Опыты с воздушным шаром (1804 год)




Сообщение на тему: Гей-Люссак, его вклад в развитие физики.

 

Выполнила студентка группы ПХ-1-114

Головина Ксения


 

Детство и юность

Жозеф-Луи Гей-Люссак, один из величайших французских учёных, родился 6 декабря 1778 года в местечке Сен-Леонар-де-Нобла (провинции Лимузен, ныне — в департаменте Верхняя Вьенна). Его дед был медиком, а отец — королевским прокурором и судьёй в Сен-де-Нобляке[5].

Когда Гей-Люссаку было 11 лет, произошла революция 1789 года, которая резко изменила жизнь семьи. В 1793 году отец Гей-Люссака по «закону о подозрительных» был арестован и переведён в Париж. Туда же отправился Гей-Люссак с намерением хлопотать за отца. Здесь его пытались направить в армию, воевавшую в Вандее, однако Гей-Люссаку, благодаря его юридическим знаниям, удалось избежать призыва.

После государственного переворота 27 июля 1794 года (9 термидора II года по республиканскому календарю), который сверг якобинскую диктатуру, отец Гей-Люссака был освобождён. В 1795 году он отправил сына в пансион Савуре в Париже, который вскоре был закрыт по причине голода, и Гей-Люссак был переведён в пансион Сансье в окрестностях Парижа.

26 декабря 1798 года (6 нивоза VI года), блестяще сдав экзамены, Гей-Люссак стал воспитанником Политехнической школы в Париже с жалованием 30 франков. В 1800 году как один из лучших учеников он получил место в лаборатории известного химика Бертолле. Тогда же он стал репетитором (ассистентом) известного химика Фуркруа и, читая лекции, получил известность как один из лучших преподавателей Политехнической школы.

Гей-Люссак (экспозиция в Политехнической школе)

Опыты с воздушным шаром (1804 год)

В 1804 году Гей-Люссак предпринял подъём на воздушном шаре с целью определить зависимость магнитного поля Земли и температуры атмосферы от высоты подъёма[5]. Проведённые до этого опыты (измерения Соссюра в Альпах и подъёмы на воздушных шарах Робертсона и Лоэ в Гамбурге 18 июля 1803 года и Робертсона и Захарова в Санкт-Петербурге 30 июня 1804 года) обнаружили некоторое снижение магнитного поля с высотой. Молодым учёным Гей-Люссаку и Био было поручено повторить эти эксперименты.

Утром 16 сентября 1804 года Гей-Люссак достиг высоты 7016 метров, установив мировой рекорд высоты подъёма на воздушном шаре. Здесь он произвёл замеры температуры воздуха, которая оказалась равной −9,5 °C по сравнению с +27,75 °C на поверхности земли. Тем самым Гей-Люссак доказал, что снега, покрывающие высочайшие вершины, не являются результатом действия гор на окружающий воздух. В то же время, из-за слишком большой скорости подъёма шара Гей-Люссаку не удалось измерить точную зависимость температуры от высоты.

При помощи гигрометра Соссюра Гей-Люссак измерил также относительную влажность воздуха, обнаружив, что она быстро уменьшается с высотой. Эти измерения, однако, были признаны ошибочными, так как использовавшийся прибор не учитывал снижение температуры.

В 1804 году было уже известно, что содержание кислорода и азота в воздухе одинаково на разных широтах и вблизи поверхности земли не зависит от высоты подъёма. Гей-Люссак получил образец атмосферного воздуха на высоте 6636 метров, исследования которого подтвердили эти данные и не обнаружили в воздухе примесей водорода. Эти опыты опровергли бытовавшие в то время представления, что метеоры и другие сходные явления вызваны горением водорода в верхних слоях атмосферы.

В процессе подъёма Гей-Люссак исследовал физиологическое действие разреженного воздуха на организм человека (стеснение дыхания, учащение сердцебиения, сухость в горле), однако счёл условия на высоте 7016 м достаточно приемлемыми, чтобы не прерывать исследования.

Напряжённость геомагнитного поля определялась обычным для того времени способом — путём измерения периода качания магнитной стрелки, отклоненной от положения равновесия. Во время второго подъёма Гей-Люссак получил следующие данные: 0 м — 4,22 с, 4808 м — 4,28 с, 5631 м — 4,25 с, 6884 м — 4,17 с. На основании этих результатов Гей-Люссак и Био сделали вывод о неизменности магнитного поля с высотой, что с учётом невысокой точности измерительных приборов того времени было практически верно.

Эвдиометрические опыты (1805 год)

В 1805 году Гей-Люссак совместно с известным учёным и путешественником Гумбольдтом проводил опыты в области эвдиометрии[5]. Первоначальной целью этих опытов было выяснение точности измерения состава атмосферного воздуха при помощи эвдиометра Вольта. Результатом этих опытов стали несколько открытий и гипотез в области физики и географии. В частности, Гей-Люссак обнаружил, что кислород и водород образуют воду, соединяясь в пропорции 100 объёмных частей кислорода на 200 объёмных частей водорода



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2020-12-27 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: