Іван Пулюй - перший український фізик світового рівня - Фізика - Авторські уроки та презентації - Розробки навчальних матеріалів
Головна » Фізика

Іван Пулюй - перший український фізик світового рівня

Мета уроку: Ознайомити учнів з неповторним життєписом визначного українського фізика, розвивати уміння працювати з додатковою літературою, виховувати постійну потребу в поповненні знань і вмінь, необхідних і достатніх для розуміння явищ і процесів; гордість за співвітчизника, який зробив неоціненний вклад у розвиток світової науки, формувати в них національне самоусвідомлення, патріотизм, розвивати пізнавальні здібності учнів

Тип уроку: засвоєння нових знань

Форма проведення: конференція

Обладнання: презентація „Іван Пулюй – перший український фізик світового рівня”

Хід уроку

Вчитель. (слайд 1)

Сьогодні у нас незвичний урок, ми поведемо розмову про наукову спадщину  Івана Пулюя. Йому належить одне з почесних місць серед українських вчених, що сягнули вершин європейської і світової науки. Своєю науковою і технічною діяльністю він заслужив широке міжнародне визнання. Але до недавнього часу залишався майже невідомим в Україні.

 

Виступи учнів

Сенсаційне відкриття  (слайд 2)

«Ох, мої лампи, мої лампи!..» - вигукнув він, стрімко піднявшись з дивана, на якому відпочивав після робочого дня. Обхвативши голову руками, він продовжував повторювати цю фразу, швидкими кроками міряючи свій кабінет. Не дивлячись на пізній час, швидко одягнувся і помчав в лабораторію. А удома на підлозі кабінету залишилася лежати віденська газета Die Presse, датована 5 січня 1896 р. Анонімний автор в статті під заголовком «Сенсаційне відкриття» стисло виклав коментарі віденських наукових кругів з приводу дослідів якогось Роутгена з німецького Вюрцбурга. Проте наш герой не сумнівався - автор газетного повідомлення просто помилився, хоча в тому, що прізвище було спотворене, був якийсь знак. Швидше за все, йшлося про його колегу і давнього знайомого Вільгельма-Конраде Рентгена.

У той далекий січневий вечір завідувач кафедрою фізики Німецької вищої технічної школи в Празі професор Іван Павлович Пулюй поспішав в лабораторію, щоб переконатися у феномені відкриття Рентгена. Можна тільки здогадуватися про душевні переживання Пулюя, коли в нічній тиші безлюдної лабораторії він обернув свою лампу звичайним чорним папером від упаковки фотопластини, включив її і не зміг повірити власним очам - в темній кімнаті на відстані двох метрів від лампи засвітився флуоресцентний екран. І він зрозумів: німецький колега зробив той крок до моменту істини, який сам він не зробив, знаходячись в напівкроці від розгадки. «Відкриття рентгенівських променів було вже підготовлене попередніми дослідженнями, вони були б незабаром відкриті ким-небудь іншим, якби Рентген пройшов мимо них» - слова ці належать учневі і шанувальникові В.-К. Рентгена академікові А.Ф. Іоффе.

Початок шляху до відкриття (слайд 3)

Іван Пулюй народився 2 лютого 1845 року в селі Гримайлів на Тернопільщині. За наполяганням свого батька він поступає на теологічний факультет Віденського університету і успішно його закінчує. Але молодий богослов, мабуть, приходить до думки про те, що лише природні науки підкоряються вічним законам і непохитній правді. І на фізико-математичному відділенні філософського факультету того ж вузу Пулюй здобуває ще і технічну освіту. Після закінчення університету Іван вирішує почати свою трудову діяльність на батьківщині. Робить запит в Київський університет Св. Владимира про можливість викладання на кафедрі фізики. Унаслідок неблагонадійності дістає відмову. Таємній поліції царської Росії було відомо, що ще в тернопільській гімназії він заснував молодіжний гурток «Громада» для вивчення і популяризації української історії і культури, а в студентські роки став організатором «Bіденської Січі», що об'єднувала українську молодь австрійської столиці. Якийсь час він викладає фізику у Віденському університеті і у Військово-морській академії в м. Фіуме (нині хорватське місто Рієка).

