لفهم ، غالبًا لا تكفي المعرفة وحدها. والخبرة لها عيب واحد. يأتي الوعي عندما تكون نتائجه قد أثرت بالفعل على سيرتك الذاتية ، ومصير أحبائك. أحيانًا يكون الوقت قد فات لتغيير أي شيء ...
لم نحب المحاضرات في علم النفس. أولا ، ليس ملفنا الشخصي. بالنسبة لنا ، فإن طلاب الفيزياء والرياضيات ، التفكير في النفس والمهارات الحركية والعواطف ومستويات الوعي ، كان يُنظر إليه على أنه مضيعة للوقت. توجد قوانين فيزيائية ونماذج رياضية وأوصاف لهذه القوانين. كل شيء آخر هو ديماغوجية ، عقل ضعيف ، أناس. بعد كل شيء ، لم يتم إثبات أي من افتراضاتهم رياضيًا. نعم ، وبشكل عام ، كل هذا لن يكون ضروريًا لنا نحن المتخصصين في المستقبل.
قرأها لنا أستاذ مساعد في علم النفس في جامعة قريبة. كنا ، كقاعدة عامة ، نشارك في فصوله بشؤوننا الخاصة. من كان يستعد لندوة حول موضوع - "الدوال القطعية المعكوسة". من كتب الملخص - "المعادلات من الدرجة الأولى. طرق التكامل التقريبية. "طريقة بيكارد للتقديرات المتتالية".
أعطت بعض الأسماء احترام الذات والتعالي لكل شيء. أي شيء خارج هذه المناقشات هو مضيعة للوقت. استخدام غير عقلاني لقوة العقل! ...
هذه المرة دخل الجمهور بشكل غير متوقع وبطريقة خاصة. ما يعنيه ذلك ، كان من الصعب القول. لكن كل شيء يشير إلى تصميمه وغموضه. بدأت مع استراحة. نظر بعناية إلى كل الحاضرين. نعم ، وكنا جميعًا ، تمكنا أخيرًا من التحديق في محاضرنا. بسبب الوتيرة المحمومة للحياة الطلابية ، والموقف من الموضوع ، بطريقة ما لم أضطر إلى الاهتمام بصورته.
واتضح أنه غير عادي. كان العمر غير محدد. صغير جدًا بالنسبة لرجل عجوز ، حكيم جدًا بالنسبة لشاب. كان المظهر ثاقبًا ، خاصة بدون نظارات. أعطت النظارات مظهر شخص شارد الذهن. وكان يرتدي نظارات دائما. كان يرتدي ملابس مختلفة بشكل قاطع عن المعتاد. تم تخمين رغبته في لفت الانتباه إلى نفسه.
بدأ يبتسم في مكان ما إلى الداخل ،
أنتم مهووسي. هل تعتقد انني لا افهمك كنت ذات مرة طالبًا. وبعيدًا عن الفيزياء ، لم أدرك شيئًا. كانت الرياضيات عبئًا مملًا ومضجرًا بالنسبة لي. هذه فيزياء! هذا هو الفكر الذي تحقق في التجربة! كل شيء يبدأ معها. في وقت لاحق ، بدأ علماء الرياضيات في استحضار والتفكير في كيفية وصف هذه الظاهرة برمتها في شكل صيغة. وقد انتقلنا بالفعل.
لكن في مرحلة معينة ، أدركت أن جميع القوانين خارج الإدراك البشري لا معنى لها. وقد مرضت بعلم النفس. للأسف ، أنا لا أوافق على البرنامج. لذلك ، فإن جميع المحاضرات ، مهما كانت مملة ، مطلوبة. دعونا نجعل استثناء اليوم. سوف أقدم لكم بعض التطورات الأخيرة في هذا المجال.
المعلومات في صميم التواصل البشري. إن النفس ، بطريقة ما ، هي نتاج ، نتيجة لتأثير المعلومات.
يتخلل كل شيء مادي. بدون مشاركتها ، لا تحدث عملية واحدة. تصطف الذرات في شبكة بلورية ، وتكتسب رقاقات الثلج نمطًا فريدًا فرديًا ، وتتفاعل الجسيمات الأولية مع بعضها البعض ، وتشكل المادة - كل شيء يتخللها تبادل المعلومات. أنت هنا تتعلم من الكتب المدرسية. أنت تستمع إلى المحاضرات. اقرأ الأعمال والدراسات والملاحظات الخاصة برفاقك. تنتقل كل هذه المعلومات من خلال المجالات الكهرومغناطيسية. الضوء والصوت وموجات الراديو والمجالات الكهرومغناطيسية.
في الآونة الأخيرة ، أظهر بريدجمان الحائز على جائزة نوبل أن نقل المعلومات ممكن ليس فقط من خلال المجالات الكهرومغناطيسية ، ولكن أيضًا من خلال تشويه الفراغ المادي.
بمعنى أنه ليس من الضروري التحدث بالكلمات للتأثير على أنواع أخرى من المجالات. الوضع في الجمهور ، حالة المحاضر ، حالة المستمعين ، أي أنت ، هذا أيضًا له تأثير عليك ، على نفسك. النفس شيء مثير للاهتمام. إنها تدرك حالة البيئة. يستوعب هذه الحالة ، معلومات عن الوضع ، بالإضافة إلى رغبة وإرادة صاحبه. محاضرة مليئة بالمناقشات والانطباعات لها تأثير مزدوج على المستمعين.
