Оптико кинетические средства это: описание, особенности и интересные факты

И. Атватеротмечает, что обычно эмоцииассоциируются с мимикой следующим образом:

§ удивление — поднятые брови, широко открытые глаза, опущенные вниз кончики губ, приоткрытый рот;

§ страх — приподнятые и сведенные над переносицей брови, широко открытые глаза, уголки губ опущены и несколько отведены назад, губы растянуты в стороны, рот может быть открыт;

§ гнев — брови опущены вниз, морщины на лбу изогнуты, глаза прищурены, губы сомкнуты, зубы сжаты;

§ отвращение — брови опущены вниз, нос сморщен, нижняя губа выпячена или приподнята и сомкнута с верхней губой;

§ печаль — брови сведены, глаза потухшие; часто уголки губ слегка опущены;

§ счастье — глаза спокойные, уголки губ приподняты и обычно отведены назад.

Жесты,позы,походка и т.д. также несут при общении много информации. В языке жестов, как и в речи, есть свои слова и предложения. Для примера приведем некоторые виды жестов, которые часто возникают при общении:

§ жесты оценки — почесывание подбородка; вытягивание указательного пальца вдоль щеки; вставание и прохаживание и др.

§ жесты уверенности — соединение пальцев в купол; раскачивание на стуле;

§ жесты нервозности и неуверенности — переплетенные пальцы рук; пощипывание ладони; постукивание по столу пальцами; трогание спинки стула перед тем как на него сесть и др.;

§ жесты самоконтроля — руки заведены за спину, одна при этом зажимает другую; поза человека, сидящего на стуле и вцепившегося руками в подлокотник и др.;

§ жесты ожидания — потирание ладоней; медленное вытирание влажных ладоней о ткань;

§ жесты отрицания — сложенные на груди руки; отклоненный назад корпус; скрещенные руки; дотрагивание до кончика носа и др.

§ жесты расположения — прикладывание руки к груди; прерывистое прикосновение к собеседнику и др.;

§ жесты доминирования — жесты, связанные с выставлением больших пальцев напоказ, резкие взмахи сверху вниз и др.;

§ жесты неискренности — “прикрытие рукой рта”; “прикосновение к носу” как более утонченная форма прикрывания рта, говорящая либо о лжи, либо о сомнении в чем-то; поворот корпуса в сторону от собеседника; бегающий взгляд и др.

Умение понимать жесты позволит лучше разбираться в людях. Однако следует учесть то обстоятельство, что некоторые жесты имеют разное значение в разных национальных культурах. Например, поднятый вверх большой палец руки в Америке используется при голосовании на дорогах; в Греции этот жест обозначает “заткнись”; в России — “все в порядке”.

Значимость оптико-кинетической системы знаков в коммуникации настолько велика, что в настоящее время выделилась особая область исследований — кинесика, которая имеет дело с этими проблемами.

Паралингвистическая и экстралингвистическая системы знаков также представляют собой “добавки” к вербальной коммуникации. Паралингвистическая система — это система вокализации (качество голоса, его диапазон, тональность). Экстралингвистическая система — это включение в речь пауз, других вкраплений (покашливания, плач, смех и т.д.). Все эти дополнения увеличивают семантически значимую информацию “околоречевыми” приемами.

Тон голоса, высота и сила звуков — это ценный ключ к пониманию чувств собеседника. Некоторые чувства, например энтузиазм, радость и недоверие, обычно передаются высоким голосом. Гнев и страх тоже выражаются высоким голосом, но в более широком диапазоне тональности, силы и высоты звуков. Такие чувства, как печаль, горе и усталость, обычно передаются мягким и приглушенным голосом с понижением интонации к концу каждой фразы.

Скорость речи тоже отражает чувства говорящего. Люди говорят быстро, когда они взволнованы или обеспокоены чем-то. Медленная речь чаще свидетельствует об угнетенном состоянии, горе, высокомерии или усталости.

Неуверенность в выборе слов проявляется тогда, когда говорящий не уверен в себе или собирается удивить нас и т.д. Этот ряд бесконечен, потому что звуки часто обозначают больше, чем слова.

Пространство и время организации коммуникативного процесса также выступают в качестве знаковой системы и несут определенную смысловую нагрузку. Наука, занимающаяся пространственной и временной организацией общения, называется проксемика. Основателем проксемики является американский психолог

Межличностное пространство (как близко или как далеко находятся собеседники по отношению друг к другу) является важным фактором в общении. Часто наши отношения мы выражаем пространственными категориями: “держаться подальше” от того, кого мы боимся; “держаться поближе” к тому, в ком мы заинтересованы. Существует определенный предел расстояния между собеседниками. И. Атватер, продолжая исследования Э. Холла, выделяет следующие расстояния между собеседниками, которые характерны для США:

§ интимное расстояние (до 0,5м) соответствует интимным отношениям. Может встречаться в спорте — в тех его видах, где имеет место соприкосновение тел спортсменов;

§ межличностное расстояние (0,5—1,2м) — для разговора друзей с соприкосновением или без соприкосновения друг с другом;

§ социальное расстояние (1,2—3,7м) — для неформальных социальных и деловых отношений, причем верхний предел более соответствует формальным отношениям;

§ публичное расстояние (3,7м и более) — на этом расстоянии не считается грубым обменяться несколькими словами или воздержаться от общения.

Обычно люди чувствуют себя удобно и производят благоприятное впечатление, когда стоят или сидят на расстоянии, соответствующем указанным видам взаимодействия. Чрезмерно близкое или чрезмерно удаленное положение, отрицательно сказывается на общении.

Нужно также отметить, что данные правила варьируют в зависимости от возраста, пола, уровня культуры, общественного статуса собеседника. Традиция — также один из наиболее важных факторов. Например, установлено, что жители Латинской Америки и Средиземноморья склонны подходить к собеседнику ближе, чем жители стран Северной Европы.

Таким образом, средства проксемики способствуют оптимальной организации коммуникативного процесса.

Визуальный контакт или “контакт глаз” является исключительно важным элементом общения. В социально-психологических исследованиях изучается частота обмена взглядами, их длительность, смена статики и динамики взгляда, избегание его и т. д.

Необходимо знать, что отдельные аспекты взаимоотношений выражаются в том, как люди смотрят друг на друга. По этому поводу И. Атватер пишет: “Например, мы склонны смотреть больше на тех, кем восхищаемся или с кем у нас близкие отношения. Женщины к тому же склонны на больший визуальный контакт, чем мужчины. Обычно люди избегают визуального контакта в ситуациях соперничества, чтобы этот контакт не был понят как выражение враждебности. Кроме того, мы склонны смотреть на говорящего больше, когда он находится на расстоянии: чем ближе мы к говорящему, тем больше избегаем визуального контакта… Визуальный контакт помогает регулировать разговор. Если говорящий то смотрит в глаза слушающего, то отводит глаза в сторону, это значит, что он еще не закончил говорить. По завершении своей речи говорящий, как правило, прямо смотрит в глаза собеседнику, как бы сообщая: “Я все сказал, теперь Ваша очередь”.

Таким образом, анализ всех систем невербальной коммуникации показывает, что они играют большую вспомогательную (а иногда и самостоятельную) роль в коммуникативном процессе. Системы невербальной коммуникации могут не только усиливать или ослаблять вербальное воздействие, но и помогают выявить такой существенный параметр коммуникативного процесса, как намерение его участников. Вместе с вербальной системой коммуникации эти системы обеспечивают обмен информацией между людьми.

Коммуникация– это обмен информацией между общающимися сторонами.

Iteach

Материал из ИнтеВики — обучающей площадкой для проведения тренингов программы Intel

А.Н.Липов. Оптико-кинетическое искусство. Поиски новых типов формообразования

– 144 –

А.Н.Липов

Оптико-кинетическое искусство.

Поиски новых типов формообразования

Оптико-кинетическое искусство – своеобразный синтез двух направлений в искусстве ХХ в. оп-арта (от англ. – optical art – оптическое искусство) и кинетизма (от греч – kinesis – движение). Кинетизм, кинетической искусство возникло в 50-е гг. ХХ в., но истоки свои имеет еще в конструктивизме первой трети столетия. Оп-арт сформировался в самостоятельное направление в середине 1960-х г г. и вскоре объединился с собственно кинетизмом, образуя оптико-кинетическое искусство.

