Дидактический материал по физике — Главная страница

Все важные сообщения на сайте смотри в Новостях сайта!


«С вершин „олимпийских“ кабинетов не различают никаких деталей и частей работы.
Оттуда видно только безбрежное море безликого детства, а в самом кабинете стоит
модель абстрактного ребёнка, сделанная из самых лёгких материалов:
идей, печатной бумаги, маниловской мечты…
„Олимпийцы“ презирают технику. Благодаря их владычеству давно захирела в наших педвузах
педагогически техническая мысль, в особенности в деле собственного воспитания.
Во всей нашей советской жизни нет более жалкого технического состояния,
чем в области воспитания. И поэтому воспитательское дело есть дело кустарное,
а из кустарных производств — самое отсталое».
А.С.Макаренко

       Вы посетили сайт петербургского учителя физики Николая Васильевича Смирнова. Пожалуйста, зарегистрируйтесь на нем, это абсолютно бесплатно и безопасно (без спама и вирусов).

Сайт адресован учителям физики, ученикам и их родителям, методистам, студентам педагогических вузов, всем тем, кому интересны подборки задач по школьному курсу физики и астрономии. Но в первую очередь, тем, кто еще не накопил достаточного количества собственного задачного материала и опыта его применения.

       Использование материалов этого сайта для Вас является свободным и бесплатным. В разделе «Дидактические материалы» имеется версия комплекта задач для печати. Вы можете распечатать себе любое количество страниц для фронтальной  или индивидуальной работы.

       На этом сайте Вы найдете дидактические материалы для уроков физики по всем разделам. Всего  в моей копилке более 5000 задач, которые я в течение многих лет собираю и использую для обучения своих учеников.

       Казалось бы дидактический материал предназначен только для «натаскивания» учеников на решении более или менее стандартных задач по физике, выработке навыка, разучивания алгоритмов и пр., что можно успешно делать в стандартных условиях. Однако по мере обретения учеником всё большей уверенности в решении задачек, хитрый Николай Васильевич начинает подсовывать ему такой учебный материал, чтобы обретенный навык не приобретал тенденцию к окостенению (выделение решения задачи мозгом наподобие рефлекторного выделения слюны), чтобы мысль ученика становилась подвижной, вариативной, способной отказаться от привычного хода (иногда пусть в самом малом, ведь важен сам акт интеллектуального творчества). Здесь на первое место выступает разнообразие и разнородность предлагаемых задач. Важно только точно выбрать время (для каждого ученика свое). Сперва твердый навык, затем, не останавливаясь на достигнутом, «встряхивание головы по мере накопления знаний»! 

       Поэтому каждый раздел начинается с элементарных заданий. При первом соприкосновении ребенка с темой всегда важен начальный успех. Мы порой недооцениваем того, что даже сильному ученику нужно некоторое время, чтобы оглядеться, почувствовать себя уверенно. Зачастую просто «гоним» программу, а между тем, на этом этапе важно подбадривать учеников как можно чаще, особенно тех, кто послабее.

По мере того как ученик набирает силу, мои требования к нему растут. Сильный ученик у меня не знает покоя. Появляются задачи, которых обычный учитель избегает: громоздкие задачи, задачи с параметрами, задачи со множеством ответов, задачи, требующие знаний за пределами школьной программы, требующие знаний из других предметов, требующие вспомнить давно пройденный материал самой физики, задачи не имеющие решения, задачи с избытком или недостактком данных и пр. и пр. Это для меня главное. 

       Но для более слабого ученика такие задачи могут оказаться непосильными. Избыточное количество задач, множество вариантов позволяет в то время, как сильный набирает темп, отрабатывать материал посильного уровня с более слабой частью класса. 

       Уроки-тренинги по решению задач у нас проходят в диалоговом режиме. Для меня важно, чтобы ученик заговорил, чтобы ему было что обсуждать в моем предмете. К таким урокам мы готовимся заблаговременно.

       Вкупе со своими, я активно использую любимые всеми задачники Г.

Н.Степановой, В.И.Лукашика, А.П.Рымкевича и П.А.Рымкевича, а также «Качественные задачи по физике» М.Е.Тульчинского (скачать)

М.Е.Тульчинский. Качественные задачи по физике в средней школе. Пособие для учителей.
М. «Просвещение». 1972. Изд. 4-е. 240с.
3,25 Мб. Djvu.

и, разумеется, задачник Н.И.Гольдфарба (скачать).

Н.И.Гольдфарб. Сборник вопросов и задач по физике.
М. «Высшая школа». 1982. Изд. 3-е. 351с.
3,96 Мб. Djvu.

 А задания на карточках Л.И.Скрелина!  А замечательная «Занимательная физика» (книга 1 — скачать, книга 2 — скачать)

Я. И. Перельман. Занимательная физика.
Парадоксы, головоломки, задачи, опыты из области физики. Книга первая. Издание одиннадцатое, переработанное и дополненное. 210 c.
ОГИЗ, «Молодая гвардия», 1934.
5,86 Мб. Djvu (ZIP).

Я. И. Перельман. Занимательная физика.
Парадоксы, головоломки, задачи, опыты из области физики. Книга вторая. Издание третье. 176 c. Петроград, 1920.
Четвертая Государственная типография.
13,65 Мб. Djvu (ZIP).

 и «Знаете ли вы физику?» (скачать) Я.И.Перельмана!

Я. И. Перельман. Знаете ли вы физику?
Издание второе, переработанное. 340 стр.
ОНТИ • Главная редакция научно-популярной юношеской литературы.
Ленинград, 1935, Москва
8,37 Мб. Djvu (ZIP).

Отдельно хочу упомянуть книгу Маковецкого «Смотри в корень!» (скачать).

П. В.Маковецкий. Смотри в корень!
М. «Наука». 1976. Изд. 3-е. 448с.
4,59 Мб. Djvu.

 Любопытна статья Е.В.Яновицкой и М.Я.Адамского «Великая дидактика без домашних заданий». (Для чтения книг в формате Djvu под Windows скачайте приложение WinDjView в любое место вашего компьютера. В ту же папку положите русификатор. Приложение не требует специальной установки и сразу начинает работать. Для русификации после запуска приложения кликните Вид > Linguage > Русский.)

       Со многими этими мною горячо любимыми и глубоко уважаемыми авторами мне довелось быть лично знакомым, спешу выразить им благодарность от меня и моих учеников за счастливую возможность пользоваться их трудами.

       Успехи учеников вдохновляют учителя. За все годы моей работы ни разу ни один мой ученик не сдал вступительный экзамен по физике в вуз хуже, чем в школе. Все, кто хотел, поступали своими силами. Какие славные выросли дети!

       Буду рад, если кому-то из Вас пригодятся мои задачки.

 

       Дерзайте! 

       Н.В.

Дидактический материал по физике — Обязательные лабораторные работы

 
Важно: категорически запрещается использовать виртуальные лабораторные работы вместо реальных! 

Предлагаемые здесь виртуальные лабораторные работы входят в список обязательных практических работ для выполнения в курсе физики средней школы.
Они  не являются заменителями реальных практических работ в классе, а могут быть только использованы для подготовки к реальным лабораторным работам в качестве домашнего задания или разборе на уроке с учителем. Также можно использовать эти работы в качестве домашнего задания после выполнения реальной работы для закрепления материала, или, в виде исключения, для учеников, находящихся на домашнем обучении. 

Автору не всегда удавалось в точности перенести учебную ситуацию в виртуальное пространство, но, как показывает опыт, ученики нормально, без особенных потерь готовы воспринимать некоторые условности, к коим приходилось прибегать при переносе учебной реальности в виртуальный мир. Автор здесь использовал весьма простые средства виртуализации, они не позволяют создавать слишком высокую степень реальности виртуального мира, но в этом виделось и преимущество. Не способствует ли слишком глубокое погружение в искусственный мир впечатлений затенению физической сущности учебного материала? Автор также настороженно относится к применению компьютерных лабораторий в обычных классах средней школы. Чёрный ящик, которым, по сути, является для многих учеников компьютер, где не всегда ясно, в результате каких процессов датчики получают экспериментальные данные, закодированный способ получения итоговых результатов, — есть не та физика, которая нужна для правильного формирования физической картины мира, опирающейся не на знания и информацию, а на ясное понимание взаимосвязи явлений природы, умение достигать этой ясности через естественные способы познания на начальном этапе изучения физики.
«Меловая физика», с которой так яростно боролись ведущие методисты страны на протяжении более двухсот лет, побеждает. ИКТ в образовании, несмотря на всю их полезность, ничего, по сути, не меняют, а напротив, усугубляют проблему. Дедуктивный путь познания от сложного к простому, от теории к демонстрации, который так успешен в большой науке, плохо работает на школьном уровне. Более естественным для ребёнка является обратное движение, движение по индукции: от простого к сложному, от эмпирики к обобщению. Этот способ познания должен был бы стать ведущим, не отрицая при этом и примеров познания по дедукции. Но теоретизирование в отрыве от повседневной практики общения с природой явлений рождает схоластическое знание, когда ребёнку всё равно что говорить и о чём, лишь бы угодить учителю. Это рождается из неправильно понимаемой учеником сути науки как таковой, когда наука представляется ученику в виде набора мнений авторитетов, которые следует заучить безотносительно к их содержанию и смыслу. То, что естественные науки являют собой отражение объективной реальности, попыткой понять происходящее в мире вещей, факт неумолимости законов природы вне зависимости от того, что мы о них думаем, понятие научной честности, есть для ученика теперь неведомая тайна. Наборы слов важнее для них каких-то там смыслов. Нравственная кривизна, рождённая этим обстоятельством, превращает слова Сократа «Платон мне друг, но истина дороже» в анекдот.
Знание нашим школьником того, что вода кипит при 1000С, а замерзает при 00С, является полной чепухой, доказывая всю схоластичность их представлений о физике. Вода может кипеть при 1000С, если при этом давать ей некоторое количество теплоты, без которого никакое кипение не возможно, а замерзать она будет при 00С, только, если мы будем интенсивно отнимать от неё тепло. Такое полузнание является характерной особенностью теперешнего образования. Оно уже дошло до самого верха, когда ученику предлагается в качестве экзамена по предмету ЕГЭ, полуграмотный тест на главное умение правильно заполнить лист ответов. Полуграмотный, ибо составлен и применяется вопреки объективным законам такой, например, науки как квалиметрия (наука об измерении качества). Там наверху кажется, что раз они начальники, то им всё можно. Им и наука не указ!
А проблема схоластичности, нежизненности знаний устраняется просто. Знание, пропущенное через призму личного восприятия ученика со всем личным своеобразием восприятия ребёнка, даёт прочную внутреннюю опору для постижения природы. Поэтому так важны практические работы учеников, которые должны были бы стать основным видом деятельности ученика на уроке физики и при домашней подготовке. Это не только более естественный путь познания, но и суть любой естественной науки. Давать ребёнку жмых вместо яблока со всеми его — яблока —  особенностями формы, цвета, запаха – вот достойный образ нынешнего преподавания физики в школе.
Самым простым и естественным способом для начала изучения природы является наблюдение, поэтому это слово так часто встречается в описаниях наших виртуальных экспериментов. Наблюдательность, умение подметить особенности явления важно развивать. Надо понимать, что увидеть можно только то, что ты уже видел  ранее. Увиденное нами, выделенное среди прочего нашим вниманием сопоставляется с теми образами, что уже есть в нашей голове. Иное не возможно! Поэтому так важен опыт наблюдений. Новые образы рождаются из частей прежних, подобно тому, как из пазлов складывается цельная картинка. Но эти «пазлы» должны уже быть у нас в наличии. Мы удивляемся ребёнку: «Как же ты не видишь?!» А всё просто, нет опыта наблюдений.
Важен и другой аспект. Смотрят все, видят немногие. Важна заданность при наблюдениях, сформированная чётко цель наблюдения. Поэтому важно приучить ребёнка обращать внимание на то, что в данном случае заинтересует физика. Не цвет графика, не толщина линии, не на что это похоже, а зависимость. Не то, кто кого как щёлкнул, а каков закон разлетания шариков при ударе. При каждом демонстрационном эксперименте, в каждой лабораторной работе, в каждой домашней практической работе приучать, а как физик это увидит? Говорите с учениками, что они-то сами видят. Если вас это не устраивает, не огорчайтесь, у вас ещё есть шанс. Здесь одних лабораторных работ по типу Знаменского П.А., где ученику всё расписано так, что ему ничего не приходится соображать практически, а остаётся только правильно двигать руками, крайне недостаточно. Слава тем учителям, кто даёт своим ученикам домашние экспериментальные задания, кто считает необходимым вести кружки и факультативы практической направленности.
И хорошо бы параллельно научить детей любоваться природой и удивляться и очаровываться её гармонией.
Ко многим нашим работам прилагаются контрольные вопросы. Их назначение разнообразно, но по сути контролирующими они не являются. Они должны иметь побуждающий эффект и во многом служат для продолжения разговора в классе, ибо вопросы важнее решений. Ответ, птичка в работе не есть результат, а результатом должно быть понимание ответа. Круг вопросов обозначает те необходимые и достаточные для изучения в школе ассоциации, в которые входит данное понятие, иными словами, с чем связано данное понятие. Изучение связей так же необходимо для формирования полноценного образа изучаемого, как и его определение. Приучайте детей также к тому, что ответ часто заключён в том виртуальном эксперименте, который они только что проделали.
И не требуйте от каждого ученика ответов на все без исключения вопросы, оценивать следует не результат, а степень честности и добросовестность работы.  Начётничество не лучший способ оценивать труд, оценка ученика должна быть субъективной по определению, ибо она есть способ не наказания, но поощрения.

