Курсовая работа: Показатели экономического эффекта

Содержание

1. Введение

2. Характеристика устройства

3. Расчет экономического эффекта при стабильных показателях и условиях использования техники

3.1 Расчёт текущих издержек

3.2 Расчёт единовременных затрат

3.2.1 Расчёт сметной стоимости разработки конструкторской документации

3.2.2 Расчёт стоимости опытного образца

3.2.3 Расчёт затрат на НИР и подготовку производства продукции

3.3 Стоимостная оценка результатов

3.4 Расчет экономического эффекта

Заключение

Список литературы

1. Введение

При осуществлении мероприятий научно-технического прогресса (НТП), к которым относятся разработка и внедрение новой техники, новых технологических процессов, необходимо давать их экономическую оценку. Одним из основных показателей такой оценки является показатель эффективности: производительность труда и фондоотдача, материалоёмкость и энергоёмкость производства, достижение технического уровня производства и качества продукции.

Показатель экономического эффекта на всех стадиях реализации мероприятий НТП определяется как превышение стоимостной оценки результатов над стоимостной оценкой совокупных затрат ресурсов за весь срок осуществления мероприятий НТП. Это предполагает проведение оценки эффективности мероприятия НТП по условиям использования продукции с учётом всех сопутствующих позитивных (а также негативных, если они имеют место) результатов в различных сферах хозяйства, включая социальную, экологическую, внешнеэкономическую сферы. Расчёт экономической эффективности производится по всему циклу разработки и реализации мероприятий НТП за установленный для каждого мероприятия период, включая проектирование, освоение и серийное производство, а также период использования результатов осуществления мероприятий.

2. Характеристика устройства

В настоящее время для обеспечения высокой эффективности общественного производства определяющее значение имеет правильный экономический подход к планированию, производству и эксплуатации создаваемых производственных и непроизводственных машин, а также устройств преобразовательной техники. Поэтому при осуществлении мероприятий научно-технического (НТП) необходимо правильно давать экономическую оценку разработке и внедрению новой техники.

В рамках данной курсовой работы производится расчет экономического эффекта от внедрения в производство электропривода главного движения токарно-карусельного станка.

Для электропривода шпинделя станка возможны различные решения, в зависимости от требований, предъявляемых технологическим процессом.

Наиболее прогрессивным считается применение привода переменного тока с частотным регулированием. Однако, применение данного способа не всегда бывает достаточно эффективным. Поэтому до сих пор остается возможным применение двигателя постоянного тока. Особенно это проявляется в отношении, когда необходимо обеспечить большой диапазон скоростей при постоянстве мощности.

Для расчета наиболее эффективного применения необходимо учесть многие факторы: простота эксплуатации и обслуживания, затраты при закупке и во время эксплуатации, габариты и др. В рамках нашей курсовой работы не стоит задачи нахождения наиболее оптимального варианта по всем критериям, поэтому при решении поставленной задачи будем исходить из приближенных значений данных показателей.

Характеристика устройства, для которого рассчитывается экономический эффект, представлен в табл.1.

Таблица 1. Характеристика устройства

Сравниваемые технические системы, устройства, приборы, и т.д.

Характер функционирования

системы

Сфера внедрения и использования

системы

Программа выпуска

шт/год

Срок службы систем, лет
Как автономно функционирующая система

Функционирующая часть другой системы

Производственная

Непроизводственная

Сервопривод подачи ASD-A1021LA

___

+

Токарно-карусельный станок

+

___

7

4

3. Расчет экономического эффекта при стабильных показателях и условиях использования техники

3.1 Расчёт текущих издержек

Текущие издержки включают затраты, учитываемые в составе себестоимости продукции по статьям калькуляции. Расчет ведется по продукции (услуге) в сфере использования техники (у конечного потребителя).

Для расчёта текущих издержек сгруппируем затраты по следующим статьям калькуляции:

Покупные комплектующие изделия и полуфабрикаты.

Полученные по данной статье затраты для новой техники сведены в таблицу 2.

Таблица 2. Ведомость затрат на покупные изделия для новой техники

№

п/п

Наименование, индекс комплектующих изделий и

полуфабрикатов

Кол-во,

шт.

Цена, руб.

Общие

затраты,

руб.

Источник цены

1

Серво блок ASD-A1021LA

1

31322

31322

www.koirt.ru

2

Серводвигатель ASMT10L250

1

21377

21377

www.koirt.ru

3

Силовой кабель с разъемами

ASD-CAPW1000

1

1887

1887

www.koirt.ru

4

Кабель связи с компьютером ASD-CARS0003

1

365

356

www.koirt.ru

5

Кабель связи с энкодером ASD-CAEN0003

1

2343

2343

www.koirt.ru

6

Клемный блок + кабель ASD-BM-50A

1

5722

5722

www.koirt.ru

7

Электромагнитный контактор M30803FGGP

1

1114

1114

www.eigenon.com

8

Автоматический выключатель

ВА47-29М 3P

1

97

97

www.trevis-vvk.ru

9

EMI фильтр 10TDT1W4C

1

2374

2374

www.dyertech.com

10

DIN-рейка (300)

1

12

12

www.mecelectrica.ru

11

Боковая заглушка

JBX-2

6

3

18

www.electroprodukt.ru

12

Контактные зажимы

ЗНИ-6PEN

4

15

60

www.electroprodukt.ru /

13

Выключатель кнопочный КЕ 021/1

1

40

40

www.texenergo.ru

14

Выключатель кнопочный КЕ 011/1

1

30

30

www.texenergo.ru
15

Индикаторные лампы ИЛ16

2

40

80

www.texenergo.ru
16

Шкаф с климат исп O4

1

700

700

www.texenergo.ru

ИТОГО

25

67530

Все цены приведены на курс: 1 USD=30.43 RUR

Основная заработная плата производственных рабочих.

Полученные по статье 2 расчётные данные сведены в таблице 3. (Сведения по часовым тарифным ставкам представлены ООО «Флагман»).

Таблица 3. Основная заработная плата производственных рабочих для новой техники

№

п/п

Операция

Трудоемкость операций нормо-час (Н-ч)

Специальность

рабочего

Квалификационный разряд рабочего

Часовая тарифная ставка,

рублей

Основная

заработная плата,

рублей

1

Сборка сервопривода

20

Электромонтажник

КИПиА

5

56.8

1139
2

Настройка/

Регулировка сервопривода

24

Инженер-электрик

—

85.3

2047

Итого

3183

* расчёт часовой тарифной ставки произведен исходя из заработной платы электромонтажника КИПиА 5-го разряда 10000 рублей /176=56.8 рубля, где 176 н-ч — среднемесячный баланс рабочего времени, который рассчитывается из годового баланса рабочего времени, делённого на 12 месяцев)

** расчёт часовой тарифной ставки произведен исходя из заработной платы инженера-электрика 15000 рублей (15000/176=85.2 рубля).

Дополнительная заработная плата производственных рабочих.

В статье «Дополнительная заработная плата» планируются и учитываются выплаты, предусмотренные законодательством о труде или коллективным договором за непроработанное на производстве (неявочное) время: оплата очередных и дополнительных отпусков, компенсация за неиспользованный отпуск, доплаты за сокращенный день подростков, перерывы в работе кормящим матерям, оплата времени, связанного с выполнением государственных обязанностей, и д. р. Дополнительная заработная плата определяется по нормативам к основной, включая премии по премиальным системам. Затраты по этой статье по предприятию сложились в размере 10% от основной заработной платы производственных рабочих.

Здоп=Зосн*0.1=3183*0.1=318.3 руб.

Отчисления во внебюджетные фонды.

Отчисления во внебюджетные фонды рассчитываются по установленным законодательством нормам на государственное социальное страхование и пенсионное обеспечение. В настоящее время единый социальный налог (ЕСН) составляет 26%. Кроме того, предприятие перечисляет 0.6% в фонд социального страхования от несчастных случаев (7 класс профессионального риска). Общий процент отчислений составляет 26.6%. Затраты, включаемые в статью 4, рассчитываются от суммы основной и дополнительной заработной платы производственных рабочих.

Зотч=ΣЗ*0.266= (318.35+318.3) *0.266=931.35 руб.

Расходы на подготовку и освоение производства.

Расходы на подготовку и освоение производства включают затраты на освоение новых производств, цехов, агрегатов, новых видов продукции, технологических процессов и другие затраты (Приложение 1). Затраты по этой статье по предприятию сложились в размере 0.8% от основной заработной платы производственных рабочих.

Зосв= Зосн *0.01=3183*0.008=25.46 руб.

Возмещение износа инструментов и приспособлений целевого назначения.

В этой статье отражается доля стоимости специальных инструментов и приспособлений, включая расходы на их ремонт и поддержание в исправном состоянии, а также прочих специальных расходов, переносимых на единицу продукции). Затраты по этой статье по предприятию сложились в размере 5% от основной заработной платы производственных рабочих.

Зизн= Зосн *0.07=3183*0.05=159.15 руб.

Общепроизводственные расходы.

Общепроизводственные расходы рассчитываются путём составления соответствующих смет с их последующим распределением по видам продукции. Смета общепроизводственных расходов включает расходы на содержание и эксплуатацию оборудования, амортизацию и затраты на ремонт основных средств производственного назначения, расходы на отопление, освещение и содержание производственных помещений, арендную плату за производственные помещения, машины и оборудование, оплату труда производственного персонала, занятого обслуживанием производства и другие расходы (Приложение 2).

Затраты по этой статье по предприятию сложились в размере 350% от основной заработной платы производственных рабочих.

Зобщепр=Зосн*3.7=3183*3.5=11140 руб.

Общехозяйственные расходы.

В общехозяйственные расходы включаются затраты, связанные с обслуживанием и организацией производства и управления предприятием в целом: расходы на оплату труда работников аппарата управления, расходы на командировочные и служебные разъезды, текущие расходы, связанные с природоохранными мероприятиями, расходы на оплату консультаций, информационных и аудиторских услуг и другие расходы (Приложение 3).

Затраты по этой статье по предприятию сложились в размере 130% от основной заработной платы производственных рабочих

Зобщехоз=Зосн*1.3=3183*1.3=4138 руб.

Внепроизводственные расходы.

Затраты по этой статье по предприятию сложились в размере 1.7% от производственной себестоимости.

Звнепр=С*0.017=87430*0.017=1468 руб.

Расчётные данные по себестоимости сводятся в таблицу 4.

Таблица 4. Калькуляция себестоимости единицы изготавливаемой продукции

№

п/п

Статья калькуляции

Затраты, руб.

1

Покупные комплектующие изделия и полуфабрикаты

67530
2

Основная заработная плата производственных

рабочих

3183
3

Дополнительная заработная плата производственных рабочих

318.3
4

Отчисление во внебюджетные фонды

931.35
5

Расходы на подготовку и освоение производства

25.46
6

Возмещение износа инструментов и приспособлений целевого назначения

159.15
7

Общепроизводственные расходы

11140
8

Общехозяйственные расходы

4138
9

Производственная себестоимость

87430
10

Внепроизводственные расходы

1468
11

Полная себестоимость

88920

3.2 Расчёт единовременных затрат

Единовременные затраты на разработку, производство, внедрение и использование новой техники включают капитальные вложения и затраты единовременного характера. К ним относятся следующие виды работ и приобретения:

на научно-исследовательские, экспериментальные, конструкторские, технологические и опытные работы;

приобретения, доставку, монтаж (демонтаж), наладку и освоение новой техники;

строительство или реконструкция зданий или сооружений, необходимые производственные площади и другие элементы основных фондов, на пополнение оборотных средств и другие работы, связанные с выполнением мероприятия.

Единовременные затраты определяются сметной стоимостью всех видов работ на стадиях создания новой техники.

3.2.1 Расчёт сметной стоимости разработки конструкторской документации

Для расчета сметной стоимости разработки конструкторской документации требуется определение трудоемкости разработки и сметной стоимости, приходящейся на 1 человека-час (1 чел. — ч) этой работы.

Трудоёмкость работы рассчитывается по типовым нормам времени на разработку конструкторской документации, по аналогу или любым другим методом, применяемым в практике.

Сметная стоимость 1 чел. — ч. Конструкторских работ определяется в размере статей расходов. Для конструкторских работ примем следующий их перечень.

Основная заработная плата

В основную заработную плату включается заработная плата непосредственных разработчиков конструкторской документации — конструкторов (Зо). Она рассчитывается по формуле:

Показатели экономического эффекта,

где СЧ1 — среднечасовая ставка конструктора по i-му этапу (виду работы) проектирования, руб.;

n — число этапов (видов работ) проектирования. Среднечасовая ставка конструктора СЧ1 определяется по формуле:

Показатели экономического эффекта

где QДКi — сумма должностных окладов конструкторов, занятых на i-м этапе проектирования (берется по штатному расписанию или по схеме должностных окладов); NЭi — число конструкторов, занятых на i-м этапе проектирования.

Показатели экономического эффекта,

где ТЭi — трудоемкость i-го этапа (ТЭ1 можно принять по аналогу или нормативам); ФД — годовой действительный фонд времени работы конструктора, час. Результаты расчета основной заработной платы сведены в таблице 5. Сведения по должностным окладам представлены ООО «Флагман».

Таблица 5. Ведомость основной заработной платы исполнителей конструкторской документации (конструкторов)

№

п/п

Этап, (вид

работы)

Трудоемкость

этапа, (вида работы), н-ч.

Должность

исполнителя

с указанием

категории

Должностной

оклад

исполнителя

Среднечасовая

ставка

исполнителя, руб.

Численность исполнителей на каждом этапе проектирования, чел

Оплата труда по этапу, руб.
1

Разработка принципиальной схемы

30

Инженер-конструктор 1 кат.

12000

68.1

1

2043
2

Разработка программного обеспечения

10

Инженер программист 1 кат.

14000

79.5

1

795
3

Разработка конструкции

5

Инженер-конструктор 2 кат.

10000

56.81

1

284
4

Разработка КД

20

Инженер-конструктор 3 кат.

9000

51.14

1

1023
Итого

4145

Дополнительная заработная плата

Затраты по этой статье по предприятию сложились в размере 10% от основной заработной платы исполнителей КД:

Здоп=Зосн*0.1=4145*0.1=414.5 руб.

Отчисления во внебюджетные фонды.

Отчисления во внебюджетные фонды составляют 26.6%. Затраты, включаемые в статью 3, рассчитываются от суммы основной и дополнительной заработной платы исполнителей КД:

Зотч=ΣЗ*0.266= (4145+414.5) *0.266=1213 руб.

Расходы на командировки.

Расходы на командировки примем в размере 15% от основной заработной платы.

Зком=Зосн*0.15=4145*0.15=621.75 руб.

Расходы на материалы.

Расходы на материалы примем в размере 3% от суммы основной и дополнительной заработной платы конструкторов:

Змат=ΣЗ*0.03= (4145+414.5) *0.03=136.77 руб.

Расходы на спецоборудование

Расходы, включаемые в данную статью, примем в размере 5% от суммы основной и дополнительной заработной платы конструкторов:

Зсо=ΣЗ*0,05= (4145+414.5) *0.05=227.97 руб.

Прочие прямые расходы

Прочие прямые расходы примем равными 10% от суммы основной и дополнительной заработной платы конструкторов:

Зпроч=ΣЗ*0.1= (4145+414.5) *0.1=455.95 руб.

Накладные расходы

Накладные расходы примем в размере 80% от основной заработной платы.

Знак=Зосн*0.8=4145*0,8=3316 руб.

Сумма затрат по вышеперечисленным статьям расходов составляет себестоимость 1 чел. — ч. работ по проектированию и доработке конструкторской документации (СЧ-Ч).

Общая сметная стоимость конструкторских работ рассчитывается по формуле:

Ск=ΣТэi* СЧ-Ч* (1+в/100),

где Ск — общая сметная стоимость конструкторских работ; СЧ-Ч — себестоимость 1 чел. — ч. конструкторских работ; в — процент прибыли от разработки конструкторской документации, примем равным 20% от себестоимости.

Общая сметная стоимость конструкторских работ в разрезе калькуляционных статей приводится в таблице 6.

Таблица 6. Сметная стоимость конструкторских работ

№

п/п

Статья затрат

Затраты,

руб.

1

Основная заработная плата

4145
2

Дополнительная заработная плата

414.5
3

Отчисления во внебюджетные фонды

1213
4

Расходы на командировки

621.75
5

Расходы на материалы

136.77
6

Расходы на спецоборудование

227.97
7

Прочие прямые расходы

455.95
8

Накладные расходы

3316
Прибыль 20%

2106
Сметная стоимость

12640

3.2.2 Расчёт стоимости опытного образца

Для расчета стоимости опытного образца будем использовать следующую формулу:

Показатели экономического эффекта,

где СМ — себестоимость изготовления одного опытного образца, рассчитывается по формуле:

Показатели экономического эффекта

где Ц — стоимость материалов и комплектующих изделий, руб; ЗП — средняя годовая ставка заработной платы рабочего экспериментального производства (принята равной 8.3); ТР — нормативные затраты труда на 1 кг. веса опытного образца, чел. — ч. (принята равной 0,6); КПР — коэффициент, учитывающий плановые выплаты рабочим по результатам работы экспериментального производства (КПР=1,4); КСОЦ — процент отчислений во внебюджетные фонды (1,5); КНАКЛ — процент накладных расходов экспериментального производства (КНАКЛ=1,8); КНП — доля прибыли, включается в стоимость комплектующих изделий.

Показатели экономического эффекта

Показатели экономического эффекта

Стоимость опытного образца составляет 559400 руб.

3.2.3 Расчёт затрат на НИР и подготовку производства продукции

Сметная стоимость научно-исследовательских работ (НИР) по созданию и усовершенствованию техники определяется но основе установленного соотношения между сметной стоимостью планируемых НИР и следующих за ними опытно-конструкторских работ (ОКР). Примем сметную стоимость НИР 35% от сметной стоимости разработки и доработки конструкторской документации.

Знир=Зкд*0.35=12640*0.35=4424 руб.

