На бирже курсовых и дипломных проектов можно найти образцы готовых работ или получить помощь в написании уникальных курсовых работ, дипломов, лабораторных работ, контрольных работ, диссертаций, рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ 

 

Здравствуйте гость!

 

Логин:

Пароль:

 

Запомнить

 

 

Забыли пароль? Регистрация

Повышение уникальности

Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение уникальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения уникальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии и при повышении уникальности не вставляет в текст скрытых символов, и даже если препод скопирует текст в блокнот – не увидит ни каких отличий от текста в Word файле.

Результат поиска


Наименование:


контрольная работа По научным основам инновационных технологий

Информация:

Тип работы: контрольная работа. Добавлен: 23.10.2012. Сдан: 2012. Страниц: 17. Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%

Описание (план):


 
       План 

       Раздел  I
-Социальные условия науки.        3
       Раздел  II
-Механическое движение и его виды.      5
-Сдвиговая симметрия кристаллов.       10
-Термодинамическая система и ее параметры.
 Уравнения состояния.         13
-Электромагнитное поле.        15
-Вынужденные колебания. Резонанс.      17
-Понятие о гипотезе кварков.        20
-Катализаторы и ингибиторы химических реакций.    26
-Законы  генетики в сельскохозяйственном  производстве.   29
       Раздел  III
-Древесина  и ее использование.       32
-Технологии  регенерации отработанного ядерного  топлива.  44
       Список  использованной литературы.     47 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

       Раздел  I.
       Социальные  условия науки.
       Наука, сфера человеческой деятельности, функцией которой является выработка и  теоретической систематизация объективных  знаний о действительности; одна из форм общественного сознания. В ходе исторического развития Наука превращается в производительную силу общества важнейший социальный институт. Понятие «Наука» включает в себя как деятельность по получению нового знания, так и результат этой деятельности. Непосредственные цели Науки – описание, объяснение и предсказание процессов и явлений действительности, составляющих предмет ее изучения на основе открываемых ею законов, то есть в широком смысле – теоретическое отражение действительности.
       Наука – это сложное, многогранное социально-историческое явление. Представляя собой конкретную систему знаний, она вместе с тем есть своеобразная форма духовного производства и специфический социальный институт, имеющий свои организационные формы.
       Наука как социальный институт – это  особая, относительно самостоятельная  форму общественного сознания и  сферу человеческой деятельности, выступающий  как исторический продукт длительного  развития человеческой цивилизации, духовной культуры, выработавший свои типы общения, взаимодействия людей, формы разделения исследовательского труда и нормы  сознания ученых.
       Как социальный институт наука включает в себя следующие компоненты:     
 •  совокупность знаний и их носителей;      
 •  наличие специфических познавательных  целей и задач;     
 •  выполнение определенных функций;      
 •  наличие специфических средств  познания и учреждений;     
 •  выработка форм контроля, экспертизы  и оценки научных достижений;     
 •  существование определенных санкций.
       Для современного институционального подхода  характерен учет прикладных аспектов науки. Нормативный момент теряет доминирующее место, и образ «чистой науки» уступает образу «науки, поставленной на службу производству». В компетенцию институционализации включаются проблемы возникновения новых направлений научных исследований и научных специальностей, формирование соответствующих им научных сообществ, выявление различных степеней институционализации. Возникает стремление различать когнитивную и профессиональную институционализацию. Наука как социальный институт зависит от социальных институтов, которые обеспечивают необходимые материальные и социальные условия для ее развития. Исследования Мертона раскрыли зависимость современной науки от потребностей развития техники, социально-политических структур и внутренних ценностей научного сообщества. В системе общественного разделения труда наука в качестве социального института закрепила за собой специфические функции: нести ответственность за производство, экспертизу и внедрение научно-теоретического знания. Как социальный институт наука включала в себя не только систему знаний и научную деятельность, но и систему отношений в науке, научные учреждения и организации. Само же понятие «социальный институт» стало входить в обиход благодаря исследованиям западных социологов. В отечественной философии науки институциональный подход долгое время не разрабатывался. Институциональностъ предполагает формализацию всех типов отношений, переход от неорганизованной деятельности и неформальных отношений по типу соглашений и переговоров к созданию организованных структур, предполагающих иерархию, властное регулирование и регламент. Понятие «социальный институт» отражает степень закрепленности того или иною вида человеческой деятельности – существуют политические, социальные, религиозные институты, а также институты семьи, школы, брака и прочее. Говоря о современной науке в её взаимодействиями с различными сферами жизни человека и общества, можно выделить три группы, выполняемых её социальных функций: 1) функции культурно-мировоззренческие; 2) функции науки как непосредственной производительной силы; 3) её функции как социальной силы, связанной с тем, что научные знания и методы ныне всё шире используются при решении самых различных проблем, возникающих в ходе общественного развития.
     Важной  стороной превращения науки в  производительную силу явилось создание и упорядочение постоянных каналов  для практического использования  научных знаний, появление таких  отраслей деятельности как прикладные исследования и разработки, создание сетей научно-технической информации и другое. Причём, вслед за промышленностью такие каналы возникают и в других отраслях материального производства и даже за его пределами. Всё это влечёт за собой значительные последствия и для науки и для практики. Важны функции науки как социальной силы в решении глобальных проблем современности.
       Взаимоотношения науки как социального института  и общества имеет двусторонний характер: наука получает поддержку со стороны  общества  и, в свою очередь, дает обществу то, что необходимо для прогрессивного развития последнего.
       Являясь формой духовной деятельности людей, наука  направлена на производство знаний о  природе, обществе и самом познании, непосредственной своей целью она  ставит постижение истины и открытие объективных законов человеческого  и природного мира на основе обобщения  реальных фактов.
       Отражая мир в его материальности и  развитии, наука образует единую, взаимосвязанную, развивающуюся систему знаний о  его законах. Вместе с тем наука  разделяется на множество отраслей знания (частных наук), которые различаются  между собой тем, какую сторону  действительности они изучают. По предмету и методам познания можно выделить науки о природе (естествознание – химия, физика, биология и др.), науки об обществе (история, социология, политология и др.), отдельную  группу составляют технические науки. В зависимости от специфики изучаемого объекта принято подразделять науки  на  естественные, социально-гуманитарные и технические. Естественные науки отражают природу, социально-гуманитарные – жизнедеятельность человека, а технические -«искусственный мир» как специфический результат воздействия человека на природу. Возможно применение и  других критериев для классификации науки (например, по своей «удаленности» от практической деятельности науки разделяют  на фундаментальные, где нет прямой ориентации на практику, и прикладные, непосредственно применяющие результаты научного познания для решения производственных и социально-практических проблем. Вместе с тем, границы между отдельными науками и научными дисциплинами условны и подвижны.
       Россия  живет в быстро изменяющемся мире, который к тому же создает огромный запас новых знаний о природе  и человеке. Знания из этого мира и о нем, необходимые для развития и самого существования России, поступают  в нее извне по механизму push-pull («тяни-толкай»). Только сильная и структурно полная наука может служить тем механизмом, который «втягивает» в страну нужное для нее знание из всей мировой цивилизации. Страны, не обладающие таким механизмом, получают отфильтрованное и искаженное знание, утрачивают реальную независимость и вовлекаются главными мировыми державами и их блоками в их орбиту в качестве «материала».
       Раздел  II
     Механическое  движение и его виды.
       Механическим  движением тела называется изменение его положения в пространстве относительно других тел с течением времени. При этом тела взаимодействуют по законам механики. Раздел механики, описывающий геометрические свойства движения без учёта причин, его вызывающих, называется кинематикой. В более общем значении движением называется изменение состояния физической системы с течением времени. Например, можно говорить о движении волны в среде.
       