Друга половина ХIХ сторіччя проходила під знаком широкого інтересу фізиків до явищ, що виникають при проходженні електричного струму в безповітряному просторі. Оптимальним варіантом пристрою для спостереження за цими процесами стали циліндричні скляні посудини (трубки), з яких відкачувалося повітря, а в їх стінки упаювалися металеві електроди (катод і анод). Підключаючи високовольтні джерела струму (електрофорна машина, котушка Румкорфа) до електродів трубок, дослідник мав прекрасну можливість спостерігати і вивчати що відбувається «за склом». Фарадей і Герц, Гитторф і Гольдштайн, Відеман і Ленард - всі вони своїми дослідженнями наближали годину «сенсаційного відкриття» Рентгена. Піонером же виготовлення трубок і експериментів з ними був англійський механік Крукс, що працював в Боннському університеті у професора Плюкера. Але, будучи здібним фізиком, він не відрізнявся великим терпінням і не продовжив свої досліди.

У 1875 р. Іван Пулюй удосконалював свої професійні знання в Страсбурзькому університеті як стипендіат австрійського Міністерства освіти під керівництвом професора Августа Кундта, асистентом якого був Вільгельм-Конрад Рентген. Тоді Іван Пулюй і зацікавився явищами, що породжуються електричним струмом в безповітряному просторі. Він освоїв ремесло склодува, видуваючи скляні трубки як для своїх дослідів, так і для потреб колег-фізиків. Перейняв мистецтво виробництва трубок у Пулюя і подружився з ним Нікола Тесла, що також в цей час стажувався у професора Августа Кундта. Разом з винахідником №2 в світі після Едісона (за Теслою налічується список з 700 патентів!) вони провели цілий ряд досліджень з газорозрядними трубками. Нікола Тесла проводив роботи з трубками аж до того трагічного дня 1895 р., коли повністю згоріла його лабораторія. У Страсбурзі Рентген не займався дослідженнями явищ, що породжуються електричними розрядами у вакуумі, але важко повірити, що він не знав, чим займався в ту пору дружний «слов'янський тандем» в особі українця Пулюя і серба Тесли. На думку багатьох істориків науки і учених-фізиків ближче за всіх до розгадки природи випромінювання, що породжується катодними променями, опинилися саме Іван Пулюй і Нікола Тесла. Біограф же В.-К. Рентгена Негер стверджував, що «коли хто-небудь з дослідників будь-якої країни лише торкався якої-небудь фізичної проблеми, то Рентген відразу ж прямував у лабораторію з метою попрацювати на випередження».

Таємниця невидимих променів (слайд 4)

Після повернення із Страсбурга до Відня Пулюй продовжує займатися вивченням явищ в трубках. У 1881 р. на Міжнародній елктротехнічеськой виставці в Парижі була удостоєна Срібної медалі сконструйована Іваном Пулюєм трубка – прообраз сучасних рентгенівських апаратів. У всьому світі вона відома як лампа Пулюя. Чому лампа? Річ у тому, що Іван Павлович прагнув створити новий прилад для освітлення, і це йому вдалося. Мало того, образно говорячи, Пулюй своєю лампою освітив дорогу відкриттю століття.

Але матеріальні труднощі і відсутність належним чином обладнаної лабораторії гальмували хід досліджень.

У 1884 р. Міністерство освіти Австро-угорської імперії запропонувало Івану Пулюю очолити кафедру фізики Німецької вищої технічної школи в Празі, яку він в 1903 р. перетворив в першу в Європі кафедру фізики і електротехніки і очолював її до кінця свого життя впродовж 32 років. Для налагодження плідної наукової і учбової роботи на кафедрі Іван Павлович витратив не один рік. Проте його улюбленим заняттям завжди залишалися досліди зі світлом. Розгадка таємниці невидимих променів тягнула його до себе з непереборною силою.

11 січня 1896 року празька газета Воhеmiа публікує матеріал (і знову анонімний) під назвою «Відкриття Рентгеном нових властивостей так званих катодних променів». Повідомлялося про те, що експериментуючи з газорозрядним приладом, що має дуте алюмінієве люстерко (катод) і платинову пластину розташовану під кутом 45 градусів до траєкторії руху катодних променів, Рентген звернув увагу на світіння флуоресцентного екрану, розташованого поблизу трубки навіть тоді, коли остання була обгорнута непрозорим для видимого світла папером. Реагували на невидимі промені і фотопластини. Тобто, Рентген з'ясував, що назовні з трубки виходять якісь промені, названі ним унаслідок відсутності у першовідкривача ясного уявлення про їх природу х-променями. Рентген помилково припускав, що х-промені - це всього лише різновид катодних променів. (слайд 5)Тим самим він мимоволі пальму першості передавав Івану Пулюю, враховуючи той факт, що ще в 1880-1882 рр. той детально описав катодні промені. Вони буквально наскрізь «прошивали» не тільки папір, але і метали, дерево, камінь, а також тканини людей і тварин, малюючи внутрішню структуру «просвічуваних» об'єктів. Недаремно вони відносяться до розряду «жорсткого» випромінювання.

Свої експерименти Рентген проводив з використанням лампи, подібній лампі Пулюя. За словами сина Івана Пулюя Олександра декілька таких ламп були свого часу даровані і Рентгену. Сконструйована за 14 років до відкриття Рентгена, вона генерувала промені, названі згодом рентгенівськими. Причому тільки ця конструкція трубки сприяла виникненню невидимих променів. Пулюй письмово звертався до Рентгена з проханням повідомити, за допомогою якої саме трубки той досяг результату. Відповіді не послідувало. У своїх публічних виступах Рентген стверджував, що досліди він проводив з використанням трубок Ленарда. Але це не відповідало істині. Адже тільки лампа Пулюя мала антикатод, наявність якого і породжувало таємничі промені.

Рентген і Пулюй методом мозкового штурму, органічно доповнюючи один іншого, вручили медицині і техніці унікальний діагностичний інструмент. Великий Гельмгольц розділяв учених на романтиків і класиків. Перші (Рентген), швидко досягаючи результатів, переходять до нових проблем. Головна турбота класика полягає у вичерпному вивченні об'єкту досліджень. Свідоцтво цьому - зимові досліди Пулюя і повідомлення про них в пресі, виступи перед науковою громадськістю Праги на початку 1896 року. Одну з своїх статей Іван Пулюй назвав «Про походження рентгенівських променів і їх фотографічна дія», тобто ці два аспекти своїх досліджень він вважав основними. Що стосується походження х-променів, то тут слід виділити два моменти. Перший - визначення місця їх виникнення. Своїми дослідами Пулюй довів, що нові промені зароджуються в тих місцях твердих тіл, куди потрапляють катодні промені. Цим він підтверджував вірність висновків В.-К. Рентгена. Для удосконалення конструкцій апаратів, що генерують потужні х-промені, це мало величезне значення. Проте ще важливішим моментом явилося розуміння Пулюєм механізму виникнення променів як мікроскопічного процесу, що відбувається унаслідок взаємодії вирваних з катода негативно заряджених частинок з молекул чи атомів речовин. У звітах Рентгена про це ні слова. І це не випадково.

Ось слова учня і співробітника Рентгена академіка А.Ф. Іоффе: «Вихований в школі Августа Кундта, Рентген на все життя залишився прихильником класичної фізики другої половини ХIХ ст....Класики були прекрасними експериментаторами, але не могли перейти від вивчення макроскопічних явищ до фізики елементарних явищ,  що характеризувала ХХ сторіччя... Методом праць Рентгена був послідовний формалізм, що заперечував вивчення механізму явищ... Він надавав значення тільки фактам, а не їх поясненню і слово «електрон» не повинне було вимовлятися у Фізичному інституті Мюнхенського університету, яким він керував».

Тонкий і віртуозний експериментатор, Рентген не мав схильності до пошуку нового, як не парадоксально це звучить стосовно автора одного з ексклюзивних фізичних відкриттів. Мабуть, вельми влучно охарактеризував стиль його роботи Л.В. Бобрів: «Його відкриття належало майбутньому, а наукові погляди - минулому». Не дивлячись на те що Івана Пулюя також можна вважати учнем Кундта, його прагнення проникнути в мікроскопічну природу макроскопічних процесів, пов'язаних з катодними і х-променями, дозволяє нам зарахувати його до тих небагатьох учених, які ще в позаминулому столітті бачили контури фізики ХХ сторіччя.

(слайд 6)Таким чином, на противагу Рентгену Івану Пулюю властиво було гармонійне єднання дуже високого рівня експериментальних досліджень і глибини їх теоретичного осмислення. Чому Рентген заповідав спалити  свій архів? Чому він став єдиним Нобелівським лауреатом, що відмовився прочитати свою Нобелівську лекцію після преміювання? Ми ніколи про це не дізнаємося. Як ніколи не зможемо ознайомитися з листуванням Пулюя з Рентгеном, втраченого дочкою Пулюя Наталією в ГУЛАГзі.

Безцінний дар для медицини (слайд 7)

Сам Рентген спочатку скептично відносився до можливості широкого застосування рентгенографії в медицині. Знімки, отримані ним, були невиразними, а через значне розсіювання променів, час експонування становив до 40-50 хвилин. Окрім зображення руки дружини Рентгена Берти і зображення зламаного передпліччя, відісланого 15 лютого 1896 р. «Британському медичному журналу», Рентген знімків в плані медицини не мав. (слайд 8)В той же час Пулюй успішно вирішив проблему концентрації променів в пучок, що феноменально скоротило час витримки до... 2-5 секунд. Іван Павлович особисто сам зробив вперше в світовій практиці знімок скелета мертвонародженої дитини. Виконана ним серія рентгенограм органів людини, завдяки їх чіткості, дозволила виявити патологічні зміни в тілах пацієнтів, що не тільки підняло на радикально новий рівень хірургію, але і дозволило значно полегшити працю терапевтів. (слайд 9)Вже в 1896 р. в клініці Київського університету була проведена операція із застосуванням засобів рентгенодіагностики.

Вірність батьківщині, або Спокутування провини (слайд 10)

Той факт, що ні сам І.П. Пулюй, ні його діти не заперечували пріоритету В.-К. Рентгена як першовідкривача х-променів, підтверджує високий рівень моральності в сім'ї Пулюя. Християнські цінності завжди залишалися основою їх життя. Дипломований теолог Іван Пулюй хоч і не прийняв духовний сан, все ж таки свою «провину» перед батьком спокутував. Усвідомлюючи величезну роль рідної мови в пізнанні Святого Письма, разом з українським письменником Пантелеймоном Кулішом він здійснив переклад тексту Нового Завіту на українську мову. На стіні будинку 29 по віденській вулиці Шкодагассе прикріплена пам'ятна дошка, що нагадує про двох великих українців, що подарували нашому народу можливість знайомитися з євангелією на рідній мові. Раптова смерть Пантелеймона Куліша перешкодила перекладу Старого Завіту. І вже у співдружності з класиком нашої літератури Іваном Нечуєм-Левицьким Пулюй перевів на українську і Старий Завіт. На той час пішов з життя батько Івана Павловича, але якщо вірити тому, що душі наших предків споглядають на живих з небес, то, мабуть, душа Павла Пулюя спокійна і гордо дивиться на нашу грішну землю.

Звідки черпав сили і знаходив час батько п'ятнадцяти дітей для праць бажаних і Богові і людству - розуму не зрозуміло! Саме тут слід повірити в те, що сам Бог став його надійним помічником!

(слайд 11)Сусід Пулюя по дачі під Прагою, великий фізик всіх часів і народів Альберт Ейнштейн якось відмітив, сидячи поряд з ним під покровом яблуневих дерев, що не слід забувати про величезну преференцію, що дарується синам і дочкам авторитетних світових держав на відміну від дітей бездержавних народів. І те, що за Рентгеном стоїть Германія, великого коштує, а за «чеським ученим Іоганом Пулюєм» (так називала українця Пулюя Енциклопедія Брокгауза і Ефрона, 1899) - на жаль, лише край, де він народився. На що Іван Павлович відповів Ейнштейнові такими словами: «Що повинне відбутися - відбудеться обов'язково, і те, що відбудеться, буде якнайкращим, тому що така воля Господня!».

Учитель: (слайд 12)Ми познайомилися з величною постаттю Івана Павловича Пулюя – генія вітчизняної та світової науки, найвидатнішого фізика, великого експериментатора та дослідника. Про ту роль, яку відігравало в його житті служіння українській національній ідеї, можна судити з висловлювання самого Пулюя: “Електротехніка, тая найновіша величава наука, на котрої полі я чимало потрудився, близька і дорога мому серцю, але ще близша і дорожша наша мова, наша література і доля народу нашого”.

Завдання додому.


Теги: Бондаренко В.М., фізики
Навчальний предмет: Фізика
Переглядів/завантажень: 976/134


Схожі навчальні матеріали:
Всього коментарів: 0
avatar