Пожелания и замечания автору можно отправить здесь!

7 класс
7-7 pru. Градуирование пружины и измерение сил динамометром.
7-13. Изучение действия жидкости на погруженное в неё тело.

8 класс
8-1-sravn. Сравнение количеств теплоты при смешивании воды разной температуры.
8-1-lab. Определение удельной теплоёмкости твёрдого тела. 
8-1-met. Определение удельной теплоемкости металлов.
8-1-voda. Определение удельной теплоемкости воды.
8-2-topl. Экспериментальное нахождение удельной теплоты сгорания топлива.
8-3-lambda. Определение удельной теплоты плавления льда.
8-4-r. Определение удельной теплоты парообразования воды.
8-4-2-lab. Определение удельной теплоты парообразования жидкости.
8-5-lab. График нагревания твёрдого тела. 
8-6-lab. График нагревания жидкости. 
8-7-lab. Определение удельной теплоты сгорания топлива.
8-8-r. Измерение сопротивления проводника.
8-9-fa. Наблюдение действия магнитного поля на проводник с током.
8-10-kpd. Определение коэффициента полезного действия электрического нагревателя воды.

9 класс
9-1-лаб. Измерение ускорения тела при равноускоренном движении.
9-1A-lab. Проверка закономерностей равноускоренного движения.
9-1-B-lab. Проверка отношения путей, пройденных телом при равноускоренном движении.
9-2-lab. Измерение жёсткости пружины.
9-3-pendulum. Изучение колебаний пружинного маятника.
9-3-lab. Измерение ускорения свободного падения с помощью маятника.
9-3-g. Измерение ускорения свободного падения на телах Солнечной системы.
9-4-lab. Измерение коэффициента трения скольжения. 
9-4-2-lab. Определение коэффициента сухого трения методом предельного угла.
9-5-lab. Движение тала, брошенного горизонтально.  
9-5-hor. Изучение движения тела, брошенного горизонтально.
9-6-angl. Изучение движения тела, под углом к горизонту.
9-6-lab. Применение закона сохранения энергии для определения силы трения.
9-6-sohr. Проверка закона сохранения механической энергии.
9-7-lab. Абсолютно неупругий удар. 
9-8-lab. Абсолютно упругий удар.
9-7. Условие равновесия рычага.
9-9-imp. Закон сохранения импульса. (Flash)

10 класс.
10-1-lab. Закон Гей-Люссака. 
10-2-mm. Определение молярной массы газа.
10-2-R. Определение универсальной газовой постоянной.
10-2-k. Определение постоянной Больцмана.
10-7-vla. Определение влажности воздуха.
10-3-lab. Изучение движения тела по окружности.
10-4.Определение ЭДС и внутреннего сопротивления источника тока. 
10-4-eds. Определение ЭДС и внутреннего сопротивления источника тока.
10-5. Определение удельного сопротивления.
10-5-ro. Измерение удельного сопротивления металлического проводника.
10-6-e-F. Определение заряда электрона и числа Фарадея.

11 класс.
11-1-pend. Изучение колебаний математического маятника.
11-2-pru. Изучение колебаний пружинного маятника.
11-2-pend. Измерение жесткости пружины методом пружинного маятника.
11-3-lens. Определение фокусного расстояния и оптической силы тонкой линзы. 
11-5-lab. Наблюдение спектров излучения.
11-8-2. Определение показателя преломления среды.
11-8-pre. Изучение преломления света.
11-9-dr. Определение длины световой волны с помощью дифракционной решётки.

Все вирт. лаб/раб Девяткина Е.М. на сайте uchebnik/mos/ru

Связанная библиография для статьи SEP «Сверхзадачи» Дж. Б. Манчака и Брайана В. Робертса

Это автоматически созданная и экспериментальная страница

Если все пойдет хорошо, на этой странице должна отображаться библиография вышеупомянутой статьи, как она отображается Стэнфордская энциклопедия философии, но для вашего удобства добавлены ссылки на записи PhilPapers и Google Scholar. Некоторые библиографии не будут представлены правильно или полностью обновлены. В целом, библиографии недавних работ будут гораздо лучше связаны, чем библиографии первичной литературы и более старых работ. Записи с записями PhilPapers имеют ссылки на их заголовки. Зеленая ссылка указывает на то, что элемент доступен онлайн хотя бы частично.

Этот эксперимент был одобрен редакторами Стэнфордской энциклопедии философии. Оригинал статьи и библиографию можно найти здесь.

