Презентация - Биография М.В. Ломоносова и его открытия

Слайд 1

«Великие учёные и деятели науки»
«Михаил Васильевич Ломоносов» Подготовила: Мишина Марина Сергеевна, учитель истории и обществознания МБОУ «СОШ № 21»

Слайд 2

«Соединяя необыкновенную силу воли с необыкновенною силою понятия, Ломоносов обнял все отрасли просвещения. Жажда науки была сильнейшею страстию сей души, исполненной страстей. Историк, ритор, механик, химик, минералог, художник и стихотворец, ибо он все испытал и все проник».                                                                                            А.С. Пушкин. 
Михаил Васильевич Ломоносов

Слайд 3

Страницы биографии
Рождение великого учёного Ломоносов Михаил Васильевич появился на свет в ноябре 8 числа 1711 года. Место рождения деревня Мешанинская, относящаяся к Куростровской волости, что в Двинском уезде Архангельской губернии. Сейчас это село носит название Ломоносово. Семья его была обеспечена, так как отец был помором. Мать умерла, когда ему было 9 лет. Рос он в окружении нянечек и ещё двух мачех. Годы учения Свои первые шаги в образовании Михаил Васильевич Ломоносов сделал в 1731 году, поступив в Славяно-греко-латинскую академию в Москве. И тут ему пришлось идти на хитрость. Ведь туда принимали только детей дворян, а он был крепостным. Поэтому он выдал себя за сына дворянина. Через 4 года его направили в академический университет в Петербурге. А уже в 1736 году его посылают в Германию, где он проходит обучение в Марбургском университете до 1739 года. Там он находился под влиянием и непосредственным руководством известного физика Христиана Вольфа. Следующие два года он учился во Фрейбурге в Школе горного дела под началом Иогана-Фридриха Генкеля. В 1741 году он возвратился на родину, где на протяжении четырёх лет был адъюнктом Физического класса Петербургской АН. Но уже через 4 года он стал академиком и профессором химии Петербургской академии наук. Кроме этого Ломоносов активно занимался химическими исследованиями дома в лаборатории. В 1760 году его избрали почётным членом Шведской Академии наук.

Слайд 4

Ломоносов и химия
Среди всех наук, которыми занимался энциклопедист Ломоносов, первое место объективно принадлежит химии: 25 июля 1745 года специальным указом Ломоносову было присвоено звание профессора химии (то, что сегодня называется академиком – тогда такого звания просто ещё не было). Ломоносов подчёркивал, что в химии «высказанное должно быть доказываемо», поэтому он добивался издания указа о строительстве первой в России химической лаборатории, которое было завершено в 1748 году. Первая химическая лаборатория в Российской академии наук – это качественно новый уровень в её деятельности: впервые в ней был осуществлён принцип интеграции науки и практики. Выступая на открытии лаборатории, Ломоносов сказал: «Изучение химии имеет двоякую цель: одна – усовершенствование естественных наук. Другая – умножение жизненных благ» .

Слайд 5

Среди множества исследований, выполненных в лаборатории, особое место занимали химико-технические работы Ломоносова по стеклу и фарфору. Он провел более трёх тысяч опытов, давших богатый экспериментальный материал для обоснования «истинной теории цветов». Сам Ломоносов не раз говорил, что химия – его «главная профессия». Ломоносов читал в лаборатории лекции студентам, учил их экспериментальному мастерству. Фактически это был первый студенческий практикум. Лабораторным опытам предшествовали теоретические семинары.

Слайд 6

Уже в одной из своих первых работ – «Элементы математической химии» (1741) Ломоносов утверждал: «Истинный химик должен быть теоретиком и практиком, а также философом». В те времена химия трактовалась как искусство описывать свойства различных веществ и способы их выделения и очистки. Ни методы исследования, ни способы описания химических операций, ни стиль мышления химиков того времени не удовлетворяли Ломоносова, поэтому он отошел от старого и наметил грандиозную программу преобразования химического искусства в науку. В 1751 году на Публичном собрании Академии наук Ломоносов произнёс знаменитое «Слово о пользе химии», в котором изложил свои взгляды, отличные от господствующих, на задачи и значение химии для химических производств. То, что задумал свершить Ломоносов, было грандиозным по своему новаторскому замыслу: он хотел всю химию сделать физико-химической наукой и впервые особо выделил новую область химического знания – физическую химию. Он писал: «Я не токмо в разных авторах усмотрел, но и собственным искусством удостоверен, что химические эксперименты, будучи соединены с физическими, особливые действия показывают». Он впервые стал читать студентам курс по «истинной физической химии», сопровождая его демонстрационными опытами.