لقد انتبهت إلى أن الأطفال غير الأثرياء يكبرون في أسر مزدهرة. كيف؟ لماذا؟
تظهر التجربة أنه في حالة عدم وجود إخلاص ، لا يوجد احترام وتفهم وتسامح ، ولا يمكن أن تحل الكتب ولا التعليم محل ذلك.
انحناء الفراغ الجسدي ، الذي يتذكر ويكرر كل اللحظات السلبية ، بعمق ، على مستوى اللاوعي ، يستقر في روح هؤلاء الأطفال. والعكس بالعكس ، فإن جو الحب والحنان والتفهم لأفراد الأسرة ، واحترام الفرد ، يسمح بتكوين شخص ذي ثقافة عالية ، ومبادئ أخلاقية عالية. يفسحون المجال للإلهام والموهبة والنذير.
أنصحك بالنظر في مسارنا من هذه المواقف. بعد كل شيء ، أنتم شباب مهووسون بالرغبة في المعرفة. لماذا لا تستخدم قوانين الطبيعة لصالحك. لا تعتمد النتيجة الكمية فقط على الجو في الفصل الدراسي ، أو المختبر ، أو المؤسسة ، أو العائلة. لا تقل أهمية الجودة.
ومن ثم ، فإن تنمية القدرة على إدراك المعلومات من خلال انحناء الفراغ المادي ، يساهم في ظاهرة الإضاءة. الإضاءة هي عندما تتراكم المعلومات التي جمعتها فجأة بشكل غامض ، رغماً عنك ، في سلسلة منطقية كاملة. هذه فكرة ، فكرة. لا تسرق من نفسك. وسوف أساعدك في هذا. بعد كل شيء ، أنت ذكي بما أنك تجلس في هذا الجمهور ...
بعد هذه المحاضرة ، أعاد الجميع النظر في علاقتهم بالموضوع.
ماذا لو تعلمنا التألق؟ ..
وُلد الفيزيائي الأمريكي بيرسي ويليامز بريدجمان في كامبريدج (ماساتشوستس). كان الطفل الوحيد لريموند لاندون بريدجمان ، مراسل صحفي ، دعاية ، وماري آن ماريا بريدجمان ، ني ويليامز. بعد ولادته بفترة وجيزة ، انتقلت العائلة إلى نيوتن ، حيث نشأ ب. وهو يرتاد كنيسة الرعية ويلعب الشطرنج ويمارس الرياضة. مدرس المدرسة الثانويةنصحه نيوتن باختيار مساراته العلمية.
في عام 1990 ، التحق السيد ب. بجامعة هارفارد ، إيذانًا ببداية تعاونه الطويل مع هذا مؤسسة تعليمية. اختار دراسة الكيمياء والرياضيات والفيزياء ، وحصل على درجة البكالوريوس مع مرتبة الشرف عام 1904. العام القادمحصل على درجة الماجستير ، وفي عام 1908 أصبح دكتور في العلوم مع أطروحة حول تأثير الضغط على المقاومة الكهربائية للزئبق. بدأ حياته المهنية كباحث في عام 1908 ، أصبح ب.
كانت نتيجة عمله العلمي هائلة - 260 مقالاً و 13 كتابًا ، وهذا يرجع لأسباب ليس أقلها رفضه لجميع الواجبات العامة: لم يسبق له مثيل في اجتماعات أعضاء هيئة التدريس ونادرًا جدًا - في لجنة الجامعة. وصفه البيان "لست مهتمًا بكليتك ، أريد إجراء بحث" ، والذي أدلى به لرئيس الجامعة أبوت لورانس لويل ، بأنه فرداني ، والذي تم التعبير عنه أيضًا في عدم رغبته في إجراء بحث مشترك أو إجراء بحث مشترك. أكثر من العدد الضروري من طلاب الدراسات العليا.
في عام 1905 ، اخترع السيد ب. طريقة محكمة الغلق لعزل الأوعية بالغاز عالي الضغط. كان مبدأ تصميم B. هو أن الحشية العازلة ، المصنوعة من المطاط أو المعدن الناعم ، تم ضغطها تحت ضغط أكبر من الضغط داخل الوعاء. يغلق سدادة الختم تلقائيًا مع زيادة الضغط ولا يتسرب أبدًا ، بغض النظر عن ارتفاع الضغط ، طالما أن جدران الوعاء ثابتة.
سمح إنشاء سبائك فولاذية صلبة عالية القوة تحتوي على كربيد التنجستن مع مادة مضافة من الكوبالت (كاربول) ، باستخدام أجهزتها المحسّنة باستمرار لقياس الانضغاطية والكثافة ونقطة الانصهار لمئات المواد اعتمادًا على الضغط ودرجة الحرارة. وجد في عمله أن العديد من المواد تصبح متعددة الأشكال تحت الضغط العالي ، ويتغير تركيبها البلوري ، مما يسمح بتعبئة أكثر كثافة للذرات في البلورة. كشفت أبحاثه حول تعدد الأشكال الناجم عن الضغط عن شكلين جديدين من الفوسفور و "الجليد الساخن" - الثلج المستقر عند 180 درجة فهرنهايت وحوالي 20 ألف ضغط جوي. في السنوات اللاحقة ، استخدم الباحثون ضغطًا عاليًا لإنشاء الماس الاصطناعي ، وبلورات نيتريد البورون المكعبة ، وبلورات الكوارتز عالية الجودة. اكتشف B. أن الضغط العالي يمكن أن يؤثر حتى على التركيب الإلكتروني للذرات ، كما يتضح من انخفاض الحجم الذري لعنصر السيزيوم عند 45 ألف الغلاف الجوي. أثبت بحثه أنه في ظل الضغوط العالية الموجودة في أحشاء الأرض ، تحدث تغييرات جذرية في الخصائص الفيزيائيةوالبنية البلورية للصخور.
بمساعدة معدات الضغط المزدوجة ، حيث يعمل ضاغط قوي داخل وعاء عالي الضغط ، يتلقى B. بسهولة ضغطًا يبلغ حوالي 100 ألف ضغط جوي بكميات صغيرة. من وقت لآخر كان يدرس التأثير على مادة الضغوط التي تصل إلى 400000 ضغط جوي.
في عام 1946 ، حصل السيد ب. على جائزة نوبل في الفيزياء "لاختراعه جهاز يسمح لك بتوليد ضغط مرتفع للغاية ، وللاكتشافات التي تم إجراؤها فيما يتعلق بهذا الأمر في فيزياء الضغط العالي". في كلمة ألقاها في حفل توزيع الجوائز ، أ. ليند من الأكاديمية الملكية السويدية للعلوم هنأ ب. بـ "التميز عمل بحثيفي مجال فيزياء الضغط العالي. قال: "بمساعدة أجهزتك الأصلية ، جنبًا إلى جنب مع التقنية التجريبية الرائعة ، قمت بإثراء معرفتنا بخصائص المادة عند الضغوط العالية بشكل كبير."
خلال الحرب العالمية الأولى ، أنشأ العمل في نيو لندن (كونيتيكت) نظامًا للكشف عن الصوت للحرب المضادة للغواصات. خلال الحرب العالمية الثانية ، عمل على مشكلة انضغاط اليورانيوم والبلوتونيوم ، مما ساهم في إنشاء أول قنبلة ذرية.
في عام 1912 ، تزوج السيد ب. من أوليفيا وير ، ابنة إدموند وير ، مؤسس جامعة أتلانتا. كان لديهم ابن وابنة. العيش مع عائلته في كامبريدج وفي منزله الصيفي في راندولف ، نيو هامبشاير ، بيتر ، كما تم استدعاؤه منذ أيام دراسته ، كرس الكثير من وقته للبستنة ، والتسلق ، والتصوير ، والشطرنج ، ولعب كرة اليد ، كما أحب القراءة قصص المباحث والعزف على البيانو.
في سن 79 ، بعد 7 سنوات من تقاعده ، اكتشف ب أنه مصاب بالسرطان وأنه لم يكن أمامه سوى بضعة أشهر ليعيشها. سرعان ما فقد القدرة على المشي وعدم العثور على طبيب يسهل عليه الموت ، انتحر ب. في 20 أغسطس 1961. ترك ملاحظة تقول: "ليس من اللائق من جانب المجتمع أن يجبر شخص أن يفعل مثل هذه الأشياء بنفسه. ربما كان هذا هو اليوم الأخير الذي يمكنني فيه القيام بذلك بنفسي. حانة."
كان عضوًا في الأكاديمية الوطنية للعلوم ، الجمعية الفلسفية الأمريكية. الأكاديمية الأمريكية للعلوم والفنون. الرابطة الأمريكية لتقدم العلوم والجمعية الفيزيائية الأمريكية. كان عضوا أجنبيا في الجمعية الملكية في لندن. الأكاديمية الوطنية للعلوم في المكسيك والأكاديمية الهندية للعلوم. من بين العديد من الجوائز التي حصل عليها كانت ميدالية رومفورد للأكاديمية الأمريكية للفنون والعلوم (1917) ، وميدالية إليوت كريسون من معهد فرانكلين (1932) ، وجائزة كومستوك للأكاديمية الوطنية للعلوم (1933) ، ومؤسسة الأبحاث الأمريكية. جائزة العلوم (1937). حصل على درجات فخرية من معهد Brooklyn Polytechnic ، جامعة هارفارد ، جامعة برينستون ، جامعة ييلومعهد ستيفنز للتكنولوجيا.
الفيزياء الجزيئية
الظاهرة الحرارية
الأحكام الأساسية للنظرية الحركية الجزيئية
وتأكيدها التجريبي.
أهداف الدرس:
1. تعريف الطلاب بالأحكام الرئيسية لنظرية الحركية الجزيئية وتأكيدها التجريبي.
2. مواصلة العمل على تنمية الذاكرة والانتباه والكلام والتفكير والاهتمام بالفيزياء من خلال عرض التجارب.
3. الاستمرار في تكوين الإرادة والمثابرة والرغبة في المعرفة ،
الموقف المسؤول للتعلم.
