Доступно о науке: в МГУ прошла лекция "Занимательная физика"

На физическом факультете МГУ прошла лекция "Занимательная физика"

В рамках цикла "Университетских суббот" на физическом факультете МГУ прошла лекция "Занимательная физика". На ней кандидат физико-математических наук, доцент физического факультета Сергей Борисович Рыжиков в увлекательной и доступной форме рассказал о физических законах, главных научных деятелях и самых важных физических открытиях. Сетевое издание M24.ru провело онлайн-трансляцию мероприятия.

Рыжиков Сергей Борисович – автор цикла "Научно-популярные лекции для школьников с демонстрацией физических экспериментов", который был прочитан в 2008-2010 гг. в Центральной физической аудитории физического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова. Цикл лекций организован Фондом поддержки фундаментальной физики при содействии фонда Дмитрия Зимина "Династия".

Названия и имена, упоминавшиеся в ходе лекции

Электрофорная машиина (генератор Вимшурста) – вспомогательный прибор для демонстрации опыта по теме "электричество", основанного на явлении электростатической индукции. При этом на полюсах машины (лейденских банках) идет накопление электрических зарядов, разность потенциалов на разрядниках может достигать сотен тысяч вольт.

Электрофорная машина была создана в 1865 году немецким физиком-экспериментатором Августом Теплером. Одновременно с ним машину изобрел другой немецкий физик Вильгельм Гольц. Последняя позволяла получать большую разность потенциалов и использовалась как источник постоянного электрического тока. Между 1880 и 1883 гг. английский изобретатель Джеймс Вимшурст усовершенствовал электрофорную машину. Машины, используемые для демонстраций сейчас, представляют собой модификации машины Вимшурста.

Лейденская банка – первый электрический конденсатор. Был изобретен голландским ученым Питером ван Мушенбруком и его учеником Кюнеусом в 1745 году в Лейдене. Одновременно с ними сходный аппарат "медицинская банка" изобрел немецкий ученый Клейст. Лейденская банка способствовала изучению электричества, скорости его распространения и электропроводящих свойств определенных материалов. Так, было установлено, что металлы и недистиллированная вода являются лучшими проводниками. Благодаря лейденской банке впервые искусственным путем была получена электрическая искра.

"Электрическое колесо" - колесо, вращающееся под действием электростатических сил. Идею электрического двигателя выдвинул, а затем и продемонстрировал ее реализацию Бенджамин Франклин (17 января 1706 г. – 17 апреля 1790 г.) – политический деятель, дипломат, ученый, изобретатель, журналист, издатель, масон, прославившийся как один из лидеров войны за независимость США.

Майкл Фарадей (22 сентября 1791 г. – 25 августа 1867 г.) – английский физик-экспериментатор и химик. В 1824 году стал членом Лондонского королевского общества, также состоял в других научных организациях, в том числе был иностранным почетным членом Петербургской академии наук.

Фарадей открыл электромагнитную индукцию, на которой основано современное промышленное производство электричества. Является создателем первой модели электродвигателя, первого трансформатора, автором законов электролиза. Этот английский ученый первым предсказал электромагнитные волны, ввел в научный обиход термины ион, катод, анод, электролит, диэлектрик, диамагнетизм, парамагнетизм и др. Фарадей считается основоположником учения об электромагнитном поле.

Клетка Фарадея (или "щит Фарадея") – устройство для экранирования аппаратуры от внешних электромагнитных полей, было изобретено Майклом Фарадеем в 1836 году. Выполнено в виде заземленной клетки из хорошо проводящего материала. Работа устройства основана на том, что при попадании замкнутой электропроводящей оболочки в электрическое поле свободные электроны оболочки начинают двигаться под воздействием этого поля. В итоге противоположные стороны клетки приобретают заряды, чье поле компенсирует внешнее поле.

Уильям Гильберт (24 мая 1544 г. – 30 ноября 1603 г.) – английский физик, который числился придворным врачом Елизаветы I и Якова I. Гилберт изучал магнитные и электрические явления, ему принадлежит термин "электрический".

Этот физик создал первую теорию магнитных явлений, установив, что любые магниты имеют по два полюса, при этом разноименные полюсы притягиваются, а одноименные отталкиваются. Во время опыта с железным шаром, взаимодействовавшим с магнитной стрелкой, Гилберт впервые выдвинул предположение о том, что Земля – это гигантский магнит.

Гальванометр (от фамилии ученого Луиджи Гальвани и др.-греч. μετρέω - "измеряю") – высокочувствительный прибор, позволяющий измерять малые постоянные и переменные электрические токи. От обычных микроамперметров гальванометр отличается тем, что его шкала может быть проградуирована не только в единицах силы тока, но и в единицах напряжения, других физических величин, а также иметь условную, безразмерную градуировку. К примеру, во время использования как нуль-индикаторы.

Электромагнитная индукция – возникновение электрического тока в замкнутом контуре во время изменения магнитного потока, проходящего через него. Явление открыл Майкл Фарадей 29 августа 1831 года, о чем свидетельствует запись в его дневнике. Ученый обнаружил, что электродвижущая сила, возникающая в замкнутом проводящем контуре, пропорциональна скорости изменения магнитного потока через поверхность, которая ограничена этим контуром.

Жан Бернар Леон Фуко (18 сентября 1819 г. – 11 февраля 1868 г.) – французский физик, механик и астроном, член Парижской Академии наук, Берлинской академии наук, Петербургской Академии наук, иностранный член Лондонского королевского общества. Его знают в первую очередь как создателя маятника Фуко и изобретателя гироскопа.

Пушка Гаусса – разновидность электромагнитного ускорителя масс. Свое имя получила от немецкого ученого Карла Гаусса, который заложил основы математической теории электромагнетизма. Этот метод используется как правило в любительских установках, поскольку недостаточно эффективен для практической реализации. По принципу работы Пушка Гаусса схожа с устройством, известным как линейный двигатель.

Трансформатор Тесла (катушка Тесла) – устройство, названное в честь ученого Николы Теслы, которым и было изобретено. Это резонансный трансформатор, вырабатывающий высокое напряжение высокой частоты. Прибор был запатентован 22 сентября 1896 года как "Аппарат для производства электрических токов высокой частоты и потенциала".