Билет 1

В Германии создан портативный радиоприбор, предназначенный для поиска людей, засыпанных снежной лавиной или погребённых под обломками зданий после землетрясений, взрывов. Действие этого прибора, главный элемент конструкции которого – малых размеров радиолокатор, основано на эффекте Доплера – сдвиге частоты коротких радиоволн при их отражении от движущегося объекта.

Если находящийся под завалом человек жив – он дышит, у него бьётся сердце, то небольших при этом движений его тела достаточно, чтобы отражённая им волна приобрела чуть-чуть иную частоту (длину волны), чем излучённая радаром. Обнаружить пострадавшего, фиксируя такое изменение, можно за считанные минуты, причём на сравнительно большой глубине – даже под восьмиметровой толщей снега. ( Для сравнения: хорошо натренированная служебная собака чует человека только через двухметровый снежный слой.)

Билет 2

1. Что представляют собой загадочные альфа-частицы? Ещё в монреальских экспериментах Резерфорд выяснил, что масса альфа-частиц больше массы водорода. Измерив отношение их заряда к их массе, Резерфорд пришёл к заключению, что они представляют собой не что иное, как атомы гелия, потерявшие по два электрона.

В Манчестере Резерфорд организовал эксперимент, наглядно убедивший всех сомневающихся. Была изготовлена стеклянная трубка с толщиной стенок всего 0, 01 миллиметра. Через такие стенки свободно и проходят альфа-частицы, но они непроницаемы для газообразного гелия. Трубка была помещена внутри другой (с более толстыми стенками), соединённой с капилляром и трубкой Плюккера, с помощью которой исследуют спектр газа. Тонкостенная трубка заполнялась эманацией (выделением) радия, из внешней трубки откачивали воздух. Через некоторое время было замечено, что в ней накапливается газ. Поступить туда он мог только через тонкие стенки первой трубки, затем по капилляру он прошёл в трубку Плюккера. Спектроскоп чётко удостоверил, что это гелий.

Самые упорные скептики могли видеть своими глазами, как гелий образуется из альфа-частиц. Но Резерфорд этим не удовлетворился и поставил контрольный опыт. Внутренняя тонкостенная трубка заполнялась не эманацией, а чистым гелием. Через несколько дней спектроскоп показал, что в разрядной трубке гелия нет – через тонкие стенки газ не проходил, они были проницаемы лишь для альфа-частиц.

В 1908 году Резерфорд стал лауреатом Нобелевской премии. Радиоактивность была совершенно новой областью исследований, и учёные не знали с уверенностью, к какой науке её причислить. А новый лауреат изящно пошутил по этому поводу: «Я имел дело со многими разнообразными превращениями с разными периодами, но самым быстрым из всех оказалось моё собственное превращение в один момент из физика в химика».

Билет 3

1. Воду в Крыму начинают запасать ещё осенью, когда часто идут дожди. Её собирают в наземные водохранилища и в огромные, скрытые под землёй резервуары, где хранят до наступления лета. И всё же пришлось пробить туннель, по которому на побережье потекла целая речка.

Но древние жители Крыма обходились без неё. Они умели добывать воду прямо из воздуха! Как ни сух воздух, в нём всегда есть немного водяных паров. В восточной части Крыма археологами была найдена усадьба средневекового вельможи. На её территории обнаружили удивительное сооружение – большую, выложенную камнями площадку с каменными пирамидальными сооружениями. Внутри пирамид находились многочисленные ходы и полости. Из горячего морского воздуха, который проникал в пирамиды, на их внутренних холодных стенах выпадала роса. Они запотевали, как оконные стёкла в холодную погоду. Мельчайшие капельки росы, сливаясь, собирались в более крупные и стекали по стенам, а затем по специальному желобу в подземный бассейн. Так можно добывать воду всюду, даже в самых жарких и безводных пустынях. Многие животные пустынь умеют находить воду в расщелинах скал, в глубоких норах. В самой западной части пустыни Каракумы чудесно без полива растут арбузы, так как ветер с залива Кара-Богаз-Гол приносит в пустыню влажный воздух.

Билет 4

Издавна повелось сравнивать хитроумные творения природы с более

простыми и понятными выдумками человеческого гения. Такие сопоставления помогают учёным нагляднее представлять многие сложнейшие явления. Неудивительно, что ещё в прошлом веке заметили аналогию при передаче информации по нервам, как по проводам.

Раздражение любых органов чувств преобразуется в электрические импульсы и в таком виде попадает в мозг. Да и в мозгу вся информация, циркулирующая между различными его отделами, передаётся в виде импульсов. Электрические импульсы распространяются очень медленно: в нервной сети млекопитающих всего со скоростью 0, 5 – 100 м/с. Напомним, что электрический ток – упорядоченное движение электронов. И хотя сами электроны движутся со скоростью один миллиметр в секунду, электромагнитное поле, которое вызывает их движение, распространяется почти со скоростью света. Поэтому, если в Москве на электрический кабель подать напряжение, на другом его конце, во Владивостоке, за 10 тысяч километров от Москвы, электроны придут в движение уже через 1/30 секунды.