В газете The New York Times была опубликована статья сотрудника философского факультета университета Нью-Йорка Роберта Криза (Robert Crease) и историка Брукхевенской Национальной Лаборатории Стони Брук (Stony Brook), которые провели опрос среди американских физиков, чтобы определить десять красивейших экспериментов за всю историю этой науки. Итак, самыми красивыми экспериментами были названы:
 

video


1. Дифракция электронов на щелях

Проведенный в 1961 году эксперимент немецкого физика Клауса Йонссона, в котором он доказал, что законы интерференции и дифракции действуют для пучков элементарных частиц также, как для световых волн. Эксперимент Йонссона практически повторял двухвековой давности эксперимент Томаса Юнга, только вместо луча света был использован пучок электронов.  Результаты такого эксперимента были предсказаны ещё в начале ХХ века Альбертом Эйнштейном и Максом Планком.

video


2. Опыты Галилея с падающими телами

Галилей впервые выяснил, что тяжелые предметы падают вниз так же быстро, как и легкие. Чтобы проверить это предположение Галилео Галилей сбрасывал с Пизанской башни в один и тот же момент пушечное ядро массой 80 кг и значительно более легкую мушкетную пулю массой 200 г. Оба тела имели примерно одинаковую обтекаемую форму и достигли земли одновременно. До него господствовала точка зрения Аристотеля, который утверждал, что легкие тела падают с высоты медленнее тяжелых. 

Дальнейшие подробности

 

video


3. Опыты Милликена по определению заряда электрона.

Эксперимент американского физика, лауреата Нобелевской премии Роберта Милликена в котором был измерен заряд электрона. Непосредственно в эксперименте исследовалось поведение заряженных капель масла в электрическом поле конденсатора. Освещением рентгеновскими лучами можно слегка ионизировать воздух между пластинами конденсатора и изменять заряд капли. Милликен установил, что заряд капли изменялся дискретно на одну и ту же величину e

video


4. Дисперсия света на призме

Эксперимент Исаака Ньютона в котором английский ученый пропустил луч света через стеклянную призму. В результате этого эксперимента Ньютон выяснил, что белый свет состоит из большого числа составляющих: красной, оранжевой, желтой, зеленой, голубой, синей и фиолетовой (семь составляющих получаются если использовать принятые в русском языке названия основных цветов спектра).

Дальнейшие подробности
 

 

video

 

video


5. Дифракция света на щелях

Эксперимент Томаса Юнга. Пропуская световые лучи сквозь две близко расположенные щели, он обнаружил, что получающееся изображение не равномерно засвечено, а состоит из чередующихся темных и светлых полос. Так было открыто явление интерференции, которое подтверждало волновую природу света.

На верхней анимации показано изменение характера интерференционной картины при изменении расстояния между щелями. На нижней анимации показано как будет меняться интерференционная картина при изменении ширины щелей при неизменном расстоянии между ними.

Дальнейшие подробности

video


6.
Эксперимент Генри Кавендиша по определению гравитационной постоянной.

Английский физик определил, насколько велика сила притяжения между двумя объектами. Для этого он использовал установку, схематически показанную на анимации. В результате была достаточно точно определена гравитационная постоянная, что позволило Кавендишу впервые определить и массу Земли.

video


7. Эксперимент Эратосфена по определению радиуса Земли.

Один из самых древних экспериментов - Эратосфена Киренского. Эратосфен, библиотекарь Александрийской библиотеки, живший в третьем веке до н.э., определил радиус земного шара. [Его результат составил примерно 6300 км, что отличается от современного значения меньше, чем на 5%.] В полдень в день летнего солнцестояния в городе Сиен (ныне Асуан) Солнце находилось в зените и предметы не отбрасывали тени. В тот же день и в то же время в городе Александрия, находившемся в 5000 стадиях от Сиена Солнце отклонялось от зенита примерно на 7o. Это составляет примерно 1/50 полного круга (360o), откуда получается, что окружность Земли равна 250 000 стадий.

video


8
. Эксперимент Галилея с шарами, катящимися по наклонной доске

Галилей использовал наклонную плоскость с гладкой канавкой посередине, по которой скатывались латунные шары. По водным часам он засекал определённый интервал времени  и фиксировал расстояния, которые за это время преодолевали шары. Галилей выяснил, что если время увеличить в два раза, то шары прокатятся в четыре раза дальше (т.е. зависимость квадратичная). Это опровергало мнение Аристотеля, что скорость шаров будет постоянной.

 

video

 

 

video


9. Эксперимент Резерфорда по рассеянию a-частиц.

Эксперимент английского физика, лауреата Нобелевской премии Эрнеста Резерфорда, в результате которого была определена структура атома. Изучая рассеяние альфа-частиц при прохождении через золотую фольгу, Резерфорд пришел к выводу, что весь положительный заряд атомов сосредоточен в их центре в очень массивном и компактном ядре. А отрицательно заряженные частицы (электроны) обращаются вокруг этого ядра. Эта модель коренным образом отличалась от широко распространенной в то время модели атома Томпсона, в которой положительный заряд равномерно заполнял весь объем атома, а электроны были вкраплены в него. Несколько позже модель Резерфорда получила название планетарной модели атома (она действительно похожа на Солнечную систему: тяжелое ядро - Солнце, а обращающиеся вокруг него электроны - планеты).

Дальнейшие подробности
 

video

 

video


10. Маятник Фуко.

Эксперимент Жана-Бернара-Леона Фуко, проведённый в
1851 году. Французский физик экспериментально доказал вращение Земли вокруг оси с помощью 67-метрового маятника, подвешенного к вершине купола парижского Пантеона. Подобный маятник до недавнего времени можно было увидеть в Петербурге в Исаакиевском соборе.

Верхняя анимация показывает траекторию маятника в случае, если он был отклонён в крайнее положение и затем отпущен. Несколько иной характер траектории получится, если маятник приводится в движение коротким толчком из положение равновесия. Этому случаю соответствует нижняя анимация.
 

-

Партнёры: Снц соединители цилиндрические.

Rambler's Top100