Муниципальное бюджетное образовательное учреждениесредняя общеобразовательная школа №2с углубленным изучением английского языка и математики(346720 Ростовская обл, г. Аксай, ул. Ленина 17, тел. 8-86350-4-22-44)Информационно-аналитический проект на тему: Парадоксы сурового учения Лукреция Кара Выполнила: Остапенко Елена Антоновна,ученица 11«В» класса(346710 Ростовская обл., Аксайский район,п. Российский ул. Школьная д.13/1 тел. 8-86350-3-44-16) Научный руководитель: Фесенко Светлана Валентиновна,дважды Соросовский учитель,руководитель НОУ «Фрактал», учитель физики МБОУ АСОШ №2(346720 Ростовская обл., г. Аксай, пер. Балочный, д.15, тел. 8-86350-5-10-09)
Визитная карточка проекта Целью данного проекта является:Изучить основные идеи физики Лукреция Кара и влияние их на развитие молекулярно-кинетической теории.Задачи:Изучить информацию по данной теме.Проанализировать знаменитую поэму «О природе вещей» Л. Кара с позиции современной М.К.Т.Систематизировать материал и подготовить дидактическое пособие. Гипотеза:Если бы не было атомной гипотезы строения вещества, по какому направлению стала бы развиваться современная наука.
Введение Кто же стоит у истоков современной науки. Конечно же античные ученые. Одним из них является Лукреций Кар. Меня заинтересовало его учение и поэма «О природе вещей». Такая двухтысячелетняя действенность поэмы – редчайший случай в истории культуры, заслуживающий особого внимания.В работе преследовалась цель изучения основных идей физики Лукреция Кара и влияние их на развитие молекулярно-кинетической теории. Задачи, которые я перед собой поставила, сводились к следующему:Изучить информацию по данной теме.Проанализировать знаменитую поэму «О природе вещей» Л. Кара с позиции современной М.К.Т.Систематизировать материал и подготовить дидактическое пособие.В процессе работы использовались следующие методы исследования: описательный, информационный, аналитический.Результатом этого проекта можно считать изучение основных положений физики Лукреция Кара и оценка его вклада в дальнейшую науку.
Немного о Лукрецее Тит Лукреций Кар (лат. Titus Lucretius Carus, ок. 99—55 до н. э.) — римский поэт и философ. Считается одним из ярчайших приверженцев атомистического материализма, последователем учения Эпикура. Развивал учение об атомизме, широко пропагандировал идеи физики Эпикура, попутно касаясь вопросов космологии и этики.Для философов-материалистов более позднего времени именно Тит Лукреций Кар является главным пропагандистом и доксографом учения Эпикура. Его философия дала мощнейший толчок развитию материализма в античности и в XVII—XVIII веках. Среди ярких последователей Эпикура и Лукреция — Пьер Гассенди.Внес особый вклад в развитие современной МКТ, определив ее основное положение за много веков до появления самой теории.
Модели теплового движения частиц Тепловое движение — беспорядочное движение частиц, из которых состоят тела, зависящее от температуры тела.Примерами такого движения служит броуновское движение и диффузия.Вещество имеет дискретную структуру. Структурными единицами вещества являются: атомы и молекулы. Основные положения МКТ:Все тела состоят из частицЧастицы движутся непрерывно и хаотичноЧастицы взаимодействуют силами притяжения и отталкивания , существующими одновременноАбсолютная T – мера средней кинетической энергии движения частиц. Кроме того, потому обратить тебе надо вниманьеНа суматоху в телах, мелькающих в солнечном свете.Что из нее познаешь ты материи также движенья.Происходящие в ней потаенно и скрыто от взора.Ибо увидишь ты там, как много пылинок меняютПуть свой от скрытых толчков и опять отлетают обратно,Всюду туда и сюда разбегаясь во всех направленьях.
Диффузия Диффузия (от лат. diffusio — распространение, растекание)-явление взаимного проникновения молекул одного вещества в межмолекулярное пространство другого вещества, вызванное движением этих молекул.Диффузия происходит в газах, жидкостях и твёрдых телах.Скорость диффузии зависит температуры и свойств вещества.При диффузии происходит перенос вещества, т.к. молекулы движутся хаотично, сталкиваясь друг с другом, по ломанным траекториям.Диффузия используется во многих технологических процессах, таких как: получение сахара, диффузионная сварка в вакууме, диффузионная металлизация изделий, азотирование, цементация, цианирование засолка, стирка вещей, окрашивание тканей и т.д. В кровеносных сосудах человека диффундирует углекислый газ и кислород. Взаимная диффузия водорода и кислорода приводит к перемешиванию газов. Диффузияжидкостей Молекулы чернил, проникая между молекулами воды, равномерно распределяются по объему, окрашивая воду в сосуде.
Броуновское движение Броуновское движение- тепловое движение взвешенных частиц в жидкости или газе.Скорость броуновской частицы зависит от ее температуры и массы. Ее размер не должен превышать 10-6 м. Особенности:Участвует огромное число частицХаотичностьНепрерывностьНеуничтожимость Из истории броуновского движенияЭто явление открыто Р.Броуном в 1827 году, когда он проводил исследования пыльцы растений.В 1905 году А. Эйнштейном была создана молекулярно-кинетическая теория для количественного описания броуновского движения.Теоретические выводы Эйнштейна были подтверждены опытами Ж. Перрена и его студентов в 1908-1909 гг.