К затратам, связанным с подготовкой к использованию и освоению техники, можно отнести затраты по оказанию технической помощи предприятию при выполнении этих видов работ, оказанию помощи в процессе серийного производства, затрат по авторскому надзору, а также сопутствующие капитальные вложения.

Стоимость работ по оказанию технической помощи предприятию по подготовке и освоению техники примем в размере 20% от стоимости разработки конструкторской документации.

Зтех=Зкд*0.2=12640*0.2=2528 руб.

Стоимость работ по оказанию технической помощи предприятию в процессе серийного производства определим в размере 5% от стоимости разработки конструкторской документации.

Знир=Зкд*0.05=12640*0.05=632 руб.

Авторский надзор определим в размере 3% от стоимости разработки конструкторской документации.

Завт=Зкд*0.03=12640*0.03=379.2 руб.

Затраты на приобретение новой техники рассчитываются по ее цене, определяемой на основе учёта затрат и средней нормы прибыли на рынке или в отрасли, а также затрат на доставку и монтаж техники (25000 руб). Структура и стоимость сопутствующих капитальных вложений:

1. Расширение площадей: 35000 руб.

2. Реконструкция помещений: не требуется.

Расчётные данные по единовременным затратам сведены в таблице 7.

Таблица 7. Ведомость единовременных затрат

№

п/п

Затраты

Сумма, руб.
1

Разработка и доработка КД

12640
2

Изготовление опытного образца

559400
3

Научно-исследовательские работы

4424
4

Техническая помощь по подготовке и освоению техники

2528
5

Техническая помощь в процессе серийного производства

632
6

Авторский надзор

379.2
7

Приобретение новой техники

25000
8

Сопутствующие капитальные вложения

35000

Итого единовременные затраты

640000

3.3 Стоимостная оценка результатов

Стоимостная оценка результатов у производителя в сфере производства техники определяется как сумма основных РГ0 и сопутствующих РГС результатов:

Показатели экономического эффекта. (РГС=0)

Стоимостная оценка основных результатов производства техники определяется по формуле:

Показатели экономического эффекта,

где Ц — цена новой техники;

А — объём производства техники.

Цена новой техники определяется по формуле:

Цнт = Снт + Нприб = Снт*1.2=445710,65*1.2=534852,8 руб,

где Снт — себестоимость новой техники; Нприб — норма прибыли (20% от себестоимости). Цену нового изделия принимаем равную стоимости аналога.

Показатели экономического эффекта

то есть после выпуска 7 единиц изделие станет рентабельным и окупит все понесённые расходы. Дополнительно будет получено прибыли в размере:

Показатели экономического эффекта

3.4 Расчет экономического эффекта

Для расчета экономического эффекта ЭТ по стабильным технико-экономическим показателям используется следующая формула

ЭТ = (РГ — ЗГ) / (КР — ЕН), (1)

гдеРГ — неизменная по годам расчетного периода стоимостная оценка результатов, включающая основные и сопутствующие результаты;

ЗГ — неизменная по годам расчетного периода стоимостная оценка затрат.

Затраты на всех стадиях разработки, производства, внедрения и использования новой техники определяются по формуле

ЗГ = И + (КР + ЕН) К, (2)

гдеИ — годовые текущие издержки;

КР — норма реновации новой техники (приложение 1);

ЕН — норматив приведения разновременных затрат и результатов, численно равный нормативу капитальных вложений (ЕН = 0.1);

К — единовременные затраты.

ЗГ = И + (КР + ЕН) К=445710,65+ (0.2155+0.1) 3617414=1587005 руб

ЭТ = (РГ — ЗГ) / (КР — ЕН) = (3743970-1587005) / (0.2155-0.1) =

=18675022 руб

Заключение

В результате проделанной работы был рассчитан экономический эффект от внедрения в производство новой разработки на основе отечественного двигателя постоянного тока и преобразователя фирмы Siemens.

Данное изделие обладает рядом достоинств, среди которых можно отметить внедрение современных микропроцессорных систем управления, что позволяет оттеснить морально устаревшие релейно-контакторные схемы. Значительно увеличены показатели энергосбережения, а также качество обработки изделий на станках данного типа.

Недостатком является необходимость раз в 4-5 лет производить чистку коллектора двигателя постоянного тока, что выводит станок из процесса производства минимум на неделю. Но прибыль, полученная от экономии электроэнергии многократно превышает затраты на обслуживание установки.

Список литературы

Экономика предприятия (фирмы): учебник / О.И. Волков, О.В. Девяткин, Н.Б. Акуленко, В.Г. Слепухин; под ред.О.И. Волкова, О.В. Девяткина. — 3-е изд., перераб. и доп. — М.: ИНФРА-М, 2005. — 599 с.

Экономика предприятия (в схемах, таблицах, расчетах): учеб. пособие для вузов / В.К. Скляренко, В.М. Прудников, Н.Б. Акуленко, А.И. Кучеренко; под ред.В.К. Скляренко, В.М. Прудникова. — М.: ИНФРА-М, 2004. — 255 с.

Экономика, организация производства, управление. Методические указания к выполнению курсовой работы для студентов очной формы обучения специальности 140604 — «Электропривод и автоматика промышленных установок и технологических комплексов». — Брянск: БГТУ, 2007. — 23 с.

Курсовая работа: Определение параметров модели биполярного транзистора в программе OrCAD 9.2

ЗАДАНИЕ НА КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по проектированию и конструированию полупроводниковых приборов и элементов ИМС

Тема: Определение параметров модели биполярного транзистора в программе OrCAD 9.2.

Срок представления проекта к защите:

Исходные данные для научного исследования: научно-техническая информация

Содержание пояснительной записки курсового проекта:

Модель биполярного транзистора в программе схемотехнического анализа Pspice. Статические и динамические параметры

Уравнения, описывающие электрические характеристики транзистора

Методы экстракции статических параметров модели биполярного транзистора из результатов измерения характеристик и параметров

Методы экстракции динамических параметров модели биполярного транзистора из результатов измерения динамических характеристик и параметров

Перечень графического материала:

Эквивалентная схема модели биполярного транзистора

Руководитель проекта, к.ф.-м.н., зав. кафедрой_________________

Задание принял к исполнению_______________________________

Содержание

Введение

1. Модель биполярного транзистора (БТ) в программе схемотехнического анализа PSpice

2. Модель биполярного транзистора в статическом режиме работы

2.1 Уравнения, описывающие статические характеристики транзистора

2.2 Параметры, описывающие статическую модель БТ

2.3 Методы экстракции статических параметров модели БТ из результатов измерения статических характеристик и параметров

3. Динамическая модель БТ в PSpice

3.1 Уравнения, описывающие электрические характеристики БТ в динамическом режиме

3.2 Параметры модели БТ в динамическом режиме

3.3 Методы экстракции динамических параметров модели БТ из результатов измерения динамических характеристик и параметров

4. Зависимость параметров модели БТ от температуры и площади

Заключение

Список использованных источников

Приложение А

Реферат

Пояснительная записка содержит 50 листов, 18 рисунков, 5 источников, 1 приложение

Перечень ключевых слов: биполярный транзистор, модель, эквивалентная схема, параметр модели, вольтамперная характеристика, ток, напряжение

Объект разработки: модель биполярного транзистора в программе схемотехнического анализа OrCAD 9.2

Цель работы: изучение и анализ характеристик и параметров модели биполярного транзистора

Методы разработки: проводился анализ научно-технической литературы

Полученные результаты: в процессе работы получено объяснение уравнений математической модели биполярного транзистора, ее параметров

Степень внедрения: не внедрено.

Эффективность: не рассчитывалась.

Область применения: применение работы в качестве методического материала, для изучения модели диода в PSpice

Основные конструктивные и технико-эксплуатационные характеристики: нет

Введение

В настоящее время машинные методы все шире используются при разработке радиоэлектронной аппаратуры. Особенно большое эти методы имеют при проектировании интегральных схем (ИС), что обусловлено их сложностью, наличием паразитных связей между компонентами.

Точность машинного расчета характеристик любой ИС практически полностью определяется точностью используемых математических моделей элементов схемы. Биполярный транзистор – один из самых распространенных приборов в радиоэлектронике, соответственно модели биполярного транзистора (БТ) есть во всех современных моделирующих программах.

При моделировании различных схем на БТ важно знать его основные параметры, способы их измерения и определения, зависимости этих параметров от различных факторов. Поэтому целью данного курсового проекта стало изучение принципов построения БТ на примере известной программы схемотехнического моделирования PSpice, которая является основой системы OrCAD 9.2.

1. Модель биполярного транзистора в программе схемотехнического анализа PSpice

Основу системы OrCAD 9.2 составляет программа PSpice, которая является наиболее известной модификацией программы схемотехнического моделирования SPICE (Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis – моделирующая программа, ориентированная на интегральные схемы). В качестве модели биполярного транзистора (БТ) в PSpice используется один из вариантов модели Гуммеля-Пуна (Г-П), эквивалентная схема которого приведена на рисунке 1. В основе этой модели лежит передаточная эквивалентная схема, представленная на рисунке диодами IBE1/BF, IBС1/BR и генератором тока (IBE1-IBC1)/QB. Эти элементы отражают передачу тока основных носителей в прямом (от эмиттера к коллектору) и обратном направлении [2].

Определение параметров модели биполярного транзистора в программе OrCAD 9.2

Рисунок 1 – Схема замещения биполярного n-p-n-транзистора: модель Гуммеля-Пуна [5]

Поскольку токи IBE1 и IBC1 отражают токи неосновных носителей, то иногда их называют идеальными составляющими, так как в идеальном транзисторе только эти токи вносят полезный вклад.

Диоды с токами IBE2 и IBC2 отражают паразитные токи основных носителей. Токи основных носителей влияют на режимные зависимости коэффициентов передачи токов транзистора. Эти диоды включены в эквивалентную схему рисунка 1, для того чтобы моделировать рост коэффициентов передачи токов транзистора a и b в области низких уровней инжекции [2].

Рассмотрим назначение остальных элементов эквивалентной схемы транзистора. Как показано на рисунке 1, БТ моделируется как внутренний транзистор с омическими сопротивлениями, включенными последовательно с коллектором (с), базой (b) и эмиттером (е). RE, RC, – объемные сопротивления коллектора и эмиттера. Сопротивление RB – нелинейное сопротивление базы.

Для расчета транзистора в динамическом режиме необходимо учитывать емкости p-n-переходов. Поэтому в эквивалентную схему параллельно p-n-переходам необходимо включить конденсаторы. Емкость эмиттерного перехода, представленная в схеме конденсатором CJBE, состоит из двух составляющих: барьерной и диффузионной. Емкость коллекторного перехода, как видно из рисунка 1, разделена на две составляющие: одна из них CJBC относится к активной части коллекторного перехода, лежащей под эмиттером, и подключена параллельно переходу коллектор – база (К-Б); другая CBX относится к пассивной части перехода К-Б, лежащей вне эмиттера, и подключена непосредственно к базовому выводу. Диффузионная емкость коллекторного перехода целиком отнесена к емкости его активной части.

Емкость перехода коллектор – подложка (К-П) в модели содержит только одну составляющую – барьерную емкость CJS. Вывод подложки S подключается по-разному в зависимости от конструкции БТ. Обычно цепочка, моделирующая переход К-П, подключена к коллектору. Однако для горизонтальных p-n-p транзисторов, описываемых в PSpice моделью с именем LPNP, подложка образует p-n-переход с базой транзистора и соответственно цепочка, моделирующая этот переход, подключается к базе.

Элементы IEPI – управляемый источник тока, и две нелинейных емкости, заряды которых на рисунке 1 обозначены Q0 и QW, характеризуют режим квазинасыщения. Этот режим характеризуется прямым смещением перехода внутренняя база – коллектор, в то время как переход наружная база – коллектор остается смещенным в обратном направлении. В результате искажается начальный участок выходных характеристик транзистора вблизи области насыщения [2].

Модель Г-П (рисунок 1) автоматически упрощается до более простой модели Эберса-Молла (Э-М), если опустить некоторые параметры. Эквивалентная схема этой модели для n-p-n-структуры изображена на рисунке 2. Параметры полной математической модели БТ в PSpice приведены в таблице приложения А [5].

Определение параметров модели биполярного транзистора в программе OrCAD 9.2

Рисунок 2 – Схема замещения биполярного n-p-n-транзистора: передаточная модель Э-М

Электрические модели приборов делятся на статические и динамические. Статические электрические модели отражают стационарное состояние прибора при неизменных внешних управляющих воздействиях и не учитывают переходные процессы и характеристики в приборе. Динамические модели дополнительно отражают переходные процессы, электрические характеристики, изменяющиеся во времени, определяющие поведение прибора при изменении во времени управляющих воздействий.

Обычно моделированию предшествует математический анализ. Под математической моделью понимается система уравнений (или математическое описание другого вида), позволяющая определить с требуемой точностью необходимые характеристики компонента в различных условиях работы. Например, статическая модель транзистора описывается системой уравнений, связывающих токи, напряжения на выводах прибора с его параметрами при работе в статическом режиме [4].

Поэтому, для того чтобы разобраться в принципах построения модели БТ в программе PSpice рассмотрим основные уравнения, описывающие электрические характеристики транзистора. В следующих разделах будут рассмотрены статическая и динамическая PSpice модели БТ и параметры, описывающие их, зависимость параметров моделей от температуры и площади. Малосигнальная модель, а также модель, учитывающая источники шумов в рамках данной работы не рассматриваются.

2. Модель БТ в статическом режиме работы

2.1 Уравнения, описывающие статические характеристики транзистора

Отправной точкой для анализа служит «передаточный вариант» уравнений Эберса-Молла. БТ может рассматриваться как взаимодействующая пара p-n-переходов. Модель Э-М основана на суперпозиции нормального и инверсного транзисторов, работающих в активном режиме. P-n-переходы представляют в виде диодов. Часть тока диода передается через базу транзистора и собирается другим электродом. Этот ток учитывается генератором тока (ГТ), включенным в эквивалентную схему. Модель Э-М связывает токи на выводах транзистора с напряжением на p-n-переходах, поэтому она удобна для автоматического анализа электронных схем [4].

В идеальной передаточной модели в качестве токов связи используются токи, коллектируемые p-n-переходами. Эти токи в эквивалентной схеме моделируются ГТ ICC и IEC. В Spice программах два опорных ГТ заменяют на один источник тока ICT, включенный между эмиттером и коллектором. ICT определяется следующим выражением [1]:

Определение параметров модели биполярного транзистора в программе OrCAD 9.2(1)

где IS – ток насыщения, kT/q = VT – тепловой потенциал, VBE – напряжение перехода Э-Б, VBC – напряжение перехода К-Б.

Эквивалентная схема передаточной модели Э-М приведена на рисунке 3.

Определение параметров модели биполярного транзистора в программе OrCAD 9.2

Рисунок 3 — Передаточная модель Э-М в Spice [1]

Тогда, согласно [1] токи, текущие через, диоды станут равными:

Определение параметров модели биполярного транзистора в программе OrCAD 9.2,(2)

Определение параметров модели биполярного транзистора в программе OrCAD 9.2(3)

где bF и bR, соответственно, коэффициенты передачи по току в схеме с общим эмиттером в нормальном и инверсном режимах.

Выходные токи будут равны

Определение параметров модели биполярного транзистора в программе OrCAD 9.2(4)

Эта модель рекомендуется, когда БТ работает как переключатель на постоянном токе или в определенно узком диапазоне напряжений.

Включение трех постоянных резисторов (rE, rB, rC) улучшает характеристику модели по постоянному току. Они представляют омические сопротивления транзистора между его активной областью и его К, Э, и Б выводами, соответственно. Эти резисторы включены в модель, как показано на рисунке 4.

Определение параметров модели биполярного транзистора в программе OrCAD 9.2

Рисунок 4 – Статическая модель Э-М в PSpice [1]

Данная модель учитывает модуляцию ширины базовой области (эффект Эрли). Как показано в [3], ширина обедненной области обратносмещенного p-n-перехода зависит от напряжения. В БТ изменение напряжения смещения коллекторного перехода вызывает изменение ширины области его объемного заряда (ООЗ) и, следовательно, ширины квазинейтральной области базы. Эти изменения представляют собой источник ряда физических эффектов, усложняющих анализ характеристик транзистора в режиме линейного усилителя.

В общем, эффект Эрли – есть зависимость тока IS а, следовательно, и тока коллектора IC, коэффициента передачи bF как функции от VBC. На рисунке 5 представлен график зависимости IC от VCE, иллюстрирующий эффект модуляции ширины базы.

Определение параметров модели биполярного транзистора в программе OrCAD 9.2

пунктирные линии – идеальная модель;

сплошные линии – реальная модель (с учетом эффекта Эрли)

Рисунок 5 – График зависимости IC от VCE [3]

Анализируя работу БТ в линейной области, сначала определяется ширина базы относительно эффекта Эрли, а затем параметры, зависящие от ширины базы WB. Результаты анализа будут записаны следующим образом [1]:

Определение параметров модели биполярного транзистора в программе OrCAD 9.2(5)

Определение параметров модели биполярного транзистора в программе OrCAD 9.2(6)

Определение параметров модели биполярного транзистора в программе OrCAD 9.2(7)

где VА – дополнительный параметр – напряжение Эрли – определяется как

Определение параметров модели биполярного транзистора в программе OrCAD 9.2(8)

и — IS(0), bF(0) есть значения параметров при VBC = 0.

Учитывая эффект модуляции ширины базы, выражение (1) следует изменить, согласно (6). Выражение для ICT станет следующим:

Определение параметров модели биполярного транзистора в программе OrCAD 9.2(9)

А выходные токи модели будут описаны следующими уравнениями:

Определение параметров модели биполярного транзистора в программе OrCAD 9.2(10)

где GMIN — минимальная проводимость включается параллельно с каждым переходом, которая автоматически добавляется для того чтобы осуществить сходимость (ее значение по умолчанию равно 10-12 См).

Модель Э-М не учитывает ряд физических эффектов, наблюдаемых в реальных структурах.

Два наиболее важных из них – эффекты низкого и высокого уровней инжекции.

