bleat.ru → Болезни ЖКТ

Увлекательные опыты по физике. Опыты и эксперименты по физике (7 класс) на тему: Научная работа «Занимательные физические опыты из подручных материалов

Десятки и сотни тысяч физических экспериментов было поставлено за тысячелетнюю историю науки. Непросто отобрать несколько "самых-самых", чтобы рассказать о них. Каков должен быть критерий отбора?

Четыре года назад в газете "The New York Times" была опубликована статья Роберта Криза и Стони Бука. В ней рассказывалось о результатах опроса, проведенного среди физиков. Каждый опрошенный должен был назвать десять самых красивых за всю историю физических экспериментов. На наш взгляд, критерий красоты ничем не уступает другим критериям. Поэтому мы расскажем об экспериментах, вошедших в первую десятку по результатам опроса Криза и Бука.

1. Эксперимент Эратосфена Киренского

Схема эксперимента проста. В полдень, в день летнего солнцестояния, в городе Сиене (ныне Асуан) Солнце находилось в зените и предметы не отбрасывали тени. В тот же день и в то же время в городе Александрии, находившемся в 800 километрах от Сиена, Солнце отклонялось от зенита примерно на 7°. Это составляет примерно 1/50 полного круга (360°), откуда получается, что окружность Земли равна 40 000 километров, а радиус 6300 километров.

Почти невероятным представляется то, что измеренный столь простым методом радиус Земли оказался всего на 5% меньше значения, полученного самыми точными современными методами.

2. Эксперимент Галилео Галилея

Попробуйте одновременно выпустить из рук легкую зубочистку и тяжелый камень. Камень быстрее коснется земли. Подобные наблюдения привели Аристотеля к выводу о фундаментальном свойстве силы, с которой Земля притягивает другие тела. В действительности на скорость падения влияет не только сила притяжения, но и сила сопротивления воздуха. Соотношение этих сил для легких предметов и для тяжелых различно, что и приводит к наблюдаемому эффекту. Итальянец Галилео Галилей усомнился в правильности выводов Аристотеля и нашел способ их проверить. Для этого он сбрасывал с Пизанской башни в один и тот же момент пушечное ядро и значительно более легкую мушкетную пулю. Оба тела имели примерно одинаковую обтекаемую форму, поэтому и для ядра, и для пули силы сопротивления воздуха были пренебрежимо малы по сравнению с силами притяжения.

Галилей выяснил, что оба предмета достигают земли в один и тот же момент, то есть скорость их падения одинакова. Результаты, полученные Галилеем. - следствие закона всемирного тяготения и закона, в соответствии с которым ускорение, испытываемое телом, прямо пропорционально силе, действующей на него, и обратно пропорционально массе.

3. Другой эксперимент Галилео Галилея

Галилей замерял расстояние, которое шары, катящиеся по наклонной доске, преодолевали за равные промежутки времени, измеренный автором опыта по водяным часам. Ученый выяснил, что если время увеличить в два раза, то шары прокатятся в четыре раза дальше. Эта квадратичная зависимость означала, что шары под действием силы тяжести движутся ускоренно, что противоречило принимаемому на веру в течение 2000 лет утверждению Аристотеля о том, что тела, на которые действует сила, движутся с постоянной скоростью, тогда как если сила не приложена к телу, то оно покоится.

Результаты этого эксперимента Галилея, как и результаты его эксперимента с Пизанской башней, в дальнейшем послужили основой для формулирования законов классической механики.

4. Эксперимент Генри Кавендиша

После того как Исаак Ньютон сформулировал закон всемирного тяготения: сила притяжения между двумя телами с массами Мит, удаленных друг от друга на расстояние r, равна F=G(mM/r2), оставалось определить значение гравитационной постоянной G. Для этого нужно было измерить силу притяжения между двумя телами с известными массами. Сделать это не так просто, потому что сила притяжения очень мала.

Мы ощущаем силу притяжения Земли. Но почувствовать притяжение даже очень большой оказавшейся поблизости горы невозможно, поскольку оно очень слабо. Нужен был очень тонкий и чувствительный метод. Его придумал и применил в 1798 году соотечественник Ньютона Генри Кавендиш. Он использовал крутильные весы - коромысло с двумя шариками, подвешенное на очень тонком шнурке. Кавендиш измерял смещение коромысла (поворот) при приближении к шарикам весов других шаров большей массы.

Для увеличения чувствительности смещение определялось по световым зайчикам, отраженным от зеркал, закрепленных на шарах коромысла. В результате этого эксперимента Кавендишу удалось довольно точно определить значение гравитационной константы и впервые вычислить массу Земли.

5. Эксперимент Жана Бернара Фуко

Французский физик Жан Бернар Леон Фуко в 1851 году экспериментально доказал вращение Земли вокруг своей оси с помощью 67-метрового маятника, подвешенного к вершине купола парижского Пантеона. Плоскость качания маятника сохраняет неизменное положение по отношению к звездам. Наблюдатель же, находящийся на Земле и вращающийся вместе с ней, видит, что плоскость вращения медленно поворачивается в сторону, противоположную направлению вращения Земли.

6. Эксперимент Исаака Ньютона

На экране Ньютон наблюдал "радугу": белый солнечный луч, пройдя через призму, превратился в несколько цветных лучей - от фиолетового до красного. Это явление называется дисперсией света. Сэр Исаак был не первым, наблюдавшим это явление. Уже в начале нашей эры было известно, что большие монокристаллы природного происхождения обладают свойством разлагать свет на цвета. Первые исследования дисперсии света в опытах со стеклянной треугольной призмой еще до Ньютона выполнили англичанин Хариот и чешский естествоиспытатель Марци.

Однако до Ньютона подобные наблюдения не подвергались серьезному анализу, а делавшиеся на их основе выводы не перепроверялись дополнительными экспериментами. И Хариот, и Марци оставались последователями Аристотеля, который утверждал, что различие в цвете определяется различием в количестве темноты, "примешиваемой" к белому свету. Фиолетовый цвет, по Аристотелю, возникает при наибольшем добавлении темноты к свету, а красный - при наименьшем. Ньютон же проделал допол¬нительные опыты со скрещенными призмами, когда свет, пропущенный через одну призму, проходит затем через другую. На основании совокупности проделанных опытов он сделал вывод о том, что "никакого цвета не возникает из белизны и черноты, смешанных вместе, кроме промежуточных темных; количество света не меняет вида цвета". Он показал, что белый свет нужно рассматривать как составной. Основными же являются цвета от фиолетового до красного. Этот эксперимент Ньютона служит замечательным примером того, как разные люди, наблюдая одно и то же явление, интерпретируют его по-разному и только те, кто подвергает сомнению свою интерпретацию и ставит дополнительные опыты, приходят к правильным выводам.

