Розподіл максвелла за швидкостями для термоелектронів

Відповідно до основних положень молекулярне — кінетичної теорії газ складається із великого числа молекул (» 1015 частинок (см3)), які перебувають в безперервному хаотичному русі. Як показує теорія і відповідні експериментальні дослідження, розподіл молекул за швидкостями, не зважаючи на повну хаотичність їх руху і випадковий характер взаємодій, не є довільним. У стані рівноваги цей розподіл е […]

Найважливіші фізичні сталі

Нормальне прискорення падаючих тіл g0=9,81 м/с2 Стала тяжіння g=6,67×10-11 м3/кг×с2 Число Авогадро N=6.025×1023 1/моль Число Лошмідта n0=2,678×1026 1/м3 Універсальна газова стала R=8,317 Дж/моль×К Стала Больцмана k=l,38×10-23 Дж/К Об’єм 1 моля газу при нормальних умовах V0=0,0224 м3/моль Електрична стала системи СІ e0=8.85×10-12 Ф/м Магнітна стала системи СІ m0=4p×10-7 Гн/м Число Фарадея F=9,65×104 Кл/екв Заряд електрона е=1,60×10-19 […]

Фотоелектричні явища в напівпровідниках та характеристики напівпровідникового фотоелемента

Суттєва різниця електронного спектра металів і напівпровідників, що описана раніше, визначає специфіку поглинання світла напівпровідниками. Розглянемо власний напівпровідник з шириною забороненої зони Eg, енергетична діаграма якого показана на рис. 8-3 1. Рис. 8-3 1

Ентропія при нагріванні і плавленні свинцю

Стан термодинамічної системи може бути описаним, коли відомо будь-яку пару із трьох параметрів: об’єм V, абсолютна температура Т, тиск р. Крім цього його можна однозначно задати за допомогою внутрішньої енергії U. В багатьох випадках характеризують стан термодинамічної системи за допомогою поняття ентропії. З точки зору термодинаміки ентропія системи — функція її стану, яка визначається з […]

Дослідження критичних явищ в системі рідина — пара

На відміну від ідеального газу, стан якого описується рівнянням Менделєєва-Клапейрона, молекули реальних газів мають певні розміри (власний об’єм) і потенціальну енергію взаємодії. Тому рівняння Менделєєва-Клапейрона для реальних газів виявляється неточним і тільки в певному наближенні опису їх стан при досить високих температурах та малих тисках. В інших умовах нехтувати розмірами молекул та силами їх взаємодії […]

Визначення коефіцієнта теплопровідності металів

Метод визначення коефіцієнта теплопровідності металів, що застосовується в цій роботі, ґрунтується на вимірюванні кількості теплоти Q Дж/с, що проходить за одиницю часу через поперечний переріз S металевого (мідного) стержня. Як відомо, цей тепловий потік за законом Фур’є визначається за формулою Q=кSgradT, (1) де к — коефіцієнт теплопровідності; — градієнт температури, К/м. З формули (1) випливає, […]

Коефіцієнт в’язкості рідини методом стокса

Під час руху рідини між й шарами виникають сили внутрішнього тертя, які діють таким чином, щоб зрівняти швидкості всіх шарів. Виникнення цих сил пояснюється тим, що шари, які рухаються з різними швидкостями один відносно іншого, обмінюються молекулами. Молекули з більш швидкого шару передають молекулам більш повільного шару певну кількість руху, внаслідок чого вони починають рухатись […]

Коефіцієнт внутрішнього тертя та середньої довжини вільного пробігу молекул повітря

Для визначення коефіцієнта внутрішнього тертя h можна скористатись методом витікання рідини чи газу через капілярну трубку. Об’єм рідини чи газу, що протікає через трубку з круглим внутрішнім перерізом за час t, визначається за формулою Пуазейля: (1) де r — радіус капіляра; Dр — різниця тисків на кінцях капіляра; — довжина капіляра. З цього рівняння визначимо […]

