История физики и техники (стр. 4 )

Совершенствование военной техники

Колесо

Изобретение мукомольной мельницы.

1.6 Характер науки средневековья

Хронология важнейших открытий и изобретений

Водяная и ветряная мельницы, компас, порох, очки, бумага, механические часы.

Наука на арабском средневековом Востоке.

1.7 Характер науки в эпоху Возрождения

Хронология важнейших открытий и изобретений

Развитие научных представлений в Европе в эпоху Возрождения

Книгопечатание

Термоскоп, микроскоп Галилея

 

Лекция 2.

Формирование и развитие классической физики

 

2.1 Научная революция ХVII в.

Социальные и экономические предпосылки научной революции XVIIв Значение работы Н. Коперника «Об обращениях небесных сфер» для развития естествознания.

Философия и естествознание (работы Дж. Бруно, Ф. Бекона, Р. Декарта), Характеристика, научной революции XVII в.

Кеплера по оптике и небесной механике.

Проблематика исследований по физике XVII в. (работы Б. Паскаля, X. Гюйгенса, Р. Бойля, Р. Гука).

И. Ньютон и его подход к исследованию физических явлений. Цели науки по Ньютону. Значение ньютоновской методологии для развития физики.

Первый телескоп- рефрактор

Часы Гюйгенса

Паровая машина Уатта.

 

Лекция 3.

Особенности исследований в области физики в ХVIII - XIX вв.

 

3.1 Проблематика физических исследований в ХVIII.

3.2 Становление новых областей физики (изучение электрических и тепловых явлений).

3.3 Лампа накаливания

3.4 Профессионализация науки. и развитие науки в России.

3.5 Изменение социального положения науки в XIX в.

3.6 Усиление связи физики с техникой.

3.7 Становление научных школ.

3.8 Образование физических лабораторий.

 

МОДУЛЬ 2.

Лекция 4.

Развитие отдельных областей физики

 

4.1 Механика.

Экспериментальные основы и постулаты механики Ньютона.

«Математические начала натуральной философии».

Развитие классической механики в трудах ученых ХVIII - XIX вв. Значение успехов механики для развития других областей физики.

 

4.2 Термодинамика и представления о строении вещества.

Развитие термометрии в XVII – XVIII в.

Исследование закономерностей тепловых явлений в XVIII в. (опыты Г. Рихмана. Дж. Блэка).

Борьба теории теплорода и кинетической теории тепла в конце XVIII - начале XIX в.

Опыты Румфорда.

Карно «Размышления о движущей силе огня». Установление закона сохранения энергии (работы Р. Майера, Дж. Джоуля, Г.Гельмгольца).

Формирование классической термодинамики.

Развитие теплотехники.

Становление статистической физики в трудах Дж. К. Максвелла, Л. Больцмана, Теория броуновского движения А. Эйнштейна и М. Смолуховского.

 

4.3 Оптика.

Возникновение физической оптики в XVII в.

Юнга и О. Френеля и победа. волновой теории света.

 

4.4 Электродинамика и кризис механицизма.

Открытие основных законов электромагнетизма: обоснование основного закона электростатики Ш. Кулоном, работы Л. Гальвани и А. Вольты, открытие Х. Эрстеда, эксперименты Г Ома исследования М. Фарадея Ампеpa.

Проблема дальнодействия и близкодействия.

Создание теории электромагнитного поля Дж. К. Максвеллом и ее экспериментальное обоснование (опыты Г. Герца, исследования давления света ).

Кризис механицизма.

Переход к электромагнитной картине мира.

 

Лекция 5.

 

Успехи физики и картина естествознания в ХIX в.

 

5.1 Связи физики с другими разделами естествознания.

5.2 Открытие периодического закона химических элементов и его значение для развития физики и химии.

5.3 Достижения физики и техники (на примере развития телевидения, электротехники).

5.4 Изобретение радио А.С Поповым.

Лекция 6.

 

Научная революция конца XIX - первой трети ХX в.

 

6.1 Состояние науки в конце XIX – начале XX в.

Экспериментальные открытия конца XIX в.: рентгеновские лучи, радиоактивность, электрон.

Исследования структуры атома.

Достижения спектроскопии.

Модель атома Дж. Дж. Томсона.

Опыты Резерфорда по рассеянию α – частиц.

Планетарная модель атома.

6.2 Развитие квантовых представлений и становление квантовой теории.

Проблема теплового излучения.

Взаимодействие излучения и вещества (исследование спектров, обнаружение фотоэффекта Г. Герцем и его исследование , изучение закономерностей люминесценции).

Планка.