7. Эксперимент Томаса Юнга

До начала XIX века преобладали представления о корпускулярной природе света. Свет считали состоящим из отдельных частиц - корпускул. Хотя явления дифракции и интерференции света наблюдал еще Ньютон ("кольца Ньютона"), общепринятая точка зрения оставалась корпускулярной. Рассматривая волны на поверхности воды от двух брошенных камней, можно заметить, как, накладываясь друг на друга, волны могут интерферировать, то есть взаимогасить либо взаимоусиливать друг друга. Основываясь на этом, английский физик и врач Томас Юнг проделал в 1801 году опыты с лучом света, который проходил через два отверстия в непрозрачном экране, образуя, таким образом, два независимых источника света, аналогичных двум брошенным в воду камням. В результате он наблюдал интерференционную картину, состоящую из чередующихся темных и белых полос, которая не могла бы образоваться, если бы свет состоял из корпускул. Темные полосы соответствовали зонам, где световые волны от двух щелей гасят друг друга. Светлые полосы возникали там, где световые волны взаимоусиливались. Таким образом была доказана волновая природа света.

8. Эксперимент Клауса Йонссона

Немецкий физик Клаус Йонссон провел в 1961 году эксперимент, подобный эксперименту Томаса Юнга по интерференции света. Разница состояла в том, что вместо лучей света Йонссон использовал пучки электронов. Он получил интерференционную картину, аналогичную той, что Юнг наблюдал для световых волн. Это подтвердило правильность положений квантовой механики о смешанной корпускулярно-волновой природе элементарных частиц.

9. Эксперимент Роберта Милликена

В 1895 году К.Рентген во время экспериментов с разрядной трубкой обнаружил, что ее анод под действием летящих из катода лучей способен излучать свои, Х-лучи, или лучи Рентгена. В том же году французский физик Ж.Перрен экспериментально доказал, что катодные лучи - это поток отрицательно заряженных частиц. Но, несмотря на колоссальный экспериментальный материал, электрон оставался гипотетической частицей, поскольку не было ни одного опыта, в котором участвовали бы отдельные электроны. Американский физик Роберт Милликен разработал метод, ставший классическим примером изящного физического эксперимента.

Милликену удалось изолировать в пространстве несколько заряженных капелек воды между пластинами конденсатора. Освещая рентгеновскими лучами, можно было слегка ионизировать воздух между пластинами и изменять заряд капель. При включенном поле между пластинами капелька медленно двигалась вверх под действием электрического притяжения. При выключенном поле она опускалась под действием гравитации. Включая и выключая поле, можно было изучать каждую из взвешенных между пластинами капелек в течение 45 секунд, после чего они испарялись. К 1909 году удалось определить, что заряд любой капельки всегда был целым кратным фундаментальной величине е (заряд электрона). Это было убедительным доказательством того, что электроны представляли собой частицы с одинаковыми зарядом и массой. Заменив капельки воды капельками масла, Милликен получил возможность увеличить продолжительность наблюдений до 4,5 часа и в 1913 году, исключив один за другим возможные источники погрешностей, опубликовал первое измеренное значение заряда электрона: е = (4,774 ± 0,009)х10-10 электростатических единиц.

10. Эксперимент Эрнста Резерфорда

Большинство физиков приняли модель Дж.Дж.Томсона: атом как равномерно заряженный положительный шар диаметром примерно 10-8см с плавающими внутри отрицательными электронами. В 1909 году Эрнст Резерфорд (ему помогали Ганс Гейгер и Эрнст Марсден) поставил эксперимент, чтобы понять действительную структуру атома. В этом эксперименте тяжелые положительно заряженные а-частицы, движущиеся со скоростью 20 км/с, проходили через тонкую золотую фольгу и рассеивались на атомах золота, отклоняясь от первоначального направления движения. Чтобы определить степень отклонения, Гейгер и Марсден должны были с помощью микроскопа наблюдать вспышки на пластине сцинтиллятора, возникавшие там, где в пластину попадала а-частица. За два года было сосчитано около миллиона вспышек и доказано, что примерно одна частица на 8000 в результате рассеяния изменяет направление движения более чем на 90° (то есть поворачивает назад). Такого никак не могло происходить в "рыхлом" атоме Томсона. Результаты однозначно свидетельствовали в пользу так называемой планетарной модели атома - массивное крохотное ядро размерами примерно 10-13 см и электроны, вращающиеся вокруг этого ядра на расстоянии около 10-8 см.

Можно применять на уроках физики на этапах постановки цели и задач урока, создании проблемных ситуаций при изучении новой темы, применении новых знаний при закреплении. Презентацию «Занимательные опыты» можно использовать учащимися для подготовки опытов в домашних условиях, при проведении внеклассных мероприятия по физике.

Скачать:

Предварительный просмотр:

Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com

Подписи к слайдам:

Предварительный просмотр:

Муниципальное Бюджетное Общеобразовательное Учреждение

"Гимназия № 7 имени Героя России С. В. Василева"

Научная работа

«Занимательные физические опыты

из подручных материалов»

Выполнил: ученик 7а класса

Корзанов Андрей

Учитель: Балесная Елена Владимировна

г. Брянск 2015 год

Введение «Актуальность темы» ……………………………3
Основная часть ………………………………………………...4

Организация исследовательской работы………………...4
Опыты по теме «Атмосферное давление»……………….6
Опыты по теме «Теплота»…………………………………7
Опыты по теме «Электричество и магнетизм»…………...7
Опыты по теме «Свет и звук»……………………………...8

Заключение ……………………………………………………...10
Список изученной литературы ……………………………….12

ВВЕДЕНИЕ.

Физика – это не только научные книги и сложные законы, не только огромные лаборатории. Физика – это еще интересные эксперименты и занимательные опыты. Физика – это фокусы, показанные в кругу друзей, это смешные истории и забавные игрушки-самоделки.

Самое главное, для физических опытов можно использовать любой подручный материал.

Физические опыты можно делать с шарами, стаканами, шприцами, карандашами, соломинками, монетами, иголками и т.д.

Опыты повышают интерес к изучению физики, развивают мышление, учат применять теоретические знания для объяснения различных физических явлений, происходящих в окружающем мире.

При проведении опытов приходится не только составлять план его осуществления, но и определять способы получения некоторых данных, самостоятельно собирать установки и даже конструировать нужные приборы для воспроизведения того или иного явления.

Но, к сожалению, из-за перегруженности учебного материала на уроках физики занимательным опытам уделяется недостаточное внимание, большое внимание уделяется теории и решению задач.