  • Андрека, Х., Мадарас, Дж., Немети, И., Немети, П. и Г. Секели, 2018 г., «Релятивистские вычисления», М. Куффаро и С. Флетчер (ред.), Физические перспективы вычислений, Вычислительные перспективы физики , Кембридж: Издательство Кембриджского университета, 195–215. (ученый)
  • Аткинсон, Д., 2007, «Потеря энергии в классической, релятивистской и квантовой механике», Исследования по истории и философии современной физики , 38 (1): 170–180. (ученый)
  • –––, 2008, «Релятивистский эффект Зенона. Синтез », 160(1): 5–12. (ученый)
  • Аткинсон, Д. и Джонсон, П., 2009, «Несохранение энергии и потеря детерминизма I. Бесконечное множество сталкивающихся шаров», Основы физики , 39(8): 937–957. (ученый)
  • –––, 2010, “Несохранение энергии и потеря детерминизма II. Столкновение с открытым множеством», Основы физики , 40 (2): 179–189. (ученый)
  • Аткинсон Д. и Пейненбург Дж., 2014 г., «Как некоторые бесконечности вызывают проблемы классических физических теорий», Алло, П. и Керкхоев, Б. В., редакция, Скромно радикально или радикально скромно: Festschrift for Жан Поль Ван Бендегем по случаю своего 60-летия , стр. 1–10. Лондон: Публикации колледжа. (ученый)
  • Эллис, В. и Т. Кутсер, 1991, «О некоторых парадоксах бесконечности», The British Journal for the Philosophy of Science , 42: 187–194. (ученый)
  • –––, 1995, «О некоторых парадоксах бесконечности II», Британский журнал философии науки , 46: 235–247. (ученый)
  • Барретт, Дж. А. и Ф. Арнцениус, 1999, «Головоломка с бесконечными решениями», Theory and Decision , 46 (1), 101–103. (ученый)
  • –––, 2002, «Почему головоломка с бесконечными решениями вызывает недоумение», Теория и решение 52(2): 139–147. (ученый)
  • Баширов А.Е., 2014, Основы математического анализа Уолтем, Массачусетс: Эльзевир. (ученый)
  • Белл, Дж. С., 2004, Выразимое и невыразимое в квантовой механике: Сборник статей по квантовой философии . Кембридж: Издательство Кембриджского университета. (ученый)
  • Бенасерраф, П., 1962, «Задачи, сверхзадачи и современные элеаты», The Journal of Philosophy , 59(24): 765–784. (ученый)
  • Benardete, JA, 1964, Бесконечность: Очерк метафизики. , Оксфорд: Издательство Оксфордского университета. (Ученый)
  • Блэк, М., 1951, «Ахиллес и черепаха», Анализ , 11(5): 91–101. (ученый)
  • Блюм, Л., Кукер, Ф. , Шуб, М. и Смейл, С., 1998, Сложность и реальные вычисления , Нью-Йорк: Springer-Verlag. (ученый)
  • Бокулич А., 2003, «Квантовые измерения и сверхзадачи», Международные исследования в области философии науки , 17(2): 127–136. (ученый)
  • Буб, Дж., 1988, «Как решить проблему измерения квантовой механики», Основы физики 18(7): 701–722. (ученый)
  • Карл М., Фишбах Т., Кёпке П., Миллер Р., Насфи М. и Векбекер Г., 2010 г., «Основная теория регистровых машин с бесконечным временем», Архив математической логики 49(2): 249–273. (ученый)
  • Коупленд, Б.Дж., 2015 г., «Тезис Черча-Тьюринга», Стэнфордская философская энциклопедия (лето 2015 г.), Эдвард Н. Залта (редактор), URL = https://plato.stanford.edu/archives/sum2015 /записи/черч-туринг/>. (Ученый)
  • Деолаликар В., Хамкинс Дж. Д. и Шиндлер Р., 2005 г., «П. ≠ NP ∩ co-NP для машин Тьюринга с бесконечным временем», Журнал логики и вычислений , 15 (5): 577–592. (ученый)
  • Добошевски, Дж., 2019, «Эпистемические дыры и детерминизм в классической общей теории относительности», Британский журнал философии науки , 71: 1093–1111. doi:10.1093/bjps/axz011 (ученый)
  • Долев, Ю., 2007, «Сверхзадачи и временная непрерывность», Июн: Иерусалимский философский ежеквартальный журнал , 56: 313–329.‎ (Ученый)
  • Дункан, А. и М. Нидермайер, 2013 г., «Временной и борелевское пересуммирование в комплексном методе Ланжевена», Анналы физики , 329: 93–124. (ученый)
  • Эрман, Дж., 1986, Учебник по детерминизму , Дордрехт, Голландия: Издательство Д. Рейделя. (ученый)
  • –––, 1995, Удары, хрусты, хныканье и визги. Издательство Оксфордского университета. (ученый)
  • Эрман, Дж. и Дж. Нортон, 199 лет.3, «Навсегда — это день: сверхзадачи в пространстве-времени Питовского и Маламента-Хогарта», Philosophy of Science , 60: 22–42. (ученый)
  • –––, 1996, «Бесконечные боли: проблемы с суперзадачами», в А. Мортон и С. Стич (редакторы), Бенасерраф и его критики , Оксфорд: Блэквелл, 231–261. (ученый)
  • Эрман, Дж., Вютрих, К., и Дж. Манчак, 2016 г., «Машины времени», Стэнфордская философская энциклопедия (зимнее издание 2016 г.), Эдвард Н. Залта (ред.), URL = https://plato .stanford.edu/archives/win2016/entries/time-machine/>. (Ученый)
  • Этеси, Г. и И. Немети, 2002, «Вычисления без Тьюринга через пространство-время Маламента-Хогарта», Международный журнал теоретической физики , 41: 341–370. (ученый)
  • Гамов Г., 1947, Один Два Три… Бесконечность: Факты и Спекуляции науки . Дувр. (ученый)
  • Гиради, Г.К., К. Омеро, Т. Вебер и А. Римини, 1979 г., «Поведение квантовой вероятности нераспада при малом времени и теория Зенона парадокс в квантовой механике», Nuovo Cimento , 52(A): 421 (ученый)
  • Грюнбаум, А., 1969, «Можно ли выполнить бесконечное количество операций за конечное время?» Британский журнал философии науки , 20: 203–218. (ученый)
  • Гвязда, Дж., 2012, «Доказательство невозможности выполняя бесконечно много задач», Pacific Philosophical Ежеквартально , 93: 1–7.
  • Хамкинс, Дж. Д. и Льюис, А., 2000, «Машины Тьюринга с бесконечным временем», Journal of Symbolic Logic , 65(2): 567–604. (ученый)
  • Хамкинс, Дж. Д. и Миллер, Р. Г., 2009 г.е\) для почти все \(f\)”, Математическая логика Ежеквартально , 49 (5): 536–540.
  • Хепп, К., 1972, «Квантовая теория измерений и макроскопические наблюдаемые», Helvetica Physica Acta 45(2): 237–248. (ученый)
  • Хогарт, М., 1992, «Позволяет ли общая теория относительности наблюдателю увидеть вечность за конечное время?» Основы физики Письма , 5: 173–181. (ученый)
  • Хогарт, М., 1994, «Компьютеры без Тьюринга и вычислимость без Тьюринга», PSA: Материалы двухгодичного собрания Ассоциации философии науки , 1: 126–138. (ученый)
  • Иммерман, Н., 2016 г., «Вычислимость и сложность», Стэнфордская философская энциклопедия (издание весной 2016 г. ), Эдвард Н. Залта (редактор), URL-адрес в публикации = https://plato.stanford.edu/archives/spr2016. /записи/вычислимость/>. (ученый)
  • Кёпке, П., 2005, «Вычисления Тьюринга с порядковыми номерами» Бюллетень символической логики , 11 (3): 377–397. (Ученый)
  • –––, 2006, «Машины с бесконечным регистром времени», В логических подходах к вычислительным барьерам, вторая конференция по вычислимости в Европе, CiE 2006, Суонси, Великобритания, июль 2006 г., Proceedings , А. Бекманн, У. Бергер, Б. Лёве, Дж. В. Такер (ред.), Берлин: Springer-Verlag, стр. 257–266, конспект лекций в Информатика 3988. (Ученый)
  • –––, 2009, «Порядковая вычислимость», В Математическая теория и вычислительная практика. 5-я конференция по Вычислимость в Европе, CiE 2009, Гейдельберг, Германия, 19–24 июля, 2009. Proceedations , K. Ambos-Spies, B. Löwe, W. Merkle (Eds.), Гейдельберг: Springer-Verlag, стр. 280–289, Конспект лекций по компьютеру. Наука 5635. (Ученый)
  • Копке П. и Миллер Р., 2008 г., «Расширенная теория регистровые машины с бесконечным временем». В Логика и теория Алгоритмы. 4-я конференция по вычислимости в Европе, CiE 2008 Афины, Греция, 15–20 июня 2008 г., Proceedings , Beckmann, A., Димитракопулос, К. и Лёве, Б. (ред.), Берлин: Springer, стр. 306–315, Конспект лекций по информатике 5028. (Ученый)
  • Кёпке, П. и Сейферт, Б., 2009, «Порядковые машины и допустимая теория рекурсии», Анналы чистой и прикладной логики , 160(3): 310–318. (ученый)
  • Кремер, П., 2015 г., «Пересмотр теории истины», Стэнфордская философская энциклопедия (лето 2015 г.), Эдвард Н. Залта (редактор), URL = https://plato.stanford.edu/archives/ sum2015/entries/true-revision/>. (ученый)
  • Кюнбергер, К.-У., Лёве, Б., Меллерфельд, М. и Welch, PD, 2005, «Сравнение индуктивных и круговых определения: параметры, сложности и игры», Студия Логика , 81: 79–98. (ученый)
  • Ландсман, Н.П., 1991, “Алгебраическая теория суперотбора секторов и проблема измерения в квантовой механике», Международный журнал современной физики A 6(30): 5349–5371. (ученый)
  • –––, 1995, «Наблюдение и суперотбор в квантовой механике», Исследования по истории и философии современной физики , 26(1): 45–73. (ученый)
  • Лэнфорд, О. Э. (1975) «Временная эволюция больших классических Системы», в Динамические системы, теория и приложения , J. Moser (Ed.), Springer Berlin Heidelberg, pgs. 1–111. (ученый)
  • Литтлвуд, Дж. Э., 1953, Сборник математиков , Лондон: Methuen & Co. Ltd. (ученый)
  • Лёве, Б., 2001, «Последовательности ревизий и компьютеры с бесконечное количество времени», Journal of Logic and Вычисление , 11: 25–40. (ученый)
  • –––, 2006, “Космические границы для бесконечных вычислений», в «Логические подходы к вычислительным Барьеры, Вторая конференция по вычислимости в Европе, CiE 2006, Суонси, Великобритания, июль 2006 г., Proceedings , А. Бекманн, У. Бергер, Б. Лёве, Дж. В. Такер (ред.), Берлин: Springer-Verlag, стр. 319–329, Конспект лекций по информатике 3988. (Ученый)
  • Лёве, Б. и Уэлч, П.Д., 2001, «Теоретико-множественная абсолютность и ревизионная теория истины», Studia Logica , 68: 21–41. (ученый)
  • Мазер, Дж. Н. и Р. Макги, 1975 г., «Решения Коллинеарная задача четырех тел, ставшая неограниченной в конечном Время», в Динамические системы, теория и приложения , Дж. Мозер (ред.), Springer Berlin Heidelberg, pgs. 573–597. (ученый)
  • Мисра, Б., и Э.К.Г. Сударшан, 1977, «The Zeno’s парадокс в квантовой теории», Journal of Mathematical Физика , 18(4): 756–763. (ученый)
  • Маламент, Д., 1985, «Минимальные требования к ускорению для «Путешествие во времени» в пространстве-времени Гёделя, журнал математической физики , 26: 774–777. (ученый)
  • –––, 2008, «Скользкий склон Нортона», Философия науки , 75: 799–816. (ученый)
  • Манчак, Дж., 2009 г., «Свободно ли пространство-время от дыр?» Общая теория относительности и гравитации , 41: 1639–1643. (ученый)
  • –––, 2010, «О возможности сверхзадач в общей теории относительности», Основы физики , 40: 276–288. (ученый)
  • –––, 2018, «Машины Маламента-Хогарта», The British Journal for the Philosophy of Science , 71: 1143–1153. doi:10.1093/bjps/axy023 (ученый)
  • Маклафлин, Уильям И., 19 лет98, «Лампа Томсона дисфункциональные», Synthese , 116: 281–301. (ученый)
  • Нортон, Дж. Д., 1999, «Квантово-механическая сверхзадача», Основы физики , 29(8): 1265–1302. (ученый)
  • Пенроуз, Р., 1979, «Сингулярности и Time-Asymmetry», в S. Hawking and W. Israel (eds.), General Относительность: обзор столетия Эйнштейна , Кембридж: Кембридж Университетское издательство, 581–638. (ученый)
  • Пати А.К., 1996, «Ограничение частоты измерений в квантовом эффекте Зенона», Буквы по физике A 215 (1–2): 7–13. (ученый)
  • Пейненбург, Дж. и Аткинсон, Д., 2008, «Ахиллес, черепаха и сталкивающиеся шары», History of Philosophy Quarterly , 25 (3): 187–201. (ученый)
  • Перес Лараудогойта, Дж., 1996 г., «Красивая сверхзадача», Разум , 105(417): 81–83.
  • –––, 1997, «Классическая частица динамика, индетерминизм и сверхзадача», The British Журнал философии науки , 48 (1): 49–54. (Ученый)
  • –––, 1998, «Машины бесконечности и Creation Ex Nihilo», Synthese , 115(2): 259–265. (ученый)
  • –––, 1999, «Эрман и Нортон на Сверхзадачи, порождающие индетерминизм», The British Journal для философии науки , 50: 137–141. (ученый)
  • Перес Лараудогойта, Дж., М. Бриджер и Дж. С. Альпер, 2002, «Два взгляда на ньютоновскую сверхзадачу», Синтез , 131(2): 173–189 (ученый)
  • Питовски, И., 1990, «Физический тезис Чёрча и физическая вычислительная сложность», Июн , 39: 81–99. (ученый)
  • Рин, Б., 2014, «Вычислительные возможности α-ленточных машин Тьюринга с бесконечным временем», Annals of Pure and Applied Logic , 165(9): 1501–1511. (ученый)
  • Росс, Ю. Э., 1976, Первый курс теории вероятностей , Макмиллан Publishing Co. Inc. (ученый)
  • Sacks, GE, 1990, Высшая теория рекурсии , Гейдельберг: Springer-Verlag, Перспективы математической логики. (ученый)
  • Салмон, В., 1998, «Современный взгляд на парадоксы Зенона: Отрывок из книги «Пространство, время и движение «, в Метафизика: большие вопросы , ван Инваген и Циммерман (редакторы), Малден, Массачусетс: Blackwell Publishers Ltd. (ученый)
  • Шиндлер, Р., 2003, «P ≠ NP для бесконечного времени Тьюринга. машины», Monatshefte der Mathematik 139(4): 335–340. (ученый)
  • Сминк, К. и К. Вютрих, 2011 г., «Путешествие во времени и машины времени», под редакцией К. Каллендера, Оксфордский справочник по философии времени , Оксфорд: Издательство Оксфордского университета, 577–630. (ученый)
  • Томсон, Дж. Ф., 1954, «Задачи и сверхзадачи», Analysis , 15(1): 1–13. (ученый)
  • Uzquiano, G., 2011, «До-Эффект без Зено-Причинности» Noûs , 46(2): 259-264. (ученый)
  • Ван Бендегем, JP, 1994, «Парадокс Росса невозможен». Сверхзадача», The British Journal for the Philosophy of Наука , 45 (2): 743–748. (ученый)
  • Ван, К.К., 1980, «Правила суперотбора, квантовые измерения, и кот Шредингера», Канадский журнал Физика , 58(7): 976–982. (ученый)
  • Welch, PD 2001, «О ревизионных теориях истины Гупта-Белнапа, фиксированных точках Крипке и следующем стабильном множестве», Bulletin for Symbolic Logic , 7: 345–360. (ученый)
  • –––, 2008, «Объем вычислений в пространстве-времени Маламента-Хогарта», British Journal for the Philosophy of Science , 59(4): 659–674. (ученый)
  • Weyl, H., 1949, Философия математики и естествознания , Принстон: Издательство Принстонского университета. (ученый)
  • Винтер, Дж., 2009 г., «Является ли \(\mathbf{P} = \mathbf{PSPACE}\) для бесконечности Машины Тьюринга?», в книге «Бесконечность в логике и вычислениях». Пересмотренные избранные документы Международной конференции (ILC 2007 г.) состоявшейся в Кейптаунском университете (UCT), Кейптаун, 3–5 ноября, 2007. М. Арчибальд, В. Браттка, В. Горанко и Б. Лёве (ред.), Берлин: Springer-Verlag, стр. 126–137. Конспекты лекций на компьютере Наука 5489. (Ученый)

Учебник по физике: Интерференция двух точечных источников

Интерференция волн — это явление, возникающее, когда две волны встречаются при движении в одной и той же среде. Интерференция волн заставляет среду принимать форму, которая является результатом суммарного воздействия двух отдельных волн на частицы среды. Интерференция волн может быть конструктивной или деструктивной по своей природе. Конструктивная интерференция возникает в любом месте среды, где две интерферирующие волны смещаются в одном направлении. Например, если в данный момент времени и в заданном месте в среде гребень одной волны встречается с гребнем второй волны, они будут интерферировать таким образом, что получится «супергребень». Точно так же интерференция впадины и впадины конструктивно интерферирует, образуя «супер-впадину». Деструктивная интерференция возникает в любом месте среды, где две интерферирующие волны имеют смещение в противоположном направлении. Например, интерференция гребня с желобом является примером деструктивной интерференции. Деструктивное вмешательство имеет тенденцию уменьшать результирующую величину смещения среды. Принципы интерференции были впервые представлены в Разделе 10 учебного пособия по физике. Впоследствии эти принципы были применены к интерференции звуковых волн в Разделе 11 Учебного пособия по физике.

Определяющий момент в истории споров о природе света произошел в первые годы девятнадцатого века. Томас Янг показал, что интерференционная картина возникает, когда свет от двух источников встречается при прохождении через одну и ту же среду. Чтобы понять эксперимент Юнга, важно вернуться на несколько шагов назад и обсудить интерференцию волн на воде, исходящих из двух точек.

В блоке 10 была представлена ​​и обсуждена ценность волнового резервуара при изучении поведения волн на воде. Если объект качается вверх и вниз в воде, в воде будет производиться серия водяных волн в форме концентрических кругов. Если два объекта качаются вверх и вниз с одинаковой частотой в двух разных точках, то на поверхности воды будут возникать два набора концентрических круговых волн. Эти концентрические волны будут мешать друг другу, когда они проходят по поверхности воды. Если вы когда-нибудь одновременно бросали в озеро два камешка (или как-то одновременно взбалтывали озеро в двух местах), вы, несомненно, замечали интерференцию этих волн. Гребень одной волны будет конструктивно мешать гребню второй волны, вызывая большое смещение вверх. А впадина одной волны будет конструктивно мешать впадине второй волны, вызывая большое смещение вниз. И, наконец, гребень одной волны будет разрушительно мешать впадине второй волны, не вызывая смещения. В пульсирующем резервуаре это конструктивное и деструктивное вмешательство можно легко контролировать и наблюдать. Он представляет собой базовое поведение волны, которое можно ожидать от волны любого типа.

 

Модели интерференции двухточечных источников

Интерференция двух наборов периодических и концентрических волн с одинаковой частотой создает интересную картину в пульсирующем резервуаре. Диаграмма справа изображает интерференционную картину, создаваемую двумя периодическими возмущениями. Гребни обозначены толстыми линиями, а впадины — тонкими линиями. Таким образом, конструктивная интерференция возникает везде, где толстая линия встречается с толстой линией или тонкая линия встречается с тонкой линией; этот тип интерференции приводит к образованию пучность . Пучности обозначены красной точкой. Деструктивное вмешательство происходит везде, где толстая линия встречается с тонкой; этот тип интерференции приводит к образованию узла . Узлы обозначены синей точкой. Паттерн представляет собой паттерн стоячей волны, характеризующийся наличием узлов и пучностей, которые «стоят на месте», т. е. всегда находятся в одном и том же месте на среде. Пучности (точки, где волны всегда конструктивно интерферируют) кажутся расположенными вдоль линий — креативно называемых пучностные линии . Узлы также располагаются вдоль линий, называемых узловыми линиями . Интерференционная картина двухточечного источника характеризуется чередованием узловых и промежуточных линий. В шаблоне есть центральная линия — линия, которая делит пополам отрезок, проведенный между двумя источниками, является пучностью. Эта центральная пучностная линия представляет собой линию точек, где волны от каждого источника всегда усиливают друг друга посредством конструктивной интерференции. Узловые и пучностные линии показаны на диаграмме ниже.

Интерференционная картина от двухточечного источника всегда имеет чередующийся рисунок узловых и промежуточных линий. Однако есть некоторые особенности шаблона, которые можно изменить. Во-первых, изменение длины волны (или частоты) источника изменит количество линий в узоре и изменит близость или близость линий. Увеличение частоты приведет к большему количеству линий на сантиметр и меньшему расстоянию между каждой последующей строкой. А уменьшение частоты приведет к меньшему количеству линий на сантиметр и большему расстоянию между каждой последующей строкой.


Во-вторых, изменение расстояния между двумя источниками также изменит количество линий и близость или близость линий. Когда источники раздвигаются дальше друг от друга, на сантиметр создается больше линий, и линии сближаются. Эти две общие причинно-следственные связи применимы к любой интерференционной картине двухточечного источника, вызванной волнами на воде, звуковыми волнами или волнами любого другого типа.

Изменение разделения источника
Изменение длины волны

 

Световые интерференционные картины двухточечных источников

Волны любого типа, будь то водная волна или звуковая волна, должны создавать интерференционную картину двухточечных источников, если два источника периодически возмущают среду на той же частоты. Такой узор всегда характеризуется чередованием узловых и пучностных линий. Конечно, должен был возникнуть вопрос, и он действительно возник в начале девятнадцатого века: может ли свет создавать интерференционную картину из двух точек? Если обнаружится, что свет создает такую ​​картину, то это даст больше доказательств в поддержку волнообразной природы света.

Прежде чем мы подробно рассмотрим доказательства, давайте обсудим, что можно было бы наблюдать, если бы свет подвергался интерференции двухточечного источника. Что произойдет, если «гребень» одной световой волны перемешается с «гребнем» второй световой волны? А что было бы, если бы «впадина» одной световой волны пересекалась с «впадиной» второй световой волны? И, наконец, что произойдет, если «гребень» одной световой волны натолкнется на «впадину» второй световой волны?

Всякий раз, когда свет конструктивно интерферирует (например, когда гребень встречается с гребнем или впадина встречается с впадиной), две волны действуют, усиливая друг друга и создавая «суперсветовую волну». С другой стороны, всякий раз, когда свет деструктивно интерферирует (например, когда гребень встречается с впадиной), две волны разрушают друг друга и не производят световой волны. Таким образом, интерференционная картина двухточечного источника по-прежнему будет состоять из чередующейся картины пучностных и узловых линий. Однако для световых волн пучности эквивалентны ярким линиям, а узловые линии эквивалентны темным линиям. Если бы такая интерференционная картина могла быть создана двумя источниками света и спроецирована на экран, то на экране должна была бы быть чередующаяся картина из темных и светлых полос. А так как центральная линия в таком узоре является пучностью, то и центральная полоса на экране должна быть яркой полосой.


В 1801 году Томас Янг успешно показал, что свет создает интерференционную картину двухточечного источника. Для создания такого рисунка необходимо использовать монохроматический свет. Монохроматический свет — это свет одного цвета; при использовании такого света два источника будут вибрировать с одинаковой частотой. Также важно, чтобы две световые волны колебались в фазе друг с другом; то есть гребень одной волны должен образоваться в то же самое время, что и гребень второй волны. (Это часто упоминается как когерентный свет .) Для этого Томас Янг использовал один источник света и проецировал свет на два точечных отверстия. Затем свет от источника дифрагирует через отверстия, и рисунок можно спроецировать на экран. Поскольку есть только один источник света, набор двух волн, исходящих из отверстий, будет находиться в фазе друг с другом. Как и ожидалось, использование монохроматического источника света и точечных отверстий для генерации синфазных световых волн привело к появлению на экране узора из чередующихся ярких и темных полос. Типичный вид паттерна показан ниже.

 


Эксперимент Янга с двухточечной интерференцией часто проводится в рамках курса физики с использованием лазерного излучения. Обнаружено, что те же самые принципы, которые применимы к волнам воды в резервуаре с пульсацией, применимы и к световым волнам в эксперименте.