Тріод

 Від іскрових радіостанцій було важко, якщо не неможливо, отримати великі потужності: нагрівався розрядник. Їм на зміну прийшли, вольтова дуга і машина високої частоти. Підрахунок потужності пішов на сотні кіловат.
Однак справжню революцію в радіозв'язку, яка дозволила перейти від радіотелеграфії до передачі людської мови і музики, принесло використання електронної лампи.
  У жовтні 1904 року англійський інженер електрик Джон Флемінг (1849-1945) показав,

Олександр Степанович Попов і прийом електромагнітних хвиль.

    Незручність системи Олівера Лоджа полягало в тому, що когерер тут же виходив з ладу. Потрібно було придумати спосіб, яким чином повертати зчеплену  стружку до свого попереднього стану, і до того ж придумати таку схему, щоб струшування відбувалося б «само собою».

Ось це завдання і вирішив Олександр Степанович Попов. Він перепробував багато

Олівер Лодж і трубка Эдуарда Бранлі.

  Восени 1894 в англійському журналі «Electricion» з'явилася стаття відомого фізика Олівера Лоджа, який повідомив про те, що резонатор Герца можна вдосконалити, якщо використовувати трубку Эдуарда Бранлі. Французький вчений Едуард Бранлі вивчав провідність металевої стружки. Він виявив, 

Пауль Кііппінг і Вальтер Фрідріх

  Коли присутні вислухали цю промову Лауе, вони вирішили провести на інший же день дослід - подивитися, що робиться з рентгенівськими променями після проходження їх через кристал кухонної солі або яку-небудь іншу кристалічну речовину. За такий дослід взявся молодий фізик Пауль Кііппінг.
  На другий же день він приступив до роботи, але, на жаль, він розташував фотографічну пластинку не так, як слід було, і після декількох годин експозиції він нічого на ній не отримав (йому хотілося змусити рентгенівські промені відбитися від кристала і згорнути під прямим кутом, але цього вони насправді не роблять). Тоді інший фізик - Вальтер Фрідріх, - працював в сусідній кімнаті, прийшов до Кііппінгу на допомогу і поставив

Макс фон Лауе і рентгенівські промені

  Довгий час фізики сперечалися про те, що ж являють собою ці таємничі промені Рентгена. Врешті-решт вони прийшли до висновку, що рентгенівські промені - це електромагнітні хвилі такого ж роду, як промені видимого світла, з тією лише різницею, що вони мають у багато разів меншу, довжину хвилі.

  Найбільш повне підтвердження ця здогадка отримала в чудовому явищі, яке було відкрито в 1912 році. 

Ленард і Рентген

 У 90-х роках позаминулого століття дуже багато фізиків вивчали чудові властивості катодних променів. При цьому робилися цікаві відкриття. Так, наприклад, німецький фізик Ленард відкрив спосіб вивчати катодні промені поза розрядної трубки. Для цього він зробив у скляній стінці трубки «віконечко» для катодних променів, тобто отвір, закритий металевим листиком, дуже тоненьким, але все ж здатним витримувати атмосферний тиск. Через це віконечко він випустив з трубки катодні промені назовні і зумів їх вивчати в повітрі. Зауважимо, що повітря виявляється не дуже «прозорим» для катодних променів: пробігши в повітрі кілька сантиметрів, електрони зупиняються, - очевидно, внаслідок зіткнень з атомами газів, з яких складається повітря.

  Ще більш чудове відкриття судилося зробити іншому, німецькому фізику - мюнхенському професору Вільгельму Конраду Рентгену.

Джонстон Стоні ,Герман фон Гельмгольц і поняття "електрона"

 Роботи Фарадея, по вимірюванню заряду, що проходить через електроліт, дали можливість  все це дуже легко перевести на мову атомів. Але вперше це зробив не Фарадей, а ірландський фізик Джонстон Стоні (вперше запропонував термін «електрон»)  в 1874 році, через сорок років після Фарадея. 

  Ще більш ясну форму надав цим міркувань знаменитий німецький фізик Герман фон Гельмгольц, який в 1881 році прочитав в Лондоні, в Королівському інституті, лекцію, присвячену пам'яті Фарадея. У цій лекції він дуже чітко висловив

Вільям Крукс і його трубка

 У 1874 році геніальний англійський учений Вільям Крукс (винахідник спінтаріскопа - приладу для візуального спостереження швидких альфа частинок) прочитав в Шеффілді доповідь під назвою «Промениста матерія, або Четвертий стан речовини», в якому висловив сміливу гіпотезу про те, що катодні промені являють собою потік матеріальних частинок що рухаються з колосальною швидкістю і заряджених негативною електрикою. Ці частинки, на думку Крукса, входять до складу кожного хімічного атома. Таким чином, вони являються «осколками» атома, який, отже, не може вже вважатися «неподільним» в звичайному вузькому сенсі цього слова. Висловивши цю гіпотезу,