Поэтому было решено провести исследовательскую работу по теме «Занимательные опыты по физике из подручных материалов».

Цели исследовательской работы следующие:

Освоить методики физических исследований, овладеть навыками правильного наблюдения и техникой физического эксперимента.
Организация самостоятельной работы с различной литературой и другими источниками информации, сбор, анализ и обобщение материала по теме исследовательской работы.
Научить учащихся применять научные знания для объяснения физических явлений.
Привить любовь учащимся школы к физике, концентрация их внимания на понимании законов природы, а не на механическом их запоминании.
Пополнение кабинета физики самодельными приборами, изготовленными из подручных материалов.

При выборе темы исследования мы исходили из следующих принципов:

Субъективность – выбранная тема соответствует нашим интересам.
Объективность – выбранная нами тема актуальна и важна в научном и практическом отношении.
Посильность – задачи и цели, поставленные нами в работе, реальны и выполнимы.

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ.

Исследовательская работа проводилась по следующей схеме:

Постановка проблемы.
Изучение информации из разных источников по данной проблеме.
Выбор методов исследования и практическое овладение ими.
Сбор собственного материала – комплектование подручных материалов, проведение опытов.
Анализ и обобщение.
Формулировка выводов.

В ходе исследовательской работы применялись следующие физические методики исследований :

I. Физический опыт

Проведение опыта состояло из следующих этапов:

Уяснение условий опыта.

Этот этап предусматривает знакомство с условиями проведения эксперимента, определение перечня необходимых подручных приборов и материалов и безопасных условий при проведении опыта.

Составление последовательности действий.

На этом этапе намечался порядок проведения опыта, в случае необходимости добавлялись новые материалы.

Проведение опыта.

II. Наблюдение

При наблюдении за явлениями, происходящими в опыте, мы обращали особое внимание на изменение физических характеристик (давления, объема, площади, температуры, направления распространения света и т.д.), при этом мы получали возможность обнаруживать закономерные связи между различными физическими величинами.

III. Моделирование.

Моделирование является основой любого физического исследования. При проведении опытов мы моделировали изотермическое сжатие воздуха, распространение света в различных средах, отражение и поглощение электромагнитных волн, электризацию тел при трении.

Всего нами моделировано, проведено и научно объяснено 24 занимательных физических опытов.

По итогам научно-исследовательской работы можно сделать следующие выводы:

В различных источниках информации можно найти и самим придумать много занимательных физических опытов, выполняемых с помощью подручного оборудования.
Занимательные опыты и самодельные физические приборы увеличивают спектр демонстраций физических явлений.
Занимательные опыты позволяют проверить законы физики и теоретические гипотезы, имеющие принципиальное значение для науки.

ТЕМА «АТМОСФЕРНОЕ ДАВЛЕНИЕ»

Опыт №1. «Шарик не сдувается»

Материалы: Трехлитровая стеклянная банка с крышкой, соломинка для коктейля, резиновый шар, нитка, пластилин, гвоздик.

Последовательность действий

С помощью гвоздика сделай в крышке банки 2 отверстия – одно центральное, другое на небольшом расстоянии от центрального. Через центральное отверстие пропусти соломинку и заделай отверстие пластилином. К концу соломинки с помощью нитки привяжи резиновый шар, закрой крышкой стеклянную банку, при этом конец соломинки с шаром должен быть внутри банки. Для устранения перемещения воздуха место контакта крышки и банки заделай пластилином. Надуй резиновый шарик через соломинку, шарик сдувается. А теперь надуй шарик и закрой второе отверстие в крышке пластилином, шарик сначала сдувается, а потом перестает сдуваться. Почему?

Научное объяснение

В первом случае при открытом отверстии давление внутри банки равно давлению воздуха внутри шара, поэтому под действием силы упругости растянутой резины шарик сдувается. Во втором случае при закрытом отверстие воздух не выходит из банки, по мере сдувания шарика объем воздуха увеличивается, давление воздуха уменьшается и становится меньше давления воздуха внутри шара, сдувание шарика прекращается.

По данной теме проведены следующие опыты:

Опыт №2. «Равновесие давления».

Опыт №3. «Воздух брыкается»

Опыт №4. «Приклеенный стакан»

Опыт №5. «Подвижный банан»

ТЕМА «ТЕПЛОТА»

Опыт №1. «Мыльный пузырь»

Материалы: Маленький флакон из-под лекарства с пробкой, чистый стержень от шариковой ручки или соломинка от коктейля, стакан с горячей водой, пипетка, мыльная вода, пластилин.

Последовательность действий

В пробке флакона из-под лекарства проделай тонкое отверстие и вставь в него чистый стержень шариковой ручки или соломинку. Место, где стержень вошел в пробку, облепи пластилином. Пипеткой наполни стержень мыльной водой, опусти флакон в стакан с горячей водой. С наружного конца стержня начнут подниматься мыльные пузырьки. Почему?

Научное объяснение

При нагревании флакончика в стакане с горячей водой, воздух внутри флакона нагревается, его объем увеличивается, при этом надуваются мыльные пузыри.

По теме «Теплота» проведены следующие опыты:

Опыт №2. «Несгораемый платок»

Опыт №3. «Лед не плавится»

ТЕМА «ЭЛЕКТРИЧЕСТВО И МАГНЕТИЗМ»

Опыт №1. «Измеритель тока – мультиметр»

Материалы: 10 метров изолированного медного провода 24 калибра (диаметр 0,5мм, сечение 0,2 мм 2 ), машинка для зачистки проводов, широкая липкая лента, швейная игла, нитка, сильный стержневой магнит, банка из-под сока, гальванический элемент «D».

Последовательность действий

Зачисти провод с обоих концов от изоляции. Намотай провод вокруг банки плотными витками, оставив свободными концы провода на 30 см. Сними получившуюся катушку с банки. Чтобы катушка не разваливалась, в нескольких местах обмотай ее липкой лентой. Прикрепи катушку вертикально к столу с помощью большого куска липкой ленты. Намагнить швейную иголку, проведя ей по магниту, по крайней мере, четыре раза в одном направлении. Обвяжи иголку ниткой посередине так, чтобы иголка висела в равновесии. Свободный конец нитки прилепи внутрь катушки. Намагниченная игла должна спокойно висеть внутри катушки. Присоедини свободные концы провода к положительной и отрицательной клеммам гальванического элемента. Что произошло? А теперь поменяй полярность. Что произошло?

Научное объяснение

Вокруг катушки с током возникает магнитное поле, вокруг намагниченной иголки, также возникает магнитное поле. Магнитное поле катушки с током действует на намагниченную иголку и поворачивает ее. Если поменять полярность, то направление тока меняется на противоположное, иголка поворачивается в противоположную сторону.

Кроме того, по данной теме проведены следующие опыты:

Опыт №2. «Статический клей».

Опыт №3. «Фруктовая батарейка»

Опыт №4. «Антигравитационные диски»

ТЕМА «СВЕТ И ЗВУК»

Опыт №1. «Мыльный спектр»

Материалы: Мыльный раствор, ершик для чистки курительной трубки (или кусок толстой проволоки), глубокая тарелка, карманный фонарик, липкая лента, лист белой бумаги.

Последовательность действий

Согни ершик для трубки (или кусок толстой проволоки) так, чтобы он образовал петлю. Не забудь сделать небольшую ручку, чтобы удобнее было держать. Налей мыльный раствор в тарелку. Погрузи петлю в мыльный раствор и дай ей как следует пропитаться мыльным раствором. Через несколько минут аккуратно вынь ее. Что ты видишь? Видны ли цвета? Прикрепи лист белой бумаги к стене с помощью липкой ленты. Выключи свет в комнате. Включи фонарь и направь его луч на петлю с мыльной пеной. Расположи фонарь так, чтобы петля отбрасывала тень на бумагу. Опиши полнившуюся тень.

Научное объяснение

Белый свет является сложным светом, он состоит из 7 цветов – красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий, фиолетовый. Это явление называется интерференцией света. При прохождении через мыльную пленку, белый свет распадается на отдельные цвета, различные световые волны на экране образуют радужную картину, которая называется сплошным спектром.

По теме «Свет и звук» были проведены и описаны следующие опыты:

Опыт №2. «На краю пропасти».

Опыт №3. «Шутки ради»

Опыт №4. «Пульт дистационного управления»

Опыт №5. «Копировальное устройство»

Опыт №6. «Появление из ниоткуда»

Опыт №7. «Цветная юла»

Опыт №8. «Прыгающие зерна»

Опыт №9. «Наглядный звук»

Опыт №10. «Выдуваем звук»

Опыт №11. «Переговорное устройство»

Опыт №12. «Кукарекающий стакан»

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Анализируя результаты занимательных опытов, мы убедились, что школьные знания вполне применимы для решения практических вопросов.

С помощью опытов, наблюдений и измерений были исследованы зависимости между различными физическими величинами

Объемом и давлением газов

Давлением и температурой газов

Числом витков и величиной магнитного поля вокруг катушки с током

Силой тяжести и силой атмосферного давления

Направлением распространения света и свойствами прозрачной среды.

Все явления, наблюдаемые при проведении занимательных опытов, имеют научное объяснение, для этого мы использовали фундаментальные законы физики и свойства окружающей нас материи – II закон Ньютона, закон сохранения энергии, закон прямолинейности распространения света, отражение, преломление, дисперсия и интерференция света, отражение и поглощение электромагнитных волн.

В соответствии с поставленной задачей все опыты проведены с использованием только дешевых, малогабаритных подручных материалов, при их проведении изготовлено 8 самодельных приборов, в том числе магнитная стрелка, копировальное устройство, фруктовая батарейка, измеритель тока – мультиметр, переговорное устройство, опыты безопасные, наглядные, простые по конструкции.

СПИСОК ИЗУЧЕННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

* - Поля обязательные к заполнению.

Вы любите физику? Вы любите экспериментировать ? Мир физики ждет вас!
Что может быть интереснее опытов по физике? И, конечно, чем проще , тем лучше!
Эти увлекательные опыты помогут вам увидеть необыкновенные явления света и звука, электричества и магнетизма Все необходимые для опытов легко найти дома, а сами опыты просты и безопасны.
Глаза горят, руки чешутся!
Вперед, исследователи!

Роберт Вуд - гений экспериментов..........
- Вверх или вниз? Вращающаяся цепочка. Соляные пальцы.......... - Луна и дифракция. Какого цвета туман? Кольца Ньютона.......... - Волчок перед телевизором. Волшебный пропеллер. Пинг-понг в ванне.......... - Сферический аквариум - линза. Искусственный мираж. Мыльные очки.......... - Вечный соляной фонтан. Фонтан в пробирке. Вертящаяся спираль.......... - Конденсация в банке. Где водяной пар? Водяной двигатель.......... - Выскакивающее яйцо. Перевернутый стакан. Вихрь в чашке. Тяжелая газета..........
- Игрушка ИО-ИО. Соляной маятник. Бумажные танцоры. Электрический танец..........
- Тайна мороженого. Какая вода замерзнет быстрее? Мороз, а лёд плавится! .......... - Сделаем радугу. Зеркало, которое не путает. Микроскоп из капли воды..........
- Снег скрипит. Что будет с сосульками? Снежные цветы.......... - Взаимодействие тонущих предметов. Шар - недотрога..........
- Кто быстрее? Реактивный воздушный шар. Воздушная карусель.......... - Пузыри из воронки. Зелёный ёжик. Не раскупоривая бутылки.......... - Свечной мотор. Кочка или ямка? Движущаяся ракета. Расходящиеся кольца..........
- Разноцветные шарики. Морской житель. Балансирующее яйцо..........
- Электромотор за 10 секунд. Граммофон..........
- Кипятим, охлаждая.......... - Вальсирующие куклы. Пламя на бумаге. Перо Робинзона..........
- Опыт фарадея. Сегнерово колесо. Щипцы для орехов.......... - Плясун в зеркале. Посеребренное яйцо. Фокус со спичками.......... - Опыт Эрстеда. Американские горки. Не урони! ..........

Вес тела. Невесомость.
Опыты с невесомостью. Невесомая вода. Как уменьшить свой вес..........

Сила упругости
- Прыгающий кузнечик. Прыгающее кольцо. Упругие монеты..........
Трение
- Катушка-ползушка..........
- Утонувший наперсток. Послушный шарик. Измеряем трение. Забавная обезьянка. Вихревые кольца..........
- Качение и скольжение. Трение покоя. Акробат идет колесом. Тормоз в яйце..........
Инерция и инертность
- Достань монету. Опыты с кирпичами. Опыт со шкафом. Опыт со спичками. Инертность монеты. Опыт с молотком. Цирковой опыт с банкой. Опыт с шариком..........
- Опыты с шашками. Опыт с домино. Опыт с яйцом. Шарик в стакане. Загадочный каток..........
- Опыты с монетами. Гидравлический удар. Перехитрить инерцию..........
- Опыт с коробками. Опыт с шашками. Опыт с монетой. Катапульта. Инерция яблока..........
- Опыты с инерцией вращения. Опыт с шариком..........

Механика. Законы механики
- Первый закон Ньютона. Третий закон Ньютона. Действие и противодействие. Закон сохранения импульса. Количество движения..........

