ФІЗИКА
ІНТЕРАКТИВНІ СТЕНДИ
Цікаві факти про фізику
Фізика довкола нас і стосується всіх аспектів людського життя. Часто цікаві факти, які стосуються фізики, пов'язані навіть зі звичними нам речима і тому ми просто не помічаємо неймовірні властивості природи нашого світу.
1. Один з перших винаходів людини, який подолав звуковий бар'єр це звичайний батіг пастухів. Клацання батога це звук, який виникає при подоланні його кінчика швидкості звуку, оскільки він рухається настільки швидко, то створює ударну хвилю в повітрі.
2. При кип'ятінні, молекули води в чайнику рухаються зі швидкістю близько 2340 кілометрів на годину, що майже вдвічі перевищує швидкість звуку в повітрі.
3. Мало хто знає, що висота Ейфелевої вежі залежить від погоди. В сонячну погоду балки з яких складається вежа можуть нагріватись більш ніж на сорок градусів і через це під впливом температури вони розширюються. Дослідження виявили що висота вежі коливається на більше ніж десять сантиметрів.
4. Під час надпотужних наземних ядерних вибухів, близько до епіцентру може утворюватись розряд блискавки. Однак на відміну від їх природних аналогів, блискавок, що утворюються під час грози, ці розряди беруть свій початок від землі та підіймаються вгору.
5. На вістрі голки сучасних швейних машин утворюється тиск, який дорівнює 5 тисяч атмосфер.
6. При русі зі швидкістю 100 кілометрів на годину, автомобілі використовують понад половину пального лише на подолання опору повітря.
7. Сьогодні у світі з понад двадцяти тисяч вивчених видів риб, триста можуть створювати у своєму тілі електрику. Наприклад електричний скат вміє генерувати напругу в більше ніж чотириста вольт.
8. Розміри літака на землі та у повітрі можуть відрізнятись. Доведено що довжина винищувача збільшується на один сантиметр, коли його швидкість наближується до тисячі кілометрів на годину.
9. Мало хто може собі уявити які фізичні зміни стануться на Землі якщо раптово зникне атмосфера. По-перше, температура опуститься до -180°C, через це замерзне вся вода, а суша покриється льодом. Настане повна тиша і не тільки тому, що загинуть всі тварини та рослини, а і з тої причини, що звук не може поширюватись у порожнечі. Небо стане чорного кольору тому, що його колір залежить від повітря, а зірки можна буде спостерігати навіть вдень.
10. Фізик з Великої Британії Чарльз Бойз написав книгу на більше ніж 200 сторінок про мильні бульбашки в якій він вивчав сили, що надають бульбашкам їх форму.
Звідки беруться хвилі?
Якщо ви коли-небудь проводили час на березі водоймища, то помічали, напевно, що в тиху погоду на воді майже немає хвиль, а в вітровий дощовий день – хвиль багато.
Хвиля – це спосіб переміщення однієї з форм енергії з одного місця на інше. Для зародження хвилі необхідна якась сила або енергія, а вітер якраз передає таку енергію воді. Тобто, хвилю створює вітер.
Який же рух відбувається в хвилі? В основному це рух частинок води вгору-вниз. Цей рух передається у напрямку до берега. Біля самого берега основа хвилі ударяється об дно, і рух хвилі сповільнюється із-за тертя. Гребінь хвилі продовжує рух, обрушуючись вниз і утворюючи прибій. Біля берега хвилі втрачають свою енергію.
Хто і як вперше показав, що повітря має вагу?
Першим це зробив великий італійський фізик, механік і астроном Галілео Галілей (1564—1642), причому двома способами. ,
У першому, якісному експерименті, Галілей, досягнувши термічним шляхом розрідження повітря в колбі з довгою шийкою, ретельно закритою пробкою, переконався, що якщо пустити цю посудину плавати у воді, то вона занурюється менше, ніж у тому випадку, коли повітря не було розріджене.
У інших, кількісних експериментах, Галілей за допомогою насоса закачував у флягу повітря і вимірював збільшення ваги фляги.
За допомогою дотепних прийомів Галілей зміряв об’єм повітря, накачаного у флягу, і на підставі цього результату визначив відношення питомої ваги повітря до питомої ваги води. Він отримав значення 1:400.
Якщо зіставити це значення з істинним (1:773) і врахувати, які засоби тоді мав в своєму розпорядженні Галілей, то точність його вимірювань є чудовою.
