- •1.1. Цели естествознания.
- •1.2. Формы движения материи.
- •2.1. Кризисы и революции в естествознании.
- •2.2. Технологии лёгкой промышленности.
- •3.1. Инновации. Виды инноваций. Инновационные технологии. Жизненный цикл нововведений.
- •4.1 Техносфера. Особенности развития технологий. Обновление технологий и подъёмы в экономике.
- •4.2. Добывающая и перерабатывающая промышленность. Инновации в добывающей и перерабатывающей промышленности.
- •5.1) Концептуальные представления о материи, движении, пространстве и времени.
- •5.2) Сущность процесса измерения.
- •6.1. Фундаментальные взаимодействия в природе.
- •6.2. Использование достижений естественных наук в приборостроении. Приборостроение.
- •7.1) Механика как основа физики. Основные законы
- •7.2. Звуковые волны. Инфразвук, гиперзвук, ультразвук и его применение в технике и технологиях.
- •8.1) Законы сохранения количества движения (импульса), энергии и момента количества движения.
- •8.2. Строительные материалы. Технологии производства строительных материалов.
- •10.1. Элементная база компьютера. Развитие твердотельной электроники. Технологии микроэлектроники. Развитие нанотехнологии.
- •10.2) Средства измерений в познании мира.
- •11.2 Промышленная переработка топлива:
- •12.1 Взаимосвязь атомно-молекулярного строения и химических свойств веществ. Периодическая таблица элементов д.И. Менделеева.
- •13.1) Химические связи, химическое равновесие и принцип Ле Шателье. Экзотермические и эндотермические реакции.
- •14.1) Квантовые генераторы: физическая сущность, виды и особенности лазеров.
- •15.2. Выделение информации на фоне помех.
- •16.1 Солнечная система. Законы небесной механики-законы Кеплера
- •16.2. Квантовые эффекты в микромире. Понятие о спектрах излучения и поглощения.
- •17.1. Взаимодействие электромагнитного поля.
- •18.1. Явление самоорганизации в природе.
- •18.2. Физические основы акустики. Эволюция стредств.
- •19.1 Первое и второе начала термодинамики.. Понятие об энтропии
- •19.2 Основные закономерности цепей постоянного тока. Закон Ома.
- •20.1. Органические вещества и соединения естественного происх.
- •20.2. Основные закономерности цепей переменного тока. Закон
- •21.1. Электрический заряд, электрическое поле и их характеристики
- •22.1. Электрический ток, магнитное поле и их характеристики.
- •22.2. Закон Фарадея-Максвела и принцип действия электр.
- •23.1 Геометрическая оптика и волновая теория света.
- •24.1 Металлургической промышленности.
- •24.2 Электромагнитное излучение и его природа. Шкала электрома
- •25.1 Классификация двигателей и принципы их работы.
- •28.2 Ядерная энергия и проблема ее использования.
- •29.2.Поведение веществ в электрических полях. Диэлектрики
- •30.2. Поведение веществ в магнитных полях.
- •31.1. Основные научные достижения в биологии и генетике.
- •32.2. Производство металлов.
- •33.1. Технологии строительства.
- •33.2 Радиоактивность и закон радиоактивного распада.
- •34.1. Развитие химических технологий. Химические процессы. Виды катализа. Применение катализа в химических технологиях.
- •Экономия электрической энергии Освещение
- •35.1. Транспортные технологии. Экономичный автомобиль. Виды транспорта (авиа, автомобильный, железнодорожный, речной, морской, трубопроводный) и их характеристика.
- •35.2 Промышленные биотехнологии. Пищевые технологии. Производство лекарственных препаратов, продуктов питания. Основные направления биотехнологии
- •36.2 Топливные элементы. Водородная энергетика.
- •37.1Сознание и интеллект. Человек и эмоции.
- •37.2 Электрогенератор. Электродвигатель. Применение их в технике и технологиях.
23.1 Геометрическая оптика и волновая теория света.
Прямолинейность световых лучей означает, что форма тени предмета при его освещении точечным источником соответствует геометрической центральной проекции контура предмета (с центром в источнике). Этот закон имеет глубокий смысл, ибо само понятие прямой линии сформировалось главным образом на основе оптических наблюдений.