Реактивное движение
- Реактивный душ. Опыты с реактивными вертушками: воздушная вертушка, реактивный воздушный шарик, эфирная вертушка, Сегнерово колесо..........
- Ракета из воздушного шарика. Многоступенчатая ракета. Импульсный корабль. Реактивный катер..........

Свободное падение
- Что быстрее..........

Движение по окружности
- Центробежная сила. Легче на поворотах. Опыт с колечком..........

Вращение
- Гироскопические игрушки. Волчок Кларка. Волчок Грейга. Летающий волчок Лопатина. Гироскопическая машинка..........
- Гироскопы и волчки. Опыты с гироскопом. Опыт с волчком. Опыт с колесом. Опыт с монетой. Катание на велосипеде без рук. Опыт с бумерангом..........
- Опыты с осями-невидимками. Опыт со скрепками. Вращение спичечного коробка. Слалом на бумаге..........
- Вращение изменяет форму. Крутое или сырое. Танцующее яйцо. Как поставить спичку..........
- Когда вода не выливается. Немножко цирка. Опыт с монетой и шариком. Когда вода выливается. Зонтик и сепаратор..........

Статика. Равновесие. Центр тяжести
- Ваньки-встаньки. Загадочная матрешка..........
- Центр тяжести. Равновесие. Высота центра тяжести и механическая устойчивость. Площадь основания и равновесие. Послушное и непослушное яйцо..........
- Центр тяжести человека. Равновесие вилок. Веселые качели. Прилежный пильщик. Воробей на ветке..........
- Центр тяжести. Соревнование карандашей. Опыт с неустойчивым равновесием. Равновесие человека. Устойчивый карандаш. Нож наверху. Опыт с поварешкой. Опыт с кастрюльной крышкой..........

Строение вещества
- Модель жидкости. Из каких газов состоит воздух. Наибольшая плотность воды. Башня плотности. Четыре этажа..........
- Пластичность льда. Вылезший орех. Свойства неньютоновсой жидкости. Выращивание кристаллов. Свойства воды и яичная скорлупа..........

Тепловое расширение
- Расширение твердого тела. Притертые пробки. Удлинение иголки. Тепловые весы. Разъединение стаканов. Ржавый винт. Доска вдребезги. Расширение шарика. Расширение монеты..........
- Расширение газа и жидкости. Нагревание воздуха. Звучащая монета. Водопроводная труба и грибы. Нагревание воды. Нагревание снега. Сухим из воды. Стакан ползет..........

Поверхностное натяжение жидкости. Смачивание
- Опыт Плато. Опыт Дарлинга. Смачивание и несмачивание. Плавающая бритва..........
- Притяжение пробок. Прилипание к воде. Миниатюрный опыт Плато. Мыльные пузыри..........
- Живая рыбка. Опыт со скрепкой. Опыты с моющими средствами. Цветные потоки. Вращающаяся спираль..........

Капиллярные явления
- Опыт с промакашкой. Опыт с пипетками. Опыт со спичками. Капиллярный насос..........

Мыльные пузыри
- Водородные мыльные пузыри. Подготовка по-научному. Пузырь в банке. Цветные кольца. Два в одном..........

Энергия
- Превращение энергии. Согнутая полоска и шарик. Щипцы и сахар. Фотоэкспонометр и фотоэффект..........
- Перевод механической энергии в тепловую. Опыт с пропеллером. Богатырь в наперстке..........

Теплопроводность
- Опыт с железным гвоздем. Опыт с деревом. Опыт со стеклом. Опыт с ложками. Опыт с монетой. Теплопроводность пористых тел. Теплопроводность газа..........

Теплота
- Что холоднее. Нагревание без огня. Поглощение теплоты. Излучение теплоты. Охлаждение испарением. Опыт с погашенной свечой. Опыты с наружной частью пламени..........

Излучение. Передача энергии
- Передача энергии излучением. Опыты с солнечной энергией..........

Конвекция
- Вес - регулировщик теплоты. Опыт со стеарином. Создание тяги. Опыт с весами. Опыт с вертушкой. Вертушка на булавке..........

Агрегатные состояния.
- Опыты с мыльными пузырями на морозе. Кристаллизация
- Иней на термометре. Испарение на утюге. Регулируем процесс кипения. Мгновенная кристаллизация. выращивание кристаллов. Делаем лед. Разрезание льда. Дождик на кухне..........
- Вода замораживает воду. Отливки изо льда. Создаем тучу. Делаем облако. Кипятим снег. Наживка для льда. Как получить горячий лед..........
- Выращивание кристаллов. Соляные кристаллы. Золотистые кристаллы. Крупные и мелкие. Опыт Пелиго. Опыт-фокус. Металлические кристаллы..........
- Выращивание кристаллов. Медные кристаллы. Сказочные бусы. Галитовые узоры. Домашний иней..........
- Бумажная кастрюля. Опыт с сухим льдом. Опыт с носками..........

Газовые законы
- Опыт на закон Бойля-Мариотта. Опыт на закон Шарля. Проверяем уравнение Клайперона. Проверяем закон Гей-Люсака. Фокус с шариком. Еще раз о законе Бойля-Мариотта..........

Двигатели
- Паровой двигатель. Опыт Клода и Бушеро..........
- Водяная турбина. Паровая турбина. Ветряной двигатель. Водяное колесо. Гидротурбина. Ветряки-игрушки..........

Давление
- Давление твердого тела. Пробивание монеты иглой. Прорезание льда..........
- Сифон - ваза Тантала..........
- Фонтаны. Самый простой фонтан. Три фонтана. Фонтан в бутылке. Фонтан на столе..........
- Атмосферное давление. Опыт с бутылкой. Яйцо в графине. Прилипание банки. Опыт со стаканами. Опыт с бидоном. Опыты с вантузом. Сплющивание банки. Опыт с пробирками..........
- Вакуум-насос из промокашки. Давление воздуха. Вместо магдебургских полушарий. Стакан-водолазный колокол. Картезианский водолаз. Наказанное любопытство..........
- Опыты с монетами. Опыт с яйцом. Опыт с газетой. Присоска из школьной резинки. Как опорожнить стакан..........
- Насосы. Пульверизатор..........
- Опыты со стаканами. Таинственное свойство редиски. Опыт с бутылкой..........
- Непослушная пробка. Что такое пневматика. Опыт с нагретым стаканом. Как поднять рюмку ладонью..........
- Холодный кипяток. Сколько весит вода в рюмке. Определяем объем легких. Упорная воронка. Как проткнуть шарик, чтобы он не лопнул..........
- Гигрометр. Гигроскоп. Барометр из шишки.......... - Барометр. Барометр-анероид - сделай сам. Барометр из шарика. Простейший барометр.......... - Барометр из лампочки.......... - Воздушный барометр. Водный барометр. Гигрометр..........