Юліус Плюккер і катодні промені

   З міркувань Гельмгольца і Стонея начебто випливало, що електричний заряд дійсно складається з якихось «атомів електрики», як припустив мало не за сто років до цього Бенджамін Франклін. Але все-таки цей висновок ще не булв достатньо переконливим.       Необхідно було виділити «атоми електрики» в чистому вигляді, звільнивши їх від звичайних атомів речовини; необхідно було знайти фізичне явище, в якому «атоми електрики» брали б таку безпосередню участь, щоб стало можливим відкрити їх і вивчити  властивості. Це вдалося вченим, що вивчали проходження електричного струму через розріджені гази. Хто відкрив катодні промені?

Ейнштейн і світовий ефір

    Після закінчення в 1900 р інженерного, факультету Цюріхського політехнічного інституту він для заробітку влаштувався  працювати в патентне бюро в Берні, оскільки не любив педагогічної діяльності. Тут він провіряв  патентні заявки. Паралельно вів наукову роботу, головним чином в області фізики.

   Серед його робіт були і роботи по теорії відносності, які виникли з інтенсивно розвиваючогося тоді вчення про електромагнітне поле, що спиралося на рівняння Максвелла.        Ці дослідження вели такі видатні вчені, як Лоренц, Пуанкаре, Мінковський і ін. Одне з основних протиріч, яке тут виникало, можна описати наступним простим шляхом.

Жан Перрен

    За допомогою емульсії гуммігута Жан Перрен поставив крапку у  суперечці між прибічниками і супротивниками існування атомів , перемогою прибічників атомної теорії. І нині ми можемо з упевненістю стверджувати, що усі речі на світі - і вода, і камені, і рослини, і тварини, і повітря, і залізо, і т. д., і т.' д., же т. д.- усе це складається з найдрібніших, невидимих нами атомів. Робота Перрена вивчається в середній школі і є відомю учням.

Зігмонді і Сведберг

  

Коли Ріхард Адольф Зігмонді (Жігмонді) винайшов свій ультрамікроскоп і зміг спостерігати нікчемні частки золота в колоїдному розчині (діаметр часток менше мільйонної долі сантиметра), то броунівський рух цих часток виявився таким швидким, що вийшло якесь суцільне мигтіння: частки рухалися з такою швидкістю, що їх іноді вдавалося бачити тільки в точках повороту їх шляху, де швидкість дещо зменшувалася. Жігмонді описує перше враження так: «Це якесь безперервне стрибання, скакання, зіткнення». 

Бодашевський і Карбонель.

   У 1881 році польський фізик Лукаш Юліан Бодашевський , уроженець Львова ,показав що броунівський рух відбувається і в газах, а не тільки в рідинах. Для того, щоб спостерігати броунівський рух, він розглядав при бічному освітленні мікроскопічні частинки, що утворюють тютюновий дим. Крихітні частинки вугілля, з яких складається дим, танцювали на всі боки абсолютно так само, як тверді частинки, що спостерігалися Роберто Броуном в рідині.

     Та мусимо дати належне людині яка вказала на справжню причину броунівського руху  - 70-ті роки минулого століття - бельгієць Карбонель. Його пояснення, геніальне по своїй простоті, полягає в наступному: мікроскопічні частки рухаються тому, що вони зазнають поштовхи з боку невидимих молекул і атомів рідини, що оточує їх. Розглядаючи рух броунівських частинок, ми отримуємо деяке уявлення про те, як рухаються невидимі молекули рідини, абсолютно так само, як ми дізнаємося про хвилювання на морі, коли, стоячи далеко від берега, бачимо гойдання човна, що кидається хвилями на всі боки. 

Луї Жорж Гуї і броунівський рух.

 Буває , що чоловік, який описує, відкриває важливість або більш докладно досліджує фізичний закон, опиняється в тіні. Так сталося і з французом Луї Жоржем Гуї. Саме він дав визначення броунівського руху У другій половині XIX століття броунівський рух детально досліджував французький фізик Гуї. Він виконав цілий ряд дослідів, які переконали його в тому, що причина броунівського руху прихована в самій рідині.

Атомістичне вчення і філософія.

   В ті часи атомістичній теорії бракувало багато чого,  уявлення про атоми були  не конкретними. Тому Артур Шопенгауэр запевняв у своєму творі "Світ як воля і представлення", що хімічні атоми Берцеліуса є лише формою вираження тих відносних кількостей, в яких речовини вступають один з одним в хімічні сполуки; тому слід вважати атоми, по суті, лише арифметичними поняттями, лише "розрахунковими одиницями." 