Начиная с середины 1960-х гг. для оп-арта было характерно воспроизведение движения с помощью изобразительных средств без самого движения как такового. Это отличало оп-арт от кинетического искусства, составной частью которого оно впоследствии стало. В этот период сначала в США, а затем и в Европе устраиваются выставки оп-арта, (А.Асиза, Х.-Р.Демарко, А. и Ж.Дуарте, Н.Шеффер и др., появляются его первые теоретики (Т.Вилфред, М.Ротко, Б.Ньюмен, К.Стил и др.). Художники этого направления создавали особую эстетическую среду калейдоскопических визуальных эффектов, построенных на причудливых, нередко изобретательных сочетаниях как абстрактных, так и предметных геометрических форм (зеркал, наборов оптических стекол и т.п.), опирающихся на определенные психологические особенности человеческого восприятия и возникающие при этом оптические иллюзии движения, перемещения, слияния форм, удаления или приближения планов и др. Крупнейшие его представители – «группа поисков визуального искусства» (В.Вазарели, Е.Сото, Ф.Мо-реле, Б.Риллей, И.Альберт, Г.Алвиани, Д.Коломбо, Х.Мек, Д.Ле Парк, Е.Финцы и др.).

– 145 –

Наряду с плоскостными изображениями в качестве материала в оп-арте используются специально сконструированные источники света, наборы оптических стекол и зеркала различной конфигурации, металлические пластины и другие светоотражающие материалы, демонстрируемые как в статике, так и в движении.

В качестве основных изобразительных форм, средств образной выразительности фигурируют яркий или контрастный, мягкий или приглушенный свет или цвет, либо геометризованный рисунок в виде однообразных геометрических очертаний, извивающихся спиралевидных линий; различного цвета и форм пятна, вообще любые возможные плоскостные и объемные геометрические фигуры, усложненные наложением или совмещением с разноплановыми узорчатыми композициями. Произведения оп-арта в настоящее время являются, как правило, результатом геометрических или оптико-механических экспериментов. Так, например, цветные аппликации из стекла В.Вазарели, которого принято считать одном из основателей оп-арта, стали итогом обобщения экспериментов, осуществленных в немецкой художественной школе «Баухауз» (1919–1928).

Построенные, также на основе эксперимента в этой школе, рельефы из плексигласа Н.Мохой-Надя стали источником разнообразных оптических форм широко распространенного сегодня в Европе геометрического декоративного искусства. Воспринимая подобные рельефы из плексигласа, металлических пластин и нитей, субъект не только созерцает конкретную композицию, но и невольно осваивает ее в перцептивном плане, выступая соучастником процесса формообразования.

Плоскостные, пространственные или визуально-кинетические движущиеся композиции обретают реальную для зрителя перцептивную жизнь, когда на стекле (или иной основе) возникают, вследствие оптического движения, мерцания, прозрачные, волнообразные, плавные или, напротив, хаотично следующие друг за другом линии. Форма и цвет предмета при этом изменяются в зависимости от положения зрителя, который может по своему желанию изменить ракурс восприятия произведения, перемещая в пространстве элементы композиции или композицию в целом.

Изменение масштабности, новые ракурсы восприятия, пластический или колористический монтаж, прежде чем закрепиться в более статичных видах искусства – фотографии, кино, дизайне и др., зачастую проходят в оп-арте своеобразное апробирование. При этом почти во всех экспериментах оп-арта в программу формообразования включены продуктивные способности восприятия, зрительной

– 146 –

системы, визуально достраивающей заложенные в объекте оптического искусства, но не явленные в нем непосредственно, потенциальные образы восприятия, или же обусловливающей целый ряд оптических эффектов или иллюзий.

Скажем, вращение спирали вызывает у зрителя представление об иллюзорном подъеме или спуске элементов композиции, возможны также и более сложные композиции движения, формы, цвета и света, способные порождать в восприятии разнообразные эффекты колебания от мерцающего до волнообразного. Не менее сложную игру механических и оптических сил в оп-арте может заключать в себе и плоская поверхность. Так, например, разлинованные мелкой сеткой аритмичных линий, покрытые разноцветными квадратами, треугольниками, окружностями и т.д. «плоскостные» объекты в оптическом искусстве создают ярко выраженную оптическую иллюзию движения, изменения композиции, цвета и формы. По мере того как зритель меняет свое положение по отношению к плоскости композиции, эти иллюзии могут ослабляться или усиливаться, возможно появление множества других оптических эффектов.

Иногда изображения на бумаге или холсте дополняются своеобразными световыми орнаментами, создаваемые специальными приборами и металлическими конструкциями при помощи линз и зеркал. В рамках оп-арта возникло самостоятельное направление «светового искусства», в котором световые элементы применяются уже в качестве самостоятельного изобразительного средства, где лучи света выступают вместо красящего пигмента. Как правило, произведения светового искусства – это спроецированные на экран или более масштабные поверхности подвижные и достаточно эффектные композиции цветовых лучей.

Другое направление в этом виде искусства, связанное с развитием формообразования, основывается на моделировании в пространстве парадоксальных или «невозможных» объектов (московская группа художников «Мир»), обостривших проблему их восприятия из-за отсутствия у зрителей адекватной пространственной модели. Тем самым стало возможным создание объектов уже не только визуальной, но и интеллектуальной игры, содержащей и визуальную задачу и ее решение одновременно. В работах Д.Коломбо, использующего элементы программирования и механики, замедленное при движении изменение рисунка прямоугольной сети напоминает некое квазикомпьютерное преобразование, образ изменяющейся метрики иллюзорного пространства. Восприятие его композиций колеблется от плоских образов к пространственным и обратно.

– 147 –

В собственно оп-арте можно выделить несколько принципов создания у зрителя колеблющихся иллюзорных пространственных образов. Прежде всего, это создание графических структур на основе различных типов симметрии и асимметрии, а также сопоставление тоновых и световых «растяжек» в поле структуры. Если первый прием имитирует объемное пространство на плоскости, то второй приводит к постепенному превращению фигур в фон и фона в фигуру, вызывая «эффект светоносности», свечения элементов композиции. В работах Б.Риллея, выполненных на основе контрастных линеарных структур, целостный образ складывается из реального волнообразного линеарного рисунка и субъективной вибрации, возникающей в зрительной системе человека. Достаточно часто в оп-арте используется и так называемый «муаровый эффект», возникающий от взаимодействия двух или более сеток или растров, расположенных на некотором расстоянии друг от друга и приводящий к образованию сложных, переливающихся орнаментальных образов (в работах Д.Сото, Я.Агама.).

Теоретические обоснования оптического искусства в настоящее время достаточно запутаны, эклектичны, осложнены отсутствием ясных исходных эстетико-методологических принципов в его оценке. Формальные поиски новых выразительных средств художниками этого направления имеют характер скорее некоего оптико-кинетического эксперимента, лишенного образной выразительности в традиционном смысле слова, и могут рассматриваться и как разновидность декоративно-прикладного искусства, и как поиск новых форм в техническом дизайне, выступая как средство гуманизации производственной и общественной среды. Смысл оп-арта его создатели видят в том, чтобы как можно шире ввести оптико-кинетическое искусство в человеческий опыт, повседневный быт, максимально ликвидировав все еще существующий разрыв между людьми и «вещью искусства».

Кинетизм оформился в самостоятельное направление в 50-е гг. ХХ в. Непосредственно кинетическому движению предшествовали опыты создания динамической пластики в русском конструктивизме (В.Татлин, К.Мельников, А.Родченко). Однако задолго до возникновения этого направления сама идея кинетических конструкций возникла и была реализована в народном творчестве, демонстрировавшем различные варианты движущихся объектов и игрушек (деревянные «птицы счастья» из Архангельской области, механические игрушки, имитирующие трудовые или бытовые процессы из с.Богородское и др.).

– 148 –

В кинетическом искусстве исходным теоретическим принципом и основным художественно-практическим средством формирования новых форм художественной выразительности выступает движение. С этой целью художники-«кинетики» используют возможности движения предметных конструкций, различных механизмов, иллюзорных изображений и оптических эффектов, создаваемых как «традиционными» средствами искусства – кинематографа, телевидения, видео, так и на основе новых, нередко ими же самими проектируемыми источниками света и цвета, – неоновыми и лазерными лучами, средствами цветомузыки и т.п.