Знай же: идёт от начал всеобщее это блужданье.Первоначала вещей сначала движутся сами,Следом за ними тела из малейшего их сочетанья,Близкие, как бы сказать, по силам к началам первичным,Скрыто от них получая толчки, начинают стремиться,Сами к движенью затем понуждая тела покрупнее.Так, исходя от начал, движение мало-помалуНаших касается чувств, и становится видимым такжеНам и в пылинках оно, что движутся в солнечном свете,Хоть незаметны толчки, от которых оно происходит. Тепловое броуновское движение частиц Положения произвольной частицы цветочной пыльцы отмечены через равные промежутки времени Иллюстрация передачи импульса от молекул к броуновской частице
Сравнительный анализ диффузии и броуновского движения Сходство Подтверждают молекулярное строение веществаЧастицы находятся в непрерывном хаотичном движенииЗависят от температурыЭто тепловое движение частицА) смещение броуновской частицы при хаотическом движении от начального положения подчиняется закону -средний квадрат смещения броуновской частицы за время B-постоянная, зависящая от формы и размеров частицы Различие При диффузии происходит перенос веществаДиффузия наблюдается в газах, жидкостях и твердых веществах, броуновское движение - только в газах или жидкостяхДиффузия – движение самих молекул вещества (d=10-10 м). Броуновское движение-движение взвешенных частиц (d=10-6 м), если d>10-6 м, броуновское движение не наблюдается.
Сходство (продолжение) Б) Модуль перемещения молекулы при диффузии за время : S= Z– число столкновений, испытанных молекулой за время - средняя длина свободного пробега при н.усл.=10-6 м Вывод: смещение броуновской частицы и перемещение молекул при диффузии зависит от 6)Диффузия и броуновское движение происходят при непосредственном контакте частиц вещества.
Атомистические представления ученых о строении атома Кусочки материи. Демокрит полагал, что свойства того или иного вещества определяются формой, массой, и пр. характеристиками образующих его атомов. Так, скажем, у огня атомы остры, поэтому огонь способен обжигать, у твёрдых тел они шероховаты, поэтому накрепко сцепляются друг с другом, у воды — гладки, поэтому она способна течь. Если не будет, затем, ничего наименьшего, будетИз бесконечных частей состоять и мельчайшее тело:У половины всегда найдётся своя половина,И для деленья нигде не окажется вовсе предела.Чем отличишь ты тогда наименьшую вещь от вселенной?Ровно, поверь мне, ничем. Потому что, хотя никакогоНет у вселенной конца, но ведь даже мельчайшие вещиИз бесконечных частей состоять одинаково будут.Здравый, однако же, смысл отрицает, что этому веритьМожет наш ум, и тебе остаётся признать неизбежноСуществованье того, что совсем неделимо, являясьПо существу наименьшим . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ибо лежит далеко за пределами нашего чувстваВся природа начал . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Модель атома Томсона (модель «Пудинг с изюмом», англ. Plum pudding model). Дж. Дж. Томсон предложил рассматривать атом как некоторое положительно заряженное тело с заключёнными внутри него электронами. Из поэмы Лукреция Кара«О природе вещей»
Ранняя планетарная модель атома Нагаоки. В 1904 году японский физик Хантаро Нагаока предложил модель атома, построенную по аналогии с планетой Сатурн. В этой модели вокруг маленького положительного ядра по орбитам вращались электроны, объединённые в кольца. Модель оказалась ошибочной. Планетарная модель атома Бора-Резерфорда. В 1911 году Эрнест Резерфорд, проделав ряд экспериментов, пришёл к выводу, что атом представляет собой подобие планетной системы, в которой электроны движутся по орбитам вокруг расположенного в центре атома тяжёлого положительно заряженного ядра («модель атома Резерфорда»). Однако такое описание атома вошло в противоречие с классической электродинамикой. Дело в том, что, согласно классической электродинамике, электрон при движении с центростремительным ускорением должен излучать электромагнитные волны, а, следовательно, терять энергию. Расчёты показывали, что время, за которое электрон в таком атоме упадёт на ядро, совершенно ничтожно. Для объяснения стабильности атомов Нильсу Бору пришлось ввести постулаты, которые сводились к тому, что электрон в атоме, находясь в некоторых специальных энергетических состояниях, не излучает энергию («модель атома Бора-Резерфорда»). Постулаты Бора показали, что для описания атома классическая механика неприменима. Дальнейшее изучение излучения атома привело к созданию квантовой механики, которая позволила объяснить подавляющее большинство наблюдаемых фактов.
Заключение Атомизм Лукреция лучше любой современной ему теории отвечал на вопросы своего времени. Атомистическая теория строения материи легла в основу всего дальнейшего развития теоретического естествознания. Вклад Лукреция Кара в науку огромен, ведь главным образом у него черпали атомистические идеи материалисты XVII— XVIII вв. Проанализировав поэму, мы можем найти решение проблемы: максимальную информацию о строении мира несет фраза: «Все тела состоят из частиц». В подтверждение правильности этого утверждения высказывание выдающегося американского физика Р. Феймана: «Если бы в результате какой – либо мировой катастрофы все накопленные научные знания оказались уничтоженными и к грядущему поколению перешла бы только одна фраза, то какое утверждение, составленное из наименьшего количества слов, принесло бы наибольшую информацию?! Я считаю, что это атомная гипотеза - все тела состоят из атомов – маленьких телец , которые находятся в беспрерывном движении, притягиваются на небольших расстояниях ,но отталкиваются если одно из них приближать к другому». Именно поэтому можно предположить, что без атомной гипотезы современная наука вообще не развивалась бы, так как не знала основу всего существующего.