Відношення теплоємностей газу методом клемана-дезорма

Стан газу може бути охарактеризований трьома величинами — параметрами стану, тиском р, об’ємом V, температурою Т. Рівнянням, що зв’язує ці величини, називається рівнянням стану газу. Рівнянням стану ідеального газу є рівняння Менделеєва-Клапейрона, яке для одного моля газу має вигляд: pV=RT (1) де R — молярна газова стала. Теплоємність газів залежить від умов нагрівання. З’ясуємо цю […]

Заряд електрона. Метод магнетрона

Більшість методів вимірювання питомого заряду електрона заснована на властивостях руху частинки в електричному і магнітному полях. Задовільні, порівняно з іншими методами, результати дає дослідження критичних випадків дії електричного і магнітного полів, які реалізуються в магнетроні. Суть цього методу полягає у тому, що двоелектродну електронну лампу, електроди якої є коаксіальними циліндрами, розміщують у середній частині соленоїда […]

Іонізуюче випромінювання. Фотоемульсійний метод

Доки частинка летить у вакуумі і ні з чим не взаємодіє, її неможливо спостерігати. Частинку. можна зареєструвати лише при взаємодії її з речовиною. Відомі різні види взаємодії частинки з речовиною. Заряджені частинки, проходячи через речовину, викликають іонізацію і збудження атомів середовища, що, в свою чергу, може проявитись у вигляді помітних ефектів: імпульсів струму, спалахів світла […]

Визначення лінійного коефіцієнта ослаблення і енергії гамма-квантів у свинці

Проходячи через речовину, g-кванти рухаються з швидкістю світла і або зовсім не взаємодіють з частинками речовини, або при взаємодії можуть віддавати повністю чи частково свою енергію. Механізм взаємодії g-випромінювання буде розглянуто нижче. У міру проходження пучка g-випромінювання через речовину число g-квантів в ньому поступово зменшується. Зменшується також інтенсивність цього випромінювання. Детальний аналіз показує, що інтенсивність […]

Визначення активності джерела b-випромінювання

Процес самовільного перетворення нестійких ізотопів одних хімічних елементів в ізотопи інших елементів з випромінюванням елементарних частинок або ядер легких хімічних елементів називається радіоактивністю. Явище радіоактивності обумовлене лише внутрішньою будовою ядра і не залежить від зовнішніх умов (тиск, температура, агрегатний стан та ін.). Всі спроби вплинути на хід радіоактивного розпаду не дали бажаних результатів. Радіоактивний розпад […]

Визначення втрат енергії a-частинок за довжиною вільного пробігу в повітрі

Явище a–розпаду було відкрите в результаті вивчення природної радіоактивності хімічних елементів. Такі елементи розміщені в кінці неперіодичної системи Д.І.Менделєєва. Всього нараховується біля 40 природних і більше 100 штучних a–випромінювачів. Рівняння a–розпаду мав вигляд: (1) де — материнське ядро; — дочірнє ядро; — a–частинка (ядро атома гелію); — енергія, яка звільняється при a-розпаді (кінетична енергія a–частинки). […]

Геоінформаційні системи. Термінологія

Автоматизована геоінформаційно-енергетична система (АГІЕС) (automated geoinformation-energy system ) – це автоматизована інформаційна система, що забезпечує збирання, зберігання, обробку, доступ, відображення та розповсюдження просторово-координованих даних та забезпечення електроенергією необхідних складових системи, а також функціонально підтримується програмним, апаратним, інформаційним, нормативно-правовим, кадровим і організаційним забезпеченням. Геоінформаційна система (geoinformation sysytem) – це автоматизована інформаційна система, яка забезпечує збирання, зберігання, […]

