| |
Досягнення в техніці у XIX-на початку XX ст. 
1841 р. Джоуль встановив закон, що визначає кількість тепла, що виділяється в провіднику при проходженні через нього електричного струму. Незалежно від Джоуля в 1842 р. цей же закон відкрив і експериментально перевірив Е. X. Ленц. Закон Джоуля - Ленца придбав велике практичне значення, оскільки на нім заснований розрахунок електроосвітлювальних установок, всіх нагрівальних і опалювальних електроприладів, які почали широко застосовуватися з кінця XIX ст. У 1820 р. данський учений X. Ерстед відкрив дію струму на магнітну стрілку. Французькі фізики Ж. Біо і Ф. Савар знайшли кількісний закон цієї дії. Закон взаємодії струмів був відкритий французьким фізиком А. Ампером, працями якого були закладені по якому метали основи сучасної електродинаміки. Відтворивши явища Ерстеда, Ампер запропонував своє "правило плавця" для визначення напряму відхилення стрілки струмом. Для пояснення магнітних властивостей речовин Ампер запропонував гіпотезу, згідно якої магніт складається з величезного числа елементарних магнітиків - кільцевих електричних струмів. Таким чином, Ампер створив першу теорію магнетизму, в якій він зводить явища магнетизму до електрики. У першій третині XIX ст. було зроблено дуже важливі відкриття, маєток вельми великі теоретичні і практичні наслідки і що знову поставили в центр уваги питання про зв'язок між зарядами і струмами тілах і одночасними змінами в навколишньому просторі, також пов'язали електричні явища з магнетизмом., Ці блискучі відкриття були зроблені англійським фізиком Михайлом Фарадеом (1791-1807). Керований ідеєю про єдність сил природи поставив собі завданням розкрити зв'язки між електрикою і магнетизмом, електрикою і хімічними процесами, магнетизмом світлом Вже в 1822 р. він робить в своєму лабораторному щоденнику замітку: "Перетворити магнетизм на електрику".29 серпня 1831 р. Фарадеом відкрив явище електромагнітній індукції. Це відкриття, що принесло Фарадею світову популярність, мав величезне наукове і практичне значення Подальший розвиток вчення про індукцію струмів отримало в роботах російського ученого Е.X. Ленца, який обгрунтував в так зване "правило Ленца". Важливою заслугою Фарадея є встановлення ним в 18.33-основного кількісного закону електролізу - закону електронній еквівалентності. При цьому він висловив думку про атомну структуру електрики. У 1835-1838 рр. Фарадєї проводив дослідження діелектриків В 1830 р. він відкрив магнітне обертання плоскості поляризації, встановивши, таким чином, зв'язок між світлом і електромагнітними явищами. У тому ж році він відкрив і явище діамагнетизму. До 1851 р. Фарадей вивчає магнітні властивості різних речовин, а також працює над питаннями, що стосуються загальних властивостей магнітного поля. У 1851 р. він опублікував цікаву роботу: "Фізичний характер магнітних силових ліній". Роботи Фарадея зіграли величезну роль в загальній теорії електрики. До часу появи капітальних праць Фарадей учення об електриці і магнетизмі вже отримало розвиток на базі законів Кулона, робіт Ампера ц інших, що використали прийоми математичного. аналізу для теоретичного дослідження явищ електрики. У основу цього аналізу був покладений ньютонівський метод розгляду явищ тяжіння. Принциповою основою теорії електричних і магнітних явищ було уявлення про взаємодію на відстані між зарядами і струмами. * У першій половині XIX ст. фізики визнавали здатність зарядів і струмів взаємодіяти через порожнечу, без. посередництва яких би то не було проміжних фізичних середовищ. Фарадей висловив новий погляд, стверджуючи, що всі взаємодії взагалі, і електричні і магнітні взаємодії зокрема, розповсюджуються з кінцевою швидкістю при неодмінній участі проміжного середовища. Електричний заряд магнітний полюс або дріт-пік, по якому тече електричний струм, Фарадей розглядав як одну, з частин деякої фізичної системи. Він прагнув, таким чином, вкласти фізичний зміст в уявлення про електричний або магнітний нуль. Порожнисто він мислив як реальний об'єкт, в якому відбуваються фізичні процеси. Вивчення магнітних і електричних полів привело Фарадей до уявлення про "фізичні силові лінії". Видатним продовжувачем робіт Фарадея був англійський фізик Джемс Максвелл (1831 - 1879). Наукова діяльність Максвелла