Представители этого направления, реализующие идею кинетической формы в оп-арте, являющейся одним из наиболее перспективных в его развитии и по сути вобравшей в себя оптическое искусство, оптическую форму вообще, используют вращающиеся отражающие поверхности, зеркала и конструкции из линз, преломляющие направленные на них лучи света, и иные многочисленные инновационные конструкции, построенные также на основе различных материалов (различных видов металлов, дерева, стекла, пластика, керамики и др.).

Иногда конструкции художников этого направления, некоторые из которых объединены в группы, выступающие инкогнито, (например, группа Н., группа Т., группа Зеро), предстают в виде композиций из стекла, дерева, металла. В этом случае они представлены в виде так называемых мобилей – легких, трепещущих, декоративных, металлизированных конструкций, связанных воедино и приводимых в движение колебаниями воздуха или электрическими двигателями. Подобные конструкции создают различного рода оптико-кинетические эффекты, как правило, недостижимые только лишь оптическим искусством, новую форму зачастую более эффективного эстетического воздействия на зрителя.

– 149 –

После 1960-х гг. работы художников этого направления с элементами движения распространились на жидкости и воздух, магнитное поле, отраженный и преломленный свет, экраны с подвижными свето-цветовыми пятнами, скульптурные композиции с меняющейся при движении светотенью. В кинетизме стали также использоваться не только зеркала, но и растровые структуры, вантовые конструкции, модульные элементы, приемы программирования и автоматического управления, которые в различных сочетаниях формировали двигательно-визуальные эффекты кинетического стиля. Некоторые мобили в интерьере сознательно дополнялись программной подсветкой, водяными струями и звуком, в результате чего возникал творчески трансформированный образ природы в урбанизированной среде. Отдельные представители кинетизма манипулировали пластическими формами подвешенной на ветру шелковой простыни либо соотношением масла и воды в стеклянном цилиндре.

Одним из инновационных художественных средств в кинетическом искусстве является то, что на основе принципов его организации возможно синтезировать не только разно- и многоплановые художественные объекты, но и соединить целые художественные системы, внутри которых возможны не только циклически повторяющиеся, но и в принципе любые комбинации светокинетических образов на основе случайности и вероятности. Таким изобразительным и выразительным свойством в подобном объеме не обладает практически никакой другой вид искусства, кроме музыки. При этом специфика и уникальность кинетизма как движущейся совокупности геометрических форм и светоцветовых комбинаций, создающих различные иллюзии движения и перемещения, совмещения, светотени и др. основываются как на объективных по существу законах оптики, так и на таких специфических субъективно-психологических особенностях визуального восприятия, как симультанность, способности оптического слияния образов, физического ограничения оптического поля и др.

Видимо, именно вследствие этой двойственности исключительно описательная или даже оценочная критика кинетизма будет неполной и тенденциозной, ибо порой даже трудно определить, к какому направлению относятся эксперименты в данной области. Так, например, известно, что художники-модельеры широко используют сегодня оптические мотивы в росписи тканей, создавая моно- или полихромные композиции, переливающихся при движении костюма или платья. Аналогичные приемы нередко используются дизайнерами при оформлении декоративных панно, обоев и т.п. В одном

– 150 –

из небольших швейцарских городков Ла-Шо-де-Фон принцип кинетизма был реализован в совершенно, казалось бы, традиционной области – колокольном звоне, – где и сегодня можно услышать звон кинетических колоколов, звучащих совершенно необычно.

Наиболее сложна в кинетическом искусстве специфика светомузыки, которую один из ведущих отечественных художников-кинетов В.Колейчук считает частью кинетического движения (большинство других художников относят ее к кинетизму с определенной долей условности), а также проблема слухо-зрительно-обонятельного синтеза и связанного с ней включения осязательности в формы кинетического движения. Напомним, что еще в 20-х гг. прошлого века изобретатель Термовокса Л.С.Термен, которого известный лидер в исследовании и экспериментах со светомузыкой Б.М.Галеев назвал «Колумбом виртуальной реальности» проводил эксперименты по сочетанию музыки и обоняния. Помимо этого, именно Л.С.Термену принадлежит идея так называемой «тактильной перчатки», с помощью которой в ансамбль эстетических реакций включалась и осязательная сенсорика – предтеча современных компьютерных устройств, создающих «реалистичность» виртуальной реальности. Вслед за экспериментами Л.С.Термена в последующие годы появляется целый ряд совершенно необычных с точки зрения их воплощения и включения в кинетическое искусство технических устройств. В 1938 г. Е.А.Мурзин создает первый в мире фотоэлектронный синтезатор (АНС), основанный на принципе графического звука, реализующий идею Скрябина о расширении звукового континуума.

Первые попытки использовать меняющуюся мобильную форму в изобразительном искусстве на основе увлечения оптико-кинетическим движением возникли в конце 10–20-х гг. ХХ в. и были связаны с поисками художников раннего русского авангарда, прежде всего в конструктивизме и футуризме, в области художественного проектирования. Важные шаги к осмыслению и освоению идеи свето-движения

– 151 –

как формообразующего художественного принципа прослеживаются в творчестве М.Ларионова, Н.Гончаровой, В.Татлина, А.Родченко, К.Малевича, К.Мельникова, К.Клуциса, Н.Габо, В.Б.Россине, Э.Лисицкого, Г.Гидони и др.

На русской почве мобильные элементы появились как развитие супрематизма К.Малевича в проектах скульптур И.Клюна (1918–1919), оставшихся нереализованными. В последующем «кинетические ритмы» провозгласил в своем «Реалистическом манифесте» (1920) Н.Габо, ставший первым в мире последовательным мастером кинетической скульптуры. Его первая мобильная работа – «Кинетическая конструкция» состояла из вертикально вибрирующей проволоки, которая принимала различные формы в зависимости от положения груза.

В 1920 г. В.Татлин создает проект «Памятника III Интернационалу», который можно считать первым оптико-кинетическим архитектурным замыслом в новом искусстве. Проект предусматривал здание высотой в несколько сот метров, но осуществлен был лишь один деревянный макет высотой около 6 метров. Памятник был необычен тем, что предусматривал обнажение линий его спиралевидного каркаса, а также «оживление» всей гигантской конструкции перманентным движением. В соответствии с идеей проекта четырехсотметровая спираль включала в себя рад простейших геометрических форм из стекла, являющихся одновременно помещениями, возведенными по сложной системе вертикальных стержней и спиралей одно над другим и заключенных в гармонически связанные между собой формы куба, пирамиды и цилиндра. Куб должен был вращаться со скоростью один оборот в год, пирамида – один оборот в месяц, цилиндр – оборот в сутки. Предполагалось также, что памятник будет снабжен системой прожекторов, проецирующих на ночное небо и облака световые буквы и составленные из них лозунги «на злобу дня».

В 1921 г. А.Родченко на выставке молодых художников показывает ряд своих мобилей, свободно подвешенных в пространстве зала. Оптико-кинетические композиции создаются им из плоских, замкнутых элементов – кругов, овалов, квадратов. В это время художник создает цикл математически выверенных чертежей-проектов, обусловливающих новый художественный принцип проектированного связывания форм по мере их появления, где каждое проявление другой формы зависит от первоначальной. Художник обосновывает принцип конструктивного и пластического связывания графических, плоскостных, пространственных форм, имеющих не только художественное, но и строительное соединение.

– 152 –

Теоретические и практические поиски приводят А.Родченко к типологически осмысленным вариантам формоструктур, – с четко обозначенными параметрами, означавшего выход художника в область безграничного пространства формоструктурного эксперимента, что было чрезвычайно важно, ибо этот выход открывал множество формообразующих мобильных типов и систем с определенными принципами строения, законами преобразований, комбинаций и трансформаций, разворачивающих структурные (гомологические) ряды изменений и преобразований мобильной художественной формы. По мнению некоторых современных отечественных программистов, положенная А.Родченко в основу серии идея подобия и разворачивания плоскости в пространстве могла бы быть легко превращена в программу для персонального компьютера. Причем такой программной заданности и топологического единства не было в пространственных конструкциях, создаваемых в начале 1920-х гг. другими художниками авангарда. Даже в поисках цвето-графического оформления книг А.Родченко исходил из концепции конструктивно-графического формообразования, когда композиционная проработка деталей, например обложки, позволяла воспринимать ее как проект возможной пространственной структуры, своеобразный графический мобиль. А.Родченко также предлагал заменить краски цветным светом, разрабатывал принципы светотеневого изображения, аналогичное театру теней, создавая теневые композиции предметов.

Именно в искусстве русского авангарда свет стал полноправным изобразительным кинетическим инструментом. Этот путь, писал в 1929 г. известный художник и дизайнер, профессор «Баухауза» Ласло Махой-Надь ведет к созданию светового образа, где светом можно управлять как новым способом движения и воплощения, так же, как в живописи управляют краской, а в музыке – тоном. Л.Махой-Надь

– 153 –

строил светомодуляторы, раскладывал геометрические формы на фотобумаге, именуя эту технику фотограммой, грезил о кинотеатрах будущего с невиданными ранее светоцветовыми проекционными устройствами.

Проекты светокинетических устройств создавал Владимир Баранов-Россине, впервые в России начавший реальные эксперименты в области светомузыкального синтеза (световой рояль или оптофон – 1919 г). Вслед за ним Григорий Гидони создает проект светового театра и световой памятник Октябрьской революции (1927–1928 гг.). В проект сценографии спектакля «Победа над солнцем» (1920– 1921 гг.) Эль Лисицкий включил ряд устройств, приводивших в движение все соответствующим образом подсвеченные декорации. Разработкой протокинетических конструкций в 1920–1940-е гг. занимался также Н.Габо, в композициях которого возникает эффект дематериализации за счет некоего «динамического муара» – взаимодействия многочисленных линий-нитей при движении зрителя вокруг объекта. В работе Н.Габо «Кинетическая конструкция» вибрирующий стальной стержень с навешенным на него грузом превращает эту несложную механическую модель в мобильно-пространственную структуру, где движение груза вдоль стержня создает инварианты иллюзорных визуальных форм. Серии рисунков К.Малевича «Планиты для землянитов» (1923) сопровождаются также и авторскими описаниями их технического устройства и существования в пространстве. Художник исследует проблему «изменения цвета при различных звучаниях» и «изменение цвета от движения».

Именно в русском авангарде в 1910–1920 гг. обозначился еще один принцип создания новой пространственно-художественной формы – принцип трансформирующейся формы, обусловливающий не только сам факт светодвижения как инновационный художественный прием, но и формирующий также неведомые ранее типы художественных объектов – светоживопись, люмодинамическую живопись, светозвуковые и цветомузыкальные композиции и представления и т.д.

Принципиально важным в подобной направленности нового искусства являлось то, что в основе художественных новаций лежал не только поиск технических возможностей, нацеленный на формирование новых способов визуального восприятия, но и эксперимент, связанный с поиском инвариантов художественного образа, означавший выход в область его лабильности и вариабельности – в сферу принципиально новых представлений о возможностях художественных композиционно-комбинаторных превращений.

– 154 –

Поэтому художников русского авангарда интересовали не просто новые, но и еще не оформившиеся в то время виды художественных экспериментов, связанных с движением, светом, свето-цвето-формопостроением, новыми измерениями и изменениями движения и пространства. И уже на этой основе и именно в этой среде возникла и оформилась далее исключительная по степени своей демократичности, терпимости и полифонии художественная установка, – это и снятие теоретических и физических запретов, и выход за привычные пространственно-временные рамки, и безусловный и определяющий принцип равенства и равноправия всех существующих художественных тенденций.

С опытами в области движения пространственных и световых кинетических конструкций в 1930-е гг. было связано также творчество известных европейских художников М.Дюшана, А.Колдера, Г.Вилфреда. Наиболее известны мобили А.Колдера. Простейший элемент его композиций, построенных по одному из кинетических принципов, напоминает уравновешенное коромысло с ведрами на нем; каждое последующее коромысло с подвесками разной формы может быть закреплено через шарнир со следующим коромыслом и т.д., причем создается равновесная структура. Мобили вращаются от движения воздуха, при этом движение одного элемента складывается из движений всех подвесов и может быть довольно сложным. Однако самое примечательное в этой конструкции то, что движение ее элементов случайно в своих ритмических проявлениях и зависит от состояния природной атмосферы. Отдельные конструктивные находки в русском авангарде, опыты Н.Габо, А.Колдера и других художников-кинетов в совокупности с витавшей в воздухе идеей меняющейся формы подготовили почву для расцвета кинетизма как мощной тенденции нового искусства в 1950–1960 гг. Проблемы кинетизма, кинетической формы и движения как практически, так и теоретически исследуются в работах Р.Сото, К.Кратины, Ж.Тенгели, Ш.Шоффера и др., сделавших большой шаг вперед в осмыслении кинетического формообразования, накоплении и обобщении соответствующего художественного опыта.

Элементы кинетической формы проникают в это время в область декоративно-прикладного искусства, световой архитектуры, дизайн. Важным инструментом концептуального осмысления новых тенденций в оптико-кинетическом искусстве в конце 1950-х – начале 1960-х гг. становится ряд художественных выставок, прошедших в Европе («Свет, движение, оптика» – Брюссель, 1965, «Кинетическое искусство» Цюрих, 1966, «Кинетика» – Монреаль, 1967, «Движение-свет» –

– 155 –

Отдельные опыты и заявки постепенно формируют и новые направления в кинетическом поиске – мобильную архитектуру, биодизайн, средовый и технологический дизайн. В кинетической теории, в построении цвета и формы начинают выступать задачи манипулирования ритмом, темпом, пластикой движения, придания объекту простого или сложного характера, выбор способа движения – механического, оптико-кинетического или иллюзорного, выраженного в свето-цветовых изменениях. Многие кинетические композиции, наряду с использованием природных сил (ветра, движения жидкости или движений от руки человека), основываются на применении, металлизированных материалов – пружин, стальных бритв, необычайно гибких колец, лент, различных типах электромоторов, рычагов, пультов управления. Широкое распространение получили также методы математического программирования, сопрягающие оптико-кинетическое формообразование с областью инженерных проектов и необычных технических решений, подводящие объективные физические основания под принципы пространственного светового хронодинамизма, выдвинутые теоретиком кинетизма Н.Шеффером, как основы кинетического направления. В отдельных композициях стальная ткань приходит в движение от человеческого прикосновения, становясь то цилиндром, то конусом, неся в себе значительный игровой потенциал и представляя собой по сути мини-спектакль формообразования. Более того, дальнейшее развитие в кинетизме получает и сама оптическая форма. Одним из наиболее часто используемых в кинетических композициях элементов становятся зеркала, наиболее зримо отражающие все возможные формы движения. При этом используются как обычные системы зеркал, так и физические соотношения параболических зеркал, цветных зеркал и поверхностей, зеркал с подвешенным внутри композиции мобилем, который может быть также выполнен из «параболического» стекла.

В результате возникает сложная композиционная игра между реальным и отраженным движением. Наиболее сложный тип использования зеркальных поверхностей в оптико-кинетическом формообразовании – зеркала с управляемой кривизной поверхности. Среди других, наиболее часто используемых сегодня источников кинетического движения можно также назвать движение

– 156 –

воды, света, тепловых и воздушных изменений среды, жестко запрограммированной (как правило, при помощи электродвигателя) цикличности движения.

Одним из направлений кинетизма стало самоуничтожающееся (или самоубийственное) искусство (Ж.Тенгели и др.). Движущиеся устройства со множеством колес и шестеренок некоторое время работают, а затем загораются и самопроизвольно расплющиваются посредством молотка, входящего в комплект данного артефакта. Так, динамическая конструкция Ж.Тенгели «В знак уважения к Нью-Йорку» включала в себя как работающие моторы, так и заведомо случайные конструктивные элементы, взаимодействие которых должно было неизбежно привести к саморазрушению всей композиции. Данная тенденция коснулась и книгопечатания. Стали появляться альбомы с репродукциями, отпечатанными специальными, бесследно исчезающими красками.

Пространственные эксперименты, связанные со светом и движением, дополняются сегодня в кинетизме эффектами совмещения освещения, звука, светомузыкой. Некоторые объекты строятся по принципу ксилофона. Плоские или пространственные композиции покрываются геометрическим рисунком из металлических пластинок, прикосновение к которым в разных местах вызывает звук различной частоты. Созд

PPT — Кинетические / оптические свойства PowerPoint Presentation, скачать бесплатно

Что такое кинетическая энергия? | Живая наука

Кинетическая энергия — это энергия массы в движении.Кинетическая энергия объекта — это энергия, которую он имеет из-за своего движения.

В ньютоновской (классической) механике, которая описывает макроскопические объекты, движущиеся с малой долей скорости света, кинетическая энергия ( E ) движущегося массивного тела может быть рассчитана как половина его массы ( m ) умноженное на квадрат его скорости ( v ): E = ½mv 2 . Обратите внимание, что энергия — это скаляр , величина , т.е. она не зависит от направления и всегда положительна.Когда мы удваиваем массу, мы удваиваем энергию; однако, когда мы удваиваем скорость, энергия увеличивается в четыре раза.

Приступайте к работе

Возможно, наиболее важным свойством кинетической энергии является ее способность выполнять работу . Работа определяется как сила, действующая на объект в направлении движения. Работа и энергия настолько тесно связаны, что могут быть взаимозаменяемыми. В то время как энергия движения обычно выражается как E = ½ mv ² , работа ( W ) чаще рассматривается как сила ( F ), умноженная на расстояние ( d ): W = Fd .Если мы хотим изменить кинетическую энергию массивного объекта, мы должны поработать с ним.

Например, чтобы поднять тяжелый объект, мы должны выполнить работу, чтобы преодолеть силу тяжести и переместить объект вверх. Если объект вдвое тяжелее, потребуется в два раза больше работы, чтобы поднять его на такое же расстояние. Также требуется вдвое больше работы, чтобы поднять один и тот же объект вдвое дальше. Точно так же, чтобы скользить по полу тяжелым предметом, мы должны преодолеть силу трения между предметом и полом.Требуемая работа пропорциональна весу объекта и расстоянию, на которое он перемещается. (Учтите, что если вы несете пианино на спине по коридору, вы на самом деле не делаете никакой реальной работы.)

Потенциальная энергия

Кинетическая энергия может быть сохранена. Например, нужно потрудиться, чтобы поднять груз и поставить его на полку или сжать пружину. Что тогда происходит с энергией? Мы знаем, что энергия сохраняется, т.е. ее нельзя создать или уничтожить; его можно только преобразовать из одной формы в другую.В этих двух случаях кинетическая энергия преобразуется в потенциальную энергию , потому что, хотя на самом деле она не выполняет работу, она может выполнять работу. Если мы уроним объект с полки или отпустим пружину, эта потенциальная энергия снова преобразуется в кинетическую энергию.

Кинетическая энергия также может передаваться от одного тела к другому при столкновении, которое может быть упругим или неупругим . Одним из примеров упругого столкновения может быть удар одного бильярдного шара о другой.Пренебрегая трением между шарами и столом или любым вращением, придаваемым битку, в идеале общая кинетическая энергия двух шаров после столкновения равна кинетической энергии битка до столкновения.

Примером неупругого столкновения может быть движущийся вагон поезда, который врезается в такой же неподвижный вагон и сцепляется с ним. Полная энергия останется прежней, но масса новой системы увеличится вдвое. В результате две машины продолжат движение в одном направлении с меньшей скоростью, например, mv ₂ ² = ½ mv ₁ ² , где m — масса одной машины, v ₁ — скорость первой машины, а v ₂ — скорость сцепленных машин после столкновения.Разделив на m и извлекая квадратный корень из обеих частей, получим v ₂ = √2 / 2 ∙ v ₁ . (Обратите внимание, что v ₂ ≠ ½ v ₁ .)

Кроме того, кинетическая энергия может быть преобразована в другие формы энергии и наоборот. Например, кинетическая энергия может быть преобразована в электрическую с помощью генератора или в тепловую энергию с помощью тормозов автомобиля. И наоборот, электрическая энергия может быть преобразована обратно в кинетическую энергию электродвигателем, тепловая энергия может быть преобразована в кинетическую энергию с помощью паровой турбины, а химическая энергия может быть преобразована в кинетическую энергию с помощью двигателя внутреннего сгорания.

Джим Лукас — писатель-фрилансер и редактор, специализирующийся на физике, астрономии и инженерии. Он является генеральным менеджером компании Lucas Technologies .

— Большая химическая энциклопедия

Кинетическое оптическое разрешение [32] рацемического субстрата можно рассматривать как межмолекулярную версию десимметризации. В принципе, кинетическое разрешение рацемического аллилового эфира… [Pg.549]

Реактивные кетены (обычно образующиеся in situ при обработке соответствующего ацилхлорида основанием) подвергаются [2 + 2] циклоприсоединению с фторированным имином с образованием смеси стереоизомеров п-лактама 67 (Схема 2.31 ). Затем для продукта проводят кинетическое оптическое разрешение для получения чистых энантиомеров. [Стр.81]

Карбониленовая реакция глиоксилата, катализируемая БИНОЛ-Ti, также применялась для асимметричной десимметризации прохиральных еновых субстратов с плоской симметрией и кинетическим оптическим разрешением рацемического эфира.Как показано на схеме 14.55, оптически активные продукты могут быть получены с чрезвычайно высоким энантиомерным избытком [140]. Асимметричная десимметризация производного мезоолефина через катализируемую BINOL-Ti карбониленовую реакцию формальдегидных, виниловых и алкинильных аналогов глиоксилатов была применена для синтеза аналогов изокарбоциклина [141]. [Стр.224]

Мотив Салена широко используется в качестве лиганда для переходных металлов. Jacobsen et al. сообщили, что хиральный комплекс сален-кобальт (Со-сален) может быть использован в качестве катализатора на основе кислоты Льюиса для гидролитического кинетического оптического разделения рацемата… [Pg.177]

До нашей работы Хокинс и Мейер выполнили кинетическое оптическое разрешение хирального филлерена D2-C76 с помощью асимметричной реакции осмилирования Шарплесса [17]. Сравнение спектров кругового дихроизма (КД), описанных Ивкинсом и Мейером для энантиомеров C76, которые они получили [17], со спектрами различных оптически активных ковалентных производных C76, полученных нами [18], выявило большие, неожиданная разница в величине эффектов Коттона.В то время как наши ковалентные производные C76 демонстрировали полосы, достигающие значений Ae до 250 мкм / см, энантиомеры чистых гиллеренов, о которых сообщали Хокинс и Мейер, отображали полосы с значениями Ae только до 32 мкм / см [17, 19]. Чтобы повторно исследовать хироптические … [Pg.46]

Хиральные сульфоксиды являются наиболее важной группой соединений среди огромного числа различных типов хиральных сероорганических соединений. В первый период развития стереохимии серы оптически активные сульфоксиды в основном использовались в качестве модельных соединений в стереохимических исследованиях2 5 6.В настоящее время хиральные сульфоксиды играют важную роль в асимметричном синтезе, особенно в образовании асимметричной связи C — C257. Поэтому много усилий было потрачено на разработку удобных методов их синтеза. До сих пор оптически активные сульфоксиды получали следующими способами: оптическим разрешением, асимметричным синтезом, кинетическим разрешением и стереоспецифическим синтезом. Эти методы кратко обсуждаются ниже. [Pg.284]

Миколайчик и его коллеги обобщили другие методы, которые приводят к желаемым сложным эфирам сульфатов. Это асимметричное окисление сульфенамидов, кинетическое разделение рацемических сульфматов при переэтерификации хиральными спиртами, кинетическое разделение рацемических сульфинатов при обработке хиральными реактивами Гриньяра. , оптическое разрешение через комплексы циклодекстрина и этерификация сульфинилхлоридов хиральными спиртами в присутствии оптически активных аминов.Ни один из этих методов не является удовлетворительным, поскольку полученные сложные эфиры имеют низкую энантиомерную чистоту. Однако реакция диалкилсульфитов (33) с трет-бутилмагнием хлоридом в присутствии хинина дала соответствующие метил, этил, н-пропил, изопропил и н-бутил 2,2-диметилпропан-1-илсульфинаты (34) Энантиомерная чистота от 43 до 73% с выходом от 50 до 84%. Это сделало доступными сульфинатные эфиры для синтеза трет-бутилсульфоксидов (35). [Стр.63]

Известно, что оптически активные селеноксиды нестабильны по отношению к рацемизации.Оптически активный селеноксид, имеющий стероидный каркас, был впервые получен Джонсом и сотрудниками в 1970 году.7 Энантиомерные селеноксиды были получены Davis et al. в 1983 г., 8 и энантиомерно чистый селеноксид был впервые выделен нами в 1989 г. 9 Многие оптически активные селеноксиды, кинетически стабилизированные объемными заместителями, были синтезированы за последние два десятилетия, и их стереохимия и устойчивость к рацемизации были изучены. 3,5,10 Недавно были выделены некоторые оптически активные селеноксиды, которые были термодинамически стабилизированы за счет внутримолекулярной координации основания Льюиса с атомом селена.Оптически активные селеноксиды 1 и 2 были получены путем оптического разрешения на хиральных колонках, и их стереохимия и устойчивость к рацемизации в различных условиях были выяснены (Схема 1) .11,12 … [Pg.578]

Подходы к осельтамивир фосфату ( 1), которые не зависели от () -шикимовой кислоты в качестве сырья, также оценивались. Фуран-этилакрилатный подход Дильса-Альдера показан на схеме 7.8 (Abrecht et al., 2001, 2004). Катализируемую цинком реакцию Дильса-Альдера между фураном и этилакрилатом нагревали при 50 ° C в течение 72 часов с получением смеси 9 л, в которой экзо-изомер rac-43 предпочтительнее эн-Джо-изомера.EnJo-изомер был кинетически предпочтительным, но с увеличением времени реакции было достигнуто равновесное соотношение 9 л, что благоприятствовало термодинамически предпочтительному экзо-изомеру rac-43. Оптическое разрешение rac-43 было достигнуто путем энантиоселективного гидролиза сложного эфира с использованием хиразима L-2 с получением (-) — 43 в 97%… [Стр.105]

В отличие от оптического разрешения, описанного в разделах 2.1.1. -2.1.3., Которые зависят от растворимости или хроматографических свойств (термодинамического разрешения), кинетическое разрешение основывается на разнице скоростей, показываемой энантиомерами при взаимодействии с оптически активным реагентом.В идеальном случае только один энантиомер превращается в предполагаемый продукт, а другой энантиомер остается неизменным. Таким образом, оптическое разрешение сводится к более простому разделению двух различных продуктов реакции. На практике только два метода кинетического разделения являются достаточно общими и надежными: эпоксидирование по Шарплесу аллиловых спиртов и ферментативная переэтерификация рацемических спиртов или карбоновых кислот. [Стр.95]

Опосредованные дрожжами редукции преимущественно образуют один энантиомер, и часто бывает трудно найти условия, которые избирательно продуцируют противоположный стереоизомер.Однако оказалось возможным получить оба энантиомера с выходом 50% и 100% посредством ферментативного оптического разрешения. Хиральные фторированные вторичные спирты, содержащие моно-, ди- и / или трифторметильную группу, были получены путем катализируемого ферментами кинетического разделения [27]. [Pg.94]

Кинетические результаты энантиоселективного гидролиза сложных эфиров (236) — (240), катализируемого липазой, могут быть интерпретированы с точки зрения пограничной орбитальной локализации. 213 Оптическое разрешение липазы поджелудочной железы свиней (PPL) 18 рацемических эфиров можно объяснить с помощью механистической модели, включающей W-образную активную конформацию субстрата, лежащую в диастерео-дискриминирующей плоскости.214 … [Стр.74]

Стереоселективный ферментативный гидролиз сложных эфиров представляет собой еще один тип биотрансформации, который был использован для синтеза оптически активных кремнийорганических соединений. Первый пример этого конкретного типа биоконверсии проиллюстрирован на схеме 15. Исходя из рацемического (1-ацетоксиэтил) силана rac-11, оптически активный (1-гидроксиэтил) силан (5) -41 был получен путем кинетического разделения рацематов. с использованием эстеразы печени свиньи (PLE EC 3.1.1.1) в качестве биокатализатора7.Силан (5) -41 (выделенный с энантиомерной чистотой 60%, ее биоконверсия не оптимизирована) является антиподом соединения (R) -41, которое было получено энантиоселективным микробным восстановлением ацетилсилана 40 (см. Схему 8). [Pg.2384]

Энантиоселективный гидролиз рацемического 2-ацетокси-1-силациклогексана rac-78 представляет собой еще один пример ферментативного кинетического разделения рацематов (схема 15). Гидролиз этого соединения в присутствии эстеразы печени свиньи (PLE E.C.3.1.1.1) давал оптически активный 1-силациклогексан-2-ол (S) -43, который был выделен с энантиомерной чистотой 93% ee7. Аналогичные результаты были получены при использовании неочищенного препарата липазы из Candida cylindracea (CCL E.C. 3.1.1.3) в качестве биокатализатора … [Pg.2384]

Энантиоселективная ферментативная трансэтерификация использовалась в качестве дополнительного метода к энантиоселективному ферментативному гидролизу сложных эфиров. Первым примером этого конкретного типа биотрансформации является синтез оптически активного 2-ацетокси-1-силациклогексана (5) -78 (схема 19).Это соединение получали энантиоселективной переэтерификацией рацемического 1-силациклогексан-2-ола rac-43 триацетином (источник ацетата) в изооктане, катализируемой препаратом неочищенной липазы из Candida cylindracea (CCL, E.C. 3.1.1.3) 62. После прекращения реакции при конверсии 52% (относительно общего количества субстрата rac-43) продукт (S) -78 отделяли от непрореагировавшего субстрата с помощью колоночной хроматографии на силикагеле и выделяли с выходом 92% (относительно общего количества преобразованного rac-43) с энантиомерной чистотой 95% ее.Оставшийся 1-силациклогексан-2-ол (/) -43 был получен с выходом 76% (относительно общего количества непревращенного rac-43) с энантиомерной чистотой 96% ее. Повторная перекристаллизация (R) -43 привела к улучшению энантиомерной чистоты до> 98% ее. Соединение (R) -43 уже было ранее получено энантиоселективным микробным восстановлением 1-силациклогексан-2-она 42 (см. Схему 8) 53. 1-силациклогексан-2-ол (R) -43 является антиподом соединения (.S j-43, которое было получено кинетическим ферментативным разделением рацемического 2-ацетокси-1-силациклогексана rac-78 (см. Схему 15). 62.Для получения дополнительной энантиоселективной ферментативной переэтерификации рацемических кремнийорганических субстратов с атомом углерода в качестве центра хиральности см. Ссылки 64 и 70-72. [Pg.2388]

Физико-химические методы анализа

Методы анализов

Рентгеновская кристаллография

Рентгеновская кристаллография — это метод определения расположения атомов внутри кристалла, при котором рентгеновские лучи попадают в кристалл и заставляют луч света распространяться во многих определенных направлениях.Картина дифракции зависит от длины волны используемых рентгеновских лучей и структуры объекта. Для изучения атомной структуры используется длина волны излучения атома.

С помощью рентгеновской кристаллографии изучаются металлы, сплавы, минералы, неорганические и органические соединения, полимеры, аморфные материалы, жидкости и газы, белковые молекулы, нуклеиновые кислоты и т. Д. Рентгеновская кристаллография является основным методом построения кристаллов. определение.

Дает самую обширную информацию при изучении кристаллов.Он зависит от точной периодичности структуры кристалла и представляет собой дифракционную картину для естественного рентгеновского излучения. Однако он дает важные данные и при изучении твердых тел с менее упорядоченной структурой, таких как жидкости, аморфные твердые тела, жидкие кристаллы, полимеры и другие. На основе множества уже идентифицированных атомных структур может быть решена обратная задача: с помощью рентгеновской картины поликристаллического материала, например легированной стали, сплава, руды, лунного камня, можно определить кристаллический состав материала, т.е.е. проведение фазового анализа.

Рентгеновская кристаллография позволяет беспристрастно определять кристаллические материалы, включая такие соединения, как витамины, антибиотики, координационные соединения и т. Д. Детальное структурное исследование кристалла часто позволяет решать химические задачи, например, определение или указание химической формулы, типа связи, молекулярная масса с известной плотностью или плотность с известной молекулярной массой, симметрией и конфигурацией молекул и молекулярных ионов.

Рентгеновская кристаллография успешно применяется для изучения кристаллического состояния полимеров. Он также дает важные данные при изучении аморфных твердых тел и жидкостей. Рентгенограммы таких тел содержат несколько размытых колец, интенсивность которых быстро уменьшается при увеличении изображения. По ширине, форме и интенсивности этих колец можно сделать вывод об особенностях ближнего порядка в определенной жидкой или аморфной структуре.