       Виды  механического движения.
       Механическое  движение можно рассматривать для  разных механических объектов:
       Движение материальной точки полностью определяется изменением её координат во времени (например, двух на плоскости). В частности, важными характеристиками движения являются траектория материальной точки, перемещение, скорость и ускорение.
-Прямолинейное движение точки (когда она всегда находится на прямой, скорость параллельна этой прямой)
-Криволинейное  движение - это движение точки по траектории, не представляющей собою прямую, с произвольным ускорением и произвольной скоростью в любой момент времени (например, движение по окружности).
     Движение твёрдого тела складывается из движения какой-либо его точки (например, центра масс) и вращательного движения вокруг этой точки. Изучается кинематикой твёрдого тела.
     -Если  вращение отсутствует, то движение  называется поступательным и полностью определяется движением выбранной точки. Заметим, что при этом оно не обязательно является прямолинейным.
-Для описания вращательного движения — движения тела относительно выбранной точки, например закреплённого в точке, используют Углы Эйлера. Их количество в случае трёхмерного пространства равно трём.
-Также для твёрдого тела выделяют плоское движение — движение, при котором траектории всех точек лежат в параллельных плоскостях, при этом оно полностью определяется одним из сечений тела, а сечение тела положением любых двух точек.
       Движение сплошной среды. Здесь предполагается, что движение отдельных частиц среды довольно независимо друг от друга (обычно ограничено лишь условиями непрерывности полей скорости), поэтому число определяющих координат бесконечно (неизвестными становятся функции).
     Относительность движения
       Все тела во Вселенной движутся, поэтому  не существует тел, которые находятся  в абсолютном покое. По той же причине  определить движется тело или нет, можно  только относительно какого-либо другого  тела.
     Относительность — зависимость механического движения тела от системы отсчёта. Не указав систему отсчёта, не имеет смысла говорить о движении. Например, автомобиль движется по дороге. В автомобиле находятся люди. Люди движутся вместе с автомобилем по дороге. То есть люди перемещаются в пространстве относительно дороги. Но относительно самого автомобиля люди не движутся. В этом проявляется относительность механического движения.
     Далее кратко рассмотрим основные виды механического движения.
       Поступательное  движение – это движение тела, при котором все его точки движутся одинаково.
Например, всё тот же автомобиль совершает  по дороге поступательное движение. Точнее, поступательное движение совершает  только кузов автомобиля, в то время  как его колёса совершают вращательное движение.
       Вращательное  движение – это движение тела вокруг некоторой оси. При таком движении все точки тела совершают движение по окружностям, центром которых является эта ось.
Упоминавшиеся нами колёса совершают вращательное движение вокруг своих осей, и в  то же время колёса совершают поступательное движение вместе с кузовом автомобиля. То есть относительно оси колесо совершает  вращательное движение, а относительно дороги – поступательное.
       Колебательное движение – это периодическое движение, которое совершается поочерёдно в двух противоположных направлениях. Например, колебательное движение совершает маятник в часах.
Поступательное  и вращательное движения – самые  простые виды механического движения.

Новая классификация форм механического движения. Энергодинамика при рассмотрении любого движения (в том числе, механического) в основу классификации видов движений кладет свойства выбранных координат состояния форм движения. Поэтому энергодинамика рассматривает формы механического движения, их тоже три, но они другие (см. рисунок):

    Прямолинейная форма движения тела, координатой состояния которой является линейное перемещение dl. Мы рассматриваем прямолинейную форму движения тела, как частный случай вращательной формы движения при кривизне траектории, стремящейся к нулю.  
    Можно, конечно, создать экспериментально с высокой степенью точности прямолинейное движение, можно найти и в природе примеры движения, очень близкого к прямолинейному. Но природа к этому не стремится, скорее наоборот.

     2. Вращательная форма движения тела, координатой состояния которой является аксиальный вектор угла поворота d?rot . Эта форма движения относится только к вращающемуся телу в целом. При рассмотрении этой формы движения не рассматривается самостоятельное движение отдельных частей тела, и ось вращения считается проходящей через неподвижный относительно системы отсчета центр масс. По этой причине говорить следует только об угле поворота.
     3. Орбитальная форма  движения тела по криволинейной траектории, каждая из точек которой имеет свой радиус кривизны R. Эта форма движения состоит, в общем случае, из 4-х форм движения: двух прямолинейных (движения вдоль радиуса кривизны и перпендикулярно к нему) и двух вращательных (вращения вокруг центра кривизны траектории и вращения тела вокруг собственного центра вращения). Соответственно, имеются и 4 координаты состояния. Основными характеристиками движения тела по орбите являются угловое перемещение центра масс тела d?orb и перемещение центра масс dr.
     

       Основные  параметры форм движения

       Для количественной оценки орбитального и  вращательного движений применяют  два понятия: “путь“ и “перемещение“. Понятие “путь“ определяют, как  длину траектории, пройденную центром  масс тела, движущегося в общем  случае по криволинейной траектории, или длину круговой траектории, пройденную частицей вращающегося тела. С точки  зрения динамики движения понятие “путь“ более важно, чем понятие “перемещение“, так как путь, пройденный периферийными  точками тела, позволяет рассчитать диссипативные потери энергии при движении тела.
       При орбитальном движении по замкнутой  орбите интерес представляет именно путь, а не перемещение. Ведь по завершению одного орбитального цикла перемещение  становится равным нулю, а значение пути только наращивается с каждым циклом.

