Представляем небольшую часть из коллекции физических приборов, которые применялись в качестве демонстрационных моделей на занятиях по физике в Вятском учительском институте в первой половине ХХ века. В электронной экспозиции есть как раритетные экземпляры дореволюционной России, так и учебное оборудование, произведенное в советский период. Большая часть приборов находится в рабочем состоянии.

ПОЛЯРИСКОП

Когда человек смотрит на электронные наручные часы, монитор компьютера или экран современного телевизора, он сталкивается с феноменом жидких кристаллов. ЖК-технология основана на использовании такой характеристики света, как поляризация. Наблюдать и измерять поляризацию света можно, используя специальный оптический прибор – полярископ. Он позволяет наблюдать и измерять остаточное напряжение в стекле (это важно при изготовлении контактных линз, апохроматических фотообъективов, солнцезащитных очков и др.), определять оптическую активность прозрачных и однородных сред, растворов (сахарометрия), жидкостей и минералов, что находит применение в пищевой и химической промышленности, медицине, ювелирном деле, минералогии и др. Основу прибора составляют поляризованные призмы, между которыми размещается исследуемый раствор (или кристалл), объектив для наблюдений, отсчетное устройство.

Раритетный экземпляр – лакированный латунный полярископ  (Ф. Пеллин, Париж). Общая высота прибора — 48 см. На чугунном основании прибора есть подпись «Ф. Пеллин, Париж». Ок. 1912 г.

На боковой латунной стороне прибора выгравирована надпись «J. Duboscq in Paris» в честь первого изобретателя полярископа.

Историческая правка:

Оборудование первоначально изобрел Ж. Дюбоск. Оно было включено в каталог 1885 года как «Устройство Жюля Дюбоска для проецирования всех явлений линейной поляризации, кругового, эллиптического и хроматического вращения». Жюль Дюбоск (1817–1886) — французский оптик и изобретатель. В семнадцать лет он стал учеником Жана-Баптиста Солея (1778–1878), владельца оптической мастерской. Когда Солей ушел в отставку, он оставил предприятие Дюбоску. Изделия Дюбоска пользовались спросом почти у всех ведущих французских ученых (Пастера, Жамена, Бабине, Бертена, Виолле, Беккереля). После смерти Дюбоска, предприятие слилось с фирмой «Pellin», и название поменялось на «Duboscq-Pellin», а потом на «Pellin».

СТЕРЕОСКОП

3D-технологии – технологии XXI века? Большинство современных людей с уверенностью ответят: «ДА!». И будут не правы… Картинки с 3D-эффектом человечество наблюдало уже в середине XIX века. Увидеть «объемные» фотографии (слайды и стереофотографии) можно было с помощью стереоскопа. Принцип работы прибора основан на том, что если сфотографировать какую-либо сцену с двух точек, расположенных на определенном расстоянии друг от друга (60 мм – это расстояние между глазами человека), а затем расположить полученную пару снимков (стереопару) так, чтобы один глаз видел только один снимок, а другой глаз – второй, то человек увидит объемное изображение.

В институте стереоскоп использовался в образовательных целях как демонстрационное оборудование при изучении стереометрии, оптики и физических процессов в целом.

Стереоскоп – оптический бинокулярный прибор и набор стереофотографий. Ленинград. 1930-е гг.

Стереофотографии. 1930-е гг.

Стереофотографии. 1930-е гг.

Стереоскоп. Взгляд изнутри через объектив.

Историческая справка:

Наблюдать «объемное» изображение стало возможно, начиная с 1937 года, когда английский физик Чарльз Уитстон представил Лондонскому королевскому обществу первый в мире стереоскоп. Приспособление состояло из двух зеркал, закрепленных под углом, в которых отражались закрепленные по бокам картинки. Популярность стереоскопы получили после его усовершенствования Дэвидом Брюстером, который оснастил модель линзами, расположенными на расстоянии 2,5 дюймов, а стереопара размещалась спереди. После Всемирной выставки в Лондоне в 1851 году, где демонстрировался стереоскоп Дюбоска и Солейя, стереография стала модным увлечением англичан. Популярными были картинки на темы путешествий, экзотических стран, необычных происшествий. В настоящее время стереотехнология, перейдя в цифровую область, нашла применение не только в 3D-кино, но и в медицине, биологии, физике.