نوع الدرس : درس تعلم مادة جديدة.
العروض التوضيحية: 1. جزء من فيلم فيديو "الحركة البراونية".
2. انتشار السوائل والغازات.
3. تفاعل جزيئات الجسم.
خطة الدرس:
- تقديم مواد جديدة.
- أسئلة التحكم في الموضوع.
- حل مشاكل الجودة.
- العمل في المنزل
خطة لتقديم مادة جديدة: 1 المقدمة.
2. مرجعية تاريخية.
3. الأحكام الأساسية لاتفاقية القانون الدولي.
تقدم الدرس: (الشريحة رقم 1)
- تقديم مواد جديدة.
1 المقدمة.
نحن نعيش في عالم من الأجسام العيانية. تدرس الميكانيكا حركة الأجسام العيانية - حركة بعض الأجسام بالنسبة للآخرين في الفضاء بمرور الوقت. لكنها غير قادرة على تفسير سبب وجود المواد الصلبة والسوائل والغازات ولماذا يمكن أن تتغير هذه الأجسام من حالة إلى أخرى.
في الميكانيكا ، يتحدثون عن القوى كأسباب لتغيير السرعة ، دون توضيح طبيعة هذه القوى. لا يزال من غير الواضح لماذا تظهر القوى المرنة عند ضغط الأجسام ، ولماذا تنشأ قوى الاحتكاك. يمكن الإجابة على هذه الأسئلة والعديد من الأسئلة الأخرى من خلال دراسة قسم "الفيزياء الجزيئية".
بعد الحركة الميكانيكية ، ترتبط أبرز الظواهر بتسخين أو تبريد الأجسام ، مع تغير في درجة حرارتها. تسمى هذه الظواهر الحرارية. تحدث الظواهر الحرارية داخل الأجسام ويتم تحديدها بالكامل من خلال الحركة الحرارية للجسيمات التي يتكون منها هذا الجسم.
قيمة الظواهر الحرارية.المظهر المعتاد لكوكبنا موجود ولا يمكن أن يوجد إلا في نطاق درجة حرارة ضيقة إلى حد ما. إذا تجاوزت درجة الحرارة 100 درجة مئوية ، فعندئذ على الأرض ، تحت المعدل الطبيعي الضغط الجويلن يكون هناك أنهار أو بحار أو محيطات ، ولن يكون هناك ماء على الإطلاق ، ستتحول كل المياه إلى بخار. مع انخفاض درجة الحرارة عدة عشرات من الدرجات ، ستتحول المحيطات إلى أنهار جليدية.
حتى نطاقات درجات الحرارة الضيقة ضرورية للحفاظ على حياة الحيوانات ذوات الدم الحار. يتم الحفاظ على درجة حرارة الحيوانات والبشر من خلال آليات داخلية للتنظيم الحراري على مستوى محدد بدقة. يكفي أن ترتفع درجة الحرارة بضعة أعشار من الدرجة ، ونشعر بأننا غير صحيين. تغيير عدة درجات يؤدي إلى موت الكائن الحي.
يؤثر التغير في درجة الحرارة على جميع خواص الجسم. لذلك ، عند تسخينها أو تبريدها ، تتغير أبعاد الأجسام وأحجام السوائل. تتغير الخصائص الميكانيكية للأجسام بشكل كبير ، على سبيل المثال ، المرونة ، ومقاومة التيار الكهربائي ، والخصائص المغناطيسية ، إلخ.
كل ما سبق والعديد من الظواهر الحرارية الأخرى تخضع لقوانين معينة ، والتي سوف ندرسها في قسم "الفيزياء الجزيئية". لنبدأ في دراسة القسم بالموضوع "الأحكام الأساسية للنظرية الحركية الجزيئية وتأكيدها التجريبي".
(الشريحة رقم 2) 2. مرجعية تاريخية.
يشرح MKT الظواهر الحرارية ، وخصائص الأجسام بناءً على فكرة أن جميع الأجسام تتكون من جسيمات تتحرك بشكل عشوائي.
المرجع التاريخي:
في القرن الخامس قبل الميلاد ه. طرح العالم اليوناني القديم ديموقريطوس فرضية ذرية مفادها أن كل شيء في العالم يتكون من ذرات. هناك فراغ بين الذرات. يمكن العثور على الحجج المؤيدة لتعاليم ديموقريطس في القصيدة الشهيرة للشاعر الروماني القديم لوكروشيوس كارا "حول طبيعة الأشياء":
... الملابس تبلل على شاطئ البحر ،
ويجف في الشمس.
ومع ذلك ، لا يمكنك أن ترى
كيف تستقر الرطوبة عليها وكيف تختفي.
هذا يعني أن الماء يتم سحقه إلى أجزاء صغيرة جدًا ،
أنها لا يمكن الوصول إليها لأعيننا.
القرن الرابع قبل الميلاد ه. أرسطو - رفض فرضية ديموقريطس.
بعد ألف ونصف عام من ظهور الفرضية الذرية في فرنسا في العصور الوسطى ، صدر مرسوم يحظر نشر عقيدة الذرات تحت طائلة الموت. تقضي الكنيسة على كل براعم ما هو جديد وتقدمي لا يتناسب مع نظام الأفكار الدينية حول العالم.
