность физических законов и понятий заключается в том, что они применимы ко всему миру, доступному нашим наблюдениям. Атомы одинаковы везде - на Земле и в космосе. Универсальность физических законов подтверждает единство природы и Вселенной в целом.
При подготовке этой работы были использованы материалы с сайта http://www.studentu.ru