Эксперимент и теория. Наблюдения и измерения. Современные технические средства измерений.

Эксперимент и теория - современные средства естественно-научных исследований.

В XX веке произошло деление естествоиспытателей на профессиональных теоретиков и экспериментаторов. Причина этого деления в том, что технические средства эксперимента значительно усложнились. Экспериментальная работа зачастую не под силу теоретикам (например, ускоритель). Хорошая экспериментальная база (помещение, приборы, материалы) определяет качество экспериментальных работ, от которого зависит гармоничное развитие естествознания.

Отрыв теории от эксперимента наносит большой ущерб не только самой теории, но и всей науке в целом. Поэтому для развития естествознания важно, чтобы каждое теоретическое заключение проверялось на опыте.

Эксперимент осуществляется с помощью наблюдений и измерений.

Наблюдения заключаются в сборе и анализе фактов без каких-либо специальных приспособлений. Измерения, напротив, требуют наличия технической базы, так как приходится сравнивать объект с эталоном.

Измерение - операция сравнения определяемой величины исследуемого объекта с соответствующей величиной эталона.

Прямые измерения. Определяемая величина сравнивается с единицей измерения непосредственно с помощью измерительного прибора.

Косвенные измерения. Определяемая величина вычисляется по формуле, включающей результат прямых измерений.

Современные технические средства эксперимента.

Лазерная техника.

• лазер с перестраиваемой длинной волны излучения.

• ультрафиолетовые лазеры (криптон-фторидные).

• лазер с малой длительностью импульса.

Области применения:

• фотохимия - изучение фотосинтеза.

• ядерная физика - очистка изотопов урана и плутония.

• биология - изучение организмов на клеточном уровне.

Синхротронные источники излучения.

Области применения:

• исследование структуры твердых тел.

• определение расстояния между атомами.

• изучение молекул органических соединений.

Единицы измерения СИ.

Метр - единица длины . Равен длине пути, который проходит свет за 1/299792458 секунды.

Килограмм - единица массы . Равен массе международного прототипа килограмма (1 литр воды).

Секунда - единица времени . Равна 9192631770 периодам излучения атома цезия-133 (1/86400 Земных суток).

Кельвин - единица температуры . Равен 1/273,16 части термодинамической тройной точки воды (0°С).

Кандела - единица силы света.

Моль - количество вещества.