Чтобы учесть эти эффекты второго порядка, в PSpice была реализована модель Г-П.

В модели используется обобщенное соотношение управления зарядом, которое позволяет выразить ток, передаваемый от эмиттера к коллектору через напряжения на p-n-переходах и общий заряд в базе QB [4].

В результате, модель Э-М можно модифицировать, описав следующие эффекты второго порядка [3]:

1 Рекомбинацию в ООЗ перехода Э-Б при малых напряжениях смещения VBE;

2 Снижение коэффициента усиления по току, наблюдаемое при больших токах;

3 Полное описание эффекта Эрли на ток связи между Э и К.

На рисунке 6 представлен типичный график зависимости bF от IC.

Определение параметров модели биполярного транзистора в программе OrCAD 9.2

Рисунок 7 – График зависимости bF от IC при VBC = 0[1]

Как видно из рисунка 6, выделяют три области зависимости bF от IC: I – область слабых токов, II – область средних токов, III – область больших токов.

В области II модель Э-М имеет силу, и токи даются следующими выражениями (при VBC = 0):

Определение параметров модели биполярного транзистора в программе OrCAD 9.2, (11)

Определение параметров модели биполярного транзистора в программе OrCAD 9.2,

где bF в этой области принимает максимальное значение и определяется параметром bFМ.

Снижение bF при слабых токах вызвано дополнительными компонентами IB, которые до сих пор не учитывались.

Для нормальной активной области при VBC = 0, существует три дополнительных компонента, которые обусловлены следующими явлениями:

1 Рекомбинация носителей на поверхности;

2 Рекомбинация носителей в ООЗ перехода Э-Б;

3 Формирование каналов на поверхности перехода Б-Э.

Сумма трех составляющих равняется составному току, который необходимо прибавить к току базы соотношения (11) [1]:

Определение параметров модели биполярного транзистора в программе OrCAD 9.2(12)

где nEL – коэффициент неидеальности перехода Б-Э.

Доминирующей составляющей обычно является рекомбинация в ООЗ перехода Э-Б.

Поэтому, при VBC = 0, ток базы приближенно равен

Определение параметров модели биполярного транзистора в программе OrCAD 9.2(13)

где член IS.composite в формуле (12) был заменен на C2IS(0); то есть соотношение было приведено к IS(0).

С2 – коэффициент, определяющий ток насыщения утечки перехода Б-Э.

Если переход Б-К смещен в прямом направлении, то выражение для IB тогда становится равным

Определение параметров модели биполярного транзистора в программе OrCAD 9.2(14)

где nCL — коэффициент неидеальности перехода Б-К, и C4 – коэффициент, определяющий ток насыщения утечки перехода Б-Э.

Выражение для IC тогда становится равным:

Определение параметров модели биполярного транзистора в программе OrCAD 9.2(15)

Дополнительные составляющие тока базы IB включены в схему модели посредством двух неидеальных диодов, как показано на рисунке 7.

Определение параметров модели биполярного транзистора в программе OrCAD 9.2

Рисунок 7 – Статическая модель Гуммеля-Пуна[1]

Для того чтобы учесть эффект сильных токов и эффект Эрли, достаточно модифицировать параметр IS, который является множителем в выражении (1) для тока связи между эмиттером и коллектором. Согласно [1], IS может быть определено как

Определение параметров модели биполярного транзистора в программе OrCAD 9.2(16)

где Dn – эффективный коэффициент диффузии в базе, ni – собственная концентрация, AJ — одномерная площадь поперечного сечения, p0(x) – равновесная концентрация дырок в нейтральной базе и областях обеднения.

Новое выражение для IS получено из рассмотрения уравнений для плотности тока в БТ. Это новое выражение неотъемлемо включает эффекты модуляции ширины базы и высокого уровня инжекции.

В модели Г-П полный заряд основных носителей в нейтральной базе выражается символом QB и определяется следующим выражением:

Определение параметров модели биполярного транзистора в программе OrCAD 9.2(17)

На рисунке 8 приведен базовый профиль для одномерного n-p-n-транзистора.

Определение параметров модели биполярного транзистора в программе OrCAD 9.2

Рисунок 8 – Базовый профиль для n-p-n-транзистора []

В модели Г-П заряд QB представлен составляющими, которые зависят от напряжения смещения и легко рассчитываются. В модели имеется встроенный заряд — заряд основных носителей в базе при нулевом смещении QB0, определяемый как

Определение параметров модели биполярного транзистора в программе OrCAD 9.2,(18)

где NA(x) – концентрация акцепторов в базе.

Приведенный заряд основных носителей в базе qB определен как

Определение параметров модели биполярного транзистора в программе OrCAD 9.2(19)

Помимо члена соотношения (18), в модель входят накопленные заряды эмиттерного CJEVBE и коллекторного CJCVBC переходов плюс заряд, связанный с прямой tBFICC и инверсной tBRIEC инжекцией неосновных носителей базы. В результате их сложения выражение для приведенного заряда базы имеет вид:

Определение параметров модели биполярного транзистора в программе OrCAD 9.2(20)

где tBF и tBR — двухзарядные управляющие постоянные времени.

Уравнение (20) может быть приведено к следующей форме:

Определение параметров модели биполярного транзистора в программе OrCAD 9.2(21)

где Определение параметров модели биполярного транзистора в программе OrCAD 9.2 и Определение параметров модели биполярного транзистора в программе OrCAD 9.2 — напряжения Эрли для инверсного режима и эквивалентного напряжения Эрли для нормального режима, совпадают с определением, данным в выражении (8); Определение параметров модели биполярного транзистора в программе OrCAD 9.2 и Определение параметров модели биполярного транзистора в программе OrCAD 9.2 — смотрите выражение (1).

Заметим, что qе и qс моделируют эффект модуляции ширины базы, в то время как qBF и qBR моделируют эффекты высокого уровня инжекции.

С помощью введенных нормированных переменных уравнение (21) можно переписать в следующем виде:

Определение параметров модели биполярного транзистора в программе OrCAD 9.2(22)

где

Определение параметров модели биполярного транзистора в программе OrCAD 9.2(23)

Слагаемое q1 моделирует эффекты модуляции ширины базы. Если эффект Эрли можно не учитывать, то q1 стремится к единице. Слагаемое q2 заряда базы учитывает избыточный заряд основных носителей базы, который получен из инжектированных неосновных носителей, следовательно, q2 моделирует эффекты высокого уровня инжекции. Если эффекты высокого уровня инжекции не влияют на работу транзистора, то q2 будет малым.

Выражение (22) выражается квадратным уравнением для qB, конечное решение которого может быть написано как [3]

Определение параметров модели биполярного транзистора в программе OrCAD 9.2,(24)

отрицательное решение опущено, т.к. qb положительно.

Определение параметров модели биполярного транзистора в программе OrCAD 9.2(25)

где Определение параметров модели биполярного транзистора в программе OrCAD 9.2 — ток начала спада зависимости bF от тока коллектора в нормальном режиме; Определение параметров модели биполярного транзистора в программе OrCAD 9.2 — ток начала спада зависимости bR от тока эмиттера в инверсном режиме.

Для высокого уровня инжекции, когда эффект Эрли действует значительно меньше по сравнению с эффектами высокого уровня инжекции, имеем q2>q1. В этой ситуации нормированный заряд базы описывается асимптотическим выражением для высоких напряжений смещения

Определение параметров модели биполярного транзистора в программе OrCAD 9.2(26)

Следовательно, формула для коллекторного тока будет иметь вид

Определение параметров модели биполярного транзистора в программе OrCAD 9.2(27)

Данная модель также принимает во внимание зависимость сопротивления базы от тока (шнурование тока). Здесь объемное сопротивление базы описывается сопротивлением базы rBB’ между внешним и внутренним выводами базы.

Полная модель Г-П, которая учитывает описанные выше эффекты, показана на рисунке 9.

Определение параметров модели биполярного транзистора в программе OrCAD 9.2

Рисунок 9 – Статическая модель БТ в PSpice

Согласно вышеприведенным соотношениям характеристики БТ по постоянному току могут быть заданы следующими уравнениями [1]:

Нормальная активная область

Определение параметров модели биполярного транзистора в программе OrCAD 9.2 (28)

Инверсная область

Определение параметров модели биполярного транзистора в программе OrCAD 9.2 (29)

Область насыщения

Определение параметров модели биполярного транзистора в программе OrCAD 9.2 (30)

Область отсечки

Определение параметров модели биполярного транзистора в программе OrCAD 9.2 (31)

2.2 Параметры, описывающие статическую модель БТ

Параметры, требуемые для модели БТ могут быть заданы в опции .МОDEL. Для описания статической модели БТ необходимо задать следующие параметры [1]:

ISТок насыщения при температуре 27°С (IS);

BFМаксимальный коэффициент передачи тока в нормальном режиме в схеме с ОЭ (без учета токов утечки) (bF);

BRМаксимальный коэффициент передачи тока в инверсном режиме в схеме с ОЭ (без учета токов утечки) (bR);

NEКоэффициент неидеальности перехода Б-Э (nEL);

NCКоэффициент неидеальности перехода К-Б (nCL);

VAFНапряжение Эрли в нормальном режиме (VА);

VARНапряжение Эрли в инверсном режиме (VB);

IKFТок начала спада зависимости BF от тока коллектора в нормальном режиме (IKF);

IKRТок начала спада зависимости BR от тока эмиттера в инверсном режиме (IKR);

RBСопротивление базы при нулевом смещении перехода Б-Э (rB);

RBMМинимальное сопротивление базы при больших токах (rBM);

IRBТок, при котором сопротивление базы падает на 50% к его минимальному значению (IrB);

ISEТок насыщения утечки перехода Б-Э (ISE = C2IS);

ISCТок насыщения утечки перехода Б-К (ISC = C4IS);

NFКоэффициент неидеальности в нормальном режиме (nF);

NRКоэффициент неидеальности в инверсном режиме (nR);

NKКоэффициент, определяющий множитель qb (nKF);

ISSОбратный ток p-n-перехода подложки (ISSUB);

NSКоэффициент неидеальности перехода подложки (nS).

Обозначения, используемые в тексте, указаны в круглых скобках.

Параметр nF моделирует прямой ток коллектора при слабых токах — это есть показатель экспоненты тока коллектора, который определяет наклон характеристики IC от VBE в логарифмическом масштабе; nR имеет тот же самый смысл в инверсном режиме.

Четырьмя параметрами модели: C2, nEL (для bF) и C4, nKL (для bR) описывается спад b при низких токах.

Модуляция ширины базы. Этот эффект описан двумя параметрами, VА и VB, которые отождествлены в компоненты qC и qE [см. выражение (21)].

Должно быть отмечено, что т.к. VА, VB, IKF и IKR не могут быть равны нулю, PSpice интерпретирует нулевые значения для этих параметров как бесконечные.

Включены три омических сопротивления RB, RC и RE, где RB может быть зависимым от сильных токов. Сопротивление rC уменьшает наклон кривых в области насыщения для низких напряжений К-Э. Сопротивление коллектора может ограничивать токопередаточную способность БТ, и это также воздействует на максимальную рабочую частоту при больших токах.

Эмиттер — наиболее сильно легированная область в транзисторе. По этой причине, доминирующий компонент сопротивления эмиттера rE обычно является сопротивление контакта (порядка единиц Ом). rE, которым часто пренебрегают, необходимо обычно принимать маленьким, постоянным значением.

Объемное сопротивление базы rBB’ между внешним и внутренним выводами базы состоит из двух отдельных сопротивлений [1]. Внешнее постоянное сопротивление rB (внешнее сопротивление базы) состоит из сопротивления контакта и поверхностного сопротивления внешней области базы. Сопротивление внутренней области базы rBM характеризует сопротивление активной области базы, являющейся частью базы, находящейся непосредственно под эмиттером. Это сопротивление является функцией тока базы. Зависимость этого сопротивления по току устройства возникает в результате отличного от нуля удельного сопротивления базовой области.

Можно показать, что полное сопротивление базы может быть выражено как [5]

Определение параметров модели биполярного транзистора в программе OrCAD 9.2(32)

где rBM — минимальное сопротивление базы, которое имеет место при больших токах; rB — сопротивление базы при нулевом смещении (маленькие токи базы), и z – переменная относительно удельного сопротивления базы, теплового потенциала и внутренней (эффективной) длины базы.

Чтобы сократить сложность вычисления в расчете z, используется метод приближения, отображающий cos z в соответствии с первыми двумя слагаемыми ряда Макларена. Значение z из этого приближения есть

Определение параметров модели биполярного транзистора в программе OrCAD 9.2(33)

где IrB — ток, при котором сопротивление базы падает на 50 % к его минимальному значению.

Зависимость тока от сопротивления базы смоделирована в PSpice следующим образом:

Определение параметров модели биполярного транзистора в программе OrCAD 9.2(34)

где z находится по формуле (33).

В формулах (14) и (15) вместо C2IS, C4IS были введены два новых параметра: обратный ток насыщения Э перехода IBЕ (IBЕ) и обратный ток насыщения К перехода IBC (IBC), оба с размерностью [А]. Если и IBЕ, и IBC определены в опции .MODEL, PSpice использует их вместо IS, вычисляет соответствующие компоненты перехода в уравнении (14), (15).

Переход подложки с диодом, соединенным или с коллектором или с базой, в зависимости от того, горизонтальный или вертикальный БТ, моделируется посредством параметра SUBS. Горизонтальная геометрия подразумевается когда параметр модели SUBS = — 1, и вертикальная геометрия когда SUBS = +1. Ток подложки – от подложки к коллектору — для вертикального БТ, и от подложки к базе — для горизонтального БТ определяется следующим образом [1]:

Вертикальный БТ

Определение параметров модели биполярного транзистора в программе OrCAD 9.2(35)

Горизонтальный БТ

Определение параметров модели биполярного транзистора в программе OrCAD 9.2(36)

В приведенные выше уравнения были введены два новых параметра: ISSUB (ISS) – обратный ток p-n-перехода подложки; и nS (NS) — коэффициент неидеальности перехода подложки.

Окончательное уравнение заряда принимает форму []

Определение параметров модели биполярного транзистора в программе OrCAD 9.2(37)

где новый параметр nKF (NK) – коэффициент, определяющий множитель qb (по умолчанию равен 0,5).

2.3 Методы экстракции статических параметров модели из результатов измерения характеристик и параметров

Ток насыщения IS в модели Э-М экстраполируется отрезком прямой тока зависимости lnIC от VBE в прямой области и lnIE от VBC в обратной области, как показано на рисунке 10. График зависимости рисунка 10 показывает смысл параметров IS и F.

Определение параметров модели биполярного транзистора в программе OrCAD 9.2

Рисунок 10 –График зависимости lnIC (lnIB)от напряжения VBE (VBC)

Напряжение Эрли VA может быть получено непосредственно из зависимости IC от VCE. Наклон этих характеристик в нормальной активной области g0 получается из уравнений (4) и (9), путём ослабления незначительный второго члена, и тогда дифференцируя относительно VBC (VBE принята постоянной), получим

Определение параметров модели биполярного транзистора в программе OrCAD 9.2(38)

Геометрический смысл соотношения (38) показывает, что VA получается из отрезка прямой экстраполирующей наклон относительно оси VCE (как показано на кривой рисунка 5). Например, наклон (50 кОм)-1 при IC(0) = 1 мА дает, из уравнения (38), VA = 50 В.

Для определения параметра F необходимо построить график зависимости lnIC и lnIB как функции VBE, как показано на рисунке 11. Так как вертикальная ось логарифмическая, bF получается непосредственно из графика как расстояние между кривыми IC и IB.

Определение параметров модели биполярного транзистора в программе OrCAD 9.2

Рисунок 11 – График зависимости lnIC и lnIB от VBE при VBC = 0 [1]

График зависимости lnIB от qVBE/kT при VBC = 0, приведенный на рисунке 12, иллюстрирует два компонента тока IB: идеальная компонента с наклоном 1 и неидеальная с наклоном равным 1/nEL. Экстраполяция этих прямолинейных участков на ось у дает значения C2IS(0) и IS(0)/bFM(0).

Подобный график lnIB как функции от VBC для инверсного режима работы дает значения для параметров модели C4 и nCL. Типичное значение для C2 (и C4) составляет 103, а типовое значение для nEL (и nCL) — 2.

Из характеристики lnIC от VBE в двух экстремумах – высокого и низкого уровня инжекции – можно экспериментально определить параметр IKF.

Асимптота низкого тока дается следующим уравнением (для qe»qc»0):

Определение параметров модели биполярного транзистора в программе OrCAD 9.2(39)

Определение параметров модели биполярного транзистора в программе OrCAD 9.2

Рисунок 12 – График зависимости lnIC и lnIB от qVBE/kT при VBC = 0

Асимптота больших токов дается следующим соотношением

Определение параметров модели биполярного транзистора в программе OrCAD 9.2(40)

Пересечение двух асимптот определяет ток излома IKF и соответствующее ему напряжение излома VKF.

Из соотношения (40) следует, что при высоком уровне инжекции

Определение параметров модели биполярного транзистора в программе OrCAD 9.2,(41)

в то время как из формулы (39) следует, что при низком уровне инжекции

Определение параметров модели биполярного транзистора в программе OrCAD 9.2(42)

Из решений уравнений (41) и (42) получается

Определение параметров модели биполярного транзистора в программе OrCAD 9.2(43)

Аналогично можно получить IKR, если построить график lnIE от VBC.

Дополнительный параметр модели Г-П может быть получен из поведения асимптоты в результате увеличения тока короткого замыкания IL (см. рисунок 6). Усиление по току постоянно при значении FМ для IC > IL; уменьшается с наклоном 1-nEL при IC < IL; и уменьшается с наклоном минус единица для токов IC > IKF. IL дается приближенным соотношением:

Определение параметров модели биполярного транзистора в программе OrCAD 9.2(44)

3. Динамическая модель БТ в PSpice

3.1 Уравнения, описывающие электрические характеристики БТ в динамическом режиме

Рассмотрим эффекты накопления заряда в устройстве на примере модели Э-М. Накопление заряда в БТ моделируется включением трех типов конденсаторов: двух нелинейных конденсаторов, учитывающих барьерные емкости p-n-переходов, двух нелинейных конденсаторов, учитывающих диффузионные емкости переходов, и постоянного конденсатора перехода подложки [1].