Що важить більше — їжа, яку людина споживає за добу, чи повітря, яке вона вдихає за цей же період часу?
Вагу повітря, що вдихається і видихається людиною протягом доби, підрахувати нескладно.
При кожному вдиху людина вводить в свої легені близько півлітра повітря. Робиться це в середньому 16 разів на хвилину. Значить, за одну хвилину в тілі людини встигає побувати близько 8 літрів повітря.
У годину це складає приблизно 480 літрів, а в добу — 11 500 літрів. Такий об’єм повітря при нормальному тиску важить близько 14 кілограмів.
Телепортація вже не за горами
ХХІ століття – епоха, коли можна спостерігати за процесом, як явища, описані у творах авторів наукової фантастики, виходять за межі вигадки.
Телепортація, про яку нам відомо з творів Чарльза Форта та братів Стругацьких, уже більше не просто казка, що нею могли б захоплюватися тільки діти; наразі вона є одним із напрямів фізичних досліджень, галуззю, яка стрімко набирає обертів.
Нещодавно вчені з інституту Нільса Бора у Копенгагені знайшли спосіб безпосередньої передачі інформації, тобто без проміжних точок, чим зробили прорив у квантовій телепортації і уможливили її подальший розвиток. Також було досягнуто того, щоб дані зберігалися протягом тривалого часу.
Для цього науковці провели експеримент, який дозволив передати квантову інформацію з однієї скляної ємності в іншу, причому вони між собою не були сполучені. Посудини були наповнені газом цезію і поміщені у контейнери, які знаходились під впливом магнітного поля. Газ, що містився у одному з цих контейнерів, було піддано лазерному опроміненню, яке впливало на електрони атомів цезію.
За рахунок цього відбувалося вирівнювання атомів, тобто вони ставали або вгору, або вниз: як і в комп’ютерному кодуванні, ці операції можуть відповідати або 1, або 0. Відкриття датських вчених полягає у тому, що їм вдалося інформацію з першої посудини передати в другу.
За визначенням, телепортація – це переміщення на великі відстані (у перекладі з грецької “теле” означає “далеко”), однак дослідники поки що можуть передавати інформацію тільки на відстані до 60 сантиметрів. Незважаючи на це, автор дослідження Юджин Ползік запевняє, що вони збільшили б цей діапазон при наявності простору, тому телепортація інформації, скажімо, на супутник є цілком реальною.
Експерименти з квантової телепортації проводились ще з 2006 року, і з кожним роком збільшувалася відстань, на яку можна було б передавати інформацію. Наполеглива праця команди Ползіка, безперечно, дала позитивні результати: раніше атоми стикались між собою і зі стінками посудин, але завдяки ідеї покриття ємностей парафіном з внутрішньої сторони ця проблема вирішилась. Саме це і дозволило даним, що передаються, зберігатися на більш довгі проміжки часу.
Зроблене відкриття дозволить пришвидшити не тільки телепортацію матеріальних об’єктів, а і створення надпотужних квантових комп’ютерів.
Альберт Ейнштейн
Народився 14 березня 1879 року в німецькому місті Ульм в єврейській родині. Мешкав у Швейцарії (з 1893), Німеччині (з 1914) і США (з 1933). Помер 18 квітня 1955 року у Принстоні, Нью Джерсі.
Свого часу Ейнштейн був справжньою рок-зіркою в наукових колах. В п'ятдесятих він не поступався за популярністю навіть Мерилін Монро і якщо Монро була еталоном красоти то Ейнштейна вважали еталоном геніальності.
Історія найвідомішого фото Ейнштейна
Одного разу кореспонденти й фотографи настільки втомили Ейнштейна своїми проханнями показати їм життєрадісну посмішку, що він не витримав і показав всім язик. Присутні при цьому прийшли в невимовний захват.
Повна версія тієї зйомки виглядає ось так.
Ця фотографія язикатого генія була зроблена в день його народження (в 1951 році). Причому, як тільки видрукуваний знімок пред'явили Ейнштейну, то він не став його прибирати і ховати куди подалі, як напевно зробила би будь-яка інша звичайна людина, побачивши себе в непривабливому вигляді.
Великий вчений подарував цей знімок відомому ведучому науково-популярних передач Говарду Сміту, написавши на звороті наступні слова: «Вам сподобається цей жест, тому що він призначений всьому людству».
