В биологии — твердое защитное образование, покрывающее тело некоторых животных
Последняя бука буква «ь»
Ответ на вопрос «В биологии — твердое защитное образование, покрывающее тело некоторых животных «, 7 (семь) букв:
панцирь
Альтернативные вопросы в кроссвордах для слова панцирь
Определение слова панцирь в словарях
Примеры употребления слова панцирь в литературе.
Припекает солнце, на носах у девчонок заметно прибавляется веснушек, дымится, высыхая, асфальт, на котором вместо утоптанного снежного панциря остаются симпатичные акварельные лужицы, а грязные мутные городские ручьи несут свою пузырчатую пену и с журчанием проваливаются в ближайшие люки.
Именно тут мы попадаем в среду удивительных животных, как то: гексанхи из отряда акуловых, вид акулы, с шестью жаберными щелями, рыбы-телескопы с огромными глазами, покрытые панцирем рыбы-кузовки, с серыми брюшными и черными грудными плавниками, с нагрудником из бледно-розовых костяных пластинок, и, наконец, рыбы-долгохвосты, живущие на глубине тысячи двухсот метров, где давление равняется ста двадцати атмосферам.
Корабль был серо-коричневого цвета и частично погрузился в аллювиальную низменность, его каркас торчал как панцирь какой-то гротескной черепахи.
Тянет раздеться, скинуть суконный панцирь, рухнуть в кровать, прижаться к живой кости, как к горячему зеркалу, с чьей амальгамы пальцем нежность не соскрести.
Источник: библиотека Максима Мошкова
Конспект урока биологии в коррекционной школе VIII вида на тему: «Твердые тела, жидкости и газы»
План-конспект урока биологии
Тема урока: Твердые тела, жидкости и газы
Тип урока: изучение нового материала.
Оборудование: «карточки» для индивидуальной работы обучающегося, учебник биологии 6 класса под ред. А.И. Никишова, презентация.
1. Что называют телами природы? (Выслушиваются ответы детей)
2. Назовите известные вам тела природы и тела, изготовленные человеком. (Выслушиваются ответы детей)
3. На какие две группы делят все тела природы? (Выслушиваются ответы детей)
4. Работа с карточками. Задание. Разгадать филворд, разделить найденные слова на тела живой и неживой природы (искать слова в филворде нужно строго горизонтально слева направо и вертикально сверху вниз).
— Ребята, посмотрите на слайд. Тела какой природы изображены на нем? (Выслушиваются ответы детей). Еще раз обратив внимание на слайд, подумайте и ответьте, на какие группы делятся тела неживой природы? (Выслушиваются ответы детей). Сообщается тема урока: твердые тела, жидкости и газы.
— По ходу урока мы будем заполнять таблицу (каждому ученику раздается «карточка» с таблицей):
— Посмотрите на слайд. Какие тела неживой природы изображены на нем? (Выслушиваются ответы детей). Напишите по 2 тела в графу «примеры» жидкостей.
— Жидкости могут растекаться, переливаться, вытекать. Признак жидкостей: не имеют постоянной формы, принимают форму сосудов, которые они заполняют (записать в графу «признак» жидкостей).
— Посмотрите на слайд. Какие тела неживой природы изображены на нем? (Выслушиваются ответы детей). Напишите по 2 тела в графу «примеры» твердых тел.
— Твердые тела невозможно сдавить. Куда бы мы не поместили кусок камня или мела, он не изменит свою форму. Камень можно разбить на части. При этом получится несколько тел. Признак твердых тел: имеют постоянную форму (записать в графу «признак» твердых тел).
— Посмотрите на слайд. Что изображено на нем? (выслушиваются ответы детей). Каким веществом заполнен воздушный шарик? (Выслушиваются ответы детей). Напишите это вещество графу «примеры» газов.
— Признаки газов: не имеют постоянной формы, занимают все предоставленное ему пространство (записать в графу «признак» твердых тел).
Задание. Заполнить пропущенные слова в тексте.
Варианты ответов: вытекать, воздух, жидкие, имеют, пространство, газообразными, растекаться, не имеют, твердые.
Рефлексия. Выставление оценок.
Итак, мы с вами изучили новую тему, какую?
Все ли было понятно, что показалось трудным, что было легко?