    Уточненные  определения координат  состояния форм механического  движения

    На  основании материала, изложенного  в трех последующих разделах сайта, посвященных механическим формам движения, приведем определения линейного  перемещения, угла поворота, углового перемещения, орбитального перемещения и просто перемещения.
       Линейное  перемещение тела или точки тела – это “вектор, оцениваемый расстоянием между положением центра масс тела в начальный момент времени и положением центра масс тела через какой-то промежуток времени при движении по прямолинейной траектории“. Размерность линейного перемещения равна размерности длины.
       Угол  поворота тела – это “псевдовектор (аксиальный вектор), оцениваемый плоским углом, образованным поворотом любого радиуса тела в процессе вращения тела вокруг центра его вращения. Значение модуля угла поворота тела изменяется от 0 до полного плоского угла (в пределах одного полного оборота)“. Угол поворота тела является основной физической величиной, имеющей свою размерность.
       Угловое перемещение точки  вращающегося тела, – это “псевдовектор (аксиальный вектор), оцениваемый плоским углом, образованным поворотом радиуса, проведенного из центра вращения тела к данной точке. Значение модуля углового перемещения изменяется от 0 до полного плоского угла (в пределах одного полного оборота)“. Размерность и единица углового перемещения равны размерности и единице угла поворота тела.
       Угловое перемещение центра вращения тела, движущегося  по криволинейной  орбите, – это “псевдовектор (аксиальный вектор), оцениваемый плоским углом, образованным поворотом радиуса, проведенного из центра соприкасающейся с орбитой окружности до центра вращения движущегося по орбите тела. Значение модуля углового перемещения изменяется от 0 до полного плоского угла (в пределах одного полного оборота)“. Размерность углового перемещения равна размерности угла поворота тела.
       Орбитальное перемещение центра вращения тела, движущегося  по криволинейной  орбите, – это “путь, пройденный центром вращения по этой орбите“. Размерность пути равна размерности длины.
       Сдвиговая симметрия кристаллов.
       Кристаллофизика - область кристаллографии, изучающая связь физических свойств кристаллов и других анизотропных материалов (жидких кристаллов, поликристаллических агрегатов) с их симметрией, атомной и реальной структурой и условиями получения, а также изменения свойств под влиянием внешних воздействий. Кристаллофизика использует симметрию кристаллов как метод изучения закономерностей изменения свойств объектов, общие закономерности, установленные физикой твёрдого тела и связывающие атомное строение и электронную структуру со свойствами кристаллов.
       При изучении многих макроскопических свойств кристаллических и других материалов их можно рассматривать как сплошные однородные среды, характеризуемые своей точечной или предельной группой симметрии. В то же время многие свойства кристаллов определяются их кристаллической структурой (например, оптические спектры) или даже симметрией локального окружения исследуемого фрагмента структуры (данные радиоспектроскопических методов).
       Для количественного описания анизотропных физических свойств кристаллов в Кристаллофизике используется аппарат тензорного и матричного исчислений. Различают два типа тензоров - материальные и полевые. Полевые тензоры характеризуют поля внешних воздействий и не связаны с симметрией исследуемой среды. С помощью материальных тензоров описывают свойства анизотропной среды.
       Некоторые величины, характеризующие свойства кристаллов (плотность, теплоёмкость), являются скалярными. Для полной характеристики свойств анизотропной среды необходимо определить независимо все компоненты тензоров соответствующих рангов, а часто и зависимости каждой из компонент от внешних факторов. Кристаллофизика разрабатывает рациональные способы таких измерений, которые, как правило, усложняются по мере понижения симметрии кристаллов (повышения числа независимых компонент тензоров соответствующего ранга). Так, в Кристаллофизике широко используется геометрическое представление об анизотропии физических свойств (материальных тензоров); радиус-вектор такой поверхности характеризует величину рассматриваемого свойства в данном направлении. Симметрия анизотропной среды определяет не только симметрию и число независимых компонент тензоров, описывающих то или иное физическое свойство, но и ориентацию главной осей указательной поверхностей. Число отличных от нуля компонент тензора для среды с симметрией G определяется методами теории представлений групп.

Рис. 1. Сечение указательной поверхности  вращения для угла поворота плоскости  поляризации света (с длиной волны  =589,3 нм) в кристалле правого a-кварца, класс симметрии 32. Знак плюс означает правое вращение вдоль главной оси х3.
       В К. исследуются как эффекты, характерные  только для анизотропных сред (двойное  лучепреломление и вращение плоскости поляризации электромагнитного и акустического воля, прямой и обратный пьезоэффекты и др.), так и явления, наблюдаемые и в изотропных средах (электропроводность, упругость и т. д.). В кристаллах эти явления приобретают особенности, обусловленные их анизотропией. Так, например, в наиболее симметричном кубическом кристалле в плоскости (001) распространяются не две, как в изотропной среде, а три акустические волны и скорости двух сдвиговых волн совпадают, когда упругие волны распространяются вдоль осей 4-го порядка. Для того же кристалла в направлении пространственной диагонали имеет место явление внутри конической рефракции упругих волн.
       Задачей Кристаллофизики является также исследование свойств кристалла при фазовых переходах. Кюри принцип позволяет предсказать изменение точечной и пространственной групп симметрии кристаллов при фазовых переходах. При описании магнитных свойств кристаллов и кристаллов с модулированными структурами в Кристаллофизике привлекается аппарат обобщённых групп симметрии.
       В Кристаллофизике изучается и влияние реальной структуры на физические свойства кристаллов. К дефектам структуры чувствительны многие свойства кристаллов: электропроводность, механические, оптические и другие свойства. Важнейшие задачи Кристаллофизики- установление зависимостей изменения физических свойств кристаллов от их состава, строения и реальной структуры, а также поиск способов управления свойствами материалов и создание новых структур (текстур и композитных материалов) с оптимальным сочетанием ряда свойств для практического применения.
       В кристаллах могут распространяться как объёмные, так и поверхностные акустические волны (ПАВ). Объёмные акустические волны распространяются в кристалле так же, как в газах и жидкостях,— в любом направлении. ПАВ распространяются вдоль свободных поверхностей (границ) кристалла либо вдоль границ раздела двух кристаллов.
       Анизотропия упругих свойств кристаллов существенно сказывается на характере распространения акустических волн. В кристалле, в отличие от изотропного твердого тела, в каждом направлении распространяются три упругие волны: продольная и две поперечных. Каждая из них имеет свою фазовую скорость, которая зависит от направления распространения волны в кристалле. В ряде направлений, соответствующих осям симметрии высокого порядка, скорости двух поперечных волн могут совпадать. В таких направлениях, называемых акустическими осями кристалла, возможно распространение поперечных волн с произвольной поляризацией, как в изотропном теле. Суперпозиция линейно поляризованных волн позволяет получить эллиптическую и круговую поляризации сдвиговых волн. Анизотропия упругих свойств кристалла приводит к тому, что направление потока энергии акустических волны Р не совпадает с направлением волн вектора k. Угол g между векторами Р и k может составлять десятки градусов. Вследствие этого даже при отсутствии дисперсии групповая скорость в кристаллах может не совпадать с фазовой. Характерно, что даже при распространении волн вдоль направлений высокого порядка симметрии поток энергии для сдвиговых волн может отклоняться от направления распространения волны, причём направление вектора потока энергии зависит от поляризации волны. В случае распространения сдвиговых волн вдоль акустической осей это явление, по аналогии с оптикой, называется внутренней конической рефракцией. Угол конич. рефракции в кварце, например, составляет 17°, в LiNbO3 =8°, в NaCl=10°, в КСl=21°.
        Анизотропия кристаллов усложняет также законы отражения и преломления акустических волн на границах раздела сред: падающая волна при отражении и преломлении может расщепляться на несколько волн разных типов, в том числе и поверхностных. Пространственная дисперсия, обусловленная периодичностью кристаллической решётки, приводит к вращению плоскости поляризации сдвиговых волн (так называемая акустическая активность). Затухание звука в кристаллах определяется его рассеянием на микродефектах и дислокациях, поглощением вследствие взаимодействия упругой волны с тепловыми колебаниями кристаллической решётки — фононами, поглощением, обусловленным термоупругими и тепловыми эффектами. В металлах существует специфический вид поглощения звука вследствие взаимодействия УЗ с элементами проводимости, а в ферромагнетиках и сегнетоэлектриках дополнительное поглощение связано с доменными процессами.
       Нелинейная Кристаллофизика занимается исследованием взаимодействия акустических волн в кристаллах: генерации акустических гармоник и волн комбинаций частот, взаимодействий с электрическими полями и электромагнитными волнами. Исследование нелинейного взаимодействия упругих волн в кристаллах имеет значение не только для объяснения поглощения звука, но также для описания тепловых фононных взаимодействий и лежит в основе теории работы нелинейных акустических устройств — корреляторов, конволюторов. УЗ волны в кристаллах используются для создания ультразвуковых и гиперзвуковых линий задержки, акустооптических устройств и устройств акустоэлектроники.
     Термодинамическая система и ее параметры. Уравнения  состояния.
     Термодинамическая система, объект изучения термодинамики, совокупность физ. тел, которые могут взаимодействовать энергетически между собой и с другими телами, а также обмениваться с ними веществом. Термодинамическая система состоят из столь большого числа частиц, что их состояние можно характеризовать макроскопическими параметрами: плотностью, давлением, концентрацией разных веществ, образующих Термодинамическую систему. Термодинамическая система находится в равновесии если параметры системы с течением времени не меняются и в системе нет каких-либо стационарных потоков (теплоты, вещества и др.). Для равновесных Термодинамической системы вводится понятие температуры как параметра состояния, имеющего одинаковое значение для всех макроскопических частей системы. Свойства Термодинамической системы, находящихся в термодинамическом равновесии, изучает термодинамика равновесных процессов (термостатика); свойства неравновесных систем — термодинамика неравновесных процессов. Адиабатные Термодинамические системы, в которых отсутствует теплообмен с другими системами; наконец, изолированные Термодинамические системы, не обменивающиеся с другими системами ни энергией, ни веществом.
     Совокупность  тел, энергетически взаимодействующих  между собой и с другими  телами, обменивающихся с ними веществом, называется термодинамической системой.
     Системы делят на изолированные (это те системы, которые не обмениваются энергией и веществом с другими системами), открытые (те системы, которые обмениваются с окружающей средой и веществом, и энергией), закрытые (системы, в которых есть только обмен энергией).
     Термодинамические параметры.
     Любая Термодинамическая система характеризуется параметрами: температура, давление, плотность, концентрация, мольный объем. В любой Термодинамической системе обязательно протекают процессы, и они могут быть равновесными, неравновесными, обратимыми и необратимыми.
Если  в Термодинамической системе определенное свойство системы не будет изменяться во времени, то есть оно будет одинаковым во всех точках объема, то такие процессы – равновесные.
     В неравновесных процессах свойство системы будет изменяться во времени без воздействия окружающей среды.
     Обратимые процессы – процессы, в которых система возвращается в первоначальное состояние.
     Не обратимые – когда система не возвращается в первоначальное состояние.
     Функции могут зависеть от пути процесса. Функции, которые зависят от начального и  конечного состояний системы  и не зависят от пути процесса, – функции состояния; внутренняя энергия, энтальпия, энтропия и другие – полные дифференциалы.
     Функции, которые зависят от начального и  конечного состояний системы  и зависят от пути процесса, не являются функциями состояния и не являются полными дифференциалами.
     Функции можно разделить на две группы: экстенсивные и интенсивные.
     Экстенсивное  свойство системы прямо пропорционально массе системы и обладает аддитивностью (можно складывать): V, H, Uвн, S, G, F.
     Интенсивное свойство системы не зависит от массы системы и не обладает свойством аддитивности: Q, A, T, P.
     Давление – параметр состояния, определяемый силой, действующей в теле на единицу площади поверхности по нормали к ней. Оно характеризует взаимодействие системы с внешней средой.
     Температура определяет меру интенсивности теплового движения молекул.
     Значение  градуса температуры и начало ее отсчета произвольны. В качестве эталона можно было бы выбрать  не воду, а любое другое вещество (лишь бы его свойства однозначно изменялись с температурой, были воспроизводимы и легко поддавались измерению).
     Такая произвольность исчезает, если пользоваться термодинамической (абсолютной) шкалой температур, основанной на втором законе термодинамики. Начальной точкой этой универсальной шкалы является значение предельно низкой температуры –  абсолютный нуль, равный 273,15 оС.
     Уравнение состояния.
     Уравнение, связывающее термодинамические  параметры системы в равновесном  состоянии, – уравнение состояния.
     Вследствие  взаимосвязи между свойствами системы  для определения ее состояния  достаточно указать лишь некоторое  число свойств. Так, состояние газа можно считать заданным, если указаны  два параметра, например, температура  и объем, а значение третьего параметра  – давления – можно определить из уравнения состояния.
P = f(V, T ),
?(P, V, T ) = 0.
     Графически  это уравнение является уравнением поверхности, построенной на трех взаимно  перпендикулярных осях, каждая из которых  соответствует одному термодинамическому параметру. Таким образом, термодинамическая  поверхность – геометрическое место  точек, изображающих равновесные состояния  системы в функциях от термодинамических  параметров.
     Для любой термодинамической системы  существует состояние термодинамического равновесия, которое оно достигает  с течением времени самопроизвольно  при фиксированных внешних условиях. Сформулированное положение получило название нулевого начала термодинамики.
     Это свойство является специфическим для  всех термодинамических систем. На практике для макроскопических систем под состоянием термодинамического равновесия будем понимать сохранение макроскопических параметров термодинамической системы с течением времени при отсутствии потоков любого типа: вещества, энергии (тепла), энтропии.
     Электромагнитное  поле.
     Электромагнитное поле, особая форма материи, посредством которой осуществляется взаимодействие между электрически заряженными частицами. Электромагнитное поле в вакууме характеризуется вектором напряжённости электрического поля и магнитной индукцией, в которые определяют силы, действующие со стороны поля на неподвижные и движущиеся заряженные частицы. Поведение Электромагнитного поля изучает классическая электродинамика, в произвольной среде оно описывается уравнениями, позволяющими определить поля в зависимости от распределения зарядов и токов. Микроскопические Электромагнитные поля, созданные отдельно элементарными частицами, характеризуются напряжённостями микроскопических полей: электрического поля е и магнитного h. Их средние значения связаны с макроскопическими характеристиками Электромагнитного поля следующим образом: , . Микроскопические поля удовлетворяют Лоренца — Максвелла уравнениям.
     Электромагнитное поле неподвижных или равномерно движущихся заряженных частиц неразрывно связано с этими частицами; при ускоренном движении частиц Электромагнитного поля "отрывается" от них и существует независимо в форме электромагнитных волн.
     Порождение  Электромагнитного поля переменным магнитным полем и магнитного поля — переменным электрическим приводит к тому, что электрические и магнитные поля не существуют обособленно, независимо друг от друга. При больших частотах Электромагнитного поля становятся существенными его квантовые (дискретные) свойства. В этом случае классическая электродинамика неприменима и Электромагнитное поле описывается квантовой электродинамикой. 

     Электрическое поле создается зарядами. Например, во всем известных школьных опытах по электризации эбонита, присутствует как раз электрическое поле.
Магнитное поле создается при движении электрических зарядов по проводнику.
     Для характеристики величины электрического поля используется понятие напряженность электрического поля, обозначение Е, единица измерения В/м (Вольт-на-метр). Величина магнитного поля характеризуется напряженностью магнитного поля Н, единица А/м (Ампер-на-метр). При измерении сверхнизких и крайне низких частот часто также используется понятие магнитная индукция В, единица Тл(Тесла), одна миллионная часть Тл соответствует 1,25 А/м.
       По  определению, электромагнитное поле - это особая форма материи, посредством  которой осуществляется воздействие между  электрическими заряженными  частицами. Физические причины существования электромагнитного поля связаны с тем, что изменяющееся во времени электрическое поле Е порождает магнитное поле Н, а изменяющееся Н - вихревое электрическое поле: обе компоненты Е и Н, непрерывно изменяясь, возбуждают друг друга. ЭМП неподвижных или равномерно движущихся заряженных частиц неразрывно связано с этими частицами Электромагнитные волны характеризуются длиной волны, обозначение - l (лямбда). Источник, генерирующий излучение, а по сути создающий электромагнитные колебания, характеризуются частотой, обозначение - f.
Важная особенность ЭМП - это деление  его на так называемую "ближнюю" и "дальнюю" зоны. В "ближней" зоне, или зоне индукции, на расстоянии от источника r < l ЭМП можно считать квазистатическим. Здесь оно быстро убывает с расстоянием, обратно пропорционально квадрату r -2 или кубу r -3 расстояния. В "ближней" зоне излучения электромагнитная волна еще не сформирована. Для характеристики ЭМП измерения переменного электрического поля Е и переменного магнитного поля Н производятся раздельно. Поле в зоне индукции служит для формирования бегущих составляющей полей (электромагнитной волны), ответственных за излучение. "Дальняя" зона - это зона сформировавшейся электромагнитной волны, начинается с расстояния r > 3l . В "дальней" зоне интенсивность поля убывает обратно пропорционально расстоянию до источника r -1. В "дальней" зоне излучения есть связь между Е и Н: Е = 377Н, где 377 - волновое сопротивление вакуума, Ом.
       Основные  источники ЭМП.
       Среди основных источников ЭМИ можно перечислить: электротранспорт, линии электропередач, электропроводка, бытовые электроприборы, теле- и радиостанции, спутниковая и сотовая связь, радары, персональные компьютеры.
       Вынужденные колебания. Резонанс.
       Колебания, происходящие под действием внешней  периодической силы, называются вынужденными колебаниями. Внешняя периодическая  сила, называемая вынуждающей, сообщает колебательной системе дополнительную энергию, которая идет на восполнение энергетических потерь, происходящих из-за трения. Если вынуждающая сила изменяется во времени по закону синуса или косинуса, то вынужденные колебания будут гармоническими и незатухающими.
       В отличие от свободных колебаний, когда система получает энергию  лишь один раз (при выведении системы  из состояния равновесия), в случае вынужденных колебаний система поглощает эту энергию от источника внешней периодической силы непрерывно. Эта энергия восполняет потери, расходуемые на преодоление трения, и потому полная энергия колебательной системы пo-прежнему остается неизменной.
       Частота вынужденных колебаний  равна частоте  вынуждающей силы.
       Периодическая внешняя сила может изменяться во времени по различным законам. Особый интерес представляет случай, когда  внешняя сила, изменяющаяся по гармоническому закону с частотой ?, воздействует на колебательную систему, способную  совершать собственные колебания  на некоторой частоте ?0.
     Если  свободные колебания происходят на частоте ?0, которая определяется параметрами системы, то установившиеся вынужденные колебания всегда происходят на частоте ? внешней силы. После начала воздействия внешней силы на колебательную систему необходимо некоторое время ?t для установления вынужденных колебаний. Время установления по порядку величины равно времени затухания ? свободных колебаний в колебательной системе.
В начальный  момент в колебательной системе  возбуждаются оба процесса – вынужденные  колебания на частоте ? и свободные  колебания на собственной частоте  ?0. Но свободные колебания затухают из-за неизбежного наличия сил трения. Поэтому через некоторое время в колебательной системе остаются только стационарные колебания на частоте ? внешней вынуждающей силы.
Рассмотрим  в качестве примера вынужденные  колебания тела на пружине. Внешняя сила приложена к свободному концу пружины. Она заставляет свободный конец пружины перемещаться по закону
y = ycos ?t.
где ym – амплитуда колебаний, ? – круговая частота. 
       Такой закон перемещения можно обеспечить с помощью шатунного механизма, не показанного на рисунке.
Рисунок 1. Вынужденные колебания груза на пружине. Свободный  конец пружины перемещается по закону y = ycos ?t. ? – длина недеформированной пружины, k – жесткость пружины.
       Если  левый конец пружины смещен на расстояние y, а правый – на расстояние x от их первоначального положения, когда пружина была не деформирована, то удлинение пружины ?l равно:
?l = x – y = x – ycos ?t.
    
       Второй  закон Ньютона для тела массой m:
ma = –k(x – y) = –kx + kycos ?t.
       В этом уравнении сила, действующая  на тело, представлена в виде двух слагаемых. Первое слагаемое в правой части  – это упругая сила, стремящаяся  возвратить тело в положение равновесия (x = 0). Второе слагаемое – внешнее периодическое воздействие на тело. Это слагаемое и называют вынуждающей силой.
       Вынужденные колебания – это незатухающие колебания. Неизбежные потери энергии  на трение компенсируются подводом энергии  от внешнего источника периодически действующей силы. Существуют системы, в которых незатухающие колебания  возникают не за счет периодического внешнего воздействия, а в результате имеющейся у таких систем способности  самой регулировать поступление  энергии от постоянного источника. Такие системы называются автоколебательными, а процесс незатухающих колебаний  в таких системах – автоколебаниями.
     В автоколебательной системе можно  выделить три характерных элемента – колебательная система, источник энергии и устройство обратной связи  между колебательной системой и  источником. В качестве колебательной  системы может быть использована любая механическая система, способная  совершать собственные затухающие колебания (например, маятник настенных  часов). Источником энергии может  служить энергия деформация пружины  или потенциальная энергия груза  в поле тяжести. Устройство обратной связи представляет собой некоторый  механизм, с помощью которого автоколебательная  система регулирует поступление  энергии от источника. На рис. 2 изображена схема взаимодействия различных элементов автоколебательной системы.
Рисунок 2. Функциональная  схема автоколебательной системы.
     Примером  механической автоколебательной системы может служить часовой механизм с анкерным ходом. Ходовое колесо с косыми зубьями жестко скреплено с зубчатым барабаном, через который перекинута цепочка с гирей. На верхнем конце маятника закреплен анкер (якорек) с двумя пластинками из твердого материала, изогнутыми по дуге окружности с центром на оси маятника. В ручных часах гиря заменяется пружиной, а маятник – балансиром – маховичком, скрепленным со спиральной пружиной. Балансир совершает крутильные колебания вокруг своей оси. Колебательной системой в часах является маятник или балансир. Источником энергии – поднятая вверх гиря или заведенная пружина. Устройством, с помощью которого осуществляется обратная связь, является анкер, позволяющий ходовому колесу повернуться на один зубец за один полупериод. Обратная связь осуществляется взаимодействием анкера с ходовым колесом. При каждом колебании маятника зубец ходового колеса толкает анкерную вилку в направлении движения маятника, передавая ему некоторую порцию энергии, которая компенсирует потери энергии на трение. Таким образом, потенциальная энергия гири (или закрученной пружины) постепенно, отдельными порциями передается маятнику.
     Механические  автоколебательные системы широко распространены в окружающей нас  жизни и в технике. Автоколебания  совершают паровые машины, двигатели внутреннего сгорания, электрические звонки, струны смычковых музыкальных инструментов, воздушные столбы в трубах духовых инструментов, голосовые связки при разговоре или пении и так далее.
       Резонанс (франц. resonance, от латинского resono — звучу в ответ, откликаюсь), явление резкого возрастания амплитуды вынужденных колебаний в какой-либо колебательной системе, наступающее при приближении частоты периодического внешнего воздействия к некоторым значениям, определяемым свойствами самой системы. В простейших случаях резонанс наступает при приближении частоты внешнего воздействия к одной из тех частот, с которыми происходят собственные колебания в системе, возникающие в результате начального толчка. Характер явления резонанса существенно зависит от свойств колебательной системы. Наиболее просто резонанс протекает в тех случаях, когда периодическому воздействию подвергается система с параметрами, не зависящими от состояния самой системы. В случае, когда частота вынуждающей силы ? совпадает с собственной частотой колебательной системы ?0, происходит резкое возрастание амплитуды вынужденных колебаний — резонанс. Резонанс возникает из-за того, что при ? = ? внешняя сила, действуя в такт со свободными колебаниями, все время со направлена со скоростью колеблющегося тела и совершает положительную работу: энергия колеблющегося тела увеличивается, и амплитуда его колебаний становится большой. График зависимости амплитуды вынужденных колебаний Ат от частоты вынуждающей силы представлен на рисунке, этот график называется резонансной кривой:

       Явление резонанса может явиться причиной разрушения мостов, зданий и других сооружений, если собственные частоты  их колебаний совпадут с частотой периодически действующей силы, возникшей, например, из-за вращения несбалансированного  мотора.
       Понятие о гипотезе кварков.
       Ква?рк — гипотетическая элементарная частица в квантовой хромодинамике, рассматриваемая как составная часть адронов. Предполагается существование 6 разных видов кварков, для различия которых вводится такое понятие как «аромат». Для краткости кваркам присвоены следующие имена: u-кварк, d-кварк, c-кварк, s-кварк, t-кварк, b-кваркАдроны подразделяются на барионы и мезоны. Если бы кварки существовали в природе, то барионы как частицы с полуцелым спином могли бы состоять из трёх кварков, а мезоны включать в себя по кварку и антикварку поскольку имеют целый спин.
       Особенностью  предполагаемых кварков является то, что они не наблюдаются в природе  в свободном состоянии. Это означает, что они могли бы быть внутри адронов, но при распаде частиц кварки каким-то образом комбинировались так, что  в результате в продуктах распада  видны не кварки, а только какие-то элементарные частицы. Вследствие не наблюдаемости кварков в природе все их гипотетические свойства определяются путём расчётов косвенным путём через свойства адронов.
В предположении калибровочного описания сильного взаимодействия постулируется, что кварки обладают особой внутренней характеристикой, называемой «цвет». При этом у кварков предполагается наличие трёх цветов, что увеличивает количество разновидностей кварков. Каждому кварку q соответствует свой антикварк с противоположными квантовыми числами, включая антицвет. При образовании из кварков (антикварков) адронов комбинация цветных кварков должна дать бесцветный адрон. Кварки располагают в три поколения, по два кварка в каждом.
       Полевая теория элементарных частиц исключает возможность существования в природе элементарных частиц с дробным электрическим зарядом - дробный электрический заряд внутри элементарных частиц есть, но он связан с дипольным электрическим полем, а не с гипотетическими кварками. Поэтому полевая теория элементарных частиц исключает возможность существования кварков в природе.
     М. Гелл-Манн на конференции в 2007 г. Гелл-Манн и Георг Цвейг предложили кварковую модель в 1964 г.
Указанные системы оказались необходимым  звеном, приведшим к модели кварков. Сама же идея о том, что адроны вероятно являются составными частицами, возникла в 1949 г., когда Ферми и Янг предположили, что пион составлен из нуклона и антинуклона. Такой пион был необходим для объяснения сильного взаимодействия нуклонов. Затем последовала модель Гольдхабера, где фундаментальными частицами кроме протона и нейтрона считались ещё K-мезоны, и из этих трёх частиц получались остальные. В модели Маркова фундаментальными частицами были восемь барионов, а мезоны строились из барионов и антибарионов. Ситуацию значительно упростила модель Сакаты, в которой все адроны строились из трёх барионов – нейтрона, протона и ?-частицы. При этом должны были выполняться законы сохранения электрического заряда и квантовых чисел. Отсюда последовала унитарная симметрия состояний частиц в виде U(3) симметрии, а затем и восьмеричный путь Гелл-Манна и Нееемана. В это время научное сообщество занимал вопрос о том, являются ли кварки реальными частицами или просто удобной описательной абстракцией. Конкурентами кваркам были ещё ряд моделей, например трёхцветная модель с тремя ароматами Хана – Намбу, содержащая 9 фундаментальных частиц типа кварков с целыми зарядами, и вводящая новые степени свободы – цвет.
       Менее чем через год после появления  кварковой модели, Глэшоу и Бьоркен предсказали четвёртый кварковый аромат как новую степень свободы, названный ими очарование. Это позволило им лучше описывать слабое взаимодействие при распадах кварков, уравнять количество кварков с числом известных в то время лептонов, и применять уточнённую массовую формулу для оценки масс мезонов.
     В 1968 г. эксперименты с глубоко неупругим  рассеянием частиц на Стэнфордском линейном ускорителе (SLAC) показали, что протон состоит из каких-то точечноподобных объектов и потому не является элементарной (неразложимой на части) частицей. Данные объекты были названы Фейнманом партонами, в роли которых в конце концов были предложены кварки. Под партонами понимают обычно кварки, антикварки и глюоны, а в теории бесконечной вложенности материилюбые объекты, находящиеся на один масштабный уровень (по массам и размерам) ниже, чем элементарные частицы.
Введение  в теорию s-кварка позволило объяснить  свойства каонов (K) и пионов (?), открытых в 1947 г. в космических, а также других частиц, обнаруженных в экспериментах на ускорителях.
     В 1970 г. Глэшоу и Майани представили дополнительные доказательства для существования c-кварка. Число предполагаемых кварков выросло до шести к 1973 г. В это время Кобаяcи и Маскава определили, что экспериментальное обнаружение нарушения CP-инвариантности могло бы быть объяснено, если ввести ещё два кварка, которые впоследствии назвали истинным и прелестным. Нарушение CP-инвариантности есть явление, в котором слабые взаимодействия приводят к разным результатам в случае, если от одной системы частиц перейти к другой, произведя зеркальное отображение и заменив частицы на античастицы (зарядовое сопряжение).
Частицы, содержащие очарованные кварки, были открыты в 1974 г. почти одновременно на протонном синхротроне в Брукхевене и на ускорителе SLAC в Стэнфорде. Вследствие этого открытые частицы, бывшие мезонами, получили разные обозначения J и ?, и стали называться J/? мезонами. В 1977 г. в Национальном центре ядерных исследований им. Ферми (США) был обнаружен прелестный, а в 1995 г. в столкновениях протонов и антипротонов – истинный кварк. Масса последнего кварка оказалась намного больше той, что ожидалась, достигая почти массы атома золота.
       Происхождение слова  кварк связано с Гелл-Манном, который взял это слово как напоминающее звук, издаваемый. Пытаясь подыскать подходящее слово, Гелл-Манн нашёл его в романе Дж. Джойса «Поминки по Финнегану», где в одном из эпизодов звучит фраза «Three quarks for Muster Mark!» (обычно переводится как «Три кварка для мюстера Марка!») Дж. Цвейг называл свои фундаментальные частицы тузами, но данное название не прижилось и забылось — возможно, потому, что тузов четыре, а кварков в первоначальной модели было три (Названия верхний (u-кварк) и нижний (d-кварк) кварки связаны с тем, что они образуют две компоненты изоспинового дублета, одна из которых направлена вверх, а другая вниз в изоспиновом пространстве. Странный кварк (s-кварк) входит в состав странных частиц, особенностью которых является необычно большая длительность.
     Классификация  

     Фундаментальные частицы в стандартной модели, включая фермионы как частицы материи, и бозоны, рассматриваемые как переносчики взаимодействий. Шесть кварков выделены фиолетовым цветом. Три столбца таблицы соответствуют трём поколениям фермионов.
Стандартная модель задумывалась таким образом, чтобы с помощью небольшого числа фундаментальных частиц (шести кварков, шести лептонов и четырёх бозонов) можно было описать все известные элементарные частицы, их распады и взаимодействия друг с другом. В теории предполагается также до сих пор не обнаруженный бозон Хиггса.
Поскольку кваркам приписывается спин ? , они считаются фермионами исходя из связи между спином и статистикой. В стандартной модели лептоны не взаимодействуют посредством сильного взаимодействия, тогда как кварки обладают цветовым зарядом и могут взаимодействовать таким образом (см. раздел " Сильное взаимодействие и цветовой заряд"). За счёт сильного взаимодействия кварков предполагается образование из них составных частиц – адронов.
     Кварки, определяющие квантовые числа адронов, называются валентные кварки. Считается, что кроме валентных кварков адрон может содержать неопределённое количество виртуальных кварков, антикварков и глюонов, не изменяющих квантовое состояние адрона.
Адроны  подразделяются на два семейства: барионы состоят из трёх кварков, а мезоны из кварка и антикварка. Протон и нейтрон являются самыми распространёнными барионами, из которых состоит атомное ядро. Известно множество адронов и обнаружено ещё больше их резонансных состояний, отличающихся кварковым составом и кантовыми числами кварков. Некоторые состояния частиц не укладываются в стандартную схему, их квантовые числа не сочетаются с идеей обычного кваркового состава, поэтому такие частицы получили название экзотичные адроны. Предполагается, например, что существуют тетракварки, содержащие комбинацию из двух кварков и двух антикварков, и пентакварки из четырёх кварков и антикварка. Несколько исследовательских групп, начиная с 2000 гг., объявили о существовании экзотичных адронов, обнаруженных ими в экспериментах, и интерпретируемых как тетракварки и пентакварки. Из-за противоречий со стандартной теорией статус этих частиц до сих пор не утверждён.
       Частицы второго и третьего поколений  более массивны и нестабильны, что  приводит их к распаду и превращению  в частицы первого поколения  посредством слабого взаимодействия. U-кварк и d-кварк, как составные части нуклонов, оказываются самыми распространёнными в природе. Массивные кварки возникают лишь на короткое время при столкновениях частиц высоких энергий, например, космических лучей, а также в ускорителях частиц.
Кварки  имеют электрический заряд, аромат, цветной заряд, спин и массу и  являются в стандартной теории единственными  частицами, участвующими во всех известных  взаимодействиях. При этом обычная гравитация ввиду её малой величины по сравнению с другими силами в теории частиц практически не рассматривается.
       Утверждается, что кварки имеют дробную величину электрического заряда, либо – ?, либо + ? от значения элементарного заряда, в зависимости от своего аромата. U-кварк, c-кварк и t-кварк, относящиеся к верхним кваркам, имеют электрический заряд + ? . D-кварк, s-кварк и b-кварк, относящиеся к нижним кваркам, имеют электрический заряд – ?. Заряды антикварков противоположны зарядам соответствующих кварков. Поскольку заряды элементарных частиц целые и должны равняться сумме зарядов кварков, это накладывает ограничение на комбинации составляющих частицы кварков. Например, нейтрон состоит из двух d-кварков и одного u-кварка, а протон с электрическим зарядом 1 (в единицах элементарного заряда) состоит из двух u-кварков и одного d-кварка.
     Большинство элементарных частиц обладают спином, причём направление спина является одной из степеней свободы. Спин частицы, как правило, связан с её вращением вокруг собственной оси, тогда как для составных объектов наподобие атомного ядра вклад в полный момент импульса делают и спиновые и орбитальные моменты импульса нуклонов. В субстанциональной модели электрон в атоме рассматривается как облако и приобретает свой спин при вращении центра облака относительно ядра. Что касается кварков, то они зачастую считаются точечными частицами.
Спин  определяется как вектор, длина которого кратна h/(2?), где h есть постоянная Планка. Для величины h/(2?) также существует своё собственное название h ("h с чертой"), называемое постоянной Дирака. Принятое для кварков значение спина таково, что его проекция на выделенную ось равна +h/2 либо ?h/2; поэтому кварки рассматриваются как фермионы, то есть частицы с полуцелым спином.
Слабое  взаимодействие
Основная  статья: Слабое взаимодействие


     Диаграмма Фейнмана, показывающая бета-распад нейтрона как системы из трёх кварков. D-кварк превращается в u-кварк и виртуальный W?бозон, последний даёт электрон и антинейтрино.
     Превращение кварка одного аромата в другой аромат происходит только в результате слабого  взаимодействия. Для этого требуется  поглощение или излучение W-бозона, так что верхние кварки (u, c, t) могут перейти в нижние кварки (d, s, b) и наоборот.
     Как бета-распад нейтрона, так и обратный процесс электронного захвата используются в медицинской практике (например в позитронно-эмиссионной томографии), а также в экспериментах по детектированию нейтрино.
Как правило, кварки преимущественно превращаются в другие кварки внутри своего поколения
     Кварки  имеют свойство, называемое цветовой заряд. Существуют три вида цветового заряда, условно обозначаемые как синий, зелёный и красный. Цветовой заряд никак не связан со спектром видимого света и цветом, различаемым человеческим глазом. Каждый цвет имеет дополнение в виде своего антицвета —антисиний, антизелёный и соответственно антикрасный. В отличие от кварков, антикварки обладают не цветом, а антицветом, то есть противоположным цветовым.
     В квантовой хромодинамике сильное взаимодействие сводится к взаимодействию кварков посредством их электрических и цветовых зарядов и глюонов как переносчиков взаимодействия. Сильные взаимодействия (обмен глюоном) могут изменять цвет кварка, но не меняют его аромат. Слабые взаимодействия, наоборот, не меняют цвет, но могут менять аромат. При соединении двух кварков (антикварков) в мезон или трёх кварков (антикварков) в барион цвета кварков и антицвета антикварков всегда таковы, что суммарный цветовой заряд частицы равен нулю.
     В современной физике для описания взаимодействия элементарных частиц широко используется калибровочная симметрия, являющаяся одним из видов групп симметрии. С точки зрения симметрии, соотношения не меняются, если произвести сдвиги или вращения системы отсчёта в пространстве. Аналогично принимается, что явления в хромодинамике не изменятся при вращении в трёхмерном цветовом пространстве. Данные вращения соотносятся со сменой цвета и с преобразованиями кварков.
     Из-за непривычного свойства сильного взаимодействияконфайнмента — часто неспециалистами задаётся вопрос: а откуда мы уверены, что кварки существуют, если их никто никогда не увидит в свободном виде? Может, они — лишь математическая абстракция, и протон вовсе не состоит из них?
и простейшей гипотезой относительно строения адронов.
     Тем не менее, реальность существования кварков продолжает оставаться гипотетической. Они могут оказаться всего лишь красивой математической гипотезой, а для реального существования в природе они должны наблюдаться и в свободном виде. Ведь кварками могут казаться отдельные полу периоды переменного электромагнитного поля элементарных частиц в полевой теории (их число в точности равно числу предполагаемых кварков в адронах). - В этом случае понятно, почему кварки не наблюдаются в природе в свободном виде. Ведь в опытах по рассеянию наблюдаются не кварки - а стоячие электромагнитные волны.
     Принципиально иным подходом к строению элементарных частиц является полевая теория элементарных частиц. Она утверждает, что в природе имеется бесконечное число элементарных частиц, каждая из которых имеет бесконечное число возбужденных состояний. Согласно данной теории, все элементарные частицы состоят из электромагнитного поля и поэтому разбить их на части можно только в рамках математики. Мы только начинаем познавать микромир, и гипотеза кварков также нужна физике как в свое время были нужны теплород и электрическая жидкость. Но со временем она неизбежно разделит судьбу последних.
     Катализаторы  и ингибиторы химических реакций.
     Катализатор — химическое вещество, ускоряющее реакцию, но не входящее в состав продуктов реакции. Количество катализатора, в отличие от других реагентов, после реакции не изменяется. Обеспечивая более быстрый путь для реакции, катализатор реагирует с исходным веществом, получившееся промежуточное соединение подвергается превращениям и в конце расщепляется на продукт и катализатор. Затем катализатор снова реагирует с исходным веществом, и этот каталитический цикл многократно (до миллиона раз) повторяется.
     Катализаторы  подразделяются на гомогенные и гетерогенные. Гомогенный катализатор находится в одной фазе с реагирующими веществами, гетерогенный — образует самостоятельную фазу, отделённую границей раздела от фазы, в которой находятся реагирующие вещества. Типичными гомогенными катализаторами являются кислоты и основания. В качестве гетерогенных катализаторов применяются металлы, их оксиды и сульфиды.
     Реакции одного и того же типа могут протекать  как с гомогенными, так и с  гетерогенными катализаторами. Так, наряду с растворами кислот применяются  имеющие кислотные свойства твёрдые Al2O3, TiO2, ThO2, алюмосиликаты, цеолиты. Гетерогенные катализаторы с основными свойствами: CaO, BaO, MgO.
     Гетерогенные  катализаторы имеют, как правило, сильно развитую поверхность, для чего их распределяют на инертном носителе (силикагель, оксид алюминия, активированный уголь и др.).Для каждого типа реакций эффективны только определённые катализаторы. Кроме уже упомянутых кислотно-основных, существуют катализаторы окисления-восстановления; для них характерно присутствие переходного металла или его соединения (Со+3, V2O5+MoO3). В этом случае катализ осуществляется путём изменения степени окисления переходного металла.
Много реакций осуществлено при помощи катализаторов, которые действуют  через координацию реагентов у атома или иона переходного металла (Ti, Rh, Ni). Такой катализ называется координационным.
     Если  катализатор обладает хиральными свойствами, то из оптически неактивного субстрата получается оптически активный продукт.
В современной  науке и технике часто применяют  системы из нескольких катализаторов, каждый из которых ускоряет разные стадии реакции. Катализатор также может увеличивать скорость одной из стадий каталитического цикла, осуществляемого другим катализатором. Здесь имеет место «катализ катализа», или катализ второго уровня.В биохимических реакциях роль катализаторов играют ферменты.
     Катализаторы  следует отличать от инициаторов. Например, перекиси распадаются на свободные радикалы, которые могут инициировать радикальные цепные реакции. Инициаторы расходуются в процессе реакции, поэтому их нельзя считать катализаторами.
     Ингибиторы иногда ошибочно считают отрицательными катализаторами. Но ингибиторы, например, цепных радикальных реакций, реагируют со свободными радикалами и, в отличие от катализаторов, не сохраняются. Другие ингибиторы (каталитические яды) связываются с катализатором и его дезактивируют, здесь имеет место подавление катализа, а не отрицательный катализ. Отрицательный катализ в принципе невозможен: он обеспечивал бы для реакции более медленный путь, но реакция, естественно, пойдёт по более быстрому, в данном случае, не катализированному, пути.
     Каталитические  реакции весьма распространены в  химии и некоторые из них можно  провести даже в домашних условиях. Например, 3%-ный раствор перекиси водорода (именно такой продают в аптеках) вполне устойчив в отсутствие примесей. Но при добавлении очень небольшого количества (нескольких крупинок) твердого диоксида марганца MnO2 начинается реакция разложения Н2О2 с выделением газообразного кислорода:

Здесь MnO2 - катализатор реакции.
     Избирательное протекание реакции называется селективностью. Таким образом, главные полезные свойства катализаторов заключаются в повышении скорости и селективности химических реакций.
     Катализатор не способен влиять на положение равновесия, так как он одинаково хорошо ускоряет как прямую, так и обратную реакции. Однако благодаря катализатору равновесие устанавливается быстрее.
Промоторы - это вещества, сами по себе не являющиеся катализаторами данной реакции, но усиливающие  действие основного  катализатора.
Инициаторы - вещества, в ряде случаев необходимые  для возбуждения  химической реакции, которая далее  происходит без посторонней  помощи. Инициаторы расходуются в  ходе реакции, однако их требуется намного  меньше, чем реагентов.
     Впрочем, инициирование возможно и на поверхности  гетерогенного катализатора. В этом случае говорят уже не об инициаторах, а о катализаторах полимеризации - такие тоже широко применяются в химической промышленности.
     Химические  соединения – сложные вещества, состоящие из химически связанных атомов двух или нескольких химических элементов. Термин «соединение» означает: разные части так связаны друг с другом, что возникло новое вещество, с другими свойствами, чем у исходных веществ. В химическом соединении связи таковы, что уже нельзя различить свойства отдельных компонентов. Так, например, нельзя обнаружить свойства серы или меди в CuSO4
и т.д.................


Перейти к полному тексту работы


Скачать работу с онлайн повышением уникальности до 90% по antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru


Смотреть полный текст работы бесплатно


Смотреть похожие работы


* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.