فقط في القرن السابع عشر بدأت نظرية حركية جزيئية متسقة في التطور. تم تقديم مساهمة كبيرة في تطوير هذه النظرية من قبل العالم الروسي العظيم م. لومونوسوف. وشرح الخصائص الأساسية للغاز من خلال الحركة العشوائية للجزيئات. كان أول من شرح طبيعة الحرارة.
3. الأحكام الأساسية لاتفاقية القانون الدولي.
ترتكز تكنولوجيا المعلومات والاتصالات على ثلاثة مبادئ أساسية:(الشريحة رقم 3)
- تتكون جميع المواد من أصغر الجسيمات (الذرات والجزيئات والإلكترونات والأيونات) ؛
- جسيمات المادة في حركة فوضوية مستمرة (تسمى غالبًا بالحركة الحرارية) ؛
- تتفاعل جزيئات المادة مع بعضها البعض.
4. تأكيد تجريبي لـ MCT.(الشريحة رقم 4)
المركز الأول
1. الافتراض حول التركيب الجزيئيتم تأكيد المواد بشكل غير مباشر فقط. إن أحجام الجزيئات والذرات صغيرة جدًا بحيث يمكن تمييزها المجهر التقليديمستحيل. لذلك ، حتى في القرن التاسع عشر ، لا يزال العديد من العلماء يشككون في وجود الجزيئات. اليوم ، وصلت التكنولوجيا إلى مستوى يمكن عنده فحص الذرات الفردية باستخدام المجاهر الأيونية والإلكترونية. من السهل جدًا التحقق من وجود الجزيئات وتقدير حجمها. ضع قطرة صغيرة جدًا من الزيت على سطح الماء. ستنتشر بقعة الزيت على سطح الماء ، لكن مساحة طبقة الزيت لا يمكن أن تتجاوز قيمة معينة. من الطبيعي أن نفترض أن المساحة القصوى للفيلم تتوافق مع طبقة زيتية بسماكة جزيء واحد. على سبيل المثال ، قطرة زيت زيتون بحجم 1 مم 3 تنتشر على مساحة لا تزيد عن متر واحد 2 . ويترتب على ذلك أن حجم جزيء الزيت يبلغ حوالي 10- 9 م.
2. تأكيد آخر هو تجربة Bridgman: الزيت المصبوب في وعاء فولاذي يتم ضغطه تحت ضغط عالٍ للغاية ، ويلاحظ ظهور قطرات الزيت على جدران الوعاء. الخلاصة: يتكون الزيت من أصغر الجزيئات التي يمكن أن تمر عبر الفجوات بين جزيئات الوعاء الصلب.
يثبت الموقف الثاني ظاهرة الانتشار - الاختراق المتبادل لجزيئات مادة واحدة في مساحات مادة أخرى.
1. يمكنك التأكد من أن الجزيئات تتحرك بكل بساطة: قم بإسقاط قطرة من العطر في أحد طرفي الغرفة ، وفي بضع ثوانٍ ستنتشر هذه الرائحة في جميع أنحاء الغرفة. في الهواء من حولنا ، تُحمل الجزيئات بسرعة قذائف المدفعية - مئات الأمتار في الثانية.
يكون الانتشار أبطأ في السوائل. يُسكب محلول مائي من كبريتات النحاس في وعاء زجاجي. هذا المحلول لونه أزرق غامق. فوق المحلول ، بحذر شديد ، حتى لا تخلط السوائل ، صب الماء النظيف في الوعاء. كبريتات النحاس أثقل من الماء وبالتالي تبقى في قاع الإناء. في بداية التجربة ، تظهر حدود حادة بين السائلين. دعنا نترك الحاوية وشأنها. بعد بضعة أيام ، يمكنك ملاحظة أن الواجهة بين السوائل غير واضحة. وبعد أسبوعين ، ستختفي هذه الحدود تمامًا ، وسيظهر سائل متجانس من اللون الأزرق الباهت في الوعاء. إذن ، سبب الانتشار هو الحركة المستمرة والعشوائية لجزيئات المادة. أثناء الانتشار ، تخترق جزيئات مادة ما الفراغات بين جزيئات مادة أخرى ، ويتم خلط المواد.
يحدث الانتشار بشكل أبطأ في المواد الصلبة. في إحدى التجارب ، تم وضع ألواح من الرصاص والذهب مصقولة بسلاسة واحدة فوق الأخرى وعصرها بحمل. بعد خمس سنوات ، تغلغل الذهب والرصاص في بعضهما البعض بمقدار 1 ملم.
يزيد معدل الانتشار مع زيادة درجة الحرارة.
لقد انتشر أهمية عظيمةفي عمليات حياة الإنسان والحيوان والنبات. على سبيل المثال ، بفضل الانتشار ، يخترق الأكسجين من الرئتين إلى دم الإنسان ، ومن الدم إلى الأنسجة.
2. في بداية القرن التاسع عشر ، لاحظ عالم النبات الإنجليزي براون ، وهو يلاحظ جزيئات حبوب اللقاح المعلقة في الماء من خلال مجهر ، أن هذه الجسيمات كانت في "رقصة أبدية". تم فهم سبب ما يسمى بـ "الحركة البراونية" بعد 50 عامًا فقط من اكتشافها: التأثيرات الفردية للجزيئات السائلة على الجسيم لا تعوض بعضها البعض إذا كان هذا الجسيم صغيرًا بدرجة كافية. منذ ذلك الحين ، تم اعتبار الحركة البراونية بمثابة تأكيد تجريبي واضح للحركة الحرارية للجزيئات.
الانتباه إلى الشاشة. شاهد فيديو كليب "الحركة البراونية".
(الشريحة رقم 5)
دعونا نثبت الافتراض الثالث.
(الشريحة رقم 6)
لنقم بإجراء التجارب.
1. للحصول على فكرة عن حجم قوى التفاعل بين الجزيئات ، حاول كسر خيط فولاذي أو نايلون بمقطع عرضي 1 مم 2 . قليلون سيكونون قادرين على القيام بذلك ، ومع ذلك فإن جهود جسدك بالكامل "تقاوم" قوى جذب الجزيئات في جزء صغير من الخيط!
2. إذا تم ضغط أسطوانات الرصاص ذات الأطراف النظيفة جيدًا بإحكام ضد بعضها البعض ، فإنها "تتشبث" بقوة بحيث يمكن تعليق وزن كيلوغرام منها (انظر الشكل). تشهد هذه التجربة أيضًا على وجود قوى الجذب بين الجزيئات.
إذا لم تنجذب الجزيئات لبعضها البعض ، فلن يكون هناك سوائل أو مواد صلبة - سوف تنهار ببساطة إلى جزيئات منفصلة. من ناحية أخرى ، إذا كانت الجزيئات تنجذب فقط ، فإنها "تلتصق ببعضها البعض" في كتل شديدة الكثافة ، و "تلتصق" جزيئات الغاز بها عندما تصطدم بجدران الوعاء. تفاعل الجزيئات كهربائي بطبيعته. على الرغم من أن الجزيئات محايدة كهربائيًا بشكل عام ، إلا أن توزيع الشحنات الكهربائية الموجبة والسالبة فيها يكون على مسافات كبيرة (مقارنة بحجم الجزيئات نفسها) تجتذب الجزيئات ، وتتنافر على مسافات قصيرة.
(الشريحة رقم 7)
يوضح الشكل الاعتماد النوعي لقوى التفاعل بين الجزيئات على المسافة ص بين الجزيئات ، حيث F o و F p هي قوى مثيرة للاشمئزاز وجذابة ، على التوالي ،و - لهم الناتج. تعتبر قوى التنافرإيجابيوقوى الجاذبية المتبادلة -سلبي.
على مسافة r = r o القوة الناتجة F = 0 ، أي قوى الجذب والتنافر توازن بعضها البعض. لذا فإن المسافة ص 0 يتوافق مع مسافة التوازن بين الجزيئات التي ستكون عندها وغياب الحركة الحرارية. فيص ز 0 تسود قوى التنافر (F> 0) ، معص> ص 0 - قوى الجذب(F عن). على مسافات r> 10-9 m قوى التفاعل الجزيئية غائبة عمليا(F → 0).
(الشريحة رقم 8)
مثال صارخ على التفاعل المختلف للجزيئات هو أن المادة يمكن أن تكون في حالات تجميع مختلفة. على سبيل المثال: الثلج والماء وبخار الماء.
يتكون الثلج والماء وبخار الماء من نفس الجزيئات. يكمن الاختلاف في سرعة الجزيئات وترتيبها المتبادل وقوى التفاعل بينها.
- أجب عن أسئلة الأمان الخاصة بالموضوع.
(الشريحة رقم 9)
- ما هو الغرض من MKT؟
- ما هي الأحكام الرئيسية لـ MKT.
- ضع قائمة بالأدلة التي تعرفها عن وجود الجزيئات.
- ما هي ظاهرة الانتشار؟
- ما هو جوهر الحركة البراونية؟
- ما هي التجارب التي تثبت أن القوى الجاذبة والمنافرة تعمل بين جزيئات الأجسام الصلبة والسائلة؟
- حل مشاكل الجودة. (الشريحة №10 ، 11)
1. لماذا تظهر رائحة العطر المنسكب حديثًا على الجانب الآخر من الغرفة بعد بضع دقائق فقط ، على الرغم من أن سرعة الجزيئات في درجة حرارة الغرفة تصل إلى عدة مئات من الأمتار؟
2. يصعب تمزيق لوحين زجاجيين إذا كان هناك بعض الماء بينهما. إذا كانت النظارات جافة ، يتم فصلها عن بعضها دون صعوبة. لماذا؟
3. لماذا لا يؤدي تلميع الأسطح إلى تقليل الاحتكاك ، بل على العكس من ذلك ، يؤدي إلى زيادة؟
4. ما هي عملية إذابة السكر في الماء على أساس؟
5. ماذا يمكن أن يقال عن حجم وتكوين وقوى تفاعل جزيئات نفس المادة في حالات مختلفة؟ اشرح الجواب.
6. يتم إزالة الماء بسهولة من سطح زجاجي نظيف. يكاد يكون من المستحيل إزالة الدهون من نفس السطح. كيف يمكن تفسير ذلك من وجهة نظر جزيئية؟
7. كيف نفسر أن الغبار لا يسقط حتى من السطح المواجه للأسفل؟
8. لماذا تسمع الطحن عند كسر الغصين؟
- العمل في المنزل:§ 57،58،60،61 R. No. 450 - 453.
القادمة ل عمل تجريبيلخلق ضغوط عالية في عام 1908 ، بحلول عام 1933 بيرسي بريدجمانبمساعدة أدواته وصل الضغط 12 000 أجواء (للمقارنة: الضغط في فوهة البندقية التقليدية هو مئات الأجواء).
بعد حصوله على قيم ضغط قياسية ، تمكن من التحقيق ووصف:
سلوك السوائل والمواد الصلبة تحت ضغوط هائلة (مع الأخذ في الاعتبار اكتشافات العلماء الآخرين ، هناك 11 أنواع الجليد ، اكتشف بيرسي بريدجمان بعضها) ؛
يتغير المقاومة الكهربائيةفي ضغوط هائلة ، إلخ.
في وقت لاحق ، أنشأ جهازًا مارس الضغط عليه 130 000 أجواء في 1000 درجات.
في عام 1940 ، تمكن بيرسي بريدجمان من الحصول على بلورات البيريت الاصطناعية.
في عام 1946 ، حصل على جائزة نوبل في الفيزياء عن مجموعة الأبحاث التي تم إجراؤها ، نقتبس: "لاختراع جهاز يسمح بخلق ضغوط عالية للغاية ، وللاكتشافات التي تم إجراؤها فيما يتعلق بهذا في فيزياء الضغط العالي".
لاحظ بيرسي بريدجمان ذات مرة أنه ليس من الصعب الحصول على نتائج جديدة في الفيزياء إذا كررت كل شيء تجارب مشهورةتحت ضغط مرتفع. وتجدر الإشارة إلى أنه من أجل دراسة المواد في ظل ظروف شاذة ، هناك عدة مواد أخرى جوائز نوبلعلماء آخرون ...
الموضوع 1. أساسيات النظرية الحركية الجزيئية
الأحكام الأساسية لل ICB
1. تتكون جميع المواد من جسيمات توجد بينها فجوات.
2. الجسيمات في أي مادة تتحرك بشكل مستمر وعشوائي.
3. تتفاعل الجسيمات مع بعضها البعض.
بعض الإثباتات التجريبية لهذه الأحكام
أدلة ظرفية:
1. انضغاط الأجسام أثناء التشوه (يتم ضغط الغازات جيدًا بشكل خاص ، بينما تقل المسافات بين جزيئاتها) ؛
2. تجزئة المادة (حد التجزئة في الفيزياء الجزيئية جزيء أو ذرة) ؛
3. تمدد وتقلص الأجسام مع تغير في درجة الحرارة (تغير في المسافة بين الجزيئات) ؛
4. تبخر السوائل (انتقال الجزيئات السائلة الفردية إلى الحالة الغازية) ؛
5. انتشار- الاختراق المتبادل للمواد المتجاورة بسبب الحركة الفوضوية للجزيئات: يحدث الخلط التلقائي الأسرع للمواد في الغازات (دقائق) ، أبطأ في السوائل (أسابيع) ، ببطء شديد في المواد الصلبة (سنوات) ، الانتشار يتسارع مع زيادة درجة الحرارة ؛
6. الحركة البراونية -حركة عشوائية لجسيمات صغيرة جدًا من جسم صلب معلقة في سائل أو غاز ، مستمرة ، غير قابلة للتدمير ، اعتمادًا على درجة الحرارة: تصبح أكثر كثافة مع زيادتها. يُفسَّر ذلك بحقيقة أن كل جسيم براوني محاط بجزيئات تتحرك عشوائياً ، تؤدي دفعاتها إلى حركتها العشوائية ؛
7. التصاق اسطوانات الرصاص ، التصاق الزجاج بالماء (يحدث بسبب جاذبية الجزيئات) ؛
8. مقاومة التوتر والضغط ، وانخفاض ضغط المواد الصلبة والسوائل تثبت أن الجزيئات تتفاعل.
أدلة مباشرة:
1. مراقبة بنية المادة في ميكروسكوب الكتروني، صور للجزيئات الكبيرة الفردية ؛
2. تجربة بريدجمان (تسرب الزيت عبر الجدران الفولاذية لسفينة تحت ضغط أجهزة الصراف الآلي).
3. مقاييس الذرات والجزيئات - القطر ، الكتلة ، السرعة.