Заряд, связанный с подвижными носителями в БТ, моделируется диффузионными емкостями. Этот заряд разделен на две составляющие: один связан с опорным источником коллекторного тока ICC, и другой с опорным источником тока эмиттера IEC. Каждый компонент отображается конденсатором.

Чтобы вычислить диффузионную емкость, связанную с ICC, необходимо рассмотреть общее число подвижных зарядов, связанных с этим током. Поэтому примем, что переход Б-Э прямо смещен и VBC=0.

Для упрощенного одномерного случая постоянно легированной базы, незначительной рекомбинации в базе, и низкого уровня инжекции в БТ (см. рисунок 13), сумма подвижных зарядов QDE, связанная с ICC, может быть записана как сумма отдельных неосновных зарядов:

Определение параметров модели биполярного транзистора в программе OrCAD 9.2,(45)

где QE – заряд неосновных носителей, запасенный в эмиттерной области, QJE – заряд неосновных носителей в обедненной области перехода Э-Б, связанный с ICC (обычно принимают равным нулю), QBF – заряд неосновных носителей, накопленный в нейтральной области базы, QJC- заряд неосновных подвижных носителей в обедненной области перехода К-Б, связанный с ICC.

Определение параметров модели биполярного транзистора в программе OrCAD 9.2

Рисунок 13 – Поперечный разрез n+-p-n- -транзистора, показывающий размещение компонент заряда [1]

Чтобы определить диффузионную емкость, необходимо рассмотреть только одну составляющую. Из уравнения (45) полный заряд подвижных носителей, связанный с ICC может также быть выражен как [1]

Определение параметров модели биполярного транзистора в программе OrCAD 9.2,(46)

где tE – время задержки эмиттера; tEB — время пролета через ООЗ перехода Э-Б; tBF — время пролета базы; tCB — время пролета ООЗ перехода Б-К; и tF — общее прямое время пролета (принятое здесь постоянным), которое представляет среднее время для неосновных носителей, необходимое для того чтобы диффундировать через нейтральную область базы из эмиттера к коллектору. tЕB стремится к нулю.

Подобный анализ общего заряда подвижных носителей, связанного с IEC приводит к

Определение параметров модели биполярного транзистора в программе OrCAD 9.2(47)

где QC – заряд неосновных подвижных носителей, накопленный в нейтральной области коллектора; QJC – заряд неосновных носителей в ООЗ перехода К-Б, связанный с IEC; QBR – заряд неосновных носителей, накопленный в нейтральной области базы; QJE — заряд неосновных носителей в ООЗ Э-Б, связанный с IEC. Если заряд QJC принять равным 0, тогда из уравнения (47) следует

Определение параметров модели биполярного транзистора в программе OrCAD 9.2,(48)

где tC – время задержки коллектора, tBR — обратное время пролета Б, и tR — полное обратное время пролета (принят постоянным). tСB стремится к нулю.

Два заряда QDE и QDC моделируются двумя нелинейными конденсаторами

Определение параметров модели биполярного транзистора в программе OrCAD 9.2 (49)

Определение параметров модели биполярного транзистора в программе OrCAD 9.2

как показано на рисунке 14.

Определение параметров модели биполярного транзистора в программе OrCAD 9.2

Рисунок 14 – Модель Эберса-Молла для большого сигнала

С ростом приращений на переходах неподвижные заряды QJE и QJC, накопленные в обедненных областях БТ, могут быть смоделированы двумя конденсаторами – называемыми барьерными емкостями. Эти емкости, обозначенные CJE для перехода Б-Э и CJC для коллекторного перехода, включены в модель, как это показано на рисунке 14. Каждая емкость перехода — нелинейная функция от напряжения на выводах перехода, с которым соединена.

В [1] показано, что обе эти зависимости имеют следующий вид:

Определение параметров модели биполярного транзистора в программе OrCAD 9.2(50)

где CJ(0) – барьерная емкость при нулевом смещении, V – приложенное напряжение, f — контактная разность потенциалов перехода, m – показатель плавности перехода.

Для эмиттерного перехода и коллекторного переходов коэффициенты плавности равны по умолчанию mE = mC = 0,33.

Чтобы получить неподвижные заряды QJE и QJC, необходимо проинтегрировать барьерные емкости по их напряжению, то есть

Определение параметров модели биполярного транзистора в программе OrCAD 9.2 (51)

Определение параметров модели биполярного транзистора в программе OrCAD 9.2

На рисунке 15 показаны три кривые зависимости барьерной емкости как функции напряжения [1].

Определение параметров модели биполярного транзистора в программе OrCAD 9.2

кривая (а) соответствует выражению (50)

кривая (b) показывает конечное изменение барьерной емкости

кривая (с) описывается соотношением (52)

Рисунок 15 – График изменения барьерной емкости с напряжением

Кривая (с) рисунка 15 представляет прямолинейное приближение, сделанное в соответствии с обычными компьютерными программами для V> f/2. Уравнение для этой прямой линии, полученной для соответствующего наклона в f/2, определяется как

Определение параметров модели биполярного транзистора в программе OrCAD 9.2 для V і f/2(52)

В этом приближении удается избежать бесконечной емкости. Но оно не столь точно как кривая Чавла-Гуммеля (b), однако, приемлемо потому, что под прямым смещением диффузионные емкости, доминируют и неотъемлемо включают эффект заряда подвижных носителей в обедненных областях [1].

В Spice используется прямолинейная аппроксимация для CJ подобная линии (с) рисунка 15. Уравнение (52) заменено следующим общим соотношением:

Определение параметров модели биполярного транзистора в программе OrCAD 9.2 для V і 0(53)

Помимо CJE и CJC, при проектировании интегральных схем должна быть принята во внимание еще одна емкость: емкость подложки CJS.

Хотя фактически это барьерная емкость в области с изменяющимся потенциалом эпитаксиальный слой – подложка, здесь она смоделирована как конденсатор с постоянным номиналом.

Это представление адекватно для большинства случаев, так как переход ЭС – подложка смещен в обратном направлении в целях изоляции.

Установив основные соотношения эффектов накопления заряда, покажем, как реализована модель Э-М для большого сигнала в Spice. Компоненты накопленных зарядов QBE = QDE + QJE и QBC = QDC + QJC моделируются конденсаторами CBE и CBC, включенными в эквивалентную схему модели так, как показано на рисунке 16.

Определение параметров модели биполярного транзистора в программе OrCAD 9.2

Рисунок 16 – Модель большого сигнала Эберса-Молла в Spice2

Компоненты заряда накопления представлены в PSpice следующими зависимыми от напряжения уравнениями емкости [1]:

Определение параметров модели биполярного транзистора в программе OrCAD 9.2,(54)

Определение параметров модели биполярного транзистора в программе OrCAD 9.2,(55)

Определение параметров модели биполярного транзистора в программе OrCAD 9.2,(56)

где для эмиттерного перехода

Определение параметров модели биполярного транзистора в программе OrCAD 9.2,(57)

для коллекторного перехода

Определение параметров модели биполярного транзистора в программе OrCAD 9.2,(58)

где FC – коэффициент нелинейности барьерных емкостей прямосмещенных переходов, принимающий значения от 0 до 1. Коэффициенты плавности переходов хотя и включены в соотношения (54) – (58), фактически не учитываются в модели Э-М

В PSpice схема модели большого сигнала Г-П идентична схеме, приведенной на рисунке 16. Зависимые от напряжения емкости, определены соотношениями (54) — (58), причем здесь учитываются коэффициенты плавности mE, mC и mS (обычно, они изменяются между 0,33 и 0,5), а IEC и ICC рассматриваются как функции ISS и qB. Кроме того, модель большого сигнала Г-П, учитывает три дополнительных эффекта: распределенная емкость перехода Б-К, модуляция времени переноса заряда tF, и распределенные явления в области базы (стадия избытка).

3.2 Параметры модели БТ в динамическом режиме

Для описания модели реального БТ, работающего на большом сигнале, необходимо задать следующие параметры модели [5]:

CJEЕмкость эмиттерного перехода при нулевом смещении (CJE);

CJCЕмкость коллекторного перехода при нулевом смещении (CJC);

CJSЕмкость перехода коллектор — подложка при нулевом смещении (CJS);

VJEКонтактная разность потенциалов перехода Б-Э (fE);

VJCКонтактная разность потенциалов перехода Б-К (fC);

VJSКонтактная разность потенциалов перехода коллектор — подложка (fS);

TFВремя переноса заряда через базу в нормальном режиме (tF);

TRВремя переноса заряда через базу в инверсном режиме (tR);

FCКоэффициент нелинейности барьерных емкостей прямосмещенных переходов (FC);

MJEКоэффициент плавности эмиттерного перехода (mE);

MJCКоэффициент плавности коллекторного перехода (mC);

MJSКоэффициент плавности перехода коллектор – подложка (mS);

ITFТок, характеризующий зависимость TF от тока коллектора при больших токах (ItF);

PTFДополнительный фазовый сдвиг на граничной частоте БТ fТ=1/(2pTF) (PtF);

VTFНапряжение, характеризующее зависимость TF от смещения база-коллектор (VtF);

XCJCКоэффициент расщепления емкости база-коллектор CJC (XCJC);

XCJC2Коэффициент расщепления емкости база-коллектор CJC (XCJC2);

XTFКоэффициент, определяющий зависимость TF от смещения база-коллектор (XtF)

Обозначения, используемые в тексте, обозначаются в круглых скобках.

Коэффициенты плавности перехода в модели Эберса-Молла устанавливаются по умолчанию равными 0,33.

FC – принимает значения от 0 до 1 и используется для вычисления напряжения (FC ґ fE и FC ґ fC) в области прямого смещения, вне которой, емкость смоделирована линейной экстраполяцией. Это сделано, для того чтобы предотвратить бесконечные емкости при V = fЕ и при V = fС, и следовательно, гарантировать непрерывную функцию для емкостей и производных. По умолчанию FC установлена в PSpice равной 0,5.

Емкость перехода К-Б разделена на две составляющие: одна из них относится к активной части коллекторного перехода (емкость XCJCCJC включена между внутренним выводом базы и коллектором), другая к пассивной части коллектора (CJC(1 — XCJC) — емкость от внешней базы до коллектора). В качестве параметра в модели задается величина XCJC, которая равна отношению барьерной емкости активной части перехода К-Б к полной барьерной емкости. XCJC изменяется между 0 и 1, а по умолчанию задается равным 1, то есть емкость пассивной части вообще не учитывается. При задании параметра XCJC необходимо учитывать, что он определяется не только геометрическими размерами активной и пассивной частей перехода, но и различием удельных барьерных емкостей донной и боковой частей перехода [2].Этот параметр обычно важен только на СВЧ.

Компоненты накопленного заряда представлены в PSpice следующими уравнениями емкости зависимыми от напряжения:

Определение параметров модели биполярного транзистора в программе OrCAD 9.2,(59)

где F1, F2, и F3 определяются выражением (58).

На рисунке 17 изображена полная модель БТ на большом сигнале с дополнением эффекта распределенной емкости перехода Б-К.

Определение параметров модели биполярного транзистора в программе OrCAD 9.2

Рисунок 17 – Модель большого сигнала Г-П в PSpice [1]

Диффузионная емкость пропорциональна среднему времени пролета tF носителей заряда через базу в прямом направлении и дифференциальной проводимости Определение параметров модели биполярного транзистора в программе OrCAD 9.2.

Параметр tF учитывает зависимость времени пролета от уровня инжекции и от напряжений на переходах, то есть учитываются эффекты модуляции ширины базы. В модели принята следующая аппроксимация режимных зависимостей tF [2]:

Определение параметров модели биполярного транзистора в программе OrCAD 9.2,(60)

где x = Определение параметров модели биполярного транзистора в программе OrCAD 9.2.

В этом выражении сомножитель 3×2-2×3 при ITF>0 отражает рост tF при повышении уровня инжекции, что характерно для эффектов Кирка. Впрочем, по умолчанию ITF = 0 и, следовательно, этот эффект не описывается. Экспоненциальный сомножитель описывает спад tF с ростом запирающего напряжения на коллекторном переходе, что связано с эффектом Эрли. Но по умолчанию VTF = Ґ, и этот эффект не учитывается. Кроме того, XTF = 0, и если не задать XTF > 0, то никакие режимные зависимости tF не учитываются. В этом случае tF = TF, где TF – параметр модели [2].

Таким образом, прямой и обратный переносимый заряд можно смоделировать заданием параметров tF, XtF, VtF , ItF и tR.

3.3 Методы экстракции динамических параметров модели БТ из результатов измерения динамических характеристик и параметров

Характер изменения tF от IC показан на рисунке 18. Изменение tF при больших токах К обычно определяется эмпирическим уравнением, полученным из произведения полосы усиления fT и тока IC, при различных напряжениях К-Э VCE.

Определение параметров модели биполярного транзистора в программе OrCAD 9.2

Рисунок 18 – График зависимость tF от lnIC

В области средних токов, fT находиться по его пиковому значению и почти постоянно; при этом время переноса заряда — время, необходимое н.з. для того, чтобы пересечь область базы и ООЗ коллекторного перехода. Диффузионная емкость перехода Э-Б увеличивается с током, уменьшая рост дифференциальной проводимости, имеющий результатом определенный предел для fT. Таким образом, идеальный максимум tF определяется из выражения [1]:

Определение параметров модели биполярного транзистора в программе OrCAD 9.2(61)

На больших токах, fT и к тому же tF становятся функцией IC и VCE и перестают быть постоянными (см. рисунок 18). Физические эффекты типа эффекта Кирка увеличивают время переноса и уменьшают fT. Эти эффекты смоделированы следующей эмпирической функцией [1]:

Определение параметров модели биполярного транзистора в программе OrCAD 9.2(62)

tF умножают на ATF в уравнениях заряда. Постоянная 1,44 просто дает интерпретацию VtF как значение VBC, где экспонента равняется 1/2. XtF управляет полным спадом из-за fT ; VtF преобладает над изменением по fT относительно VCE; ItF доминирует над изменением по fT относительно тока.

Как видно из рисунка 18, ItF может быть получен путем экстраполяции прямой до пересечения с осью lnIC.

Можно показать [1], что

Определение параметров модели биполярного транзистора в программе OrCAD 9.2(63)

В области слабых токов или высоких VCE (АТF = 1), выражение (63) сокращается до

Определение параметров модели биполярного транзистора в программе OrCAD 9.2(64)

При больших IC, таких, что ICC/(ICC + ItF) » 1 и средних VCE , формула (63) сократиться до

Определение параметров модели биполярного транзистора в программе OrCAD 9.2(65)

Таким образом, асимптота сильных токов для данных VBC определена параметрами XtF и VtF. Аналогично, асимптотическая зависимость выражения (63) в экстремумах от VBC будет

Определение параметров модели биполярного транзистора в программе OrCAD 9.2, для IC®Ґ, VBC®0(66)

когда ATF » 1+XtF , при IC ® Ґ, VBC ® 0(67)

Таким образом, максимально возможный спад в fT управляется параметром XtF. В PSpice, этот эффект выражен следующим выражением для заряда и эквивалентной емкости:

Определение параметров модели биполярного транзистора в программе OrCAD 9.2, (68)

Определение параметров модели биполярного транзистора в программе OrCAD 9.2,

где tFF — модулированное время переноса заряда через базу, данное выражением:

Определение параметров модели биполярного транзистора в программе OrCAD 9.2,(69)

и tF — идеальное время переноса заряда в активном режиме. tF экстраполируется на ось y зависимости tFF от lnIC.

4. Зависимость параметров модели БТ от температуры и площади

Температурные зависимости параметров элементов эквивалентной схемы БТ устанавливается с помощью следующих выражений [1].

Здесь могут устанавливаться несколько температурных уравнений для РSpice параметров модели БТ, которые можно выбрать, установив параметры TLEV и TLEVC в опции .MODEL. В последующем, мы будем рассматривать только уравнения, выбранные с TLEV.

Температурная зависимость ширины ЗЗ Еg (ЕG) следует из выражения

Определение параметров модели биполярного транзистора в программе OrCAD 9.2

Температурная зависимость bF (BF) определяются уравнением

Определение параметров модели биполярного транзистора в программе OrCAD 9.2

Температурная зависимость IS (IS) моделируется формулой

Определение параметров модели биполярного транзистора в программе OrCAD 9.2

IBЕ (IBE) и IBC (IBC) определены

Определение параметров модели биполярного транзистора в программе OrCAD 9.2

Температурная зависимость ISSUB (ISS) определена как

Определение параметров модели биполярного транзистора в программе OrCAD 9.2

Зависимости параметров IKF (IKF), IKR (IKR) и IrB (IRB) от температуры представлены следующим образом:

Определение параметров модели биполярного транзистора в программе OrCAD 9.2

где ТIKF1, ТIKR1, TIRB1 и TIKF2, TIKR2, TIRB2 температурные коэффициенты первого и второго порядка для соответствующих параметров, соответственно.

Следующие параметры определены для случая, когда соответствующие температурные коэффициенты определяются независимо от значения TLEV

Определение параметров модели биполярного транзистора в программе OrCAD 9.2

Наконец, сопротивления, как функция температуры независимо от значения TLEV, определены следующим образом []:

Определение параметров модели биполярного транзистора в программе OrCAD 9.2

В вышеупомянутых уравнениях, коэффициенты, заканчивающиеся на 1 — температурные коэффициенты первого порядка, заканчивающиеся на 2 – температурные коэффициенты второго порядка для соответствующего параметра.

Скалярный коэффициент AREA позволяет учесть параллельное соединение однотипных транзисторов, для чего в приведенной выше модели БТ изменяются следующие параметры [5]. На параметр AREA необходимо умножить все токи, емкости и заряды, а все сопротивления поделить на AREA. AREAВ и AREAC масштабный размер области базы и области коллектора. AREAВ или AREAC используются для вычисления, и выбирается в зависимости от вертикальной или горизонтальной геометрии (задание параметра модели SUBS). Для вертикальной геометрии AREAВ – масштабный коэффициент (коэффициент пересчета) для IBC, ISC и CJC. Для горизонтальной геометрии масштабный коэффициент AREAC.

Значение AREA указывается в задании на моделирование при включении транзистора в схему, по умолчанию AREA = 1.

Заключение

В результате проведенной работы изучена PSpice модель БТ и параметры для ее описания. В данном проекте были получены основные соотношения для расчета некоторых параметров модели транзистора, зависимости этих параметров от температуры и конструкции, рассмотрены методы экстракции параметров модели из экспериментальных характеристик.

Анализ PSpice модели БТ показал, что наряду с достоинствами этой модели есть и существенные недостатки. В целом модель биполярного транзистора в PSpice может с высокой точностью и в широком диапазоне напряжений, токов и частот описывать характеристики реальных приборов. Но для этого параметры модели должны быть тщательно идентифицированы по достоверным экспериментальным данным. Для идентификации может использоваться входящая в OrCAD 9.2 программа Model Editor. А получение достоверных исходных данных, особенно на высоких частотах, требует применения очень точной измерительной аппаратуры. Поэтому рядовой пользователь обычно не может квалифицированно идентифицировать параметры модели. А использование значений параметров по умолчанию, как было показано выше, не может обеспечить приемлемой точности расчетов.

Автоматическое проектирование ИС распространяется все шире и становится практически единственным инструментом в этой области. Поэтому знание основ модели необходимо для проектировщиков любого уровня.

Список использованных источников

1 Massobrio G., Antognetti P. Semiconductor Device Modeling with SPICE. Second Edition. McGraw-Hill, Inc. 1988. – 479 p.

2 Архангельский А.Я. PSpice и Design Center. В 2-х ч. Часть 1. Схемотехническое моделирование. Модели элементов. Макромоделирование. Учебное пособие. — М.: МИФИ, 1996. — 236 с.

3 Маллер Р., Кейминс Т. Элементы интегральных схем: Пер. с англ. – М.: Мир, 1989. – 630 с., ил.

4 Носов Ю.Р. и др. Математические модели элементов интегральной электроники. — М.: Сов. Радио. 1976. – 304 с.

5 Разевиг В.Д. Система сквозного проектирования электронных устройств Design Lab 8.0. – М.: Солон 1999. – 698 с.

Приложение А

Таблица А — Параметры модели биполярного транзистора

Обозначение

параметра

Параметр

Разме-рность

Значение по умолчанию
AF

Показатель степени, определяющий зависимость спектральной плотности фликкер-шума от тока через переход

1
BF

Максимальный коэффициент передачи тока в нормальном режиме в схеме с ОЭ (без учета токов утечки)

100
BR

Максимальный коэффициент передачи тока в инверсном режиме в схеме с ОЭ

1
CJC

Емкость коллекторного перехода при нулевом смещении

Ф

0
CJE

Емкость эмиттерного перехода при нулевом смещении

пФ

0
CJS (CCS)

Емкость коллектор-подложка при нулевом смещении

Ф

0
EG

Ширина запрещенной зоны

эВ

1,11
FC

Коэффициент нелинейности барьерных емкостей прямосмещенных переходов

0,5
GAMMA

Коэффициент легирования эпитаксиальной области

10-11
IKF (IK)*

Ток начала спада зависимости BF от тока коллектора в нормальном режиме

А

∞
IKR*

Ток начала спада зависимости BR от тока эмиттера в инверсном режиме

А

∞
IRB*

Ток базы, при котором сопротивление базы уменьшается на 50% полного перепада между RB и RBM

А

∞
IS

Ток насыщения при температуре 27°С

А

10-16
ISC (C4)*

Ток насыщения утечки перехода база-коллектор

А

0
ISE (C2)*

Ток насыщения утечки перехода база-эмиттер

А

0
ISS

Обратный ток p-n-перехода подложки

А

0
ITF

Ток, характеризующий зависимость TF от тока коллектора при больших токах

А

0
KF

Коэффициент, определяющий спектральную плотность фликкер-шума

0
MJC (МС)

Коэффициент, учитывающий плавность коллекторного перехода

0,33
MJE (ME)

Коэффициент, учитывающий плавность эмиттерного перехода

0,33
MJS (MS)

Коэффициент, учитывающий плавность перехода коллектор-подложка

0
NC*

Коэффициент неидеальности коллекторного перехода

1,5
NE*

Коэффициент неидеальности перехода база-эмиттер

1,5
NF

Коэффициент не идеальности в нормальном режиме

1
NK

Коэффициент, определяющий множитель Qb

0,5
NR

Коэффициент неидеальности в инверсном режиме

1
NS

Коэффициент неидеальности перехода подложки

1
PTF

Дополнительный фазовый сдвиг на граничной частоте транзистора fГР=1/(2Πtf)

градус

0
QCO

Множитель, определяющий заряд в эпитаксиальной области

Кл

0
RB

Объемное сопротивление базы (максимальное) при нулевом смещении перехода база-эмиттер

Ом

0
RBM*

Минимальное сопротивление базы при больших токах

Ом

RB
RC

Объемное сопротивление коллектора

Ом

0
RCO

Сопротивление эпитаксиальной области

Ом

0
RE

Объемное сопротивление эмиттера

Ом

0
TF

Время переноса заряда через базу в нормальном режиме

с

0
TR

Время переноса заряда через базу в инверсном режиме

с

0
TRB1

Линейный температурный коэффициент RB

0C-1

0
TRB2

Квадратичный температурный коэффициент RB

0C-2

0
TRC1

Линейный температурный коэффициент RC

0C-1

0
TRC2

Квадратичный температурный коэффициент RC

0C-2

0
TRE1

Линейный температурный коэффициент RE

0C-1

0
TRE2

Квадратичный температурный коэффициент RE

0C-2

0
TRM1

Линейный температурный коэффициент RBM

0C-1

0
TRM2

Квадратичный температурный коэффициент RBM

0C-2

0
T_ABS

Абсолютная температура

0C

T_MEASURED

Температура измерений

0C

T_REL_GLOBAL

Относительная температура

0C

T_REL_LOCAL

Разность между температурой транзистора и модели-прототипа

0C

VAF (VA)*

Напряжение Эрли в нормальном режиме

В

∞
VAR (VB)*

Напряжение Эрли в инверсном режиме

В

∞
VJC (PC)

Контактная разность потенциалов перехода база-коллектор

В

0,75
VJE (PE)

Контактная разность потенциалов перехода база-эмиттер

В

0,75
VJS (PS)

Контактная разность потенциалов перехода коллектор-подложка

В

0,75
VO

Напряжение, определяющее перегиб зависимости тока эпитаксиальной области

В

10
VTF

Напряжение, характеризующее зависимость TF от смещения база-коллектор

В

∞
XCJC

Коэффициент расщепления емкости база-коллектор CJC

1
XCJC2

Коэффициент расщепления емкости база-коллектор CJC

1
ХТВ

Температурный коэффициент BF и BR

0
XTF

Коэффициент, определяющий зависимость TF от смещения база-коллектор

0
ХТI (РТ)

Температурный коэффициент IS

3
* Только для модели Гуммеля-Пуна

Реферат: Романс

Романс

Н. Комовская.

Романс — употребляется в двух значениях. 1. В применении к испанской литературе Р. — от старокастильского прилагательного «romance» — «романский, простонародный» — обозначает народные поэмы лирико-эпического характера, исполняемые самостоятельно или под аккомпанемент струнного инструмента. Р. распеваются не только на народных празднествах, но и в рабочей обстановке (во время сбора урожая и т. д.).

Метрически Р. представляют собою цепь чередующихся двустиший из 8—7-сложных (усеченных) стихов, объединенных так наз. моноримическим гласным ассонансом в четных строках (2, 4, 6 и т. д.). Обычно один и тот же ассонанс проходит через весь Р. Основная цезура падает после восьмого слога.

Эпоху возникновения испанского Р. определить трудно. Старейшие из известных нам поэм восходят к XV, редко к XIV вв. Этот наиболее старый их слой тесно связан с испанским героическим эпосом короля Родриго, Сида, Семи инфантов Лары, Фернан Гонсалеса, Альфонса VII и др. Романсы, по мнению крупнейших испанских ученых нашего времени (Рамон Менендес Пидаль), представляют не что иное как обломки этого эпоса, удержавшиеся в народной памяти. Оторвавшись от той или иной эпической поэмы, Р. начинал жить самостоятельной жизнью. Обычно в Р. усиливалась в результате всего этого лирическая часть и вся поэма приобретала лирико-эпический характер.

Этот старейший слой испанских Р. может быть поделен на отдельные циклы: о Карле Великом и Ронсевальской битве, о Бернардо дель-Карпио, о семи инфантах Лары о графе Фернан Гонсалесе, о Сиде и нек. др.

Второй, более поздний слой Р. связан уже не с героическим эпосом, а с политическими событиями дня. Сюда относятся Р., возникшие на почве борьбы с маврами и гражданской междоусобицы. Таковы Р. пограничные («fronterizos») и мавританские («moriscos»).

Особую группу составляли Р., связанные с разнообразными памятниками средневековой литературы (романы Круглого Стола, Троянская война, книга об Александре Великом), и Р. бытовые, поглотившие в переработанном виде старые лирические песни.

Время наивысшего расцвета Р. — XVI—XVII вв. К этой эпохе относится и возникновение так наз. «искусственного романса», над которым работали такие крупные мастера слова, как Лопе де Вега и Гонгора. В связи с этим возникают особые жанры Р. — «пастушеский» и «любовный» (гл. обр. мавританский). Романс проникает в городскую и придворную среду еще до второй половины XVI в. Приблизительно к этому времени испанские историографы и хроникеры начинают вводить его в историческое повествование. Собрания Р. («романсеро») открываются «Кансионеро де романсес» (1548), за которым следуют «Сильва де романсес» (1550), «Флор де романсес» и наконец «Романсеро Хенераль» (1600—1605).

В 1579 севильский поэт Хуан де ля Куэва (Juan de la Cueva) впервые использовал Р. для сцены, и с этого времени Р. приобретает здесь прочное положение, особенно в пьесах Лопе де Веги, Тирсо де Молины и др. Некоторые из пьес XVII в. («Юность Сида» (Las mocedades del Cid) Гильена де Кастро (Guillen de Castro, 1636)) сюжетно целиком построены на Р.

Несомненно сильным было воздействие Р. и на испанскую художественную прозу. «Гражданские войны в Гренаде» Переса де Ита (G. Pérez de Hita)) в значительной своей части представляют своеобразную антологию «пограничных» или «мавританских» Р. Некоторые ученые считают даже, что величайшее произведение испанской литературы «Дон Кихот» Сервантеса обязано своим пародийным замыслом двум Р. Из Р. заимствованы также и отдельные его эпизоды (Карденьо в Сиерра-Морена и пещера Монтесиноса и др.).

Во второй половине XVII в. начался период быстрого упадка Р. в связи с проникновением в Испанию французского влияния. Тем не менее Романс продолжал жить в народной среде, получив в эту эпоху очень большое распространение за пределами Испании. Вторичная эпоха расцвета испанского романса уже в XIX в. вызвала интерес к нему европейских романтиков (Соути, Вальтер Скотта, Байрона — в Англии, Гёте, Гримма, Шлегеля — в Германии, Виктора Гюго во Франции). В испанской образованной среде в связи с этим снова начинает чувствоваться интерес к Р., не прекращающийся и до нашего времени.

Революционный романс

В связи с ростом революционного движения в Испании в 20-х гг. XX в., особенно усилившегося после свержения монархии (1931), романсовая форма стала использоваться отдельными революционными поэтами в целях классовой борьбы. К Р. как наиболее популярной народной форме прибегают сейчас представители обеих поэтических революционных школ — валенсийской (Пла-и-Бельтран) и мадридской (Рафаэль Альберти и поэты его группы). Из «революционных романсов» особенно известны «Крестьяне из Эстремадуры» (сб. стих. Рафаэль Альберти) и Р. о сожжении карательным отрядом крестьян в Касас Вьехас (Пла-и-Бельтрана). Использование испанскими революцтонными поэтами Р. в целях классовой борьбы показывает, каким подлинно народным и живым является этот жанр, сочетающий в лучших своих как старинных, так и новых образцах элементы большой художественной простоты, драматизма и подлинного народного поэтического чувства.

Издания Р.: кроме капитальных, но в значительной мере устаревших изданий A. Duran’а (Colección de romances castellanos anteriores il siglo VIII, 5 vv., Madrid 1828—1832, 2-е увелич. изд. vv. 1849—1851) и Ф. И. Вольфа (Primavera y flor de romances, Berlin, 1856), а также школьного издания Мериме имеется издание Р. Менендеса Пидаля Flor nueva de romances viejos, Madrid, 1928, с обстоятельной статьей этого выдающегося ученого о происхождении испанского Р. На русском языке имеется перевод разрозненных романсов К. Д. Бальмонта (собраны в книге Бальмонта, Испанские народные песни, М., 1911). В готовящемся изд. «Academia» перев. «Гражданских войн в Гренаде» Переса де Ита имеется ряд «пограничных» и «мавританских» Р. в перев. А. Сиповича. Там же сведения об испанском романсе в сводной статье Е. Сергиевского (изд. выйдет в 1937). Menendez Pidal R., El romancero español, N. Y., 1909

Романс как жанр выходит далеко за пределы испанской литературы. В XVII в. развитием прециозной поэзии  возникает салонный сентиментально-галантный Р. Употребление термина все более расширяется, характерные для жанра сюжетные признаки становятся все более расплывчатыми, сохраняя лишь общие черты повышенной эмоциональности и отчасти экзотичности изображаемого. В итоге развития термин «Р.» начинает обозначать сольную художественную лирическую песню с музыкальным сопровождением.

В России название «Р.» встречается впервые лишь в начале XIX в.; до этого времени близкие к Р. формы существовали под различными названиями: «Российские песни» (впервые это название появилось в 1774), «Куранты» (1733) и так. наз. «народные» песни. В основу их были положены стихотворения Ломоносова, Державина, Сумарокова и пр. поэтов. Религиозно-сентиментальный характер кантов  и псальм  имел сильное влияние на песни-Р., сохранившие поэтому вплоть до половины XIX в. свою слезливую, нарочитую сентиментальность (отчасти и под влиянием сентиментальности западной музыки). Этим было положено основание «жестокому» мещанскому Р., имевшему широкую популярность среди городского населения  «Песня», «Песенники»).

Являясь в своей художественной обработке псевдонародной песнью, «жестокий» Р. в крестьянской и городской мещанской среде возвращался к своему первоначальному виду, бытуя как песня с «жалостным» содержанием. Основой «жестокого» Р. служили также тексты стихотворцев XVIII в. (Сумарокова, Тредьяковского, Дмитриева и др.), положенные на музыку, характер которой вполне подходил к содержанию песни, подчеркивая ее слащавость и сентиментальность («Стонет сизый голубочек», «Прежестокая судьбина» Козловского и др.).

В XX веке, до революции, эпоху, «жестокий» Р. уступил место в значительной степени так наз. «блатным» песням; последние широко бытуют в мещанской среде, а через нее проникают и в деревню, конкурируя с частушками, родственными им по тематике («страдания»).

В послереволюционный период «жестокий» Р. и «блатная» песня отчасти еще сохраняются в городской и деревенской среде в качестве своеобразного фольклора улицы («Мурка», песни беспризорников и др.). Нередко на тематику их оказывает влияние низкопробная эстрадная продукция («Гоп со смыком»,   «Черные глаза», «У самовара я и моя Маша»).

Как музыкальный жанр Р. не подлежит нашему рассмотрению. Следует лишь отменить, что в связи с развитием оригинального русского Р. в XIX в. наблюдаются различные взаимоотношения между музыкой Р. и его текстом. Большей частью музыка Р. пишется на слова лирических произведений русских и западных поэтов (Пушкина, Кольцова, Гейне, Гёте и др.). При этом текст либо остается без изменения, либо композитор подвергает его переработке (изменение Мусоргским текста «Полководца» Голенищева-Кутузова и др.). Наконец нередко композиторы писали сами музыку и текст Р. (баллады Бородина — «Море», «Морская царевна» и пр.; романсы Мусоргского — «Озорник», «Классик», «Семинарист» и т. д.).

Особый путь развития имеет революционная песня-Р. Декабристы, а впоследствии и народовольцы, прислушиваясь к бытовавшим в городской и крестьянской среде песням и Р., создавали свои («Ах, тошно мне» Рылеева и др.), выбирали те из них, которые по содержанию соответствовали проводимым ими идеям («Нас венчали не в церкви» Даргомыжского). Иногда они создавали новые песни на известные напевы, вкладывая в текст более острое социальное содержание (на мотив «То не ветер ветку клонит» написана рабочим песня «Не трава в степи колышется»). К 70-м гг. революционная песня уже утрачивает ложную «народность» и приобретает своеобразный стиль, иногда связанный с так наз. «тюремным фольклором» («Славное море, священный Байкал»). Эмоциональная насыщенность их и увязанность с музыкальным аккомпанементом были отличительными чертами этих Р., имевших громадную популярность.

В послеоктябрьскую эпоху Р. постепенно внедряется в быт не только разночинной интеллигенции, но и рабочего класса. Лицо Р., его содержание и насыщенность изменяются, становясь более соответствующими нашей эпохе.

Список литературы

Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://feb-web.ru

Статья: Арника горная

С.А. Курганская

Арника горная

Арника горная (Arnica montana) – многолетнее травянистое растение из семейства сложноцветных. Стебель арники (обычно он один, реже их бывает несколько) имеет высоту 30–50, а иногда и до 60 см. Стебель прямостоячий и опушен железистыми и простыми волосками. В основании он окружен прикорневой розеткой прижатых к земле продолговато-овальных листьев 15–17 см длиной и до 5 см шириной. На стебле также имеется 1–2, редко 3, пары более мелких (3–5 см длиной и 2–3 см шириной) супротивно расположенных сидячих листьев.

Корневище арники – ползучее, слаборазветвленное, расположено близко к поверхности почвы.

Стебель растения заканчивается одним большим (2–5, иногда до 7 см в диаметре) красивым соцветием-корзинкой оранжево-желтого или золотисто-желтого цвета. Наиболее яркие в соцветии 14–20 краевых язычковых цветков. Многочисленные (до 100 штук) трубчатые цветки, расположенные посередине, более бледные. Снаружи корзинка арники окружена двурядной оберткой из 22–26 удлиненных зеленовато-бурых листочков по 14–17 мм длиной. Помимо верхушечного соцветия в пазухах листьев на стебле нередко развиваются также корзинки поменьше.

Плоды арники – мелкие (2–2,5 мм длиной) темно-серые семянки с хохолком из волосков, чуть превышающим длину самой семянки.

Одни полагают, что название растения – «арника» – происходит от греческого слова, которое переводится как «баран», «ягненок». Другие – что слово «арника» возникло, как искаженное от «птармика» – чихотная трава (есть такое растение): запах сухих цветков арники вызывает чихание. Есть у арники и другие названия – баранник горный, баранья трава, баранка, пуповник.

Распространена арника горная в горах Средней и Юго-Восточной Европы. На востоке своего ареала растет в украинских Карпатах, реже встречается на равнине в Беларуси, Латвии и Литве, очень редко – в Украинском Полесье. Арнику можно встретить в сосновых и сосново-березовых лесах – на лесных полянах, опушках и просеках. В Карпатах она растет выше границы леса, на горных лугах, в разреженных зарослях кустарников, на слабозадерненных склонах. Предпочитает светлые и влажные места, но не заболоченные почвы.

Арника – старинное лекарственное средство, одно из популярнейших растений в гомеопатии. Как лекарственное растение, она была известна в Западной Европе еще в раннем Средневековье. Расцвет применения арники в медицине приходится на XVIII в., когда ее назначали внутрь и наружно при самых разных болезнях. В качестве лекарства арнику часто использовал великий Гёте. «Гёте изящнейшим образом описал это растение, превознося до небес его целительное действие», – пишет его секретарь И.П. Эккерман в своей книге «Разговоры с Гёте». Арника не раз спасала поэта. Упоминают арнику как лекарственное средство М.Сервантес в «Дон Кихоте» и А.Конан-Дойл в «Затерянном мире».

В настоящее время арника горная разрешена к применению в 27 странах мира, в том числе и в России. Широко применяется она в гомеопатии, но не только. Как лекарственное сырье используются соцветия арники, значительно реже – листья и корни. Соцветия содержат много биологически активных веществ, в том числе эфирное масло (около 0,1%), кумарины, флавоноиды, каротиноиды, дубильные вещества. Спиртовая настойка соцветий арники применяется наружно в виде компрессов, примочек и влажных повязок как очень эффективное, способствующее рассасыванию средство при ушибах, кровоподтеках, ранениях, ссадинах и любых других травматических повреждениях. Арника облегчает последствия даже очень старых травм.

Внутрь настой соцветий арники изредко применяют как кровоостанавливающее средство. Но следует помнить, что арника, принятая внутрь в излишних количествах, может вызвать озноб, тошноту, рвоту, одышку, боли в животе и даже угнетение сердечной деятельности. У некоторых людей арника вызывает аллергическую реакцию.

Так как арника издавна заготовлялась в природе для получения лекарственного сырья, природные запасы ее сильно истощились. Численность популяций арники сокращается также из-за нарушения местообитаний при выпасе скота и в результате деятельности человека. Арника горная давно уже стала редким растением и была занесена в Красную книгу СССР. Охраняется она в Литве и в Беларуси. Были попытки создать производственную культуру арники горной, но успехом они не увенчались. Садоводы- любители с успехом выращивают арнику горную, но для нужд медицинской промышленности у нас культивируют виды арники из Северной Америки – арнику Шамиссо (Arnica chamissonis) и арнику облиственную (Arnica foliosa). У этих видов соцветия-корзинки также желтые, но более мелкие. Различия же в целебном действии арники горной и этих двух видов не- существенны.

Возможность вырастить на своем садовом участке арнику горную из Красной книги для многих, наверное, представит интерес. Для этого необходима достаточно богатая перегноем, в меру увлажненная и легкая по механическому составу почва. Сильного постоянного переувлажнения арника не выносит, но в засушливое лето необходим полив. Укрытия на зиму растения не требуют. Арника предпочитает светлые места, но может расти и в легкой полутени. Рекомендуется поверхностное рыхление почвы, хорошо ежегодно подсыпать сверху питательную землю.

Семена арники не нуждаются в стратификации. Лучше всего их сеять сразу после сбора, в середине лета, тогда всходы появятся в конце августа и успеют окрепнуть до зимы. Можно сеять семена арники и поздно осенью, под зиму, тогда всходы появятся рано весной. При весеннем посеве в открытый грунт всходы появляются через 20–25 дней, а при посеве в теплице – через 10–15 дней. Но поскольку семена не отличаются высокой всхожестью, посевы летом и осенью всегда предпочтительнее весенних.

Всходы арники мелкие, они не любят яркого солнечного света, и их надо обязательно притенять. К концу первого года жизни образуется розетка листьев 5–7 см высотой. Весной арника отрастает в по-следней декаде апреля – начале мая. Цветение наступает на второй или на третий год жизни. Цветет арника в конце июня – начале июля, продолжительность цветения – примерно три недели. Семена созревают в конце июля и быстро облетают. Если нужно собрать семена для посева, очень важно не пропустить момент сбора. Вегетативно размножают арнику делением корневищ, для чего обычно берут растения не моложе 4 лет. Выкопанные корневища надо делить так, чтобы в каждом отрезке была хорошо развитая почка. Если растения поделили рано весной, то к концу лета они могут зацвести.

Соцветия арники заготовляют в начале цветения, срезая их вместе с цветоносами не длиннее 3 см. Если собирать соцветия в конце цветения, то при сушке они распадаются. Сушат соцветия на чердаках или в помещениях с хорошей вентиляцией, разложив в один слой на бумаге. Можно сушить при искусственном подогреве при температуре 50–60 °С. Срок годности сырья – 2 года. Хранить собранные соцветия надо в сухом прохладном месте.

Для наружного применения 3 чайные ложки сухих цветочных корзинок настаивают 2 часа в двух стаканах кипятка (рецепт из книги В.П. Махлаюка «Лекарственные растения в народной медицине»).

Курсовая работа: Увеличение электрической прочности ускоряющего промежутка электронного источника при наличии пучка

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ТОМСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ

И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ (ТУСУР)

Кафедра физики

Увеличение электрической прочности ускоряющего промежутка электронного источника при наличии пучка

Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине

“Общая физика”

Студент

________

Руководитель проекта

доц. каф. физики

_______

АННОТАЦИЯ

В данном курсовом проекте приводится математическая модель, описывающая изменение параметров ускоряющего промежутка плазменного источника электронов в присутствии электронного пучка. Расчеты, проведенные с использованием данной модели, показали, что модель дает хорошее согласие с экспериментальными данными. Поставленная задача решалась при помощи ЭВМ, с использованием программы MathCAD

СОДЕРЖАНИЕ

1. Введение 4

2. Описание эксперимента и экспериментальной установки 6

Эффект возрастания электрической прочности ускоряющего

промежутка в присутствии электронного пучка 8

4. Постановка задачи 11

5. Математическая модель 12

6. Расчёт и обработка результатов 17

Выводы 21

Список литературы 22

Приложение 1. Программа MathCAD 23

1. ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время в различных технологических процессах, таких как модификация поверхностных свойств конструкционных материалов, получение защитных покрытий, зажигание пучково-плазменного разряда для плазмохимической технологии используется электронные пучки в форвакуумном диапазоне давлений 10–100 мТорр. Для получения электронного пучка с требуемыми параметрами необходим надёжный и эффективный источник электронов, который мог бы генерировать электронный пучок при давлениях до 100 мТорр. Эта проблема может быть решена при помощи плазменных электронных источников, основанных на использовании газового разряда с “холодными” электродами. Основное преимущество систем с плазменным эмиттером по сравнению с термокатодами – возможность получать электронные пучки с требуемыми параметрами при сравнительно высоких (форвакуумный диапазон) давлениях рабочего газа.

Использование пушек с термокатодом при высоких давлениях требует громоздких и дорогих систем дифференциальной откачки для разделения областей генерации и транспортировки электронного пучка. Источником электронов в пушке с плазменным катодом является плазма газового разряда. Зажечь газовый разряд при давлении газа около 100 мТорр не составляет технической проблемы. В то же время серьёзные сложности возникают на стадии извлечения электронов из плазмы и ускорения их до требуемых энергий. Основная трудность заключается в том, что приложение напряжения между ускоряющим электродом (экстрактором) и эмиссионным электродом – электродом, в котором сделаны эмиссионные отверстия (анодом), ведёт к зажиганию разряда между двумя этими электродами; а это, в свою очередь, ведет к срыву процесса генерации пучка. Возможный способ избежать появления этого “паразитного” разряда – исключить “длинные пути” между эмиссионным электродом и экстрактором, т.е. плоская геометрия ускоряющего промежутка используется с минимальным расстоянием эмиссионный электрод – экстрактор. Электрическая прочность ускоряющего промежутка в этом случае возрастёт согласно закону Пашена. В то же время, в литературе отсутствуют сведения о систематических исследованиях, посвящённых достижению предельной электрической прочности промежутка эмиссионный электрод – коллектор плазменной электронной пушки. Также, отсутствует информации об электронных пушках с плазменным катодом, которые могли бы генерировать постоянный электронный пучок с токами около 1А и энергией порядка нескольких кэВ на уровне давлений рабочего газа около 100 мТорр.

2. ОПИСАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТА И

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ УСТАНОВКИ

При выборе конструкции электронной пушки были учтены требования простоты и надёжности, а также, стабильной работы источника электронов при обеспечении требуемых значений тока и энергии электронного пучка, в форвакуумном диапазоне давлений рабочего газа. Анализ существующих типов плазменных электронных источников показал, что наиболее подходящий тип разряда – это разряд с полым катодом, который наиболее подходит для требуемого диапазона давлений газа.

Увеличение электрической прочности ускоряющего промежутка электронного источника при наличии пучкаВ настоящий момент разработаны три версии электронной пушки, каждая из которых является улучшенным типом предыдущей. Основные части электронной пушки следующие: полый катод – 1; плоский анод – 2 с эмиссионным отверстием – 3 диаметром 16 мм, перекрытым сеткой; экстрактор – 4. Анод и полый катод, длиной 100 и диаметром 50 мм, изготовлены из меди. Экстрактор сделан из нержавеющей стали.

Рисунок 2.1. Конструкция макета источника электронов на основе полого катода и плоского анода.

Первые версии электронной пушки имели воздушное охлаждение. Далее, из-за серьёзного увеличения разряда и тока пучка было использовано водяное охлаждение. Электрическое питание пушки обеспечивается двумя источниками: блоком питания разряда — 2А, 1 кВ – и 1А, 10 кВ – для питания ускоряющего промежутка. Диагностирующие устройства расположены в необходимых точках электрической схемы для измерения тока Id и напряжения Ud разряда, ускоряющего напряжения Ue, тока нагрузки высоковольтного источника – тока эмиссии Ie , тока изолированного коллектора электронов – тока электронного пучка Ib. Так как давление газа в анод–катодном промежутке, а также в области ускорения и транспортировки электронного пучка одинаково, газ заполняет весь объём рабочей камеры равномерно.

3. ЭФФЕКТ ВОЗРАСТАНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОЧНОСТИ УСКОРЯЮЩЕГО ПРОМЕЖУТКА В ПРИСУТСТВИИ ЭЛЕКТРОННОГО ПУЧКА

Основная идея используемая при создании данного форвакуумного плазменного источника электронов состоит в комбинации полого катода и плоского ускоряющего промежутка для генерации электронного пучка в форвакуумном диапазоне давлений. При разработке данной плазменной электронной пушки необходимо одновременно удовлетворить двум противоречивым требованиям. С одной стороны, достаточно высокая плотность тока может быть достигнута лишь в том случае, если реализованы условия для эффективной генерации плазмы, потому что полученная концентрация плазмы определяет плотность тока эмиссии. С другой стороны, электроны могут быть ускорены только при наличии достаточно высокой электрической прочности ускоряющего промежутка, что подразумевает относительно слабые ионизационные процессы.

Хорошо известен факт, что появление заряженных частиц между двумя электродами приводит к снижению электрической прочности промежутка с последующем пробоем. При исследовании процессов в ускоряющем промежутке, сопровождающих работу пушки, было замечено, что электрическая прочность промежутка анод–экстрактор оказывается выше в присутствии электронного пучка, чем в отсутствии пучка. Этот факт находится в противоречии с теорией высоковольтного пробоя. Чтобы проиллюстрировать этот интересный феномен была исследована зависимость максимального извлекающего напряжения от давления рабочего газа в присутствии электронного пучка в промежутке анод-экстрактор и в отсутствии пучка. Результаты приведены на рис. 3.1.

Увеличение электрической прочности ускоряющего промежутка электронного источника при наличии пучка

Рисунок 3.1. График экспериментально установленной зависимости максимального извлекающего напряжения – напряжения пробоя ускоряющего промежутка (Uпр) от давления рабочего газа (P) в трёх случаях: при отсутствии электронного пучка, при токе пучка 0.5А и при токе пучка 1А.

Ожидалось, что присутствие электронного пучка в ускоряющем промежутке должно было снизить порог зажигания разряда между анодом и экстрактором. Однако, здесь мы получили противоположный результат. Эффект увеличения электрической прочности ускоряющего промежутка в присутствии электронного пучка связан, по всей видимости, с локальным нагревом газа электронным пучком в ускоряющем промежутке. Локальный нагрев газа ведёт к снижению его концентрации при постоянном давлении. Так как рабочие параметры ускоряющего промежутка в эксперименте соответствуют значениям соответствующих параметров левой ветви кривой Пашена, то снижение концентрации газа и уменьшение расстояния между электродами должны привести к увеличению электрической прочности ускоряющего промежутка. Для описания экспериментально обнаруженного эффекта увеличения электрической прочности ускоряющего промежутка предлагается следующая математическая модель процессов, приводящих к нагреву газа электронным пучком в ускоряющем промежутке плазменного источника электронов.

4. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ

Исследовать механизм увеличения электрической прочности ускоряющего промежутка плазменного источника электронов с помощью предложенной математической модели.

Сравнить результаты, полученные с помощью данной модели, с экспериментальными и сделать вывод.

5. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ

Будем считать область в ускоряющем промежутке, где проходит электронный пучок, цилиндром с радиусом R. Предположим, что N – число электронов, проходящих через сечение пучка за единицу времени.

Увеличение электрической прочности ускоряющего промежутка электронного источника при наличии пучка

no – концентрация газа за

пределами цилиндра;

nb – концентрация газа в

цилиндре;

R – радиус эмиссионного

отверстия в аноде;

d – протяжённость промежутка

Рисунок 5.1. Ускоряющий промежуток

Тогда в слое dx на расстоянии x от границы плазмы рождается в единицу времени Увеличение электрической прочности ускоряющего промежутка электронного источника при наличии пучка ионов,

где N – поток электронов

Увеличение электрической прочности ускоряющего промежутка электронного источника при наличии пучка, где le – длина свободного пробега электрона в цилиндре

Потенциальная энергия этих ионов, образующихся в ускоряющем промежутке, в результате ионизации газа электронным пучком:

Увеличение электрической прочности ускоряющего промежутка электронного источника при наличии пучка,

где q – элементарный заряд

j(x) – потенциал вдоль оси x

Предположим, что электроны взаимодействуют с частицами газа посредством неупругих столкновений. В свою очередь, ионы, ускоренные в промежутке, отдают свою энергию нейтралам в упругих столкновениях.

Эта энергия зависит от параметра p (прицельный параметр). Интегрирование по всем возможным p даёт, что

Wp = <m>W

Найдём <m>.

Пусть равномерный поток частиц j, налетает на частицу радиусом d. В кольцо радиусом от r до r + dr попадает частиц

Увеличение электрической прочности ускоряющего промежутка электронного источника при наличии пучка

N = 2 p j dr

В случае нецентрированного удара частиц одинаковой массы они обмениваются нормальными составляющими скоростей.

Vn = V cos a ; p = d sin a = r

Увеличение электрической прочности ускоряющего промежутка электронного источника при наличии пучка

Таким образом параметру r соответствуют

Увеличение электрической прочности ускоряющего промежутка электронного источника при наличии пучка ; Увеличение электрической прочности ускоряющего промежутка электронного источника при наличии пучка

Тогда покоящаяся частица приобретёт

скоростьУвеличение электрической прочности ускоряющего промежутка электронного источника при наличии пучкаУвеличение электрической прочности ускоряющего промежутка электронного источника при наличии пучкаи соответствующую

кинетическую энергию Увеличение электрической прочности ускоряющего промежутка электронного источника при наличии пучка.

Таким образом, Увеличение электрической прочности ускоряющего промежутка электронного источника при наличии пучкаУвеличение электрической прочности ускоряющего промежутка электронного источника при наличии пучка; <m> = ?

Усредняем лишь по тем частицам, которые испытали столкновение. Таких частиц j p d 2 .

Увеличение электрической прочности ускоряющего промежутка электронного источника при наличии пучка

Положим, что сечение взаимодействия иона с нейтралом не зависит от энергии иона. Тогда ионы, проходящие в ускоряющем промежутке путь x, совершают Увеличение электрической прочности ускоряющего промежутка электронного источника при наличии пучка упругих соударений, отдавая нейтралам энергию

Увеличение электрической прочности ускоряющего промежутка электронного источника при наличии пучка,

где Увеличение электрической прочности ускоряющего промежутка электронного источника при наличии пучка – функция, учитывающая изменение энергии

иона при столкновении с нейтралами во время движения к

границе плазмы;

li – длина свободного пробега иона газа в цилиндре.

Тогда все ионы, рождающиеся в единицу времени в ускоряющем промежутке, отдают нейтралам энергию:

Увеличение электрической прочности ускоряющего промежутка электронного источника при наличии пучка

Будем считать электроды плоскими, в этом случае распределение потенциала вдоль оси x линейно:

Увеличение электрической прочности ускоряющего промежутка электронного источника при наличии пучка, где Ue – напряжение на ускоряющем промежутке

Поток электронов Увеличение электрической прочности ускоряющего промежутка электронного источника при наличии пучка, где Ib – ток электронного пучка;

q – элементарный заряд

С учётом вышесказанного получим:

Увеличение электрической прочности ускоряющего промежутка электронного источника при наличии пучка (5.1)

Чтобы найти концентрацию нейтралов и их температуру в пределах цилиндра радиуса R – nb , Tb – необходимо записать уравнения баланса частиц и энергий.

Поток частиц из цилиндра Фout:

Увеличение электрической прочности ускоряющего промежутка электронного источника при наличии пучка (5.2)

Поток частиц в цилиндр Фin:

Увеличение электрической прочности ускоряющего промежутка электронного источника при наличии пучка (5.3)

где Sс = 2pR2 + 2pRd – площадь поверхности цилиндра;

M – масса нейтрала; k – постоянная Больцмана;

nb и n0 – концентрация нейтралов в цилиндре и за его пределами;

Tb и T0 – температуры нейтралов в цилиндре и за его пределами.

Если Фin = Фout , то из формул (5.2–5.3) получим:

Увеличение электрической прочности ускоряющего промежутка электронного источника при наличии пучка (5.4)

Энергия, выносимая из цилиндра Wout:

Увеличение электрической прочности ускоряющего промежутка электронного источника при наличии пучка (5.5)

Энергия, вносимая в цилиндр Win:

Увеличение электрической прочности ускоряющего промежутка электронного источника при наличии пучка, (5.6)

где E находится по формуле (5.1)

Если Win = Wout , то, подставив в формулу (5.5) выражение (5.4), получим:

Увеличение электрической прочности ускоряющего промежутка электронного источника при наличии пучка, (5.7)

где Увеличение электрической прочности ускоряющего промежутка электронного источника при наличии пучка (5.8)

Так как Увеличение электрической прочности ускоряющего промежутка электронного источника при наличии пучка (P – давление газа за пределами цилиндра), то получим:

Увеличение электрической прочности ускоряющего промежутка электронного источника при наличии пучка, или

Увеличение электрической прочности ускоряющего промежутка электронного источника при наличии пучка если P выражено в Торр. (5.9)

Таким образом, при увеличении энергии ионов имеет место снижение концентрации нейтралов. В свою очередь, энергия ионов увеличивается за счёт роста тока пучка. Результаты модели в полной мере соответствуют зависимостям, полученным экспериментальным путем. Локальный нагрев газа электронным пучком ведёт к увеличению электрической прочности ускоряющего промежутка плазменного источника электронов в присутствии пучка в ускоряющем промежутке, в форвакуумном диапазоне давлений.

6. РАСЧЁТ И ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

Исходные данные

P = 60 ё 160 мТорр (давление газа вне пучка)

T0 = 300 K (температура газа вне пучка)

Ib = 0.1 ё 1 A (ток электронного пучка)

R = 6 мм = 0.006 м (радиус эмиссионного отверстия анода)

d = 5 мм = 0.005 м (расстояние между анодом и экстрактором)

Рабочим газом является остаточная атмосфера воздуха. В качестве рабочих параметров примем параметры азота N2. Для азота из [1]:

Увеличение электрической прочности ускоряющего промежутка электронного источника при наличии пучка м (длина свободного пробега молекулы азота

при P=1Торр и T=273K);

M = 4.651Ч10-26 кг (масса молекулы азота)

Будем считать, что lГ, li, le изменяются незначительно при изменении тока электронного пучка и напряжения на промежутке в указанных пределах, поэтому данные величины считаем постоянными. Для определения li и le воспользуемся формулами из [1]:

Увеличение электрической прочности ускоряющего промежутка электронного источника при наличии пучка

Увеличение электрической прочности ускоряющего промежутка электронного источника при наличии пучка , или Увеличение электрической прочности ускоряющего промежутка электронного источника при наличии пучка

Увеличение электрической прочности ускоряющего промежутка электронного источника при наличии пучка , или Увеличение электрической прочности ускоряющего промежутка электронного источника при наличии пучка

Экспериментально установлено, что электроны в пучке имеют энергию порядка 4 эВ, что соответствует температуре 46400К. Вычислим li и le для этой температуры и P = 0.1 Торр :

Увеличение электрической прочности ускоряющего промежутка электронного источника при наличии пучкам ; Увеличение электрической прочности ускоряющего промежутка электронного источника при наличии пучкам

Для получения зависимости пробивного напряжения промежутка от концентрации нейтралов Uпр=f(nb) воспользуемся экспериментальной кривой Uпр=f(P) для случая, когда электронного пучка нет. Тем самым мы учтём конструктивные особенности электродов.

Таблица 6.1. Экспериментальная зависимость Uпр=f(P) при Ib = 0

P, мТорр

Uпр(P), кB

60

80

100

120

140

160

12,5

10

6

3

1

0,5

Итак: Увеличение электрической прочности ускоряющего промежутка электронного источника при наличии пучка, а из формул (4.9 и 4.1): Увеличение электрической прочности ускоряющего промежутка электронного источника при наличии пучка,

т.е. пробивное напряжение зависит от концентрации нейтралов, которая, в свою очередь, зависит от напряжения на промежутке.

Будем искать пробивное напряжение, решая систему этих уравнений для нескольких Ib и P (решение в MathCAD приведено в приложении 1).

Таблица 6.2. Экспериментальные и расчётные результаты.

P,

mTorr

Uпр , кВ

расчёт

эксперимент
Ib = 0A

Ib = 0.5А

Ib = 1A

Ib = 0.5A

Ib = 1A

60

80

100

120

140

160

12,5

10

6

3

1

0,5

14,4

12,4

9,4

4,1

1,2

0,48

15,2

13,5

11,5

6,4

1,5

0,47

14

12

9

6

4

3

15

13

10

7

5

4

По данным таблицы 6.2 построим графики зависимости Uпр=f(P) для расчётных и экспериментальных данных.

Увеличение электрической прочности ускоряющего промежутка электронного источника при наличии пучка

Рисунок 6.1. График зависимости Uпр=f(P) при Ib = 0.5A

Увеличение электрической прочности ускоряющего промежутка электронного источника при наличии пучка

Рисунок 6.2. График зависимости Uпр=f(P) при Ib = 1A

Увеличение электрической прочности ускоряющего промежутка электронного источника при наличии пучка

Рисунок 6.3. График зависимости Uпр=f(P)ы

7. ВЫВОДЫ

Таким образом, как показали расчеты, проведенные с использованием приведенной выше модели — при увеличении энергии обратного потока ионов, образующихся в ускоряющем промежутке плазменного источника электронов в результате ионизации газа электронным пучком, имеет место снижение концентрации нейтралов. В свою очередь, энергия ионов увеличивается по мере роста тока электронного пучка. Результаты модели находятся в хорошем согласии с зависимостями, полученными экспериментальным путем. Локальный нагрев газа электронным пучком ведёт к увеличению электрической прочности ускоряющего промежутка плазменного источника электронов в присутствии пучка в ускоряющем промежутке, в форвакуумном диапазоне давлений.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Левитский С. М. “Сборник задач и расчётов по физической электронике”– Киев, изд-во Киевского университета, 1960 – с. 178

Гапонов В. И. “Электроника”, ч.1 – М.: Физматгиз, 1960

Крейндель Ю. Е. “Плазменные источники электронов”, 1977

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Увеличение электрической прочности ускоряющего промежутка электронного источника при наличии пучкаУвеличение электрической прочности ускоряющего промежутка электронного источника при наличии пучка

Увеличение электрической прочности ускоряющего промежутка электронного источника при наличии пучкаУвеличение электрической прочности ускоряющего промежутка электронного источника при наличии пучка

26

Курсовая работа: Криминалистическая фотография, её значение в следственной и экспертной практике

КУРСОВАЯ РАБОТА

На тему: Криминалистическая фотография, её значение в следственной и экспертной практике.

План

Введение

Понятие и история криминалистической фотографии

Система и задачи криминалистической фотографии

Методы и приемы судебно-следственной (судебно-оперативной) фотографии

Судебно-экспертная (исследовательская) фотография, её виды

Значение криминалистической фотографии в следственной и экспертной практике

Заключение

Список литературы

Введение

Криминалистическая фотография один из разделов криминалистической техники, представляющий совокупность научных положений и разработанных на их основе фотографических методов и средств, используемых для запечатления и исследования криминалистических объектов.

Криминалистическая фотография важна для успешного расследования преступлений на всем протяжении этого процесса, начиная с осмотра места происшествия при обнаружении признаков преступления и заканчивая направлением дела в суд для его рассмотрения. Фотосъемка должна предшествовать любому другому способу фиксации криминалистических объектов и выполняться в соответствии с научными рекомендациями. Оптимальной признается фотосъемка, которая запечатлевает всю цветовую гамму объекта, имеющего криминалистическое значение.

Широк и круг лиц, использующих в своей работе фотографические методы и средства — это следователь, специалист, эксперт-криминалист и другие участники уголовного процесса.

Выбрав, данную тему для написания курсовой работы я задался целью, как теоретической: разъяснения понятия криминалистической фотографии, её системы, приемов и методов, используемых при процессе фотографирования, так и применение криминалистической фотографии в следственной и экспертной практике. В соответствии с поставленными целями был составлен и план моей работы. Для достижения поставленных целей был выстроен ряд задач, которые включали в себя, во-первых, изучение литературы, посвященной криминалистической фотографии, во-вторых, анализ правовых оснований применения методов криминалистической фотографии в следственной и экспертной практике и определения процессуального порядка закрепления результатов фиксации хода проведения следственных действий, обеспечивающий достоверность информации на получаемых снимках, в-третьих, оценку эффективности традиционного процесса получения изображений и процесса, основанного на использовании компьютерных технологий.

Исходя из третьей задачи данной работы, можно вывести актуальную проблему и озаглавить так: «Классическая фотография или современная цифровая фотосъемка?». Действительно, в настоящее время всё большее предпочтение отдается цифровой фотосъемке, но это ничуть не уменьшает значимость проверенной долгой практической деятельностью, всем известной классической фотографии.

Понятие и история криминалистической фотографии

Фотография (от греч. phos, род. п. photos — свет и grapho — пишу, буквально означающая «светопись») — это совокупность способов получения изображений в результате действия света на специальные светочувствительные материалы и последующей их химической обработки.

История формирования человечества как общественной организации неразрывно связана с развитием процессов получения, хранения и передачи информации. Первоначально такую информацию, необходимую для общения между людьми, стремились сохранить в виде рисунков и картин, для которых характерна простота исполнения и, в тоже время, поразительная точность.

Точно известно, что в 1826 году в городе Грасе французскому изобретателю Жозефу Ньепсу в первый раз удалось зафиксировать через оптическую систему изображение на светочувствительной пластине.

Способ Ж. Hьeпca, названный им гелиографией (солнцеписью), состоял в следующем: раствор асфальта в лавандовом масле наносили тонким слоем на металлическую пластину, затем на нее накладывали полупрозрачное штриховое изображение и длительное время выдерживали на свету, который задубливал асфальт в освещeнныx участках. После этого пластину переносили в сосуд с лавандовым маслом, которое вымывало незадубленные участки асфальта, в результате чего получалось рельефное изображение. Применяя его как клише, можно было получать типографские оттиски на бумаге.

Официальной датой изобретения фотографии считается 1839 год, когда французский художник Луи Жак Манде Дагеpp пoлучил и зафиксировал на серебряной пластине изображение. Данный процесс получил название дагерротипии.7 января 1839 года его работы были продемонстрированы на лекции во Французской академии наук и произвели сенсацию. Cразу был издан учебник Дагерра, в котором подробно излагался метод фотосъемки изображений на полированные металлические пластины1.

Принцип получения фотографических изображений дагерротипным способом состоял в том, что серебряную пластину вначале полировали, а затем помещали в специальный ящик над сосудом с металлическим йодом. Испаряясь, йод садился на ее поверхности и, взаимодействуя с серебром, давал йодистое серебро — вещество, чувствительное к свету. После этого в темноте пластину помещали в кассету камеры-обскуры и на нее экспонировали ярко освещенные предметы с выдержкой в несколько минут. Под воздействием света на пластине получалось слабое изображение. Его усиливали, т.е. проявляли парами ртути, которые оседали на участках, подвергшихся действию света. Этот процесс проводили в специальном ящике, на дне которого помещали сосуд c ртутью. Для ускорения процесса испарения ртути сосуд подогревали. Для того чтобы удалить с неэкспонированных участков остатки йодистого серебра, т.е. закрепить изображение, пользовались раствором поваренной соли. Несколько позже для этих целей стали применять тиосульфат натрия. Изображение на дагерротипе состояло из участков, покрытых тонким слоем ртути и серебра. При определенном угле наклона на дагерротипе было четко видно позитивное изображение.

Таким образом, в результате дагерротипного процесса получали снимок в одном экземпляре, что являлось одним из существенных его изъянов. Кроме того, следует отметить и высокую стоимость снимков. Несмотря на эти недостатки, дагерротипия очень быстро привлекла к себе внимание.

Большой вклад в развитие фотографии внес английский ученый Вильям Генри Фокс Талбот. Он получил высокочувствительную бумагу, которую изготовил путем нанесения слоя раствора хлористой соли и последующего очувствления раствором азотнокислого серебра. Бумагу в сухом виде помещали для экспонирования в камере-обскуре. Получаемое изображение фиксировали в растворе поваренной соли. Этот способ, названный фотогенным рисованием, был изложен Талботом в его первом официальном сообщении Королевскому обществу 31 января 1839 года2.

Продолжая свои работы в сферы фотографии, Талбот в 1840 году изобрел процесс, суть которого сводилась к следующему. На лист бумаги наносили раствор азотнокислого серебра и после непродолжительной сушки погружали в раствор йодистого калия и высушивали. Затем бумагу покрывали раствором азотнокислого серебра, галловой и уксусной кислот и снова сушили. Этим же раствором бyмaгy проявляли после съемки. При этом на бyмаге пoлучaли негативное изображение. Если негатив по плотности был слабым, то его усиливали нагреванием. Для закрепления изображения Талбот вначале пользовался раствором бромистого калия, а позже раствором тиосульфата натрия. С получаемoгo таким образом негатива производилась контактная печать позитивных копий на бумаге, очувствленной и проявляемой аналогичным способoм. Такой подход имел явное и неоспоримое преимущество: с бумажных негативов можно было получить любое количество отпечатков.

В 60-х годах XIX века проводились опыты по применению желатина в качестве связующей среды эмульсионного слоя. Основываясь на работах предшественников, англичанин Ричард Медокс, врач по специальности, в 1871 году предложил первый практически пригодный способ изготовления бромосеребряной желатиновой эмульсии. Благодаря этому способу появилась возможность не только сохранять фотопластинки в сухом виде, но и значительно повысить их светочувствительность. Следует отметить, что в основе фотографии до настоящего времени заложено применение галогенидосеребряных желатиновых фотослоев.

Большой вклад в развитие фотографии внесли также русские ученые и изобретатели. Их работы сыграли важную роль в совершенствовании оптики и химии, в разработке теории фотографических процессов и формировании ее как самостоятельной научной дисциплины. Первые фотографические снимки в России были получены уже с помощью аппарата для фотографирования по методу Талбота в мае 1839 года. Выдающаяся роль в развитии отечественной фотографии принадлежит русским фотографам и изобретателям А.Ф. Грекову и С.Л. Левицкому. Первые работы А.Ф. Грекова по значительномy улучшению дагерротипов относятся к 1840 году. В частности, им был предложен способ получения более стойкого изображения нанесением на дагерротипные пластины тонкого слоя золота методом гальванопластики, изобретенной русским ученым Б.С. Якоби. Пользуясь гальванопластикой А.Ф. Греков, серебрил латунные пластинки. Это позволило значительно удешевить дагерротипные снимки.

С.Л. Левицкий первым из фотографов России применил электрический свет при павильонной портретной съемке и предсказал ему крупное будущее в фотографии. Можно назвать десятки имен русских изобретателей, получивших патенты на различные оригинальные фотографические приборы и материалы. Русский изобретатель И.Ф. Александровский изобрел стереофотоаппарат и в 1854 году получил на него патент.

В 70-х г. г. прошлого века предпринимаются попытки применить фотографию для целей регистрации и расследования.

Первой применила фотографию французская полиция (1841 г.).

После этого сообщения о фотографировании преступников появились в Бельгии, Швейцарии и в других странах. В это время разрабатываются специальные способы и аппаратура для фотографирования преступников. Существенных результатов в этой области добился французский криминалист А. Бертильон, сконструировавший несколько фотокамер для опознавательной съемки, съемки на месте происшествия и для съемки трупов. Им же были разработаны правила сигналетической и измерительной фотосъемки. Примером использования фотографии при розыске может послужить сообщение «Юридической газеты» за 1896г., в котором описывался розыск двух арестантов, сбежавших из Ярославского острога. «Смотритель острога вспомнил, что один из бежавших писал письма в Волоколамский уезд Московской губернии, и направил туда розыскное требование, приложив к нему фотокарточки разыскиваемых. По описаниям они были задержаны и опознаны по фотографиям, а затем возвращены в острог»3.

Наряду с использованием фотографии в розыскной и регистрационной работе ее внедряют и в судебную экспертизу. В этом направлении много и продуктивно работал Е.Ф. Буринский. В 1892 году при Санкт-Петербургским окружном суде он на свои средства создает судебно-фотографическую лабораторию. В 1893 г. вместо нее при прокуроре Санкт-Петербургской судебной палаты создается правительственная судебно-фотографическая лаборатория, заведование которой было поручено Е.Ф. Буринскому. В 1912 г. лаборатория была преобразована в Петербургский кабинет научно-судебной экспертизы, что положило начало созданию криминалистических учреждений в России.

Система и задачи криминалистической фотографии

Криминалистическая фотография как система включает в себя: фотографические методы, съемочные приемы и виды съемки.

Под методами криминалистической фотографии понимается совокупность правил и рекомендаций по выбору фотографических средств, условий съемки и обработки экспонированных материалов для получения фотоизображений, отвечающих целям и требованиям фиксации и исследования доказательств4.

Съемочные приемы — это совокупность правил и рекомендации по правильному выбору места съемки, направления расстояния фотографирования, определяющих содержание фотографической съемки.

Совокупность методов, приемов и правил фотографирования применительно к каждому из объектов съемки в криминалистической фотографии понимается как вид съемки.

Система криминалистической фотографии состоит из двух частей: судебно-следственной (судебно-оперативной) и судебно-экспертной (исследовательской), различающихся по сферам применения. Средства и методы первой используются в криминалистической практике для запечатления обстановки следственного действия, добытых доказательств, а также организации криминалистической регистрации, розыска преступников, похищенных вещей и в других направлениях.

Судебно-экспертная (исследовательская) фотография предоставляет широкие возможности в экспертной деятельности для фиксации и анализа, представленных в распоряжение эксперта криминалистических объектов. Экспертиза посредством фотографических средств и методов позволяет выявить слаборазличимые и невидимые признаки исследуемых объектов, их цветовые и яркостные различия, механизм следообразования. Фотографические аналитические методы используются также в целях исследования фотоснимков и фотоаппаратуры, фотоматериалов и химических реактивов при фототехнической экспертизе.

К задачам криминалистической фотографии можно отнести следующее:

запечатление общего вида поступивших на исследование объектов

выявление невидимых и слабовидимых признаков объектов экспертизы

изготовление фотографических изображений для сравнительного исследования объектов при идентификационных экспертизах

иллюстрация выводов, содержащихся в заключении эксперта.

Методы и приемы судебно-следственной (судебно-оперативной) фотографии

Судебно-следственная (судебно-оперативная) фотография это система научных положений, средств и методов фотосъемки, применяемых при производстве следственных действий и розыскных мероприятий. Под ее методами понимаются правила и рекомендации, которые обеспечивают получение качественных фотографических изображений запечатлеваемых криминалистических объектов.

Производя фотосъемку, нужно следить за тем, чтобы на объектах не было глубоких теней, закрывающих часть изображения. Тени можно ликвидировать дополнительной подсветкой или изменением точки съемки. Исправление фотоизображений посредством ретуши и других подобных приемов недопустимо.

К методам судебно-следственной (судебно-оперативной) фотографии относятся панорамная, стереоскопическая, измерительная, крупномасштабная, репродукционная и опознавательная фотосъемка.

Теперь рассмотрим приведенные выше методы судебно-следственной (судебно-оперативной) фотографии подробнее.

криминалистическая фотография следственный экспертный

Панорамная съемка — съемка протяженных планов, не входящих в кадр аппарата5. Панорамная фотосъемка применяется в случаях, когда не удается запечатлеть интересующий объект полностью, даже с помощью широкоугольного объектива, либо не представляется возможным отойти на достаточное расстояние от фотографируемого объекта (ограниченность пространства, нежелательность получения снимка со значительным уменьшением).

Панорамную съемку производят с помощью специального аппарата или объект фотографируют по частям, последовательно получая ряд снимков. Каждый следующий снимок должен охватывать краевую часть участка, запечатленного на предыдущем снимке, перекрывая около 10% его площади. Все снимки производятся в одинаковых условиях (расстояние, освещение, выдержка и т.д.). Правильность установки аппарата определяют, глядя в видоискатель. При этом замечают какую-либо деталь, расположенную у края кадра. Эта деталь служит ориентиром при съемке следующего кадра, на котором она также должна быть изображена. При необходимости прибегают к искусственным ориентациям (колышки и т.п.). С полученных таким образом негативов изготавливают (в одинаковых условиях) фотоотпечатки, которые разрезаются по имеющимся на них общим линиям и подклеиваются один к другому.

Криминалистическая фотография, её значение в следственной и экспертной практике

Рис.1

Панорамная фотосъемка подразделяется на линейную и круговую. При линейной съемке фотоаппарат перемещают параллельно переднему плану фиксируемого участка. При этом по шкале контролируют, чтобы расстояние от аппарата до переднего плана было постоянным. Особенно следят за тем, чтобы аппарат не имел перекоса (рис.1).

Криминалистическая фотография, её значение в следственной и экспертной практике

Рис. 2

Криминалистическая фотография, её значение в следственной и экспертной практикеПри круговой съемке фотоаппарат поворачивают в горизонтальной плоскости вокруг оси штатива (или воображаемой оси штатива — при съемке с рук) (рис.2). Круговая съемка применяется в случаях, когда передний план объекта значительно удален от аппарата (например, съемка большого двора из его центра), в противном случае возможны сильные искажения.

Панорамная съемка может осуществляться и с помощью специальной аппаратуры.

Криминалистическая фотография, её значение в следственной и экспертной практикеСпособом панорамной съемки (линейной и круговой) могут быть получены фотоснимки места происшествия, места обыска или проведения следственного эксперимента.

Также, выделяют ярусную панорамную съемку. В отличие от круговой, ярусная фотосъемка осуществляется поворотом фотокамеры вокруг горизонтальной оси. Она применима для случаев, когда требуется фиксация высоких объектов. При этом масштаб отображения нижних и верхних частей объекта будет неодинаковым вследствие увеличения расстояния до точки съемки. В результате высотное здание, например, приобретает на фотопанораме форму усеченной пирамиды. Чтобы избежать этого нежелательного явления, при ярусном панорамировании лучше перемещаться вдоль фронтальной плоскости объекта, что, правда, далеко не всегда возможно.

Стереоскопическая фотосъемка позволяет получать объемное восприятие предметов, что дает возможность полнее судить об их форме и взаимном расположении. Она производится из двух точек, находящихся одна от другой на расстоянии, называемом базисом стереоскопической съемки. Величина базиса равняется среднему расстоянию между зрачками глаз человека (65-70 мм). Таким образом, при съемке из каждой точки получают изображения, как бы видимые раздельно левым и правым глазом. Оба снимка наклеивают на картонку (левый — слева, правый — справа), чтобы расстояние между их центрами составляло 65 мм. Рассматривают такую пару через стереоскоп. Устройство прибора позволяет приблизить и удалить стереопару от окуляров для получения лучшего объемного эффекта.

Измерительная съемка — съемка с масштабом изображения. Она дает возможность определения по фотоснимку размера натуры запечатленных объектов и расстояний между ними. Простейшим и наиболее распространенным способом измерительной съемки является масштабная съемка — съемка со специальной или обычной линейкой с сантиметровыми и миллиметровыми делениями. Линейка укладывается рядом с объектом съемки в плоскости наиболее важных его деталей: фотоаппарат устанавливается таким образом, чтобы фокальная плоскость его располагалась параллельно верхней плоскости фотографируемого объекта. Более сложной является съемка с глубинным масштабом. В качестве масштаба в этом случае используется лента с нанесенными на нее черными и белыми квадратами с размером фокусного расстояния применяемого объектива. По количеству таких квадратов (первый из них располагается под вертикалью от объекта) рассчитываются расстояния между объектами съемки.

Крупномасштабная съемка — съемка мелких объектов и следов (стреляных пуль, гильз, следов рук и др.). Крупномасштабная съемка применяется для фиксации мелких следов предметов или их деталей. При наличии фотоаппарата с раздвижной приставкой к объективу легко получить изображение объекта в натуральную величину, если оно умещается в кадре.

Для фотографирования объекта малоформатной камерой в более крупном часом лбе имеется несколько способов. Чаще всего прибегают к дополнительному выдвижению объектива путем удлинительных колец или муфт. Они представляют собой короткие полые металлические трубки, снабженные резьбой. Кольца укрепляются между объективом и фотоаппаратом. Всего в фотокомплект может входить 3 кольца длиной 5,25.16.66 и 25 мм или 4 кольца (5, 8.16 и 25 мм) 6.

В зависимости от масштаба съемки, который необходимо получить, подбирают кольцо или комбинацию из них, ориентируясь по таблице. Соединив кольца и поместив их между объективом и аппаратом, производят наводку на резкость. При съемке фотоаппаратами с зеркальной на резкость фокусировку осуществляют по матовому стеклу аппарата.

Крупномасштабная съемка используется при фотографировании мелких объектов, деталей следов, документа в целом или его отдельных фрагментов. В подобных случаях аппарат можно закрепить на вертикальном штативе фотоувеличителя с помощью универсального штатива или специального кронштейна.

Репродукционная съемка — съемка плоских объектов (рукописей, чертежей, документов и т.п.). Репродукционная фотосъемка — метод получения фотокопий с машинописных, рукописных, машиночитаемых и других документов, рисунков, чертежей, иных плоских объектов. Фотосъемка общего вида документа призвана отобразить его наиболее важные признаки. На снимке должны быть видны: сам документ, включая поля и все детали текста (пометки, оттиски печатей и штампов, подписи и др.), а также имеющиеся повреждения (разрывы, обугливания, линии перегиба и т.п.).

Фоторепродуцирование осуществляется, как правило, двумя способами: на репродукционной установке и контактным путем. В первом случае фотосъемку делают при освещении оригинала двусторонним равномерным светом, падающим под углом 25-30 градусов. Документ должен быть параллелен плоскости фотопленки, а оптическая ось объектива направлена в его центр. С оригиналов на прозрачной основе фоторепродукции изготавливают контактным путем при проходящем освещении. С непрозрачных документов репродукции получают так называемым рефлексным способом, в отраженном свете. Копируемый оригинал кладут на твердую ровную основу, а на него, эмульсионным слоем вниз, рефлексную фотобумагу. Затем бумагу плотно прижимают к оригиналу стеклом и освещают через подложку. После проявки получается негатив, с которого аналогичным способом печатают позитивные фотокопии.

Опознавательная фотосъемка требуется для регистрации, розыска и опознания преступников, а также неизвестных субъектов по их трупам для установления личности. Правила этой съемки обеспечивают точную фиксацию внешних признаков человека, используемых для его отождествления посредством опознания или фотопортретной экспертизы.

С живых лиц делают три погрудных снимка: правый профиль, анфас (спереди) и вполоборота головы вправо, а также спереди в полный рост. Если имеются особые приметы, то их запечатлевают на отдельных кадрах, а при наличии особенностей на левой половине лица снимают и левый профиль. При фотосъемке анфас голове сидящего придают такое положение, при котором горизонтальная линия, мысленно проведенная по наружным углам глаз, проходит через верхнюю треть ушных раковин. На погрудных снимках арестованный запечатлевается без головного убора и очков, а волосы не должны закрывать лоб и уши. На снимке в полный рост его фотографируют в той одежде, в которой он был задержан. Погрудные портреты традиционно выполняют в 1/7 натуральной величины, подбирая такое освещение, при котором наиболее полно передаются контуры и особенности лица. Фон должен быть однородного светло-серого цвета.

Опознавательная съемка трупов производится с соблюдением приведенных рекомендаций, однако, погрудные снимки делают анфас, в правый и левый профиль и полупрофиль. Снимают труп и во весь рост, а для фиксации особых примет обнаженным. В необходимых случаях трупу перед съемкой судебный медик придает прижизненный вид: умывает, причесывает, открывает глаза, припудривает кровоподтеки.

Приемы — это совокупность правил и рекомендаций по правильному выбору места съемки, направления расстояния фотографирования, определяющих содержание фотографической съемки. Для фиксации хода и результатов осмотра места происшествия осуществляются ориентирующая, обзорная, узловая и детальная приемы фотографирования. Рассмотрим отдельно каждый прием.

Ориентирующая фотосъемка применяется для запечатления какого-либо участка или объекта одновременно с окружающей обстановкой. На ориентирующем фотоснимке места происшествия должны быть видны территория осматриваемого участка или сооружения, окружающие его строения, заграждения вокруг него, рельеф местности. Съемки производятся из различных точек, достаточно удаленных от места, интересующего следователя. Неплохие результаты могут быть получены при съемке с возвышения (например, холма, невысокого сооружения). При значительной протяженности места происшествия (например, при авиакатастрофах) ориентирующие снимки делают с вертолета.

Обзорная фотосъемка служит для запечатления участка или объекта без окружающей обстановки. Так, на обзорном фотоснимке места происшествия должен быть изображен осматриваемый следователем дом или участок с находящимися на нем предметами, участок ДТП, комната и т.п. Обзорная съемка проводится с более близкого расстояния, чем ориентирующая. На снимке должны быть отчетливо видны объекты, имеющие криминалистическое значение. Для этого фотографирование производят из нескольких точек, иногда противоположных (встречная съемка). Снимки должны дополнять друг друга, так как основная цель обзорной съемки — дать наиболее полное представление о фотографируемом объекте (месте происшествия, обыска, следственного эксперимента). При этом обстановка и предметы фиксируются в том виде, как они открываются наблюдателю7.

Узловая фотосъемка используется для запечатления наиболее важных участков, объектов, следов преступного действия. Выбор объекта производится с учетом характера совершенного преступления, причем может быть намечено несколько узлов. Так, при осмотре места происшествия по делу о краже с взломом с помощью узловой фотосъемки фиксируют пролом в стене, участки с разбросанными вещами и т.п. В ходе обыска она применяется для запечатления тайников с обнаруженным в них содержимым. При следственном эксперименте узловой фотосъемке подлежат отдельные этапы или эпизоды проводимых действий (например, отдельные моменты преодоления человеком преграды).

Узловая фотосъемка осуществляется с расстояния меньшего, чем обзорная. Точку съемки выбирают с таким расчетом, чтобы полностью охватить участки и объекты, имеющие существенное значение для дела, и получить наглядное представление о них. Положение фотоаппарата при этом может быть произвольное — сверху, сбоку, снизу.

Детальная фотосъемка служит для запечатления внешних признаков вещественных доказательств и следов. Сюда относится фиксация оружия, пуль, гильз, орудий преступления и их следов, следов рук, ног, транспортных средств, похищенных предметов и иных объектов, имеющих криминалистическое значение для расследуемого дела.

Детальную съемку производят с такого расстояния, чтобы в кадре находился только объект — вещественное доказательство или его часть. Детальную съемку всегда выполняют по правилам масштабной фотографии.

Ориентирующая и обзорная фотосъемки осуществляются в самом начале проведения следственного действия (осмотра, обыска, следственного эксперимента). Узловая и детальная — в ходе следственного действия, когда имеется определенное представление о происшедшем событии и установлено значение следов, предметов.

При фотографировании вещественных доказательств особое внимание уделяют передаче имеющихся на них следов, повреждений, индивидуальных признаков (например, марок, номеров). Для этого объект можно фотографировать в различных положениях с разных сторон, а также по частям.

Судебно-экспертная (исследовательская) фотография, её виды

Криминалистическая исследовательская фотография представляет собой систему научных положений, средств и методов фотосъемки, используемых для фиксации и исследования объектов в ходе судебной экспертизы. Она призвана дать в распоряжение экспертов фотографические средства и методы анализа криминалистических объектов, а также обеспечить наглядную фиксацию их общего вида и состояния, иллюстрацию результатов проведенных исследований8.

Фотографические методы чаще всего применяются при экспертизе документов, когда какие-либо фрагменты текстов дописаны, замазаны, залиты, удалены механическим или химическим способом либо записи исчезли (угасли) от длительного хранения в неблагоприятных условиях.

Для исследования криминалистических объектов используется фотографическое изменение контрастов. Оно позволяет получить фотоснимок с необычным соотношением яркостей при черно-белой съемке или цветопередачи при цветной. В экспертной практике контрасты чаще всего усиливаются, чтобы выявить нужные детали изображения. Оно может быть получено как в процессе съемки, так и путем специальной обработки негатива. В сложных случаях для достижения нужного эффекта эти подходы используются в комплексе.

В отличие от черно-белого, цветовой контраст обусловлен различием в спектральном составе отражаемого объектом света, то есть соотношением разных хроматических тонов, например синего и оранжевого, фиолетового и желтого. Усилить такой контраст при съемке помогает продуманный выбор освещения, светофильтров и фотоматериалов, а также химикатов для их обработки. Для ослабления фона и выделения деталей требуется светофильтр того же цвета, который нужно погасить.

Максимальный эффект усиления достигается подбором светофильтров противоположного цвета. Так, противоположным фиолетовому является желтый, синему оранжевый. Выбрать подходящий светофильтр можно и визуально, разглядывая через него фотографируемый объект. Если в процессе первичного усиления не удалось получить изображение нужного контраста, негатив подвергают дополнительной химической обработке или многократному перекопированнию на контрастных фотоматериалах контратипированию.

Фотосъемка в невидимых лучах спектра основана на их способности проникать через некоторые объекты, непрозрачные для обычного света, а также иначе, чем видимые лучи, отражаться и поглощаться многими материалами. Эксперты в своей работе чаще используют съемку в инфракрасных и ультрафиолетовых отраженных лучах и фиксацию картины люминесценции объектов в этих лучах. Подобную фотосъемку, а также рентгенографию проводят для выявления признаков, не воспринимаемых визуально и не воспроизводимых фотографическими средствами в видимом свете, например для прочтения вытравленных и залитых текстов.

Микрофотосъемка предназначена для исследования изображений очень мелких криминалистических объектов при большом увеличении. Фотосъемку с увеличением в 4-5 раз легко осуществить обычной малоформатной зеркальной фотокамерой, применив удлинительные кольца или микроприставку. В экспертной практике для увеличения в десятки и сотни раз применяют специальные микрофотоустановки со специальными микроскопами (МИН-10, МБИ). Микрофотосъемку можно провести и обычным зеркальным фотоаппаратом, соединенным с микроскопом.

Фототехническая экспертиза имеет своими объектами фотоснимки, диапозитивы (слайды), негативы, кинофильмы, а также материалы и средства для их получения. С ее помощью решаются идентификационные и диагностические задачи. К первым относятся: отождествление фотоаппаратов, увеличителей и других принадлежностей для изготