Презентация на тему Зачем физика нужна инженеру

широкого физического горизонта при решении технических вопросов.
Итоги: «…знание физики

для инженера – не роскошь, а необходимость…» (Л. И. Мандельштам).

техники и её развития, включая такие направления, как ядерная

энергетика, космическая техника, квантовая электроника, вычислительная техника, разработка наукоёмких, ресурсосберегающих технологий. В свою очередь, реализация новых физических идей многократно увеличивает базу и возможности физического эксперимента и его моделирования (исследование экстремальных состояний вещества, строения и эволюции Земли, Солнечной системы и дальнего Космоса, термоядерного синтеза, компьютерное моделирование и др.).
Знания об окружающих нас предметах и явлениях, накопленные учёными за много веков кропотливых наблюдений, размышлений и проведённых опытов, реализуются сегодня в виде самых разнообразных устройств, облегчающих и улучшающих нашу жизнь, лежат в основе научно-технического прогресса человечества.

автоматизации, унификацией, стандартизацией, интенсивным развитием энергетики, радиоэлектроники, химической технологии,

широким использованием автоматики, ЭВМ и др.
Специалисты с высшим техническим образованием - инженеры (от франц. ingénieur, от лат. ingenium — способность, изобретательность) – остаются в современном обществе самыми востребованными.

законами инженер непосредственно встречается в своей практической деятельности: инженер-строитель,

рассчитывая прочность сооружения, должен знать законы упругости, инженер-электротехник в проектировании осветительной сети должен знать законы переменного тока и т. д.
Знание физики самой по себе как цельной дисциплины с её специфической методикой позволяет не только находить решение сложных технических задач, но и открывать новые пути для дальнейшего технического прогресса.

экспериментальный – как метод построения эмпирического (основанного на опыте)

знания и теоретический – как метод построения теоретического знания. Эмпирическое знание можно построить, используя такие методы исследования, как наблюдение, измерение, опыт, моделирование. Опытные факты нуждаются в описании, обобщении, последующей интерпретации, т. е. в теоретическом осмыслении. Любая теоретическая гипотеза, в свою очередь, может быть подтверждена или опровергнута лишь эмпирическим путём.
Существует такой метод решения научных задач, как мысленный эксперимент, который предшествует реальному опыту, а в некоторых случаях заменяет его. В мысленном эксперименте физические тела можно поставить в такие условия, которые навозможно воспроизвести в реальности. Например, мысленный эксперимент с лифтом привёл Эйнштейна к принципу эквивалентности, лежащему в основе общей теории относительности.

технических вопросов.
Изобретение микроскопа открыло в биологии в середине XIX

в. совершенно новые пути изучения явлений жизни. Исследователи ждали, что с постройкой микроскопов, увеличивающих в десятки, сотни тысяч и миллионов раз позволят проникнуть в самые сокровенные детали строения живой материи.

энергией взялись за усовершенствование микроскопа.
Считалось, что можно достигнуть

любых сколь угодно больших увеличений, а основная трудность сводится к преодолению технических трудностей.
В основе теории расчёта оптических приборов в то время лежали законы геометрической оптики, базирующиеся на основе понятия светового луча как прямой линии.

результатов: увеличение не удавалось сделать столь значительным, как предполагалось.

Возникло противоречие между тем, что казалось достижимым на основе применения законов геометрической оптики, и тем, что достигалось на практике. Объяснения этому не находилось.

году фирму в Йене (ныне «Карл Цейс Йена» в

Германии) по производству оптических приборов и оптического стекла, пригласил для консультации молодого физика Аббе. Аббе обладал хорошей теоретической подготовкой, поэтому подошёл к вопросу о микроскопе с позиций более глубокого и совершенного знания – волновой оптики.
Один из главных выводов, полученных Аббе, заключался в том, что волновая природа света ставит принципиальный предел увеличению микроскопа: если детали объекта меньше определённой величины, то эти детали не могут быть различимы из-за дифракционных явлений.
Блестящими опытами Аббе подтвердил справедливость своих теоретических выводов.

его разрешающую способность. Разрешающая способность микроскопа характеризует способность давать

раздельные изображения двух близких друг к другу точек объекта и определяется минимальным расстоянием между ближайшими точками, при котором эти точки ещё можно наблюдать раздельно.
При малых размерах наблюдаемых в микроскоп объектов нельзя пренебрегать тем, что свет – это электромагнитная волна, поэтому полученные изображения следует рассматривать как результат интерференции световых волн, идущих от точек объекта.
Из-за дифракции света изображение точки — кружок (светлое пятно, окруженное кольцами).

Аббе и Г. Гельмгольц вывели формулы, позволяющие оценить предел

разрешения оптического микроскопа: принципиально нельзя с помощью оптического микроскопа рассмотреть какие-либо детали, размер которых меньше 0,4 λ. Волновые свойства света накладывают свои ограничения, которые нельзя преодолеть.
Увеличение современного оптического микроскопа, достигает 1500 — 2000. Предел разрешения для микроскопа составляет 0,25 мкм, тогда как для человеческого глаза он равен ~0,08 мм.

микроскопе.

применяется т. н. электронный микроскоп.
Электронный микроскоп - вакуумный электронно-оптический

прибор для наблюдения и фотографирования многократно (до 10 млн. раз) увеличенного изображения объектов, полученного с помощью пучков электронов, ускоренных до больших энергий. Предел разрешения электронного микроскопа составляет ~0,01-0,1 нм.

волны, на которой работает прибор, поэтому разрешающая способность электронного

микроскопа в 1000 раз больше разрешающей способности оптического микроскопа.

не роскошь, а необходимость, … широкий физический горизонт должен

быть достоянием не только тех избранных людей – инженеров, которым суждено прокладывать новые пути в технике, но и достоянием всякого инженера, сознательно относящегося к своему делу».
Л. И. Мандельштам.

аграрным (ВГАУ) университетами.
ВГАСУ основан в 1930 г. В 1993г.

институт был преобразован в государственную архитектурно-строительную академию, в 2000 г. получил статус университета. Вузом за годы своей работы подготовлено более 40 тыс. инженеров-строителей. Такие факультеты, как строительный, строительно- технологический, инженерных систем и сооружений, механико-автодорожный, автоматизации и информационных систем готовят инженеров разных строительных специальностей.
Воронежский государственный аграрный университет имени К. Д. Глинки – первый вуз Центрального Черноземья России. Он был учреждён в июне 1912 года как Воронежский сельскохозяйственный институт императора Петра I. К факультетам, позволяющим получить профессию инженера, относятся: агроинженерный, землеустроительный, зооинженерный.

ответили однозначно: не просто нужна, а важна. Для человека

образованного не должно быть загадок в явлениях окружающего мира. Многие, в том числе и мы, собираются поступать в технические ВУЗы, получать инженерные специальности.
Как учиться физике? На этот вопрос дал ответ российский физик, один из основателей отечественной научной школы по радиофизике, академик АН СССР (1929) Л. И. Мандельштам:

Учащийся должен хоть немного работать опытно сам. Он должен

хоть поверхностно, но сам слышать, сам осязать те явления, о которых ему говорят».
Л. И. Мандельштам

(ж. «Квант», № 2/1991).
Большая энциклопедия Кирилла и Мефодия 2006,

10 CD.
Иллюстрированный энциклопедический словарь, 2 CD.
Энциклопедия «Мир вокруг нас», CD.
Детская энциклопедия Кирилла и Мефодия 2006, 2 CD.
Физика, 7 – 11 классы. Библиотека наглядных пособий, CD и др.