Слайд 7

В 1756 году в химической лаборатории Ломоносов провел серию опытов по кальцинации (прокаливанию) металлов, о которых писал: «…деланы опыты в заплавленных накрепко стеклянных сосудах, чтобы исследовать, прибывает ли вес от чистого жару; оными опытами нашлось, что славного Роберта Бойля мнение ложно, ибо без пропущения внешнего воздуха вес сожженного металла остается в одной мере…». В результате Ломоносов на конкретном примере применения всеобщего закона сохранения доказал неизменность общей массы вещества при химических превращениях и открыл основной закон химической науки – закон постоянства массы вещества. Так Ломоносов впервые в России, а позднее Лавуазье во Франции окончательно превратили химию в строгую количественную науку.

Слайд 8

Многочисленные опыты и материалистический взгляд на явления природы привели Ломоносова к идее о «всеобщем законе природы». В письме к Эйлеру в 1748 году он писал: «Все встречающиеся в при роде изменения происходят так, что если к чему-либо нечто прибавилось, то это отнимается у чего-то другого. Так, сколько материи прибавляется к какому-нибудь телу, столько же теряется у другого. Так как это всеобщий закон природы, то он распространяется и на правила движения: тело, которое возбуждает своим толчком другое к движению, столько же теряет от своего движения, сколько сообщает другому, им двинутому». Через десять лет он изложил этот закон на собрании Академии наук, а в 1760 году опубликовал в печати. В упомянутом выше письме Эйлеру Ломоносов сообщил ему, что этот очевидный закон природы некоторые члены Академии ставят под сомнение. Когда директор академической Канцелярии Шумахер, без согласования с Ломоносовым, направил ряд работ Ломоносова, представленных к печати, на отзыв к Эйлеру, ответ великого математика был восторженным: «Все сии сочинения не токмо хороши, но и превосходны – писал Эйлер, – ибо он (Ломоносов) изъясняет физические материи, самые нужные и трудные, кои совсем неизвестны и невозможны были к толкованию самым остроумным ученым людям, с таким основательством, что я совсем уверен в точности его доказательств. При сем случае я должен отдать справедливость господину Ломоносову, что он одарован самым счастливым остроумием для объяснения явлений физических и химических. Желать надобно, чтобы все прочие Академии были в состоянии показать такие изобретения, которые показал господин Ломоносов».

Слайд 9

Ломоносов и физика
Ломоносов внёс значительный вклад в развитие физической науки. Его активная творческая деятельность была посвящена самым актуальным в то время направлениям физики и, говоря современным научным языком, смежным с физикой областям: физической химии, геофизике, физике атмосферы, астрономии, физической минералогии, математической физике, биофизике, метрологии, гляциологии, физике северных сияний, физике «хвостов» комет. Среди наиболее значимых научных достижений Ломоносова в области физики является его атомно-корпускулярная теория строения вещества и материи. В рамках этих представлений он объяснил причины агрегатных состояний веществ (твёрдое, жидкое и газообразное состояния) и разработал теорию теплоты. Следует отметить, что в это время господствовал иной взгляд на природу теплоты, в основе которого лежало представление о «теплороде» – некой огненной материи, посредством которой распространяется и передаётся тепло. Ломоносов показал физическую несостоятельность теории теплорода и дал по сути современную молекулярно-кинетическую трактовку теории теплоты. В работе «О причине теплоты и стужи» он писал, что «теплота состоит в движении материи, которое движение хотя и не всегда чувствительно, однако подлинно в теплых телах есть (…). Сие движение есть внутреннее, то есть в теплых и горячих телах движутся нечувствительные частицы, из которых состоят самые тела». В этой же работе Ломоносов указал на возможность существования абсолютного нуля температуры, отмечая, что «должна существовать наибольшая и последняя степень холода, которая должна существовать в полном прекращении вращательного движения частиц»

Слайд 10

Основываясь на своих молекулярно-кинетических представлениях о строении вещества, Ломоносов в работе «Опыт теории упругости воздуха» объяснил упругие свойства атмосферного воздуха механизмом отталкивания атомов воздуха друг от друга: «… отдельные атомы воздуха, в беспорядочном чередовании, сталкиваются с ближайшими через нечувствительные промежутки времени, и когда одни находятся в соприкосновении, иные друг от друга отталкиваются и наталкиваются на ближайшие к ним, чтобы снова отскочить; таким образом, непрерывно отталкиваемые друг от друга частыми взаимными толчками, они стремятся рассеяться во все стороны». Это позволило Ломоносову объяснить зависимость упругости воздуха от теплоты: «Отсюда очевидно, что воздушные атомы действуют друг на друга взаимным соприкосновением сильнее или слабее в зависимости от увеличения или уменьшения степени теплоты, так что если было бы возможно, чтобы теплота воздуха вовсе исчезла, то атомы должны были бы вовсе лишиться указанного взаимодействия». Только спустя столетие данные воззрения стали общепринятыми благодаря работам Дж. Максвелла и Л. Больцмана, создавших количественную математическую теорию газов в рамках молекулярно-кинетических представлений.

Слайд 11

Теория Ломоносова позволила также объяснить изменения плотности воздуха с высотой и предсказать наличие границы атмосферы: «Чем дальше от земли отстоят остальные атомы, тем меньшую массу толкающих и тяготеющих атомов встречают они в своем стремлении вверх; так что верхние атомы, занимающие самую поверхность атмосферы, только своей собственной тяжестью увлекаются вниз и, оттолкнувшись от ближайших нижних, до тех пор несутся вверх, пока полученные ими от столкновения импульсы превышают их вес. Но как только последний возьмет верх, они снова падают вниз, чтобы снова быть отраженными находящимися ниже. Отсюда следует: что атмосферный воздух должен быть тем реже, чем более он отделен от центра земли; что воздух не может бесконечно расширяться, ибо должен существовать предел, где сила тяжести верхних атомов воздуха превысит силу, воспринятую ими от взаимного столкновения». В работе «Прибавление к размышлениям об упругости воздуха» Ломоносов объяснил непропорциональность упругости давлению сильно сжатого воздуха, обнаруженную Д. Бернулли, влиянием собственного объема частичек воздуха на частоту их столкновений. Приблизительно через сто лет аналогичные представления были использованы нидерландским физиком Ван-дер-Ваальсом при создании им количественной теории неидеального газа.

Слайд 12

Ломоносов открыл один из фундаментальных законов природы – закон сохранения материи в изолированных системах. Он сформулировал его в письме к Леонарду Эйлеру от 5 июля 1748 года следующим образом: «Но все встречающиеся в природе изменения происходят так, что если к чему-либо нечто прибавилось, то это отнимается у чего-то другого. Так, сколько материи прибавляется какому-либо телу, столько же теряется у другого, сколько часов я затрачиваю на сон, столько же отнимаю от бодрствования, и т.д. Так как это всеобщий закон природы, то он распространяется и на правила движения: тело, которое своим толчком возбуждает другое к движению, столько же теряет от своего движения, сколько сообщает другому, им двинутому». Работы Ломоносова и его соратника Г.В. Рихмана внесли важный вклад в понимание электрической природы грозовых разрядов. В то время под физикой электричества понимался круг явлений, связанных с наэлектризованными трением телами. Наэлектризованные или электрически заряженные тела обладали способностью притягиваться или отталкиваться, производить электрические искры и звук. В связи с этим возникло предположение: не имеют ли грозовые разряды электрическую природу? Единства по этому вопросу среди учёных того времени не было. Ломоносов с Рихманом в России и Б. Франклин в Америке провели оригинальные научные эксперименты и доказали электрическую природу грозовых разрядов.

Слайд 13

Ломоносов не только провёл блестящее многолетнее исследование атмосферного электричества и установил ряд эмпирических закономерностей грозовых явлений, но и в работе «Слово о явлениях воздушных, от электрической силы происходящих» (1753) объяснил причину возникновения электричества в грозовых облаках конвекцией теплого воздуха (у поверхности Земли) и холодного воздуха (в верхних слоях атмосферы). На основе многолетних исследований и многочисленных опытов Ломоносов разработал теорию света и выдвинул трёхкомпонентную теорию цвета, с помощью которой объяснил физиологические механизмы цветовых явлений. По мысли Ломоносова, цвета вызываются действием трёх родов эфира и трёх видов цветоощущающей материи, составляющей дно глаза. Теория цвета и цветового зрения, с которой Ломоносов выступил в 1756 году, выдержала проверку временем и заняла должное место в истории физической оптики. Всю жизнь занимаясь научными наблюдениями, опытами, экспериментами и прекрасно понимая всё их значение для науки, Ломоносов видел, что одного этого мало. «Если нельзя создавать никаких теорий, то какова цель стольких опытов, стольких усилий и трудов великих людей?» – спрашивал он и с предельной чёткостью определял задачу учёного: «Из наблюдений устанавливать теорию и с помощью теории исправлять наблюдения».

Слайд 14

Ломоносов и история
Исторические работы Ломоносова – это и научные изыскания первопроходца в отечественной исторической науке и публицистические произведения. Ломоносов отмечал, что в результате отсутствия «достоверного описания деяний российских» лишь «весьма немногое знание имеют о том, как возрастали пределы государства, росло его могущество и слава и «коль тяжкими затруднениями подвержено было» существование русского народа. Вот и «затмевается древнего российского народа славное имя», и остаются неизвестными «примеры мужественных поступков и премудрых поведений…». Всё это не может не побудить «горячее усердие к отечеству» и зовет «пособить сему недостатку». «Велико есть дело смертными и преходящими трудами дать бессмертие множеству народа, соблюсти похвальных дел должную славу и, принося минувшие деяния в потомство и в глубокую вечность, соединить тех, которых натура долготою времени разделила».

Слайд 15