Тема 14. Химические связи и реакции в основании материальной структуры мира(2 ч.)

Особые свойства соединения атомов. Понятие молекулы. Три вида химической связи: ионная, ковалентная и водородная. Свойства веществ и пространственная структура молекул. Энергия связи. Значение квантовой механики в понимании химических связей. Идеи Лондона и Гайтлера. Химические реакции и энтропия.

Химическая кинетика Вант-Гоффа и Аррениуса. Зависимость скорости химической реакции от концентрации реагентов и температуры. Открытие биокатализаторов.

Химическое равновесие и цепные реакции. Реакция горения. Возможность управления химическими реакциями.

Вопросы для обсуждения

1. Понятие молекулы. Структуры молекул и свойства веществ.

2. Основные положения химической кинетики.

3. Решение задачи об управляемых химических реакциях.

Учебная литература

1. Дубнищева Т.Я. Концепции современного естествознания. — Новосибирск, 2001. — С. 311 —338.

Дополнительная литература

1. Вавилин В.А. Автоколебания в жидкофазных химических системах // Природа. – 2000. — № 5.  

2. Еремин В.В, Кузьменко Н.Е. Фемтохимия: квантовая динамика или химическая кинетика? // Природа. – 2005. — № 8.

3. Еремин В.В. Квантовый хаос в химии // Природа. – 2004. — № 2.

Тема 15. Статистическое понимание физических закономерностей(2 ч.)

Идеи Максвелла о распределении скоростей в газе и её опытное подтверждение. Распределение по энергиям и атмосферы планет.

Понятие об отрицательной абсолютной температуре.

Статистическое толкование энтропии. «Демон Максвелла». Энтропия как мера неупорядоченности системы. Вывод Больцмана о необратимости времени.

Вопросы для обсуждения

1. Опытное подтверждение идей Максвелла.

2. Введение в картину мира понятия отрицательной абсолютной температуры.

3. Энтропия и необратимость времени.

Учебная литература

1. Дубнищева Т.Я. Концепции современного естествознания. — Новосибирск, 2001. — С.338 — 356.

Дополнительная литература

1. Гельфер Я.М. История и методология термодинамики и статистической физики. — М., 1981.

2. Голин Г.М. Филонович С.Р. Классики физической науки. С древнейших времен до начала ХХ века. Сб. статей. — М., 1989.

3. Гусев Д.А. Краткая история естествознания: Три научные картины мира. — М., 2004.

4. Кузнецова О.В. История обоснования статистической механики. — М., 1988.

Тема 16. Вероятностное понимание микромира(2 ч.)

Термодинамика равновесного излучения. Разрешение «ультрафиолетовой катастрофы» Планком. Открытие квантовой физики.

Гипотеза квантов и законы фотоэффекта.

Реальность квантов света: эффект Комптона и комбинационное рассеяние света. Испускание и поглощение квантов света. Корпускулярно-волновой дуализм вещества.

Вопросы для обсуждения

1. Проблема распределения энергии в спектрах. Открытие Планка.

2. Кванты и экспериментальное подтверждение их существования. Идеи Эйнштейна.

3. Корпускулярно-волновой дуализм вещества.

Учебная литература

1. Дубнищева Т.Я. Концепции современного естествознания. — Новосибирск, 2001. — С. 378 — 397.

2. Свиридов В.В. Концепции современного естествознания. — М., 2005. — С. 106 – 115.

Дополнительная литература

1. Голин Г.М. Филонович С.Р. Классики физической науки. С древнейших времен до начала ХХ века. Сб. статей. — М., 1989.

2. Клаус Е.М. Поиски и открытия. Т.Юнг, О.Френель, Дж. К.Максвелл, Г.Герц, П.Н. Лебедев, М.Планк, А. Эйнштейн. — М., 1986.

3. Липсон Г. Великие эксперименты в физике.— М., 1972.

4. Пайс А. Научная деятельность и жизнь Альберта Эйнштейна. — М.,1989.

Тема 17. Зарождение квантовой теории и новая картина мира(2 ч.)

Создание квантовой механики: Шредингер, Гейзенберг и Борн. Принцип Паули и электроны в атомах.

Интерпретации квантовой механики. Спор Бора с Эйнштейном. Современные возможности разрешения парадокса Эйнштейна—Розена—Подольского.

Квантовая теория вакуума. Понятие светового кванта.

Вопросы для обсуждения

1. Создание квантовой механики: Шредингер, Гейзенберг и Борн.

2. Гносеологическое значение принципа неопределенности.

3. Новое понимание вакуума.

Учебная литература

1. Дубнищева Т.Я. Концепции современного естествознания. Новосибирск, 2001. — С. 444 — 462.

Дополнительная литература

1. Голин Г.М. Филонович С.Р. Классики физической науки. С древнейших времен до начала ХХ века. Сб. статей. — М., 1989.

2. Звездин А.К. Магнитные молекулы и квантовая механика // Природа. – 2000. — № 12. 

3. Иоффе А.Ф. О физике и физиках. Статьи, выступления, письма. — Л., 1985.

4. Клаус Е.М. Поиски и открытия. Т.Юнг, О.Френель, Дж. К.Максвелл, Г.Герц, П.Н. Лебедев, М.Планк, А. Эйнштейн. — М., 1986.

5. Липсон Г. Великие эксперименты в физике.— М., 1972.

6. Пайс А. Научная деятельность и жизнь Альберта Эйнштейна. — М.,1989.