Вчений дуже любив цей знімок, він сам обрізав його і розсилав друзям в якості новорічної вітальної листівки. Фото дуже швидко стало відоме у всьому світі та оскільки з негативу надрукували лише дев'ять оригіналів воно також набуло і великої цінності. У 2009 році один з екземплярів фотографії був проданий за 74 тисячі доларів.
Автограф Альберта Ейнштейна
Багато хто вірить, що Ейнштейн вчився погано. Однак це не так. Ще під час навчання в школі він чудово знав математику. Математичний аналіз Ейнштейн вивчив ще в 12 років, а через три роки склав есе, яке в майбутньому стало базою для розробки теорії відносності.
Чутки про поганих оцінках ученого пішли через різної класифікації оцінок в школах Німеччини і Швейцарії. Оцінки виставлялися від 1 до 6, де 6 спочатку була поганою оцінкою, а потім система виявилася перевернутою і 6 стала найвищим балом. Одиниця при цьому замість найвищого балу вийшла найнижчим.
А ось в швейцарську Федеральну політехнічну школу Ейнштейн вступити не зміг. Звідти і пішли чутки про погане навчання великого генія. Майбутній вчений зміг відмінно здати такі наукові предмети, як фізика і математика, але за іспити з суспільних, зокрема з французької мови, він отримав низькі оцінки.
Фізику вдалося створити холодильник, для роботи якого не потрібно електрику. Авторство належить самому вченому, а також його колезі і другу Лео Сціларду.
Охолодження продуктів проходило завдяки процесу абсорбції. В ході зміни тиску між газами і рідинами, який застосовував учений в своїй розробці, відбувається зниження температури в холодильній камері.
Створити такий пристрій вчений зважився, дізнавшись про нещасний випадок з однією німецькою сім'єю. У звичного холодильника стався витік токсичних газів, якими отруїлася ціла сім'я. У той час траплялися такі проблеми, як дефекти пломби. І тоді отруйні речовини, двоокис сірки і хлористий метил, випливали назовні.
У числі винаходів Ейнштейна - насос і блузка. При цьому на блузі розташовувалося два ряди застібок. Перший ряд призначався для людини худорлявої статури, а другий - для більш повних людей. Дуже економна річ, що дозволяє в разі втрати ваги або, навпаки, сильною надбавки просто переходити з одного ряду застібок на інший, не змінюючи саму річ.
Ейнштейн основні відкриття зробив у своїй голові, а не в лабораторії. До арсеналу робочих інструментів вченого входили лише папір та ручка. Як він сам говорив це все, що йому потрібно для роботи, а решта, за словами Ейнштейна, йому тільки заважає думати.
Очі Альберта Ейнштейна до сьогодні залишаються у сейфі одного з банків міста Нью-Йорк.
За теорію відносності Ейнштейну так ніколи і не вручили Нобелівську премію хоч його номінували близько 60 разів, а отримав він найвищу наукову відзнаку за поясненням фотоелектричного ефекту.
Гроші за Нобелівську премію пішли колишній дружині Альберта, як урегулювання розлучення.
Альберт Ейнштейн став прототипом зовнішності Йоди з епічної фантастичної саги Зоряні війни, а також завдяки його теорії відносності на світ з'явилось безліч фантастичних фільмів та книг, хоч сам вчений фантастику недолюблював.
Чому лід плаває?
Лід плаває, тому що на відміну від більшості інших речовин, кристалізація яких супроводжується збільшенням щільності, вода при замерзанні розширюється (щільність її падає). Причина цього явища, стверджують фізики, полягає в особливостях структури льоду і води. Молекули води, що складаються з одного атома кисню і двох атомів водню, мають вид кульок з опуклостями.
У кристалі льоду вони розташовуються так, що опуклості (відповідні атомам водню) орієнтуються строго по напряму двох сусідніх молекул. В результаті виникає тривимірна кристалічна решітка, що складається з майже ідеальних тетраедрів. Кожна молекула в його вершинах оточена чотирма іншими. У води немає такої впорядкованої структури, розташування її молекул весь час міняється. Але у будь-який момент кожну молекулу води оточують 4—5 «сусідок», так що середнє їх число виявляється рівним 4,4. Це означає, що молекули води в рідині розташовуються тісніше, ніж в кристалі, а тому вода щільніша за лід.
Чому взимку на вікнах утворюються узори?