Эйнштейна по квантовой теории излучения.

Открытие эффекта Комптона.

Эйнштейном и П. Дебаем квантовой теории теплоемкости твердых тел.

Теория атома Н. Бора, ее развитие и трудности. Принцип соответствия. Гейзенберга.

 

МОДУЛЬ 3.

Лекция 7.

Важнейшие направления и открытия современной науки

 

7.1 Физика атомного ядра и элементарных частиц.

Исследования школы Э. Резерфорда, Открытие нейтрона.

Изучение радиоактивных превращений.

Обнаружение спонтанного деления атомного ядра.

Создание атомного оружия и атомной энергетики.

Проблема управляемого термоядерного синтеза.

Развитие методов исследования элементарных частиц (создание ускорителей и детекторов заряженных частиц различных типов).

Открытие новых элементарных частиц и попытка их классификации.

 

7.2 Оптика и квантовая электроника.

Создание квантовых генераторов (, A.M. Прохоров, Ч. Таунс).

Развитие лазерной техники.

Возникновение новых методов спектроскопии.

Квантовая электроника и развитие техники.

Создание голографии.

 

7.3 Физика низких температур.

Развитие методов получения низких температур.

Открытие явлений сверхпроводимости и сверхтекучести и их теоретическое объяснение.

Проблема высокотемпературной сверхпроводимости.

 

7.4 Астрофизика.

Рождение всеволновой астрономии.

Открытие расширения Вселенной и обнаружение реликтового излучения.

Успехи космологии.

Устройство первого ИСЗ.

Космические исследования и достижения в изучении Солнечной системы.

 

 

Лекция 8.

Нобелевские лауреаты по физике. Проблемы современной физики.

 

8.1 История учреждения Нобелевских премий

Первые лауреаты Нобелевских премий

Физики-атомщики - лауреаты Нобелевских премий

Нобелевские премии, присужденные за достижения в области теоретической физики

Нобелевские премии в области физики низких температур

Нобелевские премии и научное приборостроение

8.2 Русские и советские физики - лауреаты Нобелевских премий

8.3 Фундаментальные проблемы современной науки

Развитие науки и изменение картины мира.

Квантово - релятивистские представления - основа современной картины мира.

Фундаментальные проблемы современной науки.

 

5. Образовательные технологии

 

На практических занятиях по дисциплине «История физики и техники» используются мультимедийные технологии (презентации Microsoft Power Point и т.д.). Всего аудиторных занятий, проводимых с использованием мультимедийных технологий – 17 часов. Доля интерактивных форм обучения от аудиторных занятий по дисциплине «История физики и техники» составляет 50 %.

 

6. Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины.

 

Самостоятельная работа (практика) студентов заключается в подготовке и защите рефератов.

 

ТЕМЫ РЕФЕРАТОВ:

 

Семинар 1.

 

“Машины Герона “

Литература: Храмов . Биографический справочник.-М: Наука, 1983. 400с

, От повозки до автомобиля. Алма-Ата,1990

 

“Философская школа Аристотеля “

Литература: М. 1978 Тахо- Аристотель.Жизнь и смысл.

М. 1971 Воронина эстетические категории Аристотеля.

 

“Античные суда “ volna-parus.ru/drevniesuda.html

 

Семинар 2.

 

“Изобретение огнестрельного оружия “

Литература: И тория военного искусства с древнейших времен до начала девятнадцатого столетия СПб: Лештуковская Паровая Скоропечатня , 1895. - 662 с.

 

“Великий инженер и живописец Леонардо да Винчи “

Литература: Леонардо: Художник. Изобретатель и ученый.-Нью Йорк. 1993

Эжен Мюнц: Леонардо да Винчи. Художник, мыслитель, ученый, Бертельсманн, 2010

 

“Опыт Торричелли “

Литература: Удивительная физика НЦ ЭНАС 2005

 

Семинар 3.

 

“Изобретение вакуумного насоса “

Литература: История физики. Ч. 2. М. -Л., 1937.

Столетов развития наших сведений о газах // Собр. соч. Т. 2. М. -Л., 1941

 

“Локомотив Стефенсона “

Литература:

Стефенсон (серия «Жизнь замечательных людей»). — Москва: Журнально-газетное объединение, 1937.

 

“Лейденская банка “

Литература: Мушенбрук Петр // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона: В 86 томах (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.

Питер ван Мушенбрук // . Физики: Биографический справочник. — М.: Наука, 1983. — С. 192.

 

Семинар 4.

 

“Жизнь и изобретения Александра Белла “

Литература: Белл Александр-Греем // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона: В 86 томах (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.