Что понравилось, что не понравилось?
Мне понравилось, как работали…, хотела бы, чтобы активнее были… (про каждого ученика)
Может ли металл быть газом?
Да, металлы могут быть газами, в зависимости от того, насколько высока их температура кипения. Но действительно ли газообразные металлы считаются металлами?
Закройте на мгновение глаза и позвольте слову «металл» всплыть в вашей голове. А теперь ответьте: какой первый образ приходит вам на ум, когда вы думаете о «металле»?
Может ли металл быть газом?
Да, конечно! Хотя металлы обычно находятся в твердом состоянии при комнатной температуре (вероятно, поэтому мы ассоциируем слово «металл» с твердыми объектами), металлы также могут быть газами.
Дело в том, что состояния вещества универсальны: металл может быть твердым, жидким или газообразным. Но это состояние определяется на основе правильных условий температуры и давления.
Например, металл, скажем, свинец, имеет температуру кипения 1740 градусов по Цельсию. Теперь вы знаете, что свинец в своем «естественном состоянии» представляет собой твердое вещество. Но когда вы начнете его нагревать, он сначала превратится в жидкость при 327 градусах Цельсия, а если вы продолжите подавать больше тепла, он превратится в газ при 1740 градусах Цельсия.
Свинец превращается в пар при 1740 градусах Цельсия.
Но учтите, что пары ртути очень вредны. По данным Всемирной организации здравоохранения, «вдыхание паров ртути может оказывать вредное воздействие на нервную, пищеварительную и иммунную системы, легкие и почки и может быть фатальным. Неорганические соли ртути разъедают кожу, глаза и желудочно-кишечный тракт, а при попадании внутрь могут вызывать токсическое воздействие на почки«.
А теперь давайте обсудим еще один аспект этой саги о превращении металла в газ.
Остается ли металл металлом, когда он превращается в газ?
Мы установили, что металлы могут превращаться в газы, если их нагреть до точки кипения. Но если металл нагревается до точки кипения и становится газом, остается ли он металлом? Другими словами, может ли металл находиться в газообразном состоянии и при этом оставаться металлом?
Но почему металлы твердые? Что в них такого особенного, что делает их твердыми?
Почему металлы вообще твердые?
Металлы твердые при комнатной температуре из-за того, как их последовательные атомы упаковываются внутри.
Видите ли, вся материя состоит из атомов. Состояние вещества зависит от того, насколько близко или далеко друг от друга находятся эти атомы.
Если составляющие атомы вещества находятся далеко друг от друга, то это вещество будет существовать в виде газа при комнатной температуре. Атомы в жидком состоянии относительно ближе друг к другу, но в твердых телах атомы упакованы вместе в плотные кристаллы.
Из-за сильных сил, которые удерживают эти атомы близко друг к другу, твердые тела жесткие и имеют определенную форму и размер (в отличие от жидкости и газа).
Металлы твердые при комнатной температуре, потому что входящие в их состав атомы металлов упаковываются близко друг к другу, придавая им жесткий или «затвердевший» внешний вид. Это также является причиной того, что металлы имеют высокую температуру плавления и не существуют в жидком состоянии при комнатной температуре.
В целом, металлы могут превращаться в газ, но как только они превращаются в газ, они не сохраняют своих металлических свойств.
Вещества и явления в окружающем мире
Изучая строение Земли, вы тоже знакомились с телами — это куски горных пород и минералов. Растения, животные, человек — тоже тела.
А изделия состоят из веществ. Железо, стекло, соль, вода, полиэтилен — это вещества. В настоящее время известно более 7 млн разных веществ, и каждый год люди синтезируют новые, ранее неизвестные.
В природе вещества находятся в трёх состояниях: твёрдом, жидком и газообразном. Например, вода может находиться в твёрдом, в жидком и газообразном состояниях.
В различных состояниях вещества обладают разными свойствами. Большинство окружающих нас тел состоят из твёрдых веществ. Это дома, машины, инструменты и др.
Форму твёрдого тела можно изменить, но для этого необходимо приложить усилие. Например, чтобы согнуть гвоздь, нужно приложить довольно большое усилие. Твёрдые тела имеют собственную форму и объём.