Рентгенофлуоресцентный анализ (XFA)

XFA — один из современных спектроскопических методов исследования материалов с целью определения их элементного состава, т.е.е. их элементный анализ. Метод XFA основан на извлечении и спектре, полученном путем воздействия рентгеновских лучей на исследуемый материал, а затем анализирует его. Излученный атом переходит в активированное вещество, что сопровождается переходом электронов на более высокие квантовые уровни. Атом активируется около 1 микросекунды, после чего возвращается в спокойное состояние (обычное состояние). Электроны из внешних оболочек либо заполняют образовавшиеся пустые пространства, и избыток энергии излучается в виде фотона, либо энергия передается другому электрону от внешних оболочек (электрон Оже).Каждый атом излучает фотоэлектрон с энергией определенного значения, например железо при рентгеновском облучении излучает фотоны К? = 6,4 кэВ. Затем по энергии и количеству квантов можно обсудить структуру материала.

В рентгенофлуоресцентной спектрометрии можно сравнивать образцы не только по характеристикам элементов спектра и по интенсивности излучаемого фона (тормозного излучения) в деталях, но и по форме линий комптоновского рассеяния. Это имеет смысл, когда химический состав двух образцов одинаков по результатам количественного анализа, но образцы различаются другими свойствами, такими как зернистость, размер кристаллов, шероховатость поверхности, пористость, влажность, наличие кристаллизованной воды, качество полировки, ширина. брызг и т. д.Идентификация производится путем детального сравнения спектров. Нет необходимости знать химический состав пробы. Любое отличие сравниваемых спектров подтверждает отличие образца от эталона.

Данный тип анализа выполняется, когда необходимо идентифицировать два образца (один из которых является эталонным), состав и некоторые физические свойства.Этот анализ важен при поиске каких-либо отличительных черт состава двух образцов. Область применения: определение тяжелых металлов в почве, отложениях, воде, аэрозолях, качественный и количественный анализ почвы, минералов, горных пород, контроль качества сырья, производственные и инженерные процессы, анализ свинцовых красок, измерение концентрация ценных материалов, определение загрязнения нефтью и топливом, анализ микроэлементов в почве и сельскохозяйственных продуктах, определение токсичных металлов в пищевых продуктах, элементный анализ, определение возраста археологических находок, изучение картин, скульптур, анализ и экспертиза.

Обычно подготовка проб к любому анализу не представляет сложности. Для проведения качественного количественного анализа образец должен быть однородным и репрезентативным, иметь массу и размер не меньше, чем это требуется в соответствии с процедурой анализа. Металлы закончены; порошки измельчаются до фракции заданного размера и прессуются в таблетки. Породы сплавляются до стеклообразного состояния (во избежание неточностей из-за неоднородности образца). Жидкости и сыпучие материалы помещаются в специальные колпачки.

Спектральный анализ

Спектральный анализ — это физический метод качественного и количественного определения атомного и молекулярного вещественного состава, основанный на исследовании его спектров. Физическая основа SA — это спектроскопия атомов и молекул, она классифицируется по целям анализа и типам спектров (см. Оптический спектр). Atom SA (ASА) определяет элементный состав образца по атомным (ионным) спектрам излучения и поглощения. Молекулярная СА (МСА) — это молекулярный состав материалов по молекулярным спектрам поглощения, люминесценции и комбинационного рассеяния света. Эмиссионная спектроскопия проводится по спектрам излучения атомов, ионов и молекул, активированных различными источниками электромагнитного излучения, от β-излучения до микроволнового. Поглощение СА осуществляется по спектрам поглощения электромагнитного излучения анализируемыми объектами (атомами, молекулами, ионами вещества, находящимися в различных совокупностях состояний). Атомно-абсорбционная спектроскопия ( А AS) Эмиссия АА S состоит из следующих основных процессов:

1. репрезентативная выборка, отражающая средний состав анализируемого материала или локальное распределение элементов, определяемых в материале;
2. Ввод пробы в источник эмиссии, в котором происходит испарение твердых и жидких проб, диссоциация соединений, активация атомов и ионов
3. преобразование их люминесценции в спектр и запись (или визуальный осмотр) с помощью анализатора спектра;
4. получили идентификацию спектров с помощью таблиц и спектральных атласов.

На этом этапе подходит к концу качественных ААС. Чувствительные («самые последние») линии, оставшиеся в спектре при минимальной концентрации определенного элемента, являются наиболее эффективными. Спектрограммы изучаются с помощью измерительных микроскопов, компараторов и спектропроекторов. Для надлежащего анализа достаточно наличия или отсутствия аналитических линий в определяемых элементах. По яркости линий при визуальном просмотре можно дать приблизительное количество элементов в составе выборки.

Количественный A А S выполняется путем сравнения интенсивностей двух спектральных линий в спектре выборки, одна из которых является составляющей определенного элемента, а другая (линия сравнения) является частью базового элемента выборки, концентрация который известен или специально вводится в элемент в известной концентрации («внутренний стандарт»).

Атомно-абсорбционная спектроскопия (AAS) и атомно-флуоресцентная спектроскопия (AFS). При использовании этих методов отбор проб осуществляется в распылителе (пламя, графитовая трубка, плазма ВЧ (радиочастотный или микроволновый разряд).Свет от дискретного излучающего источника, проходящий через пар, уменьшается, и тогда по степени уменьшения интенсивности линий можно судить о концентрации в его пробе. ААС выполняется на специальных анализаторах спектра. По сравнению с другими ААС процедура намного проще. Его отличительной особенностью является высокая точность определения как малых, так и больших концентраций элементов в пробах. Эта спектрометрия успешно заменяет трудоемкие и длительные процедуры химического анализа, не уступая по точности.

В AFS пары атомной выборки излучаются резонансным источником излучения. После этого регистрируют флуоресценцию определенного элемента. Для некоторых элементов (Zn, Cd, Hg и др.) Относительные пределы их обнаружения весьма малы (10-5… 10-6%).

AAS может измерять изотопный состав.Изотопный состав некоторых элементов, таких как Н, Не, U, может быть измерен с помощью обычных спектральных приборов с помощью источников света, которые дают тонкие спектральные линии (полый катод, безэлектродные ВЧ и СВЧ лампы). Для анализа изотопного спектра большинства элементов необходимы инструменты с высокой разрешающей способностью (например, интерферометр Фабри-Перро). Анализ изотопного спектра также может быть выполнен с помощью электронного колебательного спектра молекул, измеряя изотопические сдвиги линий, достигающие значительных значений во многих случаях.

ASA имеет большое значение в атомной энергетике, производстве особо чистых материалов, сверхпроводников и т. Д. Более четверти всех анализов в сталелитейной промышленности выполняется методами ASA. При плавке в мартеновской и конвертерной промышленности проводят принудительный контроль (в течение 2-3 минут) с помощью квантометров. В геологии и геологоразведке около 8 млн. Грн. анализа в год для оценки депозитов. ASA применяется для защиты окружающей среды и анализа почвы.Он также используется в медицине, геологии морского дна, изучении состава верхних слоев атмосферы, разделении изотопов, старении и определении состава геологических и археологических объектов и т. Д.

Инфракрасная спектроскопия

Инфракрасная спектроскопия включает получение, исследование спектров излучения и применения, поглощения и отражения в спектре инфракрасной (0,76-1000 мкм) области.IRS в основном занимается изучением молекулярных спектров, так как в ИК-области сосредоточено большинство колебательных и вращательных спектров молекул. Спектры ИК-поглощения, возникающие при прохождении ИК-излучения через материал, являются наиболее изученными.

ИК-спектр поглощения, вероятно, является уникальным в своем роде физическим веществом. Не может быть двух соединений, кроме оптических изомеров с разными структурами и одинаковыми ИК-спектрами. В некоторых случаях, таких как полимеры с аналогичной молекулярной массой, различия могут быть незначительными, но они возникают.В большинстве случаев ИК-спектр — это «отпечаток пальца» молекулы, который можно легко отличить от спектров других молекул.

Кроме того, поглощение типично для отдельных групп атомов, его интенсивность прямо пропорциональна их концентрации. После несложных оценок измерение интенсивности поглощения дает количество данного компонента в образце.

ИК-спектроскопия применяется в полупроводниковых материалах, полимерах, биологических объектах и ​​живых клетках.В молочной промышленности ИК-спектроскопия применяется для определения массовой концентрации жира, белка, лактозы, сухих веществ, температуры замерзания и т. Д.

Обычно жидкое вещество удаляется в виде тонкой пленки между солевыми крышками NaCl и KBr. Твердое вещество в основном удаляется в виде пасты в вазелиновом масле. Растворы удаляются в разборных канавах.

Спектр поглощения в видимой и ближней ультрафиолетовой области

На основе абсорбционной спектроскопии или свойства растворов поглощать видимый свет и электромагнитное излучение в близком к нему ультрафиолетовом диапазоне лежит принцип наиболее распространенных фотометрических приборов для медицинских лабораторных исследований — спектрофотометров и фотоколориметров (видимый свет). на основании.

Каждый материал поглощает излучение с мощностью, способной изменить молекулу материала. Другими словами, материал поглощает излучение только определенной длины волны, а свет другой длины волны проходит через раствор. Поэтому цвет раствора в видимой области, воспринимаемой человеческим глазом, определяется длиной волны излучения. То есть цвет, наблюдаемый исследователем, является дополнительным по отношению к цвету поглощения излучения. В основе абсорбционной спектроскопии лежит закон Бера – Ламберта – Бугера, который часто называют законом Бера.Он основан на двух законах:

1. Относительное количество мощности светового потока, поглощаемого окружающей средой, не зависит от интенсивности излучения. Каждый поглощающий слой одинаковой ширины поглощает равную часть монохроматического светового потока, проходящего через эти слои.

2. Поглощение монохроматического потока световой энергии прямо пропорционально количеству молекул поглощаемого материала

Термический анализ

Термический анализ — это отрасль материаловедения, в которой свойства материалов изучаются при изменении их температуры.Теоретически TA применим ко многим системам, так как энтальпия? H изменяется в результате большинства физических и химических процессов и химических реакций.

В ТА можно фиксировать кривые нагрева (кривые охлаждения) исследуемого образца, т. Е. Самые поздние по времени изменения температуры. В случае любого фазового превращения в материале (или смеси материалов) на кривой возникает область или трещины.

Дифференциальный термический анализ (ДТА) более чувствителен. При ДТА исследуемый материал и инертный эталон подвергаются идентичным термическим циклам, при этом регистрируется любая разница температур между образцом и эталоном (чаще Аl2О3), не претерпевшая каких-либо преобразований в заданном интервале.Затем эта разность температур отображается в зависимости от времени или от температуры. Изменения в образце, экзотермические или эндотермические, могут быть обнаружены относительно инертного эталона.

Таким образом, кривая ДТА предоставляет данные о произошедших превращениях, таких как стеклование, кристаллизация, плавление и сублимация, а также о химических процессах (диссоциация, разложение, дегидратация, окисление-восстановление и т. Д.). Большинство переходов сопровождаются эндотермическими эффектами; только некоторые процессы окислительно-восстановительного и структурного перехода являются экзотермическими.

Математические корреляции между площадью пика на кривой ДТА, параметрами прибора и образца позволяют регистрировать теплоту перехода, энергию активации фазового переноса, некоторые кинетические константы, проводить полуколичественный анализ (если известны DH соответствующих реакций ). С помощью ДТА изучается разложение кислых металлов, различных металлоорганических соединений, оксидных высокотемпературных сверхпроводников. С помощью этого метода определяется одна температурная область конверсии СО в СО2 (при дожигании выхлопных газов транспортных средств, выбросов ТЭЦ и т. Д.). DTA применяется для построения фазовых диаграмм систем с различным количеством компонентов (физический и химический анализ), для качественной оценки образцов, например при сравнении различных партий сырья.

Дериватография — это комплексный метод термического анализа, который исследует химические и физико-химические процессы, происходящие в материале в условиях запрограммированного изменения температуры.

Этот метод основан на сочетании дифференциального термического анализа (ДТА) с одним или несколькими физическими или физико-химическими методами, например.г. термогравиметрия, термомеханический анализ (дилатометрия), масс-спектрометрия и эманационный термический анализ. Во всех случаях наряду с изменениями материала, происходящими с тепловым эффектом, фиксируется изменение массы образца (жидкого или твердого). Это позволяет определить характер процессов в материале, что невозможно осуществить только по данным ДТА или другими термическими методами. Индикатором фазового перехода, в частности, является тепловой эффект, не сопровождающийся изменением массы образца. Дериватограф — это прибор, который одновременно регистрирует тепловые и термогравиметрические изменения.В дериватографе, работающем с использованием комбинации ДТА и термогравиметрии, держатель с исследуемым материалом надевается на термопару, свободно подвешенную на весовой балке. Такая конструкция позволяет записывать 4 зависимости: разность температур образца и эталона без преобразований от времени t (кривая ДТА), изменение массы Dm от температуры (термогравиметрическая кривая), скорость изменения массы, т.е. производная dm / dt, от температуры (дифференциальная термогравиметрическая кривая) и температуры от времени.Определить последовательность переработки материалов, а также количество и состав промежуточных продуктов — это удачно.

Методы химического анализа

Гравиметрический анализ описывает набор методов аналитической химии для количественного определения аналита на основе массы твердого вещества.

В большинстве случаев аналит необходимо сначала превратить в твердое вещество путем осаждения с помощью соответствующего реагента. Затем осадок можно собрать фильтрованием, промыть, высушить для удаления следов влаги из раствора и взвесить.Затем количество аналита в исходной пробе можно рассчитать, исходя из массы осадка и его химического состава. Гравиметрический анализ — один из самых универсальных методов. Применяется для определения практически любого элемента.

Сначала два компонента изолируются, переводятся в гравиметрическое состояние и взвешиваются. Затем одно из соединений или оба переводятся в другое гравиметрическое состояние и затем взвешиваются еще раз. Состав каждого компонента измеряется с помощью простых расчетов.

Самым важным качеством гравиметрических измерений является высокая точность анализа. Обычная погрешность измерения силы тяжести составляет 0,1—0,2%. При анализе образцов сложного состава погрешность возрастает до нескольких процентов из-за несовершенства методов разделения и выделения анализируемого компонента.

Преимущества гравиметрических измерений также заключаются в отсутствии какой-либо стандартизации или калибровки по типичным образцам, необходимой почти для каждого аналитического метода.
Для выполнения гравиметрических измерений необходимы корреляции молярной массы и стехиометрические.

Титровальный анализ, также известный как титриметрия, является одним из методов качественного анализа. Титриметрия — это постепенное добавление титранта или титратора к анализируемому раствору для измерения точки эквивалентности. Анализ титрования основан на измерении объема титранта известной концентрации, потребляемой реакцией взаимодействия с определенным материалом. В основе метода лежит измерение объемов двух взаимодействующих материалов.Количественное измерение с помощью титровального анализа выполняется достаточно быстро. Это позволяет проводить несколько параллельных измерений и получать более точное среднее арифметическое. В основе всех расчетов анализа титрования лежит закон эквивалентных пропорций. По характеру химической реакции, лежащей в основе определения материала, методы титровального анализа делятся на следующие группы: метод нейтрализации, окислительно-восстановительный метод и метод хелатирования.

05.Кинетические оптические свойства коллоидов

• Ресурс исследования
• Исследовать
  • Искусство и гуманитарные науки
  • Бизнес
  • Инженерная технология
  • Иностранный язык
  • История
  • Математика
  • Наука
  • Социальная наука

  Лучшие подкатегории

  • Продвинутая математика
  • Алгебра
  • Основы математики
  • Исчисление
  • Геометрия
  • Линейная алгебра
  • Предалгебра
  • Предварительный расчет
  • Статистика и вероятность
  • Тригонометрия
  • другое →

  Лучшие подкатегории

  • Астрономия
  • Астрофизика
  • Биология
  • Химия
  • Науки о Земле
  • Наука об окружающей среде
  • Науки о здоровье
  • Физика
  • другое →

  Лучшие подкатегории

  • Антропология
  • Закон
  • Политология
  • Психология
  • Социология
  • другое →

  Лучшие подкатегории

  • Бухгалтерский учет
  • Экономика
  • Финансы
  • Менеджеры