БІБЛІЙНИЙ ВИМІР БАЗИ ЗНАНЬ ЛЮДСТВА

На всіх етапах розвитку людської цивілізації поряд з намаганням підсилити технічними пристроями свою фізичну міць (промислова революція), людина, розробляючи і вдосконалюючи фізико-математичний апарат спершу формального опису, а потім і поповнення знань про природу, постійно шукала методи і засоби зміцнення свого інтелектуального самовираження. Це відбувалося по міру створення сучасної бази знань, її гармонійного взаємозв’язку із проблемами […]

Філософський аспект нанотоехнологій

Розвиток нанотехнологій ставить ряд дуже важливих питань. У першу чергу філософського характеру. Едуард Теллер, один із творців термоядерної бомби, зауважив: «Той, хто раніше опанує нанотехнологію, займе провідне місце в техносфері наступного сторіччя». Потрібно побоюватися такого ходу думок. Висловлення, безумовно, правильне, але нанотехнологія не повинна ставати предметом суперництва. Вона має настільки могутній потенціал, що потрібно вести […]

Сучасні нанотехнологічні розробки

Існуючі розробки не можна назвати нанороботами в повному змісті цього слова, але мікророботи є гідними макроскопічними моделями. У Массачусетському технологічному інституті зараз розробляється серія мікророботів під загальною назвою NanoWalkers («наноскороходи»). Деякі з них обладнані голками-пробниками сканувального тунельного мікроскопа для відображення і підштовхування атомів. Інші – щупами атомно-силового мікроскопа для роботи з непровідними матеріалами. Треті – […]

Сухі нанотехнології та мокрі нанотехнології

Нанотехнології, особливо наномедицина, розвиваються в двох принципово різних напрямках, умовно іменованих «сухою нанотехнологією» у механічній традиції і «мокрою нанотехнологією» у біологічній традиції. «Сухі нанотехнології» найчастіше відштовхуються від уже наявних технологій – начебто сканувальних мікроскопів, які здатні переміщати окремі атоми і молекули. Поки що, як правило, це виражається у формі своєрідних «нанографіті», тобто складанні з атомів […]

Нанороботи

Багато експертів схильні відраховувати історію мікротехнологій від знаменитої лекції Нобелівського лауреата Річарда Фейнмана, прочитаної ним у 1959 році перед Американським фізичним суспільством. Найбагатша фантазія Фейнмана і талант популяризатора дозволили йому обрисувати потенціал мікротехнологій у найяскравіших фарбах: у його лекції малюсінькі комп’ютери, системи збереження даних, електронні компоненти і навіть мікроскопічний інструментарій мініатюрних роботів. Але якщо пророцтва […]

Використання лазерного випромінювання при культивуванні галобактерій

В наш час розширюється спектр аеробних мікроорганізмів використовуваних у мікробіологічній промисловості для одержання біомаси клітин, а також синтезу білків, амінокислот, вітамінів і інших біологічно-активних речовин. Кількість і якість одержуваних продуктів метаболізму в достатньому ступені залежать від умов вирощування мікроорганізмів у ферментері. Особливе місце займають процеси культивування (ферментації) за участю аеробних світлочутливих мікроорганізмів. Основними керуючими впливами […]

Сутність нанотехнологій

Для поняття нанотехнологія, мабуть, не існує вичерпного означення, але за аналогією з існуючими нині мікротехнологіями випливає, що нанотехнології – це технології, що оперують величинами порядку нанометра. Тому перехід від “мікро” до “нано” – це якісний перехід від маніпуляції речовиною до маніпуляції окремими атомами [176]. Коли мова йде про розвиток нанотехнологій, маються на увазі три напрямки: […]

Новий метод діагностики на основі торсіонних полів

Відповідність параметрів біополя певній морфології тканин, органів і їхнього функціонального стану є основою створення нового методу діагностики. На відміну від існуючих методів діагностики на сучасному етапі медичної науки цей метод дозволить одночасно визначати: 1) структурні зміни в органах і тканинах; 2) функціональний стан органів і тканин; 3) ефективність і фізіологічність різних методів і засобів лікування; […]

Створення теорії біополя

А. Е. Акімов і Г. Н. Шипов при розгляді природи свідомості через специфічні прояви торсіонних полів – матеріальних об’єктів, які доходять висновку, що свідомість є сама по собі матеріальним об’єктом. А з фізичної точки зору є особливою формою польової (торсіонної) матерії. Багаторічне вивчення й застосування на практиці методів Східної медицини, аналіз літератури про торсіонні поля […]

Властивості торсіонних полів

Джерелом торсіонного поля є класичний спін. Найбільш важливі властивості торсіонних полів (випромінювань). 1. У торсіонних полях однойменні заряди притягаються, а різнойменні відштовхуються. 2. Торсіонне поле навколо спінового об’єкта має аксіальну симетрію. 3. Стаціонарний спіновий об’єкт створює стаціонарне торсіонне поле, динамічний спіновий об’єкт – хвильове торсіонне випромінювання. Всі тіла мають власні характеристичні торсіонні поля. 4. При […]

Історія виникнення торсіонних полів

Протягом останніх десятиліть в області теоретичної фізики багато праць присвячено створенню нової парадигми в природознавстві. Цьому сприяла поява нових експериментальних результатів, які не вдається пояснити в рамках загальноприйнятих наукових видань. Результатом цих досліджень стало створення сучасної фізичної парадигми на основі теорії фізичного вакууму (А. Е. Акімов, Г. І. Шипів).

Конструкції і пристрої отримання енергії

Конструкція перетворювача термальної енергії океану За своєю конструкцією система замкнутого циклу дуже проста. Насоси здійснюють циркуляцію робочої рідини (рідкий пропан, фреон або аміак) через складові частини електростанції – компресори, труби і т.п. Спочатку робоча рідина потрапляє в камеру кипіння. Тут, нагріваючись від теплої океанської води, вона перетворюється на газ. Газ спрямовується в турбогенератор, обертає його […]

Пеллети

Пеллети (паливні гранули) використовуються як паливопереробні відходи деревообробки. В чому їх краса? 1. Гранули виготовляються з відходів деревообробної промисло-вості: тріски, кори, тирси і т.д., тобто відразу відбувається утилізація. 2. За теплотворною здатністю деревні гранули порівнянні з вугіллям. 3. Обмежений запас традиційних видів палива. 4. Паливні гранули після спалювання практично не залишають золи і не забруднюють […]

Поняття енергії. Різновиди енергій.

В нашому індустріальному суспільстві від енергії залежить все. З її допомогою рухаються автомобілі, відлітають в космос ракети. З її допомогою можна підсмажити хліб, обігріти житло і привести в дію кондиціонери, освітити вулиці, вивести в море кораблі. Можуть сказати що енергією є нафта і природний газ. Проте це не так. Щоб звільнити укладену в них енергію, […]

Сучасні проблеми енергетики та перспективи розвитку різних джерел енергії на сучасному етапі

Сучасна електроенергетика має чимало проблем, вони зумовлені високою вартістю пального, негативним впливом на екологію тощо. Так, для прикладу, гідроенергетичні технології мають багато переваг, але є й значні недоліки. Напиклад, дощові сезони, низькі водні ресурси під час засухи можуть серйозно впливати на кількість виробленої енергії. Це може стати значною проблемою там, де гідроенергія складає значну частину […]

Фізичні основи організації квантових комп’ютерів

Отже, що ж це за таємна зброя така – КК? Дотепна ідея полягає у використовуванні для зберігання, передачі і обробки інформації істотно квантових властивостей речовини. В основному такі властивості проявляють об’єкти мікросвіту: елементарні частинки, атоми, молекули і невеликі згустки молекул, так звані кластери. (Хоча, звичайно, і в житті макросвіту квантова механіка виконує важливу роль. Зокрема, […]

