Решебник по физике 9 класс Перышкин | Страница 270

Иван, глядя на радугу, высказал предположение, что капли дождя висят в воздухе, ведь радуга неподвижна. Арсений же утверждал, что принципы наблюдения радуги и наблюдения изображения в кино идентичны.

В главном прав Иван: радуга не является неподвижным предметом в определённом месте, под который можно подойти. Она видна в направлениях, задаваемых положением Солнца, наблюдателя и капель; при перемещении глаза картину создают другие капли. При обычном наблюдении основной радуги с земли Солнце находится за спиной, а дуга — впереди вокруг направления, противоположного Солнцу, поэтому, идя к ней, нельзя пройти под ней как под воротами. Неподвижность дуги не означает, что капли висят: они падают, но их непрерывно заменяют другие капли в тех же видимых направлениях. Арсений мог иметь в виду непрерывное обновление зрительной картины: в кино сменяются кадры, а в радуге — свет от разных капель; это полезная аналогия, но физические механизмы не тождественны.

Выбранная форма – реферат.

Передача информации позволяет людям сообщать о событиях, договариваться о действиях и поддерживать связь на расстоянии. Простейшие способы связаны с переносом сообщений человеком и с видимыми или звуковыми сигналами. Развитие физики позволило передавать сообщения значительно быстрее и на гораздо большие расстояния.

От непосредственного сигнала к электромагнитной волне

Голос переносит информацию с помощью звуковой волны, но его дальность ограничена ослаблением и поглощением звука. Световые сигналы распространяются быстрее, однако для простейшей прямой передачи требуется видимость между отправителем и получателем. Перенос письменного сообщения требует физического перемещения самого носителя. Эти ограничения объясняют значение новых физических способов связи.

В XIX веке теория электромагнитного поля показала возможность распространения электромагнитных волн. В 1888 году Генрих Герц получил и зарегистрировал такие волны на опыте. Их отражение, преломление и интерференция подтвердили предсказания теории Максвелла.

Важный шаг в развитии радиосвязи связан с Александром Степановичем Поповым. В 1896 году он передал радиограмму «Генрих Герц» на расстояние 250 м. В дальнейшем радиоволны стали использовать для радио, телевидения, спутниковой и беспроводной связи. В отличие от переноса письма, здесь переносится не само вещество сообщения, а информация, закодированная в изменениях сигнала.

Как работает сотовая связь

В сотовой сети обслуживаемую территорию делят на участки — соты. В каждой работает базовая станция со своим частотным интервалом. Во время разговора микрофон телефона преобразует звуковые колебания в электрический сигнал, а телефон передаёт информацию электромагнитной волной.

Ближайшая базовая станция принимает сигнал. Далее он передаётся через сеть, например по оптоволоконному кабелю или радиоканалу, на станцию в соте собеседника. Эта станция излучает сигнал к его телефону. Приёмник телефона обрабатывает полученную информацию, и динамик воспроизводит речь.

Главный физический принцип остаётся общим для многих видов связи: источник преобразует сообщение в сигнал, канал переносит его, а приёмник восстанавливает информацию. Сотовая система организует этот процесс для большого числа подвижных пользователей.

Развитие связи опирается на изучение звука, света, электрических и электромагнитных явлений. От непосредственного переноса сообщений люди перешли к передаче информации электромагнитными волнами и по оптическим каналам. Сотовая связь — пример того, как физические законы и устройство сети объединяются для повседневного общения.

Выбранная форма – реферат.

По цвету пламени или света можно получить первые сведения об источнике, но для точного исследования нужен спектр. Спектральный анализ — определение химического состава вещества по его спектру. Этот метод особенно ценен тем, что позволяет исследовать очень малые количества вещества и удалённые объекты.

Физическая основа метода

Возбуждённые атомы химического элемента излучают свет определённых частот. Поэтому разреженный атомарный газ даёт линейчатый спектр — отдельные линии на тёмном фоне. Набор линий каждого элемента своеобразен и служит его опознавательным признаком.

Если свет со сплошным спектром проходит через более холодный газ, в нём возникают тёмные линии поглощения. Закон Кирхгофа связывает оба вида спектров: атомы поглощают те частоты, которые способны испускать. Поэтому состав можно исследовать и по светлым линиям испускания, и по тёмным линиям поглощения.

Как проводят анализ

Метод был разработан в 1859 году Густавом Кирхгофом и Робертом Бунзеном. Для атомного анализа образец переводят в газообразное атомарное состояние и возбуждают его атомы, например пламенем или электрическим разрядом. Спектральный прибор разделяет излучение по длинам волн и позволяет зарегистрировать линии.

Положения полученных линий сравнивают с известными спектрами элементов. Совпадение характерного набора указывает на присутствие соответствующего элемента. Сравнение интенсивностей при подходящей калибровке помогает оценивать количество вещества. Высокая чувствительность позволяет обнаруживать очень малые примеси.

Применение

В металлургии и машиностроении анализ помогает контролировать состав материалов и сплавов. Его используют в атомной промышленности, геологии, археологии и криминалистике. Для таких задач важно надёжно определить даже небольшие примеси, способные изменить свойства образца.

В астрономии спектр приходит к нам от объекта, который нельзя взять в лабораторию. По спектрам определяют состав атмосфер планет и звёзд, исследуют температуры и магнитные поля. Смещение спектральных линий даёт сведения о движении небесных объектов; такие наблюдения сыграли роль в выводе о расширении Вселенной.

Спектральный анализ превращает излучение в источник сведений о веществе. Его сила — в сочетании характерных спектральных линий элементов, чувствительности и возможности дистанционного исследования. Поэтому метод связывает лабораторный контроль материалов с изучением далёких космических объектов.