Бенджамин Томпсон - Румфорд і теплота.

Хоча ця людина займалась різними справами, від картоплі до  «теплорода», саме їй судилось знайти вірний підхід до трактування теплоти.

    У 1798 році деякий Бенджамин Томпсон, американець, авантюрист, що раніше бився на стороні Англії під час війни за незалежність Сполучених Штатів, а згодом поступив на службу до баварського короля, від якого він отримав титул графа Румфорда, спостерігав в мюнхенському арсеналі свердління гарматних жерл. Свердління супроводжувалося виділенням дуже великої кількості тепла. Коли Румфорд занурював просвердлювану металеву болванку разом з працюючим в ній свердлом у воду, то вода через дві з половиною години починала кипіти. Уражений  цим величезним виділенням тепла, Румфорд детально досліджував усі умови, при яких тепло виникає.

Ландау і Євген Ліфшіц

   Бажання передати свої знання іншим, особливо своїм учням, ще в Харкові зародило у Ландау ідею створення курсу теоретичної фізики, який тепер став широко відомою багатотомною працею Ландау і Ліфшіца.

Ландау і учні.

     Зі своїми учнями у Ландау встановлювалася сама дружня близькість в стосунках, ніякої зовнішньої форми поваги не існувало. Можна було без побоювання посміятися і пожартувати над Ландау, так само як він любив це робити з іншими.Потрапити в школу Ландау було нелегко. 

Кавендіш і закон Кулона

Після робіт Франкліна найбільш великим етапом в розвитку науки про електрику був перехід до кількісного опису електричних явищ. Це було зроблено Кулоном, і тільки в 1785 р. Усім добре відомо, як він на своїх крутильних вагах відкрив фундаментальний закон взаємодії електричних зарядів. Кулон знайшов, що сила взаємодії обернено пропорційна  до квадрата відстані між зарядами.

     Теоретичні роботи Гауса,  Лапласа, що послідували потім; Пуассона розвинули цей основний закон природи  в ту струнку теорію електростатичного поля, якою ми так широко користуємося в наші дні. Але в історії розвитку вчення про електричне поле існує одна порівняно мало відома сторінка, яка має відношення до фундаментальних робіт Франкліна і про яку цікаво нагадати. 

Ріхман і "громова машина"

Шановний друже! Бувають і трагічні сторінки в історії пізнання природи.

Особливо сумна доля Ріхмана. 

У своїх роботах Ріхман правильно вказував, що подальший розвиток експериментальних робіт Франкліна повинен йти шляхом знаходження кількісного опису явищ електризації. Знаходячи метод кількісного вимірювання заряду наелектризованого стержня, "громової машини", під час грози, Ріхман, щоб зробити кількісне вимірювання, необережно нахилився і приблизився занадто близько до провідника. Він був убитий наповал електричним розрядом в голову. Це сталося в 1753 р.

Франклін і чайник

  Викликає подив, як прості досліди відповідають на складні наукові питання. Правда , досліди ставлять ГЕНІЇ свого часу.

  Властивість взаємного відштовхування однойменних заряджених тіл Франклін розповсюдив на заряди, що знаходяться на металевих провідниках; Він вважав, що заряди, відштовхуючись один від одного, прагнутимуть на зовнішню частину наелектризованого металічного тіла. Він довів справедливість свого припущення наступним дослідом. 

   Металевий чайник ставився на ізолятор і електризувався. Вимагалося зробити дослід, який довів би, що заряд розподіляється по зовнішній поверхні чайника. Для цього всередину чайника поміщався ланцюг, який за допомогою ізольованої ручки можна було поступово витягати з чайника.

    Міра електризації чайника визначалася по відштовхуванню двох кульок, підвішених до нього на ниточках. Дослід полягав в тому, щоб за ізольовану ручку підіймати ланцюг з чайника і спостерігати, як у міру його витягування міра електризації чайника зменшується.

    Франклін міркував так: доки ланцюг знаходиться усередині чайника, його поверхня збільшує внутрішню поверхню чайника; коли ланцюг витягають назовні, то він збільшує зовнішню поверхню чайника. Франклін робить висновок : якщо заряд поширюється тільки по зовнішній поверхні наелектризованого провідника, то тільки при її збільшенні наелектризованість зменшуватиметься. Це і спостерігається насправді, коли проводиться дослід.

Що таке енергія?

