1. В космосе тепло передается только излучением. Для теплопроводности нужно, чаще всего твердое тело, контакт тел, реже жидкость. Для жидкостей и газов, как раз, основным типом передачи тепла будет конвекция - перемещение нагретых и холодных слоев (охлаждение комнаты через открытое окно, например, или ее нагрев с помощью батареи). Ну а в космосе нет ни того ни другого, там нет атмосферы, а вокруг вакуум. В таких условиях тепло передается только излучением, когда нагретым телом испускаются электромагнитные инфракрасные волны. Для их распространения среда не нужна.

Отсюда сразу перепрыгиваем 4 вопрос. Много людей ответило, что в космосе температура находится в пределах абсолютного нуля (минус 273 по Цельсию). И это, действительно, так, но только в тени. Если мы спрячемся от основного источника тепла и различной радиоактивной дряни - солнца, то, из-за отсутствия атмосферы, без его излучения нагрева происходить не будет. Однако, если мы попадаем на пути движения солнечных лучей, то нас может достаточно сильно поджарить. Ведь отводить тепло, имея вокруг вакуум можно также только излучением, а это тяжело. Космические аппараты для защиты от перегрева покрывают отражающими экранами и охлаждают радиаторами, выводящими тепло в космос.

3 вопрос простой. Как уже было сказано, в космосе нет никакой среды. Звук - продольная волна, которая может распространяться только путем сжатия и растяжения участков среды (газа, жидкости или твердого тела). Соответственно, поэтому мы и не слышим взрывы на солнце. А они есть. На солнце происходят термоядерные реакции, а это, как будто повсюду взрываются ядерные и водородные бомбы. Кстати задачка из ОГЭ.

Вместо ответа на 2 вопрос прикладываю мое старое милое видео об обратной стороне Луны, которое я выкладывал почти 5 лет назад.

А на 5 вопрос правильный ответ был - первая космическая скорость. Это скорость, которое нужно сообщить телу, чтобы он стал искусственным спутником Земли. Т.е. преодолел гравитацию и вышел на орбиту. Вывод ее на рисунке, и равна она примерно 8 км/с. Варианты ответов взяты не с потолка. Это цифры, которые могли быть у вас на слуху. По порядку: примерная скорость разгона самолёта при взлете, примерная скорость звука в воздухе, скорость света в вакууме, первая космическая скорость, примерная скорость звука в воде и гиперзвуковая скорость (в числах маха).

Сегодня развлекаемся и смотрим насекомых в микроскоп

Я не биолог, конечно, но иногда приходится смотреть вот такое

Насколько мелкие объекты можно увидеть в микроскоп?

Сегодня поговорим о пределах разрешения различных видов микроскопов. В прошлой публикации я выкладывал красивые фото насекомых, полученные с электронного микроскопа. Нам нужно понять, какие бывают микроскопы и чем они отличаются.

Для начала немного теории.

Термин «разрешение» по сути означает наименьшее расстояние между двумя точками, такое что они четко видны именно как две разные точки и не сливаются. Предел разрешения нашего глаза, например, около 100 мкм (одна десятая миллиметра), и все, что меньше, приходится наблюдать через увеличительные оптические системы.

Пропускаем лупу, и тут вступает в игру оптический световой микроскоп, который для формирования изображения использует видимый свет. Самыми примитивными микроскопами многие из вас пользовались в школе на уроках биологии, когда надо было зеркальцем ловить свет из окна и направлять его на инфузорию туфельку, чтобы через объектив и окуляр увидеть ее увеличенное изображение. Приведу схему работы светового микроскопа на рисунке. Сейчас они современнее, ловить свет из окна не надо, там стоит свой осветитель, который направляет свет на рассматриваемый объект, а затем через объектив, линзы и окуляры - нам в глаза, а, часто, через камеру на компьютер, чтобы можно было сделать фото.
Далее⬇️⬇️⬇️

Большинство несложных научных задач, особенно в области биологии и медицины оптический микроскоп покрывает, но в какой момент данного метода микроскопии перестает хватать?

Некоторые из школы знают, что в обычный оптический микроскоп нельзя увидеть атомы. Почему? Главным ограничителем на размер рассматриваемых объектов здесь выступает длина волны излучения, с помощью которого формируется изображение. В данном случае минимальное разрешение или размер объекта будет
примерно равен длине волны видимого света. Из школьной программы мы знаем, что, когда свет встречает на своем пути препятствие, соизмеримое с его длиной волны, начинает происходить дифракция и интерференция, и картинки здесь мы уже не получим (но, кстати, можем получить другую информацию об объекте, но это уже отдельная тема). Длина волны видимого света находится в пределах 300-700 нм, т.е. в среднем 0,5 мкм. Это и есть минимальный размер объектов, которые можно разглядеть в такого рода микроскоп.

Что же делать, когда хочется поглядеть на совсем маленькие объекты или на атомы?

Нужно уменьшать длину волны используемого излучения. И тут
ученые не нашли ничего лучше, как использовать электроны.
Продолжение ⬇️⬇️⬇️

Как же так, спросите вы, электроны же частицы, откуда у них длина волны?

Оказывается, квантовая физика говорит нам о том, что длина волны
есть у любой частицы и, теоретически, даже у любого предмета. Это длина волны де Бройля, о которой мы поговорим чуть позже.

Длина волны де Бройля любой частицы непостоянна и зависит от ее скорости. Чем больше мы сможем ускорить частицу, тем меньше будет ее длина волны, и тем меньше объекты мы сможем рассмотреть.

В электронном микроскопе в качестве излучения, формирующего изображения, выступают движущиеся с большой скоростью электроны. Электроны – это заряженные частицы, поэтому ускорить их до какой угодно скорости не составляет большого труда, нужно просто приложить напряжение на их пути. Чем больше будет напряжение, тем больше будет скорость электронов и меньше их длина волны.

Далее⬇️⬇️⬇️

Для начала разберем принцип работы просвечивающего электронного микроскопа, как самого первого придуманного микроскопа для наблюдения предметов за пределами световой оптики.

Схему работы также приведу на рисунке. Источником электронов является такая же лампочка, как в световом микроскопе. Только
лампочка накаливания испускает свет при нагреве вольфрамовой нити, а в электронном микроскопе та же вольфрамовая нить при нагреве испускает электроны и является катодом. Вылетевшие электроны из катода попадают в длинную колонну с электрическим полем, которое их ускоряет до нужной энергии, и они попадают на
образец. Образец используется настолько тонкий (толщина около 100 нм), что электроны проходят сквозь него и попадают на специальный чувствительный к электронам экранчик, на котором, по сути, появляется увеличенная проекция образца (как в видеопроекторе). По пути движения в колонне пучку электронов
необходимо придать определенную форму (сфокусировать), чтобы он попал в нужную точку объекта, а также, пройдя через объект, сформировал увеличенное изображение. Для этого используются, так называемые, электромагнитные линзы (конденсоры). Это катушки, создающие магнитное поле, которое искажает траекторию электронов (из-за возникновения силы Лоренца), в нужную сторону и формирует узкий пучок. При большом ускоряющем напряжении, а, значит, маленькой длине волны, мы можем увидеть атомные ряды в твердом теле, и это уже не фантастика, а обыденность для ученых.

Стоит отметить, что все это происходит в высоком вакууме, т.к. электроны очень маленькие и, встречаясь с крупными молекулами воздуха, сразу же тормозятся. Чем меньше воздуха будет в колонне, тем больше электронов будут долетать до места назначения, и тем лучше будет получаться картинка.

Продолжение ⬇️⬇️⬇️