ТЕОДОЛИТ

Строительство городов, сооружение мостов, землемерные и горные работы немыслимы без мер длины и объема, а также взвешивающих, нивелирующих, угломерных и определяющих время приборов. Теодолит — это оптико-механический прибор для измерения горизонтальных и вертикальных углов при топографических съёмках, геодезических и маркшейдерских работах, в морской навигации для определения магнитных азимутов и дирекционных углов, в астрономических измерениях – зенитных расстояний.

Уникальный антикварный прибор – Теодолит «Gerlach» старейшей русской фабрики геодезических и чертежных инструментов Г. Герлаха – «G. Gerlach» Varsovie. Основной материал – бронза. 2-ая половина XIX века, Варшава, Россия.

Историческая справка:

Gerlach (Густав Герлах) – немецкий инженер и предприниматель, перебравшийся в 1845 году из Берлина в Варшаву. В 1852 году он запустил «Специальный завод геодезических приборов Г. Герлах» на базе фабрики, открытой в 1816 году инженером Джозефом Migdalskiego. Получил большой заказ от правительства России на поставку теодолитов для строительства Транссибирской железнодорожной магистрали. В то время завод выпускал три типа теодолитов, два типа нивелиров, астролябии, профессиональный чертежный инструмент и был главным конкурентом другой известной московской фабрики геодезических инструментов «Ф. Швабе».

ДЕМОНСТРАЦИОННЫЙ АМПЕРМЕТР

Прибор для измерения силы постоянного и переменного тока использовался как демонстрационное пособие при изучении электричества. Демонстрационный амперметр  относится к магнитоэлектрическому типу. Стрелочный измерительный прибор основан на взаимодействии подвижной катушки с полюсами постоянного магнита. Отличительным качеством прибора является высокая чувствительность и малая потребляемая мощность. Амперметр снабжен шкалой с пределами измерений от 0 до 1 А и набором шунтов.

Демонстрационный амперметр. 1930-е гг.?

Историческая справка:

Впервые действие электрического тока на магнитную стрелку открыл французский ученый Андре-Мари Ампер. Он сумел установить правило для точного определения направления действия магнитного поля на магнитную стрелку, получившее название – правило Ампера. В его честь прибор для измерения силы тока в дальнейшем был назван амперметром. Амперметры были изобретены в середине XIX в. и применялись в основном на объектах энергетики, а в начале XX века стали использоваться и в других отраслях промышленности. С середины XX в. амперметры начали широко применяться в службах сервиса по ремонту бытовой электроники. Аналоговые (стрелочные) амперметры используются в технике по настоящее время.

ТРАНСФОРМАТОР

В музее хранится уникальный прибор – демонстрационный трансформатор производства всемирно известной немецкой фирмы Макса Коля («Max Kohl A.G.»). В настоящее время научные приборы этой фирмы высоко ценятся среди специалистов и коллекционеров.

Известность фирма получила на рубеже XIX –XX веков благодаря высокому качеству выпускаемых измерительных приборов и механизмов. В производстве применялся только качественный материал (бронза, латунь, красное дерево, орех, мрамор и др.), особые технологии обработки, включая ручную работу и дизайн.

Модель трансформатора. Фирма «Max Kohl A.G.». Начало XX в.

Историческая справка:

Макс Коль (1876–1908) немецкий конструктор и изобретатель 14 марта 1876 года в г. Хемнице основал предприятие по производству научных приборов и инструментов «Фирма Макс Коль, Мастерская прецизионной и электротехники из Хемниц». После смерти владельца, фирма стала называться «Акционерное общество Макса Коля» (“Max Kohl Action Gesellschaft” (сокр. – “Max Kohl A.G.”).  К началу XX века предприятие стало крупнейшим мировым производителем приборов и оборудования для физических и химических лабораторий, которые с успехом использовались в заводских лабораториях, медицинских и учебных учреждениях Германии, России, Америки, Японии и др. Продукция фабрики М. Коля – это измерительные инструменты, электроприборы, всевозможные модели и макеты, демонстрационные стенды.
Известно, что в России продукцию фирмы М. Коля закупали университеты Санкт-Петербурга, Москвы, Казани и других городов. В частности, Киевский политехнический институт, Кронштадская артиллерийская школа, Рижская коммерческая школа, Томский технологический институт, Вятский учительский институт.
Стоимость приборов было достаточно высока. Например, химико-технические весы стоили 25 руб., школьный телеграф Морзе – 63 руб., модель паровой машины с котлом — 115 руб. (при этом средняя зарплата рабочего составляла примерно 21 рубль).

См. подробнее: https://polymus.ru/ru/museum/pros/research/enterprises/141165/

ВАТТМЕТР

Одно из свойств, которое дает характеристику состояния электрической цепи – это мощность. Это свойство отражает значение работы, выполненное электрическим током за определенное время. Замеры мощности электрического тока производят специальным устройствам – ваттметром, измерительным прибором, предназначенный для определения мощности электрического тока или электромагнитного сигнала. В случае постоянного тока мощность вычисляется путем умножения напряжения на силу тока (нужен амперметр и вольтметр). Основная сфера использования ваттметров – это электроэнергетика, машиностроение, ремонт электрических устройств. Часто ваттметры применяют и в быту. Их используют специалисты по электронике, компьютерному оборудованию, радиолюбители – для расчета экономии потребления электрической энергии.

Ваттметр в деревянном корпусе. 1930-е гг.?

ДЕМОНСТРАЦИОННАЯ МОДЕЛЬ ТРАНСФОРМАТОРА ТЕСЛА

Трансформатор  Тесла является резонансным трансформатором, производящим высокое напряжение высокой частоты. Прибор был запатентован 22 сентября 1896 года как «Аппарат для производства электрических токов высокой частоты и потенциала». Основан на использовании резонансных стоячих электромагнитных волн в катушках. Принцип действия резонансного трансформатора можно объяснить на примере обыкновенных качелей. Если их раскачивать в режиме принудительных колебаний, то максимально достигаемая амплитуда будет пропорциональна прилагаемому усилию. Если раскачивать в режиме свободных колебаний, то при тех же усилиях максимальная амплитуда вырастает многократно. Так и с трансформатором Тесла — в роли качелей выступает вторичный колебательный контур, а в роли прилагаемого усилия — генератор. Их согласованность («подталкивание» строго в нужные моменты времени) обеспечивает первичный контур или задающий генератор (в зависимости от устройства).
Во время работы катушка Теслы создаёт красивые эффекты, связанные с образованием различных видов газовых разрядов: стримеры, спарки, коронные, дуговые и тлеющие разряды. Трансформатор Тесла может применяться для создания спецэффектов в различных шоу.

Демонстрационная модель трансформатора Тесла. Изделие завода «Электродело». Ленинград. 1961 г.

Историческая справка:

Никола Тесла – инженер, физик, изобретатель в области электротехники и радиотехники сербского происхождения. Родился и вырос в Австро-Венгрии, в последующие годы работал во Франции и США. В 1891 году получил гражданство США. Широко известен благодаря своему вкладу в создание устройств, работающих на переменном токе, многофазных систем, синхронного генератора и асинхронного электродвигателя, позволивших совершить так называемый второй этап промышленной революции.

ДЕМОНСТРАЦИОННЫЙ ИНДИКАТОР ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ

Прибор для регистрации ионизирующих излучений. Ионизирующие излучения представляют потоки фотонов, элементарных частиц или осколков деления атомов, способные ионизировать вещество. К ионизирующим излучением относят – гамма-, бета- и альфа-излучения. Прибор для регистрации ионизирующих излучений состоит из чувствительного элемента — детектора (датчика) и измерительной аппаратуры. В детектор входит вещество, с которым взаимодействуют частицы, и преобразователь эффектов взаимодействия в регистрируемые величины (импульсы, ток, химический осадок и т. д.), которые фиксируются измерительной аппаратурой. На практике индикаторы ионизирующих излучений предназначены для определения аномальных отклонений ионизирующих излучений, а также для поисков их источников как в точном режиме, так и в режиме экспресс-анализа. Индикатор применяется для оперативного индивидуального контроля радиационной обстановки.

Демонстрационный индикатор ионизирующих излучений. 1960-е гг.

ЭЛЕКТРОФОРНАЯ МАШИНА (динамо-машина)

Электрическая машина для генерирования высокого напряжения, разработана между 1880 и 1883 британским изобретателем Джеймсом Уимсхёрстом (1832–1903). Использует явление электростатической индукции, при этом на полюсах машины (лейденских банках) накапливаются электрические заряды, разность потенциалов на разрядниках достигает нескольких сотен тысяч вольт. Работает с помощью механической энергии. Электрофорная машина применяется в ходе опытов по электростатике для получения электрического заряда высокого потенциала и высокого электрического напряжения (в несколько десятков тысяч вольт), для проведения, в сочетании с другими приборами, экспериментов на распределение электрического заряда по поверхности проводника тока, экспериментов по определению электрических силовых линий в электростатическом поле, экспериментов с точечным электрическим разрядом, электрическим разрядом в вакуумной трубке и др.

Демонстрационная модель электрофорной машины. 1960-е гг.