Сообщающиеся сосуды
- Опыт с картиной..........

Закон Архимеда. Выталкивающая сила. Плавание тел
- Три шарика. Простейшая подводная лодка. Опыт с виноградинкой. Плавает ли железо..........
- Осадка корабля. Плавает ли яйцо. Пробка в бутылке. Водяной подсвечник. Тонет или плавает. Специально для тонущих. Опыт со спичками. Удивительное яйцо. Тонет ли тарелка. Загадка весов..........
- Поплавок в бутылке. Послушная рыбка. Пипетка в бутылке - картезианский водолаз..........
- Уровень океана. Лодка на грунте. Утонет ли рыба. Весы из палки..........
- Закон Архимеда. Живая игрушечная рыбка. Уровень из бутылки..........

Закон Бернулли
- Опыт с воронкой. Опыт со струей воды. Опыт с шариком. Опыт с весами. Скатывающиеся цилиндры. упрямые листки..........
- Гнущийся лист. Почему он не падает. Почему гаснет свеча. Почему не гаснет свеча. Виновата струя воздуха..........

Простые механизмы
- Блок. Полиспаст..........
- Рычаг второго рода. Полиспаст..........
- Рычаг. Ворот. Рычажные весы..........

Колебания
- Маятник и велосипед. Маятник и земной шар. Веселая дуэль. Необычный маятник..........
- Крутильный маятник. Опыты с качающимся волчком. Вращающийся маятник..........
- Опыт с маятником Фуко. Сложение колебаний. Опыт с фигурами Лиссажу. Резонанс маятников. Бегемот и птичка..........
- Веселые качели. Колебания и резонанс..........
- Колебания. Вынужденные колебания. Резонанс. Поймай момент..........

Звук
- Граммофон - сделай сам..........
- Физика музыкальных инструментов. Струна. Волшебный лук. Трещотка. Поющие бокалы. Бутылкофон. От бутылки к органу..........
- Эффект Доплера. Звуковая линза. Опыты Хладни..........
- Звуковые волны. Распространение звука..........
- Звучащий стакан. Флейта из соломинки. Звучание струны. Отражение звука..........
- Телефон из спичечного коробка. Телефонная станция..........
- Поющие расчески. Ложечный звон. Поющий бокал..........
- Поющая вода. Пугливая проволока..........
- Звуковой осциллограф..........
- Древняя звукозапись. Космические голоса..........
- Услышь стук сердца. Очки для ушей. Ударная волна или хлопушка..........
- Пой со мной. Резонанс. Звук сквозь кость..........
- Камертон. Буря в стакане. Громче звук..........
- Мои струны. Меняем высоту звука. Динь-динь. Кристально чисто..........
- Заставляем шарик пищать. Казу. Поющие бутылки. Хоровое пение..........
- Переговорное устройство. Гонг. Кукарекующий стакан..........
- Выдуваем звук. Струнный инструмент. Маленькая дырочка. Блюз на волынке..........
- Звуки природы. Поющая соломинка. Маэстро, марш..........
- Пятнышко звука. Что в пакетике. Звук на поверхности. День непослушания..........
- Звуковые волны. Наглядный звук. Звук помогает видеть..........

Электростатика
- Электризация. Электротрусишка. Электричество отталкивает. Танец мыльных пузырей. Электричество на расческах. Иголка - молниеотвод. Электризация нитки..........
- Прыгающие шарики. Взаимодействие зарядов. Прилипший шарик..........
- Опыт с неоновой лампочкой. Летающая птица. Летающая бабочка. Оживший мир..........
- Электрическая ложка. Огни святого Эльма. Электризация воды. Летающая вата. Электризация мыльного пузыря. Заряженная сковорода..........
- Электризация цветка. Опыты по электризации человека. Молния на столе..........
- Электроскоп. Электрический театр. Электрический кот. Электричество притягивает..........
- Электроскоп. Мыльные пузыри. Фруктовая батарейка. Борьба с гравитацией. Батарея гальванических элементов. Соедини катушки..........
- Поверни стрелку. Балансируя на краю. Отталкивающиеся орешки. Зажги свет..........
- Удивительные ленты. Радиосигнал. Статический разделитель. Прыгающие зерна. Статический дождь..........
- Обертка из пленки. Волшебные фигурки. Влияние влажности воздуха. Ожившая дверная ручка. Искрящаяся одежда..........
- Зарядка на расстоянии. Катящееся колечко. Треск и щелчки. Волшебная палочка..........
- Все можно зарядить. Положительный заряд. Притяжение тел. Статический клей. Заряженный пластик. Нога-привидение..........

На школьных уроках физики учителя всегда говорят, что физические явления повсюду в нашей жизни. Только мы частенько об этом забываем. Меж тем, удивительное рядом! Не думайте, что для организации физических опытов на дому вам потребуется что-то сверхъестественное. И вот вам несколько доказательств;)

Магнитный карандаш

Что необходимо приготовить?

Батарейку.
Толстый карандаш.
Медную изолированную проволоку диаметром 0,2–0,3 мм и длиной несколько метров (чем больше, тем лучше).
Скотч.

Проведение опыта

Намотайте проволоку вплотную виток к витку на карандаш, не доходя до его краев по 1 см. Кончился один ряд - наматывайте другой сверху в обратную сторону. И так, пока не закончится вся проволока. Не забудьте оставить свободными два конца проволоки по 8–10 см. Чтобы витки после намотки не разматывались, закрепите их скотчем. Зачистите свободные концы проволоки и подсоедините их к контактам батарейки.

Что произошло?

Получился магнит! Попробуйте поднести к нему маленькие железные предметы - скрепку, шпильку. Притягиваются!

Повелитель воды

Что необходимо приготовить?

Палочку из оргстекла (например, ученическую линейку или обычную пластмассовую расчёску).
Сухую тряпочку из шёлка или шерсти (например, шерстяной свитер).

Проведение опыта

Откройте кран, чтобы текла тонкая струйка воды. Сильно потрите палочку или расчёску о приготовленную тряпочку. Быстро приблизьте палочку к струйке воды, не касаясь её.

Что произойдёт?

Струя воды изогнётся дугой, притягиваясь к палочке. Попробуйте то же самое сделать с двумя палочками и посмотрите, что получится.

Волчок

Что необходимо приготовить?

Бумагу, иголку и ластик.
Палочку и сухую шерстяную тряпочку из предыдущего опыта.

Проведение опыта

Управлять можно не только водой! Вырежьте полоску бумаги шириной 1–2 см и длиной 10–15 см, изогните по краям и посередине, как показано на рисунке. Воткните иголку острым концом в ластик. Уравновесьте заготовку-волчок на иголке. Подготовьте «волшебную палочку», потрите её о сухую тряпочку и поднесите к одному из концов бумажной полоски сбоку или сверху, не касаясь её.

Что произойдёт?

Полоска станет раскачиваться вверх-вниз, как качели, или будет крутиться, как карусель. А если вы сможете вырезать из тонкой бумаги бабочку, то опыт будет ещё интереснее.

Лед и пламя

(опыт проводится в солнечный день)

Что необходимо приготовить?

Небольшую чашку с круглым дном.
Кусочек сухой бумажки.

Проведение опыта

Налейте в чашку воды и поставьте в морозилку. Когда вода превратится в лёд, выньте чашку и поставьте в ёмкость с горячей водой. Через некоторое время лёд отделится от чашки. Теперь выйдите на балкон, положите кусочек бумажки на каменный пол балкона. Куском льда сфокусируйте солнце на бумажке.

Что произойдёт?

Бумага должна обуглиться, ведь в руках уже не просто лед… Вы догадались, что сделали лупу?

Неправильное зеркало

Что необходимо приготовить?

Прозрачную банку с плотно закрывающейся крышкой.
Зеркало.

Проведение опыта

Налейте в банку воды с излишком и закройте крышкой, чтобы внутрь не попали пузыри воздуха. Приставьте банку к зеркалу крышкой вверх. Теперь можно смотреться в «зеркало».

Приблизьте лицо и посмотрите внутрь. Там будет уменьшенное изображение. Теперь начинайте наклонять банку в сторону, не отрывая от зеркала.

Что произойдёт?

Отражение вашей головы в банке, само собой, будет тоже наклоняться, пока не окажется перевёрнутым вниз, при этом ног так и не будет видно. Поднимите банку, и отражение вновь перевернётся.

Коктейль с пузырьками

Что необходимо приготовить?

Стакан с крепким раствором поваренной соли.
Батарейку от карманного фонарика.
Два кусочка медной проволоки длиной примерно по 10 см.
Мелкую наждачную бумагу.

Проведение опыта

Зачистите концы проволоки мелкой наждачной шкуркой. Подсоедините к каждому полюсу батарейки по одному концу проволочек. Свободные концы проволочек опустите в стакан с раствором.

Что произошло?

Вблизи опущенных концов проволоки будут подниматься пузырьки.

Батарейка из лимона

Что необходимо приготовить?

Лимон, тщательно вымытый и насухо вытертый.
Два кусочка медной изолированной проволоки примерно 0,2–0,5 мм толщиной и длиной 10 см.
Стальную скрепку для бумаги.
Лампочку от карманного фонарика.

Проведение опыта

Зачистите противоположные концы обеих проволок на расстоянии 2–3 см. Вставьте в лимон скрепку, прикрутите к ней конец одной из проволочек. Воткните в лимон в 1–1,5 см от скрепки конец второй проволочки. Для этого сначала проткните лимон в этом месте иголкой. Возьмите два свободных конца проволочек и приложи к контактам лампочки.

Что произойдёт?

Лампочка загорится!

Сотни тысяч физических опытов было поставлено за тысячелетнюю историю науки. Сложно отобрать несколько «самых-самых».Среди физиков США и Западной Европы был проведен опрос. Исследователи Роберт Криз и Стони Бук просили их назвать наиболее красивые за всю историю физические эксперименты. Об опытах, вошедших в первую десятку по итогам выборочного опроса Криза и Бука, рассказал научный работник Лаборатории нейтринной астрофизики высоких энергий, кандидат физико-математических наук Игорь Сокальский.

1. Эксперимент Эратосфена Киренского

Один из самых древних известных физических экспериментов, в результате которого был измерен радиус Земли, был проведен в III веке до нашей эры библиотекарем знаменитой Александрийской библиотеки Эрастофеном Киренским. Схема эксперимента проста. В полдень, в день летнего солнцестояния, в городе Сиене (ныне Асуан) Солнце находилось в зените и предметы не отбрасывали тени. В тот же день и в то же время в городе Александрии, находившемся в 800 километрах от Сиена, Солнце отклонялось от зенита примерно на 7°. Это составляет около 1/50 полного круга (360°), откуда получается, что окружность Земли равна 40 000 километров, а радиус 6300 километров. Почти невероятным представляется то, что измеренный столь простым методом радиус Земли оказался всего на 5% меньше значения, полученного самыми точными современными методами, сообщает сайт «Химия и жизнь».

2. Эксперимент Галилео Галилея

В XVII веке господствовала точка зрения Аристотеля, который учил, что скорость падения тела зависит от его массы. Чем тяжелее тело, тем быстрее оно падает. Наблюдения, которые каждый из нас может проделать в повседневной жизни, казалось бы, подтверждают это. Попробуйте одновременно выпустить из рук легкую зубочистку и тяжелый камень. Камень быстрее коснется земли. Подобные наблюдения привели Аристотеля к выводу о фундаментальном свойстве силы, с которой Земля притягивает другие тела. В действительности на скорость падения влияет не только сила притяжения, но и сила сопротивления воздуха. Соотношение этих сил для легких предметов и для тяжелых различно, что и приводит к наблюдаемому эффекту.

Итальянец Галилео Галилей усомнился в правильности выводов Аристотеля и нашел способ их проверить. Для этого он сбрасывал с Пизанской башни в один и тот же момент пушечное ядро и значительно более легкую мушкетную пулю. Оба тела имели примерно одинаковую обтекаемую форму, поэтому и для ядра, и для пули силы сопротивления воздуха были пренебрежимо малы по сравнению с силами притяжения. Галилей выяснил, что оба предмета достигают земли в один и тот же момент, то есть скорость их падения одинакова.

Результаты, полученные Галилеем, - следствие закона всемирного тяготения и закона, в соответствии с которым ускорение, испытываемое телом, прямо пропорционально силе, действующей на него, и обратно пропорционально массе.

3. Другой эксперимент Галилео Галилея

4. Эксперимент Генри Кавендиша

После того как Исаак Ньютон сформулировал закон всемирного тяготения: сила притяжения между двумя телами с массами Мит, удаленных друг от друга на расстояние r, равна F=γ (mM/r2), оставалось определить значение гравитационной постоянной γ - Для этого нужно было измерить силу притяжения между двумя телами с известными массами. Сделать это не так просто, потому что сила притяжения очень мала. Мы ощущаем силу притяжения Земли. Но почувствовать притяжение даже очень большой оказавшейся поблизости горы невозможно, поскольку оно очень слабо.

Нужен был очень тонкий и чувствительный метод. Его придумал и применил в 1798 году соотечественник Ньютона Генри Кавендиш. Он использовал крутильные весы - коромысло с двумя шариками, подвешенное на очень тонком шнурке. Кавендиш измерял смещение коромысла (поворот) при приближении к шарикам весов других шаров большей массы. Для увеличения чувствительности смещение определялось по световым зайчикам, отраженным от зеркал, закрепленных на шарах коромысла. В результате этого эксперимента Кавендишу удалось довольно точно определить значение гравитационной константы и впервые вычислить массу Земли.

5. Эксперимент Жана Бернара Фуко

6. Эксперимент Исаака Ньютона

В 1672 году Исаак Ньютон проделал простой эксперимент, который описан во всех школьных учебниках. Затворив ставни, он проделал в них небольшое отверстие, сквозь которое проходил солнечный луч. На пути луча была поставлена призма, а за призмой - экран. На экране Ньютон наблюдал «радугу»: белый солнечный луч, пройдя через призму, превратился в несколько цветных лучей - от фиолетового до красного. Это явление называется дисперсией света.

Сэр Исаак был не первым, наблюдавшим это явление. Уже в начале нашей эры было известно, что большие монокристаллы природного происхождения обладают свойством разлагать свет на цвета. Первые исследования дисперсии света в опытах со стеклянной треугольной призмой еще до Ньютона выполнили англичанин Хариот и чешский естествоиспытатель Марци.

количество света не меняет вида цвета». Он показал, что белый свет нужно рассматривать как составной. Основными же являются цвета от фиолетового до красного.

Этот эксперимент Ньютона служит замечательным примером того, как разные люди, наблюдая одно и то же явление, интерпретируют его по-разному и только те, кто подвергает сомнению свою интерпретацию и ставит дополнительные опыты, приходят к правильным выводам.

7. Эксперимент Томаса Юнга

Рассматривая волны на поверхности воды от двух брошенных камней, можно заметить, как, накладываясь друг на друга, волны могут интерферировать, то есть взаимогасить либо взаимоусиливать друг друга. Основываясь на этом, английский физик и врач Томас Юнг проделал в 1801 году опыты с лучом света, который проходил через два отверстия в непрозрачном экране, образуя, таким образом, два независимых источника света, аналогичных двум брошенным в воду камням. В результате он наблюдал интерференционную картину, состоящую из чередующихся темных и белых полос, которая не могла бы образоваться, если бы свет состоял из корпускул. Темные полосы соответствовали зонам, где световые волны от двух щелей гасят друг друга. Светлые полосы возникали там, где световые волны взаимоусиливались. Таким образом была доказана волновая природа света.

8. Эксперимент Клауса Йонссона

9. Эксперимент Роберта Милликена

Представление о том, что электрический заряд любого тела дискретен (то есть состоит из большего или меньшего набора элементарных зарядов, которые уже не подвержены дроблению), возникло еще в начале XIX века и поддерживалось такими известными физиками, как М.Фарадей и Г.Гельмгольц. В теорию был введен термин «электрон», обозначавший некую частицу - носитель элементарного электрического заряда. Этот термин, однако, был в то время чисто формальным, поскольку ни сама частица, ни связанный с ней элементарный электрический заряд не были обнаружены экспериментально. В 1895 году К.Рентген во время экспериментов с разрядной трубкой обнаружил, что ее анод под действием летящих из катода лучей способен излучать свои, Х-лучи, или лучи Рентгена. В том же году французский физик Ж.Перрен экспериментально доказал, что катодные лучи - это поток отрицательно заряженных частиц. Но, несмотря на колоссальный экспериментальный материал, электрон оставался гипотетической частицей, поскольку не было ни одного опыта, в котором участвовали бы отдельные электроны.

Американский физик Роберт Милликен разработал метод, ставший классическим примером изящного физического эксперимента. Милликену удалось изолировать в пространстве несколько заряженных капелек воды между пластинами конденсатора. Освещая рентгеновскими лучами, можно было слегка ионизировать воздух между пластинами и изменять заряд капель. При включенном поле между пластинами капелька медленно двигалась вверх под действием электрического притяжения. При выключенном поле она опускалась под действием гравитации. Включая и выключая поле, можно было изучать каждую из взвешенных между пластинами капелек в течение 45 секунд, после чего они испарялись. К 1909 году удалось определить, что заряд любой капельки всегда был целым кратным фундаментальной величине е (заряд электрона). Это было убедительным доказательством того, что электроны представляли собой частицы с одинаковыми зарядом и массой. Заменив капельки воды капельками масла, Милликен получил возможность увеличить продолжительность наблюдений до 4,5 часа и в 1913 году, исключив один за другим возможные источники погрешностей, опубликовал первое измеренное значение заряда электрона: е = (4,774 ± 0,009)х 10-10 электростатических единиц.

10. Эксперимент Эрнста Резерфорда

К началу XX века стало понятно, что атомы состоят из отрицательно заряженных электронов и какого-то положительного заряда, благодаря которому атом остается в целом нейтральным. Однако предположений о том, как выглядит эта «положительно-отрицательная» система, было слишком много, в то время как экспериментальных данных, которые позволили бы сделать выбор в пользу той или иной модели, явно недоставало. Большинство физиков приняли модель Дж.Дж.Томсона: атом как равномерно заряженный положительный шар диаметром примерно 108 см с плавающими внутри отрицательными электронами.

В 1909 году Эрнст Резерфорд (ему помогали Ганс Гейгер и Эрнст Марсден) поставил эксперимент, чтобы понять действительную структуру атома. В этом эксперименте тяжелые положительно заряженные а-частицы, движущиеся со скоростью 20 км/с, проходили через тонкую золотую фольгу и рассеивались на атомах золота, отклоняясь от первоначального направления движения. Чтобы определить степень отклонения, Гейгер и Марсден должны были с помощью микроскопа наблюдать вспышки на пластине сцинтиллятора, возникавшие там, где в пластину попадала а-частица. За два года было сосчитано около миллиона вспышек и доказано, что примерно одна частица на 8000 в результате рассеяния изменяет направление движения более чем на 90° (то есть поворачивает назад). Такого никак не могло происходить в «рыхлом» атоме Томсона. Результаты однозначно свидетельствовали в пользу так называемой планетарной модели атома - массивное крохотное ядро размерами примерно 10-13 см и электроны, вращающиеся вокруг этого ядра на расстоянии около 10-8 см.

Современные физические эксперименты значительно сложнее экспериментов прошлого. В одних приборы размещают на площадях в десятки тысяч квадратных километров, в других заполняют объем порядка кубического километра. А третьи вообще скоро будут проводить на других планетах.