В отличие от твёрдых тел жидкости легко меняют свою форму. Например, они принимают форму сосуда, в котором находятся. Молоко, наполняющее бутылку, имеет форму бутылки. Налитое же в стакан, оно принимает форму стакана. Но, изменяя форму, жидкость сохраняет свой объём.
В обычных условиях только маленькие капельки жидкости имеют свою форму — форму шара. Это, например, капли дождя или капли, на которые разбивается струя жидкости.
Воздух, которым мы дышим, является газообразным веществом, или газом. Поскольку большинство газов бесцветны и прозрачны, то они не видны. Присутствие воздуха можно почувствовать, например, стоя у движущегося поезда, открытого окна. Его наличие в окружающем пространстве можно ощутить, если в комнате сквозняк, а также доказать с помощью простых опытов. Например, если стакан перевернуть вверх дном и попытаться опустить его в воду, то вода в стакан не войдёт, поскольку он заполнен воздухом.
Эти и многие другие примеры и опыты подтверждают, что в окружающем пространстве имеется воздух.
Газы легко изменяют свой объём. Например, когда мы сжимаем мячик, то тем самым меняем объём воздуха, наполняющего мяч. Газ, помещённый в закрытый сосуд, занимает весь его целиком. Нельзя газом заполнить половину бутылки так, как это можно сделать жидкостью. Газы не имеют собственной формы и постоянного объёма. Они принимают форму сосуда и полностью заполняют предоставленный им объём.
Все вещества разделяют на простые и сложные. Для того чтобы ответить на вопрос, чем они отличаются, нужно знать особенности строения вещества.
В настоящее время известно, что все вещества состоят из мельчайших частиц: молекул и атомов. Они так малы, что увидеть их невооружённым глазом невозможно. Молекулы — это частицы, состоящие из атомов.
Атомы одного вида называют элементами. В одной молекуле может быть два, три и даже сотни и тысячи атомов. Изучая строение атомов, учёные установили, что они отличаются друг от друга, то есть в природе существуют разные виды атомов: один вид — атомы кислорода, другой — атомы углерода и так далее. Современной науке известно 111 видов атомов (элементов). Соединяясь между собой в различных комбинациях, они образуют то многообразие веществ, которое существует в природе.
Таким образом, если в состав веществ входят атомы одного вида, то такие вещества называют простыми. Это хорошо известные вам металлы (например, железо, медь, золото, серебро) и неметаллы (например, сера, фосфор, кремний, мышьяк и многие другие).
Все вещества являются либо чистыми, либо смесями. Чистые вещества состоят из частиц одного вида, а смеси — из частиц разных видов. Медь состоит только из атомов меди, а цинк состоит только из атомов цинка. Значит, медь и цинк — это чистые вещества.
Следует иметь в виду, что идеально чистых веществ не существует, поскольку ни одно из веществ невозможно полностью очистить от содержащихся в нём примесей. Например, вода считается практически чистой, если образец жидкости не имеет цвета, вкуса и запаха, замерзает при температуре 0 °C, кипит при температуре +100 °С, имеет плотность 1000 кг/м³ при температуре +4 °С и практически не проводит электрический ток.
В большинстве случаев вещества встречаются в виде смесей. Иногда это хорошо заметно даже невооружённым глазом. Например, глядя на кусочек гранита, можно увидеть, что он состоит из смеси веществ: кварца, слюды и полевого шпата, а вот в однородном на вид молоке только под микроскопом можно различить капельки жира и белки, плавающие в жидкости (воде).
В смеси каждое вещество сохраняет свои свойства. Зная эти свойства, смеси можно разделять на составные части.
Многообразие явлений природы
Окружающий нас мир постоянно изменяется в результате различных явлений. Например, с повышением температуры происходит испарение воды. Испарение — это явление. Благодаря наличию кислорода в воздухе происходит горение. Горение ― тоже явление.
Гремит гром, сверкает молния. Гром — это звуковое явление в атмосфере, которое сопровождается разрядами молний.
Интересно, что можно определить расстояние, на котором находится гроза от нас. Для этого необходимо взять скорость звука и умножить её на время между раскатами грома и вспышкой молнии (как правило, речь идёт о нескольких секундах, например, 5 секунд). В результате мы получим определённую цифру, которая и будет означать удалённость грозы (в метрах). Конечно же, цифра эта будет примерной, поскольку скорость звука может сильно изменяться, например, при повышении или понижении температуры. Кстати, в большинстве случаев человек может слышать гром на расстоянии до 20 км.
Что общего между всеми явлениями и чем они отличаются? При нагревании форма тела (кусочка льда) изменилась, однако состав вещества (воды) остался прежним.
При прокаливании медной пластинки образовалось новое вещество — оксид меди. Проведённые опыты показывают, что в одних случаях происходит образование новых веществ, в других — нет.
Химические и физические явления
На основании этого признака различают физические и химические явления. К физическим явлениям относятся распространение запаха в воздухе, свечение раскалённых металлов, прохождение электрического тока по металлической проволоке, растворение сахара в воде, выделение соли из раствора при выпаривании. В этих процессах вещества не изменяют состав и строение.
Физические явления бывают: тепловыми, механическими, световыми, звуковыми, оптическими, электрическими и другими.
Тепловые явления связаны с изменением температуры тел и возникающими в следствие этого изменениями их физического состояния. Так, тела способны нагреваться и охлаждаться.
Некоторые при этом плавятся (как воск свечи при её горении), другие испаряются (вода при нагревании), третьи переходят из жидкого в твёрдое состояние (например, вода превращается в лёд).
При нагревании длина и объём тел увеличиваются, а при охлаждении — уменьшаются. Это явление необходимо учитывать в строительстве и промышленном производстве. Например, при прокладке железнодорожных путей на стыках рельсов оставляют небольшие промежутки, поэтому при нагревании и удлинении рельса путь не разрушается.
К механическим физическим явлениям относятся различные движения и взаимодействия тел, например: автомобили могут набирать скорость (ускоряться), человек может идти, мяч ― сталкиваться с поверхностью Земли и отскакивать, планеты двигаться по орбитам вокруг звёзд.
Световые явления связаны с особенностями светового луча. Например, прямолинейность его распространения объясняет образование теней. Способность света отражаться от тел, на которые он падает, даёт нам возможность видеть их.
Удивительно красивы световые явления в природе (например, радуга). Она образуется в результате разложения света в каплях дождя. Когда луч света «натыкается» на прозрачную преграду — каплю воды или стекло — он распадается на различные цвета.
К звуковым относят явления, связанные с распространением звука в различных средах, поведением звуковых волн при столкновении с препятствиями, и другие явления, связанные со звуком.
Где быстрее распространяется звук ― в воде или воздухе? Любопытно, что скорость распространения звука в воде почти в четыре раза выше, чем в воздухе. То есть рыбы «слышат» быстрее, чем мы.
Что такое эхо? Звуковое эхо — это отражённый звук. Эхо обусловлено тем, что звуковые волны могут отражаться твёрдыми поверхностями. Животные используют эхолокацию для ориентации в пространстве и для определения местоположения объектов вокруг (в основном при помощи высокочастотных звуковых сигналов).
К ним относится, например, образование в зелёных листьях растений крахмала и кислорода из углекислого газа и воды.
По-другому такие явления называют химическими превращениями или химическими реакциями. В результате таких реакций образуются новые вещества, которые отличаются от исходных по ряду признаков.
Некоторые химические реакции протекают очень медленно, и мы их не замечаем, они длятся миллиарды лет. Например, твёрдый камень горных пород — известняк ― под действием воды и углекислого газа разрушается и превращается в другие вещества. Вода вымывает их — так в горах образуются пустоты, пещеры.
Другие реакции происходят очень быстро (например, горение). Так, сгорает топливо в газовой горелке. При горении выделяется много тепла и света.
При гниении тоже выделяется тепло, но оно рассеивается в окружающем пространстве. Это тепло мы обычно не замечаем, но учитывать его должны. Например, неправильно сложенный стог сена, нарушенные условия хранения соломы приводят к развитию процесса гниения. Это может вызвать даже самовозгорание материала.
§ 9. Твёрдое состояние вещества. Жидкие кристаллы
Кристаллическое состояние вещества. Твёрдое состояние вещества по своему строению и свойствам подразделяют на кристаллическое и аморфное.