Що таке енергія?
Поняття енергії, безперечно, одне з основних фізичних понять. На відміну від тиску, густини, температури, маси, сили струму та інших величин, характерних для деяких розділів фізики, про енергію йдеться у всіх розділах фізики, та й не тільки фізики, а у всіх природничих науках. Із поняттям енергії ми зустрічаємося буквально на кожному кроці в повсякденному житті. Основний фізичний закон, якому підкоряється енергія, твердить, що енергія не зникає безслідно і не виникає з нічого, вона існує вічно, набуває різних форм і переходить з одного виду в інший. Незважаючи на таку всезагальність поняття енергії (а, можливо, саме завдяки цьому), фізичний зміст цього поняття не такий вже простий. Aмериканський фізик-теоретик Річард Фейнман

Теорема Стокса

   Стокc, складаючи задчі для студентів по математиці, запропонував в одній з них довести, що інтеграл, узятий по контуру, просто пов'язаний з величиною потоку, що проходить через цей контур.

 Тепер це називається теоремою Стокса, хоча насправді він ніколи не опубліковував її доведення і надавав доводити самим студентам. Як відомо, ця теорема стала фундаментальною, поскільки вона лягла в основу рівнянь Максвелла. У знаменитому трактаті Максвелл при виведенні своїх рівнянь посилається на збірку завдань, складену Стоксом.

Розподіл швидкостей молекул.

   Ще один приклад . Відбувалося це в Кембріджі, в другій половині минулого століття. Теоретичну фізику тоді викладав Стокс. До нього прийшов складати іспит аспіранта одна молода людина. Іспит аспіранта в ті часи був довільно важкий, тому що аспірантур тоді було дуже мало,  всього дві-три, і змагання за право потрапити в аспірантуру було дуже важким. Стокс давав завдання, причому система була така: давався десяток завдань, і студент сам вибирав ті, які він хотів розвʼязати. Йому давалося певне число годин, і Стокс, не соромлячись, ставив часто нерозв'язні завдання, щоб подивитися, чи знає студент, що це завдання нерозв'язне. Він ставив, наприклад, таке завдання (то були домаксвеловскиі часи); знайти розподіл швидкостей у газі. Тоді цей розподіл швидкостей не був відомий. Бернуллі і усі інші вважали, що швидкості приблизно рівні.

Молода людина, до здивування Стоксу, вирішила це завдання, і вирішила правильно. Ви здогадуєтеся, що ця молода людина була не хто інший, як Максвелл. Таким чином, відкриття закону розподілу швидкостей молекул в газі було зроблене Максвеллом на екзамені.

Відкриття рівняння Шредінгера

  Відкриття хвильвого рівняння – приклад педагогічної діяльності, про який розповів відомий фізик Дебай. 

Дебай у той час був викладачем, професором в Цюріху. У нього був учень, також викладач, Шредінгер, тоді ще мало відомий молодий учений. Дебай познайомився з роботою де Бройля, в якій де Бройль, що висунув, як відомо, гіпотезу про існування хвилевої структури електрона, показав, що за відомих умов інтерференції можна замінити рух електрона хвилевим рухом.

  Ідея еквівалентності хвилевого руху і квантовий процесів, хвилевого руху і корпускулярного руху була сприйнята цілим рядом фізиків дуже негативно.

Як виникла неевклідова геометрія

   Другий випадок, трохи більше ранній, відноситься до математики. На початку XIX ст. російський уряд вирішив, що усі чиновники повинні мати середню освіту. Ті чиновники, які не мали аттестата зрілості, повинні були його отримати. Щоб полегшити їм це, були створені курси, які готували до экзаменів на атестат зрілості. 

   Одним з викладачів геометрії таких курсів був Лобачевский. Йому було тоді 24-25 років. Він був дуже молодий, і він пояснював престарілим чиновникам принципи геометрії Евкліда. І вони ніяк не могли зрозуміти, звідки береться аксіома про неперетин двох паралельних ліній.

  Лобачевский довго бився над тим, щоб дати зрозуміле пояснення, але переконався, що такого пояснення не існує. Він зрозумів, що можна побудувати таку геометрію, при якій лінії завжди перетинаються. Так була створена його геометрія -  неевклідова. Таким чином, він знайшов нову область математики, якій, як вже відомо, судилося було зіграти фундаментальну роль в сучасній фізиці.

Відкриття таблиці Мендєлєєва

  Викладацька діяльність призводила до великих відкриттів. Приклади ці настільки разючі, що вони, цілком підтверджують цю ідею.

   Один з самих класичних прикладів добре відомий - це Менделєєв і його періодична система. Менделєєв шукав, яким способом легше пояснити студентам властивості елементів, щоб ці властивості могли сприйматися по певній системі. Він розподіляв елементи за картками, складав ці картки в різному порядку і, нарешті, знайшов, що картки, розміщені , у вигляді періодичної таблиці є закономірною системою. 1 березня 1869 р. таблиця була надрукована окремим виданням і незабаром увійшла як додаток в другий випуск "Основ хімії". Таким чином, періодична система елементів в основі своїй виникла з педагогічної діяльності Менделєєва як професора Петербурзького університета.