Майже кожної зими, ми маємо можливість спостерігати узори на вікнах. Деякі зображення дуже красиві, схожі на складні малюнки. Для утворення інію на вікнах, як і на деревах, траві, потрібні певні умови. Іній утворюється з маленьких кристалів замерзлої води.
Коли повітря, що містить багато вологи, охолоджується до точки замерзання, починає утворюватися іній. Точка замерзання – це 32° за Фаренгейтом і 0° C на рівні моря.
Коли повітря охолоджується, вміст вологи в ньому зменшується. Надлишок води конденсується на таких об’єктах, як шибка. Коли температура опускається нижче 0° С, вода кристалізується. Іншими словами, кристали льоду покривають поверхню води.
Чому ж в мороз з’являються малюнки на шибці? Самі кристали мають свою структуру, яка визначає малюнок. Крім того, подряпини на поверхні скла, частинки пилу, повітряні потоки допомагають створювати красиві узори на вікнах.
Електрика з риб
Із 20 тисяч відомих сьогодні риб 300 можуть генерувати електрику. Так, наприклад, електричний скат може створювати напругу до 400В і силу струму 60А!
Дослідники із Швеції заявляють, що навчилися отримувати електрику із флуоресцентного протеїну, який вперше був виявлений ще у 1962 році в організмі медузи Aequorea Victoria. Саме цей протеїн надає здатність медузі світитися в темряві.
Експерти пояснюють, що флуоресцентний протеїн при потраплянні на алюмінієві електроди створює хімічну реакцію, в результаті якої виробляється невеликий обсяг електрики.
Отриманої енергія цілком вистачає для живлення дрібних електронних пристроїв. Наприклад, для так званих нанопристроїв, які зараз починають широко використовуватися в медицині та різних наукових дослідженнях. Так, в рамках свого відкриття, шведські дослідники створили мікроскопічний ліхтар, який працює виключно на отриманій енергії із медуз.
Тепер, вчені прагнуть відтворити даний протеїн в лабораторних умовах. Якщо їм вдасться це зробити, то в майбутньому його будуть виробляти у великій кількості за низькою ціною.
Чому птахи спокійно сидять на високовольтних проводах?
Тіло птаха являє собою розгалуження кола, опір якого набагато більший порівняно з опором шматка провода між лапками птаха. Тому сила струму, який проходить через тіло птаха, є дуже малою.
Але якщо птах випадково хвостом або крилом доторкнеться до стовпа та в такий спосіб з’єднається із землею, його відразу буде вбито струмом.
Кульова блискавка
Кульова́ бли́скавка (громовиця) — рідкісне природне явище, що виникає у вигляді рухомого згустка світла розміром від кількох до кількадесят сантиметрів, іноді видає звук, подібний до сичання. Щодо природи цього явища досі не існує єдиної думки.
Який зв’язок між кремнієм і мікропроцесором
Сучасні мікропроцесори - одні з найскладніших пристроїв, що виготовляються людиною. У виробництві напівпровідникового кристалу використовується набагато більше ресурсів, ніж, скажімо, при зведенні багатоповерхового будинку. Однак завдяки масовому випуску CPU в грошовому еквіваленті ми цього не помічаємо, та й рідко хто замислюється про всю грандіозність елементів, що займають настільки чільне місце всередині системного блоку.
Будівельний матеріал для процесорів - кремній (англ. Silicon) - другий після кисню найбільш поширений елемент на планеті. Він є природним напівпровідником і використовується як основний матеріал для виробництва чіпів всіляких мікросхем.
Найбільше кремнію міститься в звичайному піску (особливо кварці) у вигляді діоксиду кремнію (SiO2).
Пластина кремнію
Цікаві факти
-
«Силіконова долина» (Silicon Valley, США, Каліфорнія) отримала свою назву завдяки основному будівельному елементу, що використовується у виробництві мікрочіпів - кремнію (англ. Silicon).
-
Утилізація відходів виробництва. Раніше дефектні пластини, їх залишки й браковані мікрочіпи йшли у відходи. На сьогоднішній день ведуться розробки, що дозволяють використовувати їх в якості основи для виробництва сонячних батарей.
-
«Костюм кролика». Таку назву отримав комбінезон білого кольору, який зобов'язані носити всі робочі виробничих приміщень. Робиться це для підтримки максимальної чистоти і захисту від випадкового попадання частинок пилу на виробничі установки. «Костюм кролика» вперше був використаний на фабриках з виробництва процесорів в 1973 році і з тих пір став загальноприйнятим стандартом.
-
300 мм - такий діаметр сучасних кремнієвих пластин для виробництва процесорів.
-
1000 разів - саме настільки чистіше повітря в приміщеннях фабрик для виробництва чіпів, ніж в операційній.
-
20 шарів - процесорний кристал дуже тонкий (менше міліметра), але в ньому вміщаються більше 20 шарів найскладніших структурних об'єднань транзисторів, які виглядають як багаторівневі хайвеї.
-
10 000 000 000 000 000 000 - сто квінтильйонів транзисторів у вигляді структурних елементів мікрочіпів відвантажуються з фабрик щороку. Це приблизно в 100 разів більше, ніж оціночна кількість мурах на планеті.
-
Вартість виробництва одного транзистора в процесорі сьогодні дорівнює ціні друку однієї літери в газеті.
Як працює компас
Незважаючи на існування сучасних навігаторів і електронних карт, компас досі залишається найнадійнішим інструментом для орієнтування на місцевості і визначення свого місця розташування. Природно, щоб правильно користуватися компасом, потрібно знати, як він працює.
Практично будь-який компас складається з корпусу з тонкою голкою по центру, на якій тримається стрілка. Її сторони пофарбовані в синій і червоний колір. Якщо прилад працює правильно, синя стрілка завжди показує на північ, а червона, відповідно, на південь.
Компас - древній навігаційний прилад, який був придуманий в Китаї в другому тисячолітті до нашої ери. Перші компаси являли собою шматочки намагніченого металу, які перебували в посудині з водою і були закріплені в ньому за допомогою спеціальної планки з дерева. Відомо, що з Китаю компаси поступово перекочували в арабський світ, де їх застосовували при подорожах через пустелі, а через кілька століть пристрій зміг вперше потрапити в Європу.
Компаси орієнтуються за напрямками ліній магнітного поля Землі.
Як відомо, планета Земля має як географічні, так і магнітні полюси. Географічні Північний і Південний полюси увінчують протилежні кінці центральної магнітної осі планети, уздовж якої обертається Земля. Разом з тим, положення Північного і Південного магнітних полюсів не є фіксованим, а відстань від них до відповідних географічних полюсів може варіюватися на цілих кілька тисяч кілометрів.
Через те, що магнітне поле Землі постійно притягує намагнічене закінчення компасу до Північного полюсу, користувачі пристрою завжди можуть знати, в який саме стороні лежить магнітна північ. Разом з тим, ви можете бути сильно здивовані, дізнавшись, що компаси здатні вести себе більш ніж дивно, в тому випадку, якщо вони знаходяться близько до Південного полюса планети.
Магнітне поле планети представляє з себе особливе силове поле, яке певним чином впливає на електричні заряди. Так, саме його наявність допомагає Землі боротися зі згубними для всього живого іонізованими частинками сонячного вітру, без якого життя в знайомому нам вигляді просто не могло б існувати.
Відомо, що магнітне поле Землі виникає внаслідок постійного обертання планети, яке призводить до кипіння в'язкої залозистої рідини в її ядрі, завдяки чому магнітні полюси планети поступово зміщуються у відповідності характеру руху і швидкості внутрішньо-планетної рідини.
Сьогодні на зміну звичайному компасу, що складається з намагніченої стрілки і градуйованої шкали, прийшли на зміну новітні винаходи. Гірокомпаси, електронні компаси і звичайно GPS, але як і раніше завдяки винаходу компасу, ним користуються численні любителі активного відпочинку, беручи його з собою на маршрути. Водний туризм, піші походи, спортивне орієнтування – ось де компас сьогодні вірний помічник і надійний друг. Без цього пристрою неможлива робота в топографії, геології та багатьох інших прикладних науках. Крім того, саме компас залишається основним приладом орієнтування на місцевості для військових, льотчиків і моряків. У сьогоднішньому світі обійтися без такого винаходу як компас не важко, але спробували б Ви зробити це кілька століть тому!
Що таке полярне сяйво
Північне сяйво (Полярне сяйво) — оптичне явище у верхніх шарах атмосфери, світіння окремих ділянок нічного неба, що швидко змінюється.
Дивовижне північне сяйво Лапландії (відео)
За старовинними фінськими легендами, це лисиці полюють на сопках і чешуть боки об скелі так, що іскри летять на небо, перетворюючись на північне сяйво.
На думку вчених різнокольорові спалахи спалахують в небі полярних областей планети, коли заряджені частинки, що йдуть з Сонця, взаємодіють з земним магнітним полем. Геомагнітне поле планети відхиляє велику частину потоку цих часток, але деякі все-таки потрапляють у земну атмосферу над полярними регіонами. Зіткнення цих полонянок з атомами і молекулами газової атмосфери супроводжується різнобарвним світлом.
Найбільш розповсюджений колір – блідо-зелений – створюється в результаті зіткнення електронів з атомами кисню на висоті нижче 400 км. Молекули азоту в нижніх шарах іоносфери створюють червоне світло. А на самому верху іоносфери молекули азоту випромінюють насичений фіолетовий колір, але він зазвичай надто тьмяний, і з поверхні Землі його не видно. Переливи цих кольорів і народжують незвичайні, фантастичної розмальовки картини.
Північні сяйва відбуваються набагато вище, ніж може забратися самий потужний реактивний літак. Нижній край сяйва знаходиться на висоті, щонайменше, 60 км, у той час як самий верхній – 960 км над рівнем планети. Так що ні льотчикам, ні скелелазам, всупереч легендам, ніколи не вдавалося опинитися всередині сяйва. Тільки космонавти можуть пролетіти крізь барвисті спалахи.
З багатьма таємницями північного сяйва вчені не розібралися до цих пір. Наприклад, деякі спостерігачі запевняють, що північне сяйво супроводжується звуковими ефектами. Однак якщо зіткнення частинок і молекул звучить голосно, звук цей повинен пройти дуже і дуже довгий шлях до поверхні Землі. Та й атмосфера на тих висотах дуже розріджена. Так чи шумить північне сяйво? Поки ніхто не може з повною впевненістю відповісти на це питання!
Сяйво спостерігається на відстані 20—25° північної і південної широт (північне полярне сяйво і південне полярне сяйво) від магнітного полюса Землі одночасно на всіх довготах, але з різною інтенсивністю.
Явище, подібне до веселки, можна побачити в бризках фонтанів, водоспадів. Можлива поява місячної веселки та веселки від штучних джерел світла. Нерідко спостерігається друга веселка з кутовим радіусом близько 52 градусів і зворотним розташуванням кольорів.
Чому веселка у формі дуги?
Ви точно впевнені, що веселка має форму дуги? А ось і ні: насправді вона має форму кола! Але спостерігати повністю це одне з найчарівніших явищ природи можна на жаль, лише з великої вистоти — з борта літака, з вершини гори або "очима" дрона.
Але чому ми бачимо, що веселка має форму дуги?
Виявляється, що коли ми дивимося на веселку, ми бачимо лише її половину. Це пов’язано з тим, що центр веселки знаходиться на одній прямій з нашими очима і Сонцем. А ось, якщо забратися на високу гору, ми побачимо вже, що веселка куляста і немає у неї ніякої дуги.
Промені Сонця пройшовши через краплю води переломлюються сорок два рази. Вони переломлюються на різної довжини хвилі. Саму довгу хвилю наше око розпізнає як промінь червоного світла. Фіолетовий промінь ми бачимо останнім – це найкоротша хвиля сонячного світла. В результаті сорока двох – кратного заломлення, на небі постає веселка не у формі дуги, а в формі кола. (Дослідження веселки).
Міраж
Міраж - оптичне явище в атмосфері, завдяки якому в зоні видимості з'являються зображення предметів, які при звичайних умовах приховані від спостереження. Такі «чудеса» відбуваються тому, що в оптично неоднорідній атмосфері промені світла викривляються, як би зазирають за горизонт. Найчастіше неоднорідності виникають через нерівномірне нагрівання повітря на різній висоті.
Перше наукове пояснення цього явища пов'язано з єгипетським (1799 р.) походом Бонапарта. Французький експедиційний корпус просувався тоді по пустелі до берегів Нілу. Одноманітність рівнини порушувалася лише невеликими підвищеннями з розташованими на них селами.
Вдень, коли сонце починало зігрівати земну поверхню, вона починала здаватися затопленою повінню, а села представлялися острівцями серед безмежного озера. Під кожним з них видно було його дзеркальне відображення. Ілюзію доповнювало відображення небосхилу. Один з учасників експедиції, Гаспар Монж, пояснив явище, спираючись на закони заломлення та відбиття світла. При відсутності вітру, припустив він, шар повітря біля поверхні землі сильно прогрівається. Його температура різко, часом до 30 градусів на сантиметр, падає в міру віддалення від землі. Але чим вище температура, тим менше показник заломлення повітря. Виходить, що біля самої землі повітря залмлює світло слабкіше, ніж на висоті в кілька сантиметрів від неї. Тут-то і починається найдивніше. Ми з вами звикли до того, що світло поширюється прямолінійно. Проте це трапляється не завжди, а тільки тоді, коли показник заломлення середовища в усіх напрямках постійний. Що ж відбувається у інших випадках?
По-перше, промінь світла набуває форму ламаної лінії. Її злами — наслідок того, що показник заломлення від шару до шару змінюється стрибкоподібно, дискретно. Якщо ж дискретну зміну заломлення замінити безперервним, то замість ламаної лінії вийде крива. Якщо коефіцієнт заломлення буде змінюватися не тільки безперервно, але ще й рівномірно, то промінь світла виявиться близький за формою до кривої, яку називають «ланцюгової лінією». Таку форму має ланцюжок, підвішений на двох цвяхах. Якщо у всіх інших шарах відбувається заломлення, то в самому нижньому — відображення. Кут падіння променя на межу між останнім і передостаннім шарами такий, що відбувається повне внутрішнє віддзеркалення світла.
Тим дзеркалом, в якому солдати Бонапарта бачили відображення пагорбів і сіл, був останній, розташований біля самої землі, найбільш сильно нагрітий шар повітря! Не слід думати, що міраж можна побачити тільки в пустелі. Жителі міст часто зустрічаються з ними, навіть часом не усвідомлюючи того. Іноді в кінці лютого — початку березня трапляються теплі ясні дні, коли сонце низько над горизонтом. Дивіться уважно. Можна побачити, як воно відбивається … в чорному асфальті. Буває, в літню спеку під час їзди по шосе трапляється мить, коли дорога раптом стає як би мокрою: хоча дощу немає і близько, в ній чітко відображаються зустрічні машини. Причина все та ж — наявність досить різкого перепаду температур.
Міраж над морем має інший характер. Він викликаний підвищенням температури повітря з висотою. Тому зона відображення тут лежить над нашими головами, і видно події, що відбуваються далеко за горизонтом. Особливо сильно ефект проявляється над полярними морями. Морякам не раз доводилося бачити, як за багато миль від них літаки і підводні човни торпедували судно, спостерігати страшні сцени вибуху. Кораблі, що гинули, пливли щоглами вниз і занурювалися не в море, а в небо…
Не все в міражі зрозуміло до кінця. Цікаві міражі відзначали газети і журнали минулого століття. В небі над Атлантичним узбережжям Африки з'явилися чіткі зображення незнайомих міст. Бувалі мандрівники впізнавали в них міста Південної Америки… Але при всій загадковості цього явища міраж неважко відтворити в лабораторних умовах.
Схема утворення нижнього міражу
(угорі- холодне повітря (Cool Air), внизу - гаряче (Hot Air))
Схема утворення верхнього міражу
(угорі- тепле повітря (Warm Air), внизу - холодне (Cool Air))
Перший в світі ядерний реактор
Перший у світі ядерний реактор СР-1 (Chicago Physics) був спроектований і сконструйований Е. Фермі у співпраці з Андерсеном, Цінном, Л. Вудс та Дж. Вайлем і розміщувався у тенісному залі під трибунами стадіону Чиказького університету. Реактор почав працювати 2 грудня 1942 р. при розрахунковій початковій потужності 0,5 Вт. У перший урановий реактор СР-1 було завантажено 6 т металевого урану і деяка кількість (точно не відомо) оксиду урану через брак урану в чистому вигляді.
Через 12 днів потужність була доведена до 200 Вт і подальше підвищення потужності порахували ризикованим через генероване установкою небезпечне випромінювання. Реактор перемістили за межі міста в Аргоннську лабораторію, де він знову був змонтований і обладнаний захисним екраном.
Реактор регулювався вручну за допомогою кадмієвих стрижнів, що поглинали надлишок нейтронів і розміщувались у спеціальних каналах. Окрім того, були передбачені два аварійних стрижні та стрижень автоматичного управління.