أبعاد ذرة النظام أو سم
قوى تفاعل الجزيئات -هذه هي قوى الجذب والتنافر. سبب ظهور القوى هو التفاعلات الكهرومغناطيسية للإلكترونات ونوى الجزيئات المجاورة: التنافر
+ - تنافر - +
جاذبية
إن قوى التفاعل بين الجزيئات قصيرة المدى: فهي تعمل على مسافات مماثلة لأحجام الجزيئات أو الذرات. تعتمد هذه القوى على المسافة بين هذه الجسيمات:
1. على مسافة مساوية لقطر الجزيء ، تكون قوى الجذب والتنافر للجزيئات متساوية ، والقوة الناتجة للتفاعل الجزيئي هي صفر
= ,
2. على مسافة أكبر بقليل من قطر الجزيء ، تسود قوى الجذب على قوى التنافر ، ونتيجة لذلك ، تعمل قوة جذب بين الجزيئات
قوة الجاذبية؛
3. على مسافة أقل من قطر الجزيء ، تسود قوى التنافر على قوى الجذب ، ونتيجة لذلك ، تعمل قوة طاردة بين الجزيئات
قوة النفور
4. على مسافة أكبر بكثير من حجم الجزيئات ، تتوقف قوى الجذب والتنافر عن العمل
5. عندما تقترب الجزيئات ، عندما تنمو القوة الطاردة بشكل أسرع ، تصبح القوة الناتجة عن تفاعل الجزيئات ، التي تتجلى في شكل قوة طاردة ، كبيرة بشكل لا نهائي.
المفاهيم الأساسية لـ MKT
1. الكتلة المطلقة للجزيء ( )
الكتلة المطلقة للجزيء أو ببساطة كتلة جزيء مادة صغيرة جدًا ، على سبيل المثال (O) 
.
2. الوزن الجزيئي النسبي ( ) – نسبة الوزن الجزيئي مادة معينةل كتل ذرة كربون : = ;
= (- وحدة الكتلة الذرية).
بمعرفة الصيغة الكيميائية للمادة ، يمكن للمرء أن يجد الكتلة الجزيئية النسبية كمجموع الكتل النسبية للذرات التي يتكون منها الجزيء. الكتل الذرية النسبية للمواد مأخوذة من الجدول الدوري. على سبيل المثال ، () = 16 2 = 32 ؛ () = 1 2 + 16 = 18.
3. كمية الجوهر ( – نسبة عدد جزيئات مادة معينة إلى رقم أفوجادرو الثابت : ; – يوضح ثابت أفوجادرو عدد الجزيئات الموجودة في مول واحد من أي مادة ، = .
خلد– كمية المادة الموجودة في 12 جم من الكربون.
4. الكتلة المولية لمادة ما ( ) – كتلة مول واحد من مادة : يمكن إيجاد الكتلة المولية بمعرفة ذلك = كجم / مول.على سبيل المثال ، = كجم / مول ؛ O) = 18 كجم / مول.
5- كتلة المادة ( : ن؛
6. عدد الجزيئات أو الذرات ( : ;
الحالات المجمعة للمادة (مراحل المادة)
البلازما الغازية الصلبة السائلة
المرحلة الانتقالية- انتقال مادة من حالة تجميع إلى أخرى.
على سبيل المثال ، عند التسخين ، يمكن تحويل مادة صلبة إلى الحالة السائلة، السائل في الحالة الغازية ، والغاز في حالة البلازما. بلازما- هو غاز مؤين جزئيًا أو كليًا ، أي نظام متعادل كهربائيًا يتكون من ذرات متعادلة وجسيمات مشحونة (أيونات ، إلكترونات ، إلخ)
في الفيزياء الجزيئية ، تمت دراسة ثلاث مراحل لحالة المادة: الغاز والسائل والصلب. الخصائص الأساسية للغازات: 1. ليس لها حجم ثابت ، فهي تشغل كامل المقدار ، وتتوسع إلى أجل غير مسمى ؛ 2. ليس لها شكل دائم ، فهي تأخذ شكل إناء ؛ 3. سهل الضغط. 4. ممارسة الضغط على جميع جدران الوعاء.
الخصائص الرئيسية للسوائل: 1. الحفاظ على حجم ثابت. 2. ليس لها شكل دائم ، فهي تأخذ شكل إناء ؛ 3. غير قابل للضغط عمليا ؛ 4. السوائل.
الخصائص الأساسية للمواد الصلبة: 1. لها حجم ثابت ؛ 2. الاحتفاظ بشكل دائم. 3. لها الشكل الهندسي الصحيح للبلورات.
يمكن تفسير خصائص المواد في حالات التجميع المختلفة من خلال معرفة ميزات هيكلها الداخلي.
| حالة التجميع | المسافة بين الجسيمات | تفاعل الجسيمات | طبيعة حركة الجسيمات | ترتيب في ترتيب الجسيمات |
| غازات | العديد من أحجام الجسيمات | ضعف الجذب والتنافر فقط أثناء الاصطدامات | حركة حرة ، تقدمية ، فوضوية بسرعات عالية - "الترامبس" | لا طلب |
| السوائل | مقارنة بأحجام الجسيمات | جاذبية قوية ونفور | تتأرجح حركة متعدية ، أي تتأرجح حول وضع التوازن ويمكن أن تقفز - "البدو" | الطلب ليس صارمًا - ترتيب "قريب" |
| المواد الصلبة | أحجام جزيئات أصغر ، "تعبئة كثيفة" | جاذبية قوية وتنافر (أقوى من السائل) | محدودة ، تتأرجح حول وضع التوازن - "مستقر" | ترتيب صارم - طلب "بعيد المدى" (شعرية كريستالية) |