Атомы, молекулы или ионы твёрдых кристаллических веществ, в отличие от жидкостей и газов, занимают строго определённое место в пространстве, которое, как вы знаете, называется узлом. Если соединить узлы, в которых находятся частицы твёрдого вещества, воображаемыми линиями, то получится правильная пространственная решётка, называемая кристаллической. Вы уже знаете четыре типа кристаллических решёток: ионные, атомные, молекулярные и металлические, — можете назвать физические свойства веществ с этими типами решёток, которые заметно различаются. Однако у всех кристаллических веществ есть общее свойство: каждое из них имеет свою, строго определённую температуру плавления.
Аморфность, её признаки и свойства. А что же такое аморфное состояние вещества? «Аморфный» в переводе с греческого означает «бесформенный», т. е. в аморфных веществах образующие его частицы не имеют определённого расположения по всему объёму, как в кристалле. Частицы, образующие аморфное вещество, расположены беспорядочно, и только ближние атомы или молекулы-соседи располагаются в относительном порядке. Поэтому аморфным называют такое состояние твёрдых веществ, при котором они, подобно веществам, находящимся в кристаллическом состоянии, какое-то время сохраняют свою форму, но при определённых условиях эта форма изменяется, что сближает их с жидкостями. Например, восковая свеча, поставленная вертикально, через некоторое время утолщается внизу. Попробуйте проделать нечто подобное с обыкновенной жевательной резинкой или кусочком пластилина. Результат будет таким же. По мере повышения температуры процесс размягчения ускоряется. Определённой температуры плавления у аморфных тел, в отличие от кристаллических, нет.
Помните у Пушкина: «Вода и камень, лёд и пламень»? Камень у поэта — символ твёрдости. Вы, разумеется, сможете назвать причину этого свойства камня. Он, как кусочек горной породы, состоит преимущественно из оксида кремния (IV), который имеет атомную кристаллическую решётку, а отсюда и большую твёрдость. Так ли всё просто в химическом мире? Оказывается, оксид кремния может быть не только кристаллическим твёрдым веществом, но и аморфным. В зависимости от условий затвердевания расплава (например, в зависимости от условий его охлаждения) в аморфном состоянии могут оказаться такие вещества, которые в обычном состоянии имеют кристаллическую структуру. Так, если расплавить кристалл кварца — оксида кремния (IV), то при его быстром охлаждении образуется плавленый аморфный кварц, который имеет меньшую плотность, чем кристаллический. Аморфный кварц широко используется для изготовления различных изделий, в том числе лабораторной посуды.
Аморфное состояние веществ неустойчиво, и рано или поздно оно переходит в кристаллическое. Например, в аморфном стекле под влиянием ударных нагрузок образуются мелкие кристаллы, и стекло мутнеет. Застывший твёрдый мёд засахаривается так же, как засахаривается при длительном хранении стекловидная карамель.
Пластическая сера (рис. 37), представляющая собой вещество в аморфном состоянии, через некоторое время превращается в кристаллическую ромбическую серу с молекулярной решёткой.
Рис. 37. Получение пластической серы
Таким образом, вещества в аморфном состоянии с точки зрения их структуры можно рассматривать как очень вязкие жидкости, а с точки зрения их свойств — как твёрдые вещества.
Аморфное и кристаллическое состояния вещества, являясь двумя крайними полюсами твёрдого состояния, тем не менее могут встречаться одновременно у одного и того же вещества. Многие полимеры, представляя собой в целом аморфные вещества, вместе с тем имеют участки кристаллической структуры. Этим определяется, например, высокая прочность полипропиленового и капронового волокон.
Слово «аморфный» содержит в себе негативный оттенок. Однако это справедливо для характеристики личностных качеств человека. В мире химических веществ и материалов всё наоборот. Именно аморфные вещества являются нам в матовости драгоценного жемчуга, в медовом свечении янтаря, в скромном обаянии полудрагоценных опала и халцедона, в волшебном многоцветии витражей и мозаик (рис. 38), в изумительной игре света хрусталя и блеске зеркальных витрин.
Рис. 38. Один из вит ражей собора Сент-Этьен в Меце (Франция). XIII в.
Аморфность — ценное качество полимеров, так как оно обусловливает такое их технологическое свойство, как термопластичность. Именно благодаря термопластичности полимер можно вытянуть в тончайшую нить (рис. 39), превратить в прозрачную плёнку или отлить в изделие самой замысловатой формы.
Рис. 39. Светильник из световодов, выполненных из тонких нитей плексигласа
Относительность и условность в химии. Существование аморфных тел ещё раз доказывает философскую истину, что всё в мире относительно. Давайте посмотрим на пройденный материал под этим углом зрения.
Утверждение о том, что деление элементов на металлы и неметаллы универсально, является относительным, так как целый ряд элементов обладает пограничными свойствами — это и германий, и олово, и сурьма.
Один из наиболее ярких примеров относительности — двойственное положение водорода в Периодической системе (табл. 4). Каждому элементу там отведено строго определённое зарядом атомного ядра местоположение. И единственный элемент, которому в таблице Менделеева отведено два места, причём в резко противоположных группах (щелочных металлов и галогенов), — это водород.
Таблица 4
Положение водорода в периодической системе
Деление химической связи на типы носит условный характер, так как все эти типы характеризуются определённым единством.
Ионную связь можно рассматривать как предельный случай ковалентной полярной связи. Металлическая связь совмещает ковалентное взаимодействие атомов с помощью обобществлённых электронов и электростатическое притяжение между этими электронами и ионами металлов.
В веществах часто отсутствуют предельные случаи химической связи (или чистые химические связи). Например, фторид лития LiF относят к ионным соединениям. Фактически же в нём связь на 80% ионная и на 20% ковалентная. Правильнее поэтому, очевидно, говорить о степени полярности (ионности) химической связи.
Причиной единства всех типов и видов химических связей служит их одинаковая физическая природа — электронно-ядерное взаимодействие, сопровождающееся выделением энергии.
Относительна взаимообусловленность физических свойств веществ и типа их кристаллической решётки. Так, например, немало веществ с атомной кристаллической решёткой, отнюдь не характеризующихся твёрдостью (графит, красный фосфор). И другой вариант: не тугоплавки некоторые вещества с ионной кристаллической решёткой (легкоплавки селитры — нитраты щелочных металлов).
Жидкие кристаллы. Относительно и деление веществ на типы по их агрегатному состоянию. Об этом свидетельствуют так называемые жидкие кристаллы.
Жидкими кристаллами называются вещества, которые одновременно обладают свойствами жидкости (текучестью, способностью находиться в каплевидном состоянии) и твёрдого кристаллического вещества (анизотропией, т. е. зависимостью физических свойств — механических, тепловых, электрических и др. — от направления).
В настоящее время науке известно несколько тысяч веществ, образующих жидкие кристаллы. Жидкокристаллическое состояние присуще таким соединениям, молекулы которых имеют удлинённую, линейную форму. Для них направление осей молекул упорядоченно, т. е. сохраняется порядок во всём объёме по одному из трёх направлений пространства. Центры же масс молекул расположены беспорядочно.
В зависимости от того, как ориентируются молекулы в пространстве, различают три основных типа жидких кристаллов. В кристаллах первого типа оси молекул параллельны, а сами молекулы сдвинуты относительно друг друга на произвольные расстояния в направлении своих осей. В кристаллах второго типа молекулы параллельны друг другу и расположены слоями. Для кристаллов третьего типа характерно закручивание молекул в перпендикулярном направлении от слоя к слою.
Особенности строения обусловливают свойства жидких кристаллов. Так, возможностью хаотического поступательного движения молекул объясняется текучесть, а их упорядоченным расположением — анизотропия таких физических свойств, как упругость, электропроводность, диэлектрическая и магнитная проницаемость и др.
Изучение жидких кристаллов показало, что их свойства изменяются в зависимости от температуры, длины волны внешнего излучения, механической деформации, электрического и магнитного полей. Это определяет возможность их широкого применения в системах хранения и обработки информации, в индикаторах и т. п.
Одним из свойств жидких кристаллов, нашедших широкое применение, является изменение цвета в зависимости от температуры. Это свойство позволяет использовать их для выявления структурных дефектов непрозрачных объектов: благодаря неодинаковой теплопроводности дефекты вызывают различные цветовые эффекты в плёнке жидкого кристалла.
На основе жидких кристаллов разработаны приборы, позволяющие изменять падающий световой поток, — модуляторы. Модулятор состоит из плёнки жидкого кристалла, расположенной между прозрачными электродами, и диафрагмы, роль которой может играть оправа чувствительного слоя приёмника.
Напряжение, подаваемое на жидкий кристалл, изменяет степень рассеяния им падающего света; при этом коэффициент рассеяния в некоторых пределах линейно зависит от напряжения. Изменяя определённым образом напряжение, можно изменить прозрачность слоя жидкого кристалла и соответственно поток проходящего излучения.
Жидкие кристаллы, оптические свойства которых изменяются под действием электрического поля, используются в цифровых индикаторах (часы, калькуляторы, весы и т. п. (рис. 40). Принцип работы таких индикаторов следующий. Жидкокристаллическое вещество помещается между чёрной металлической пластиной и тонкой, прозрачной для света металлической плёнкой, нанесённой на покровное стекло.
Рис. 40. Весы торговые с жидкокристаллическим дисплеем
Чёрная металлическая пластина и тонкая плёнка образуют конденсатор. Если на его обкладках напряжения нет, то свет проходит через жидкий кристалл и поглощается чёрной пластиной. Циферблат выглядит чёрным. Если к обкладкам конденсатора приложено напряжение, то жидкий кристалл рассеивает свет и становится непрозрачным. В этом случае циферблат будет светиться в тех местах, где создано электрическое поле. Если верхняя плёнка имеет форму цифры, то и область свечения получится в виде цифры. От создания первых индикаторов прошло всего лишь несколько лет, как мы увидели телевизоры (рис. 41) с жидкокристаллическим экраном. Изображение на экране такого телевизора высокого качества, а электроэнергии он потребляет меньше, чем обычный.
Рис. 41. Телевизор с жидкокристаллическим экраном
Жидкие кристаллы играют большую роль в жизнедеятельности человеческого организма. Так, белок, входящий в состав мышечной ткани, обладает способностью образовывать жидкие кристаллы. Волокна гладких и поперечно-полосатых мышц имеют структуру жидкого кристалла, благодаря чему могут растягиваться и сжиматься, не разрушаясь. Вещество коллаген, содержащееся в опорных тканях (костях, сухожилиях) и в мозге, также близко по структуре к жидким кристаллам. Мозг человека по своей природе представляет сложную жидкокристаллическую систему. В белом веществе мозга и проводящих путях нервной системы жидкие кристаллы играют роль диэлектриков.
Форма жидких кристаллов наиболее удобна для протекания биологических процессов. Она соединяет в себе устойчивость к внешним воздействиям с необычайной пластичностью, гибкостью. Жидкокристаллические волокнистые образования обладают значительной прочностью, что необходимо для опорных тканей. Помимо этого, жидкокристаллическое состояние очень чувствительно ко всем внутриклеточным процессам. Это объясняет, почему жидкие кристаллы обнаруживаются в важнейших функциональных участках клетки.
Примеры относительности в биологии и физике. Огромное количество примеров относительности явлений можно привести из биологии. Вспомним лишь некоторые примеры из курса естествознания 10 класса. Например, вирусы — своеобразный мостик между живой и неживой природой. Они имеют свойства живых организмов, лишь попадая в клетку. Подобно живым организмам, вирусы, зацепившись за оболочку клетки, растворяют её и впрыскивают в клетку свою нуклеиновую кислоту. Эта РНК или ДНК заставляет клетку-хозяина производить многочисленные копии вируса. Вне клетки вирусы представляют собой кристаллические вещества, напоминая объекты неживой природы.
Другой пример связан с эвгленой зелёной. Она иллюстрирует относительность принадлежности простейших к животным, потому что, подобно растениям, содержит хлоропласты и на свету, как и растения, способна синтезировать органические вещества из углекислого газа и воды, т. е. осуществлять фотосинтез.
Замечательной физической иллюстрацией относительности явлений служит теория, которая так и называется — теория относительности А. Эйнштейна (1879—1955).
Мы привели всего лишь некоторые примеры относительности из ряда ключевых естественно-научных понятий. Это должно убедить вас в том, что в окружающем нас мире не так много абсолютных истин, что этот мир нарисован не только чёрной и белой красками, он многолик, многоцветен и бесконечно прекрасен.
Следующий параграф будет посвящён классификации и описанию свойств органических и неорганических веществ, а также доказательствам относительности приведённой классификации.