При освещении предмета протяженным источником света края тени оказываются размытыми. В переходную область между полной тенью и светом (в область полутени) попадают лучи не от всех точек источника.
Представление о прямолинейных световых лучах используется в инструментальной оптике для конструирования и расчета оптических приборов. Расходящийся пучок лучей, выходящих из одной точки (гомоцентрический пучок лучей), с помощью оптической системы (линзы, объектива, вогнутого зеркала) можно превратить в сходящийся. Точка пересечения этих сходящихся лучей будет действительным изображением соответствующей точки источника (предмета). Изображение протяженного предмета, формируемое оптической системой, представляет собой центральную проекцию предмета. Центр проекции находится в центре входного зрачка оптической системы. Для фотообъектива центр проекции обычно совпадает с центром диафрагмы объектива.
Физическая реализация геометрического проектирования с помощью световых лучей, т.е. формирование оптических изображений, широко используется в технике, в частности, при создании печатных микросхем.
Изготовление печатных плат
Изображенные на фотопленке элементы микросхемы проецируются на кристалл кремния, где получается подобное уменьшенное (с помощью системы линз) изображение микросхемы. Специальная обработка позволяет превратить это изображение в печатную микросхему.
Волновая теория света, явления интерференции и дифракции.
Основоположником волновой теории является Х.Гюйгенс. Процесс распространения света он представлял не как поступательное движение. А как последовательный процесс передачи взаимодействия между корпускулами. Его сторонники считали, что свет распространяется в особой среде – «эфире», заполняющем все мировое пространство и свободно проникающем во все тела. Световое возбуждение от источника света передается посредством эфира во все стороны. Так возникли первые волновые представления о природе света. В развитии волновой теории света весьма важную роль сыграл принцип, сформулированный Гюйгенсом, а затем развитый французским физиком О.Френелем. Принцип Гюгенса-Френеля состоит в том, что каждая точка, до которой дошло световое возбуждение в свою очередь становится источником вторичных волн и передает их во все стороны соседним точкам. Наиболее наглядно волновые свойства света проявляются в явлениях интерференции и дифракции.
Интерференция света заключается в том, что при взаимном наложении двух волн происходит усиление или ослабление колебаний. Принцип интерференции впервые сформулировал в 1801 г. английский ученый Томас Юнг. Он поставил простой опыт: на экране кончиком булавки прокалывались два близко расположенных отверстия, которые освещались солнечным светом из небольшого отверстия в зашторенном окне. За экраном наблюдалась вместо двух ярких точек серия чередующихся темных и светлых колец, представляющая собой интерференционную картину. Необходимым условием интерференции является когерентность волн – согласованное протекание колебательных или волновых процессов.
Отклонение света от прямолинейного распространения называется дифракцией. На дифракции основаны многие оптические приборы. В частности, дифракция рентгеновских лучей используется во многих аппаратах различного назначения.
23.2 Взаимодействие электромагнитного поля.
На электрический заряд, движущийся в магнитном поле, действует сила Лоренца, равная
Fп=q[v*B] где q - величина заряда, Кл; — скорость заряда, м/с; В — магнитная индукция поля, Г. Эта сила направлена перпендикулярно векторам и В.
Если проводящий контур движется а стационарном магнитном поле, то в нем наводится э.д.с. индукции, поскольку на каждый свободный заряд — носитель тока в проводнике, перемещающийся вместе с проводником в магнитном поле, действует сила Лоренца, поэтому на отрезке длиной l, движущемся в поле с магнитной индукцией В со скоростью возникает э.л.с., равная
E=-B l , B
На этом основаны электромеханические электрогенераторы, в которых на статоре размещена обмотка, через которую пропускается постоянный ток, в результате чего в зазоре между статором и ротором (якорем) создается сильное магнитное поле. На поверхности ротора уложена вторая обмотка, в которой при вращении ротора и пересечении в результате этого силовых линий магнитной индукции создается электродвижущая сила.Сила Лоренца используется в кольцевых ускорителях заряженных частиц для многократного прогона их (в процессе разгона) по одному и тому же пути. Оказываемся радиус обращения заряженной частицы в поперечном магнитном поле не зависит от скорости частицы.