Проблеми створення квантових комп’ютерів

Коли почався бум навколо квантових обчислень, фізики висловлювалися про це більше ніж скептично. Модель квантових обчислень не суперечить законам природи, але це ще не означає, що її можна реалізувати. Наприклад, можна пригадати створення атомної зброї і керований термоядерний процес. А якщо говорити про КК, треба відзначити одну дуже серйозну проблему. Річ у тому, що будь-яка […]

Задачі, які можна реалізувати на квантових обчисленнях

Відомо два приклади нетривіальних задач, в яких квантові обчислення (KО) дають радикальний виграш. Перший з них – задача розкладання цілих чисел на прості множники і, як наслідок, обчислення дискретного логарифма (ДЛ). Далі мова піде саме про ДЛ. Нехай у нас є поле обчислень за модулем простого числа. У ньому є первісні корені – такі обчислення, […]

Математичні основи функціонування квантових комп’ютерів

Класичний комп’ютер складається, грубо кажучи, із деякого числа бітів, з якими можна виконувати арифметичні операції. Основним елементом квантового комп’ютера (КК) є квантові біти, або кубіти (від Quantum Bit, qubit). Звичний біт – це класична система, у якої є тільки два можливі стани. Можна сказати, що простір станів біта – це множина з двох елементів, наприклад, […]

Типи квантових комп’ютерів

Строго кажучи, можна виділити два типи квантових комп’ютерів. І ті, і інші основані на квантових явищах, тільки різного порядку. Представниками першого типу є, наприклад, комп’ютери, в основі яких лежить квантування магнітного потоку на порушеннях надпровідності – Джозефсоновських переходах. На ефекті Джозефсона вже зараз роблять лінійні підсилювачі, аналого-цифрові перетворювачі, СКВІДи і корелятори. Відомий проект створення RISC-процесора […]

Передумови створення квантових ком’ютерів

Вже зараз існує безліч систем, в роботі яких квантові ефекти виконують істотну роль. Одним з найвідоміших прикладів є лазер: поле його випромінювання породжується квантово-механічними подіями – спонтанним і індукованим випромінюванням світла. Іншим важливим прикладом таких систем є сучасні мікросхеми – безперервне посилювання проектних норм приводить до того, що квантові ефекти починають виконувати в їх поведінці […]

Оптичний комп’ютер із замороженого світла

Учені Гарвардського Університету продемонстрували, як можна використовувати дуже охолоджені атоми для заморожування і керування світлом, а також для формування ядра (центрального процесора) оптичного комп’ютера. Ці атоми, відомі як конденсат Бозе-Эйнштейна, цілком можуть використовуватися для проведення “керованої зв’язаної обробки даних” за допомогою світла. У звичайному середовищі амплітуда і фаза світлового імпульсу, а отже й інформація, губиться. […]

Елементи оптичних комп’ютерів, вирощені за допомогою бактерій

Комплектуючі для оптичних комп’ютерів нового покоління можна створювати за допомогою мікробів. Дослідники університету Техасу провели перший успішний експеримент із вирощування напівпровідникових нанокристалів, зображених на рис. 5.4 таким способом. Бактерії можна використовувати для створення транзисторів і світлодіодів діаметром усього в кілька нанометрів. Такі світлодіоди знадобляться для випромінювання світла в ультрашвидких мікрочипах майбутнього. Оптичні чипи для обробки […]

Оптичний комп’ютер та оптичні процесори

XXI століття називають століттям оптичних технологій, грунтуючись на бурхливому розвитку в кінці XX століття таких напрямів, як волоконно-оптичний зв’язок, напівпровідникова оптоелектроніка, лазерна техніка. Особливо вражаючі досягнення волоконної оптики – вона практично революціонізувала системи телекомунікації, і зараз по волокну можлива передача інформації із швидкістю 40 Гб в секунду. Проте це може бути тільки початком широкого використання […]