охоплює ряд проблем молекулярної фізики, оптики, механіки, теорії пружності. Але основний внесок разом з кінетичною теорією газів Максвелл зробив в області електромагнетизму. Якщо Фарадей дав перше обгрунтування вчення про електромагнітне поле, то Максвелл, продовжуючи роботи Фарадея, розробив теорію електромагнітного поля. Ці дослідження узагальнені в його знаменитій праці "Трактат по електриці і магнетизму", що вийшов в 1873 р. Математичним виразом теорії Максвелла з'явилася його знаменита система рівнянь. Фізична гіпотеза Максвелла полягала в тому, що магнітне поле створюється не тільки в результаті руху зарядів по провідниках (струмом), але і будь-якою зміною електричного поля. Закон, встановлений Максвеллом, зв'язував швидкість зміни в даному місці електричного поля - так званий струм змішення - з напруженістю створюваного їм зміною магнітного поля і навпаки. Відкриття, зроблені в другій третині XIX ст., підготували грунт для застосування вчення про електрику і магнетизм до ряду найважливіших технічних проблем, які були вирішені в другій половині XIX п. і на початку XX ст. що сподіваються електромагнітних хвиль, питання про природу носіїв заряду і струму вивчалося спочатку поза зв'язком з електромагнітним нулемУ 1887 р. Генріх Герц відмітив, що якщо світло електричної іскри одного розрядника падає на негативний електрод сусіднього, то проходження іскрового розряду значно полегшується. У 1888 р. Вільгельм Гальвакс (1859-1922) встановив, що негативно заряджена металева пластинка втрачає свій заряд при освітленні її променями іншої лампи. Російський учений Л.Г. Столстоп (1839-1896) докладно досліджував всі ці явища і показав, що сила що виникає 1 струму залежить від інтенсивності освітлення і від довжини хвиль світла. Досліджуючи явище фотоелектричного ефекту, Столетов ще не знав, що в його дослідах л од дією ультрафіолетового світла з металу вириваються негативні електричні заряди, які раніше спостерігав Крукс в розрядній трубці і які Степів назвав електронами. Остаточна атомна будова електричних зарядів було доведено тільки в 1911 р. дослідами американського ученого Міллікєна (1868-1953). Відкриття і дослідження електронів, їх взаємодії і рухи зіграли величезну роль в історії вчення про речовину. В кінці XIX ст. було остаточно встановлено, що заспіваний випромінюється і поглинається електронами, що входять до складу атома речовини. Розвиток вчення про електромагнітне поле, відкриття електрона, встановлення електричної структури атома привели до синтезу цих досягнень в так званій електронній теорії, що склалася в кінці XIX - початку XX вв. Основи цієї теорії містилися в роботах видатного голландського ученого Г. Лоренца (1853-1928), резюмовані І книзі "Теорія електронів" (1909г). 2.3. СвітлотехникаНове в області світлотехніки. прогрес в поліграфії. Створення фотографії.Нові методи отримання вогню і зміна способів освітлення До винаходів, що зіграли велику роль в тих, що розглядаються період, відноситься нові способи освітлення, друкарська машина і фотографія. Відкриття штучного добування вогню з'явилося одним з найбільших подій в історії людства, що сприяли корінному перетворенню умов людей. Стародавні методи отримання вогню тертям і висіканням протягом тисячоліть залишалися без зміни. Тільки у XVIII ст. були зроблені відкриття, що дозволили по-новому здобувати вогонь, значно спростивши і прискоривши цю операцію. У 1825 р. винахідник Д. Купер з Лондона почав виготовляти "кам'яні сірники" з головкою з суміші сірі і білого фосфору. У 1827 р. англійський аптекар Д. Балкер запропонував виготовляти сірники з головкою, змоченою сумішшю сірчистої сурми з хлористим калієм. Над створенням сірчаних сірників працював також і угорець Іріні. У 1833 р. німець Каммерер розробив технологію виробництва сірників з головками з жовтого фосфору, легко займистими при незначному терті. Проте такі сірники при вживанні були дуже небезпечні, тому жовтий фосфор був замінений червоним. С1848 р. в Швеції, а потім і в інших країнах в масовій кількості почали проводити так звані "шведські", або безпечні, сірники, в яких фосфор наносився не на головку сірника, а разом з іншими речовинами на поверхню сірникової коробки. З того часу був знайдений легкий, дешевий і простий спосіб отримання вогню. У першій половині XVII ст. навчилися виготовляти литі сальні і воскові свічки у формах. У 1817 р. почали з'являтися стеаринові. а в 1837 грамів - парафінові свічки. Великим досягненням був винахід в 1834 р. плетеного гніту, застосуванні якого поз полив про значно зменшити кіптяву я продовжити термін служби свічок. На першу половину XIX ст. відноситься поява масляних (а пізніше і гасових) ламп з склом. Принцип дії такої лампи був заснований на використанні явища капілярності, під впливом якої горюча рідина з резервуару, що знаходиться внизу, піднімається по гніту вгору, в зону горіння, де випаровується і горить. На початку XIX ст. У 1783--1785 рр. голландський аптекар Ян Мінкеларс проводив досліди по застосуванню газового освітлення. Найвдаліше застосував газ для освітлення англієць У. Мердок в 1792 р., що використав його для освітлення заводів Уатта і Болтона, але широке використання цього виду освітлення стало можливим тільки після винаходу задовільних газових пальників. У 1805 р. робочий Стопі в Англії винайшов метеликовий пальник для спалювання газу, яку винахідник Д. Нільсон значно удосконалив в 1820 р. Незабаром після застосування газу для освітлення приміщень почалися досліди по його використанню для освітлення вулиць. У 1808 р. англійцем Ф.А. Віпзором був проведений перший досвід газового освітлення вулиць; декілька газових ліхтарів задоволено довго освітлювали одну з вулиць Лондона. Проте тільки в 1813-1814 рр. вдалося налагодити задовільне вуличне газове освітлення Лондона. З того часу газ почав застосовуватися для освітлення і інших міст. У 1825 р. він був використаний для вуличного освітлення Берліна, а в 1833 г. - Відня. У Росії газ для освітлення застосовувався спочатку па деяких промислових підприємствах. У 1835 р. було введено вуличне газове освітлення в Петербурзі, в 1865 р. газове освітлення з'явилося па вулицях Москви. Застосування газового освітленні і виробничих умовах дозволило капіталістам подовжити і без того великий робочий день. Газове освітлення настільки увійшло до життя багатьох країн, що довгий час конкурувало з електричним освітленням, практичне, якому належало на початку 70-х років XIX ст. Технічний прогрес в поліграфії.Кінець XVIII - початок ХIХ ст. ознаменувався великими змінами і техніці книгодрукування. Технічний прогрес в області поліграфічної справи йшов в основному у напрямі механізації друкарського і набірного процесів, а також створення нових способів книгодрукування і літографії. Першу практично придатну друкарську машину створив німецький винахідник Ф. Кеніг в 1812-1814 рр. У друкарській машині Кеніга плоска плита для притисненні паперу до форми була замінена металевим циліндром. Крім того, Кеніг механізував і нанесе і" фарби на форму. Ці машини, що отримали назву плоськопечатних, дозволили значно підняти продуктивність друкарського процесу. Якщо на ручному друкарському верстаті можна було отримати на бланку 100 відтиснень в годину, то друкарська машина Кеніга робила понад 800 відтиснень. В середині XIX ст. з'явилися друкарські машини, окремі конструкції яких з деяким удосконаленням збереглися до наших днів.1803 р. винахідником У. Буллоном в США була побудована перша ротаційна друкарська машина, що друкувала на "нескінченному" паперовому полотні, змотаному н рулон. У першій половині XIX ст. було винайдено набірні машини різних конструкцій, що значно підвищили продуктивність праці складача. Навіть недосконалі набірні машини дозволили піднятий!, продуктивність праці в 3-4 рази. Перші набірні. машини були створені в Англії Б. Фостером (1815 грама), і У. Чергем (1822 р). У цих машинах були механізовані операції витягання літер нз спеціального сховища і установки їх і ряд - рядок. Видатну роль в розвитку набірних машин цього типу зіграв винахід російського механіка П.П. Клягипського (близько 1839-1877). У 1866-1807 рр. він створив оригінальний "автомат-складач", що складається з двох апаратів. У одному з них виготовлялася "депеша" - паперова стрічка, на якій текст, що набирає, фіксувався у вигляді комбінацій отворів, причому кожній букві плі знаку відповідала визначений нам їх комбінація. Другий апарат представляв власне набірну машину, основною частиною якої був "", що автоматично розшифровував "депешу" і що регулював надходження в набір потрібних літер. Важливим етапом в розвитку механізованого набору з'явилося створення матрицевибивальної машини, рельєфні штампи і якою при натисненні спеціальних пристроїв (клавішею) видовбували на спеціальному картоні поглиблені зображення букв і знаків, після чого по матрицях відливали необхідні форми. У 70-х роках XIX ст. велику роль в створенні матрицевибивальних машин зіграли роботи російських винахідників І.Н. Лівчака і Д.А. Тімірязева. Ідеї, покладені в основу матриці вибивальних машин, були використання при створенні досконаліших наборно-отливних машин, пріметшие яких з'явилося характерною особливістю поліграфії кінця XIX ст. У цей період були зроблені перші спроби створення наборно-друкарської машини, що поєднувала в собі набірні машини, що пишуть. Перші зразки її були побудовані в 1870 р. російським винахідником М.І. Алісовим (близько 1830-1898). "Скородруківник" Алісова працював із швидкістю 80-120 знаків в хвилину. Для розвитку наборно-друкарських машин велике значення мало створення працездатної машинки, що писала, призначеної для політерного друкування тексту за допомогою рельєфних букв, що приводяться в рух системою важелів. Перша модель її була виготовлена в 1867 р. в США До. Шолсом. Ця машинка, що набула поширення під назвою "ремінгтон", мала закритий шрифт, що не дозволяв під час роботи бачити друкарський текст. Проте практично придатні манишки, що пишуть, були створені лише в кінці XIX ст. З того часу вони міцно увійшли до життя. Нарешті, слід зазначити, що в цей час з'явилися і нові способи книгодрукування, наприклад літографія. Літографія була винайдена в 1796-1798 рр. в Германії А. Зенефельдсром (1771 - 1834). При літографічному способі відтиснення виходять в результаті перенесення фарби під тиском з плоскої (нерельєфною) друкарської форми безпосередньо на папір. Цей спосіб широко застосовувався в першій половині XIX ст. Для відтворення картин, виконань книжкових і журнальних ілюстрацій і тому подібне В Росії вже в 1803 р. академік В.М. Севергі в "Санкт-петербурзьких відомостях" надрукував перше повідомлення про літографію, а в 1810 р. в Петербурзі було відкрито перше літографське підприємство. Технічний прогрес в поліграфії дозволив значно підняти продуктивність друкарських процесів і, таким чином, поліпшити якість видаваних журналів і газет, а також колосально збільшити їх тиражі. Як всяке видатне технічне досягнення, поліграфія була використана буржуазією в її боротьбі за політичне і економічне панування. Газети, журнали і книги, що випускалися в капіталістичних країнах в мільйонних екземплярах, були і є знаряддям буржуазної пропаганди. Проте в той же час поліграфія дала і пролетаріату могутня зброя, що сприяла розповсюдженню ідей наукового комунізму. У першій половині XIX ст. було зроблено ще одне найбільше технічне відкриття - винайдена фотографія. Її поява - прямий наслідок успіхів фізики і особливо хімії. Суть фотографічного процесу зводиться до того, що з предмету або групи предметівФотографія пройшла довгий і складний шлях. Людям давно був відомий спосіб копіювання зображень, що утворюються в ящику спеціального пристрою. Цей спосіб полягав в наступному: якщо в одній із стінок темної кімнати або коробки виконати невеликий отвір і розташувати перед ним освітлений предмет, то на протилежній стіні утворюється про тон відображення цього предмету. Коли була досягнута висока якість світлових зображень, встало нове завдання - постаратися утримати ці зображення. У цьому на допомогу прийшла хімічна дія сонця, тобто здатність сонячних променів змінювати колір деяких речовин. Грунтуючись па цій властивості, винахідники і учені скоро прийшли до думки, що якщо покрити матове скло камери-обскура якою-небудь світлочутливою речовиною, то можна як би віддрукувати світлове зображення. У XVIII ст. хіміки мали в своєму розпорядженні вже досить великий запас таких світлочутливих речовин. У 1802 р. англійські учені Т. Веджвуд і г. Деві відкрили світлочутливість паперу, просоченого солями срібла. Все це підготувало подальші успіхи в області фотографії. У 1811. р. француз Жозеф-Нісефор Ньепс (1765-1833) зайнявся пошуками способу закріплення, отриманого камерою-обскура зображення.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5
|
|
|
