Роль приборов в эксперименте

Когда речь идет о натуральных экспериментах следует помнить о специфической роли приборов в экспериментах.

Приборы делятся на:

1)усилители,

2) анализаторы,

3) преобразователи.

Взаимодействие прибора и объекта должно приводить к такому состоянию регистрирующего устройства, которое может быть зафиксировано непосредственно органами чувств человека в виде макрообраза, поскольку сам человек представляет собой макроскопический прибор.

Прибор-усилитель (микроскоп, телескоп) применяется в том случае, когда сигналы остаются в обычных условиях за порогом ощущений или когда особенности среды затрудняют их непосредственное восприятие. Приборы-усилители сохраняют информацию инвариантной, т.е. они доставляют сигнал к органам чувств, не меняя при этом качественную определенность выходного сигнала и сигнала на входе.

Приборы-анализаторы (спектроскоп, хроматографическая бумага) путем непосредственного воздействия на предмет (физического, механического, химического разложения) позволяют преобразовать объект в такую форму, что появляется возможность получить с помощью органов чувств новую информацию об объекте. Расшифровка полученного сигнала осуществляется с помощью сравнения полученных данных с некоторым имеющимся эталоном.

Приборы-преобразователи используются тогда, когда информация об объекте в принципе не может быть получена органами чувств человека. В этом случае наблюдается качественное преобразование сигнала в носителе информации. Например, при исследовании электромагнитного поля, инфракрасного излучения, ультразвука, радиации создаются такие приборы, в которых протекают процессы, меняющиеся характерным образом под влиянием изучаемого явления. Например, приборы-индикаторы фиксируют наличие или отсутствие изучаемого явления. Очевидно, что между исследуемым явлением и прибором должна существовать причинно-следственная связь, имеющая однозначный характер.

Информация, полученная с помощью приборов-преобразователей, связана с «умозаключениями» от следствия к причине и носит условный характер. Она предполагает принятие двух предпосылок:

1)достоверность физических гипотез, лежащих в основании конструкции приборов;

2)техническая исправность;

3)порог чувствительности прибора.

В большинстве случаев при использовании приборов-преобразователей исследователь сталкивается с ситуацией, когда нельзя описать сущность изучаемого явления, не упоминая о приборе. Например, в понятие электрического поля входит упоминание о пробном заряде: напряженность электрического поля есть сила, действующая на единицу пробного заряда.

Приборы-регистраторы хранят полученную информацию в форме, допускающей ее последующее воспроизведение. Приборы-регистраторы имеют показания приборов в виде документа (фотопленка, магнитофонная лента, перфокарта). Существует два способа хранения информации – аналоговый и цифровой. При аналоговом способе регистрации информации рычаг-регистратор непрерывно царапает закопченную ленту цилиндра и воспроизводит в виде кривой эволюцию во времени изучаемого параметра.

Существует четвертый класс приборов – измерительно-информационные системы (НИС). НИС используются для исследования объектов в недоступной для человека среде – глубинах океана, в космосе. К НИС относится, например, ракетный спектрограф для фотографирования коротковолновой области спектра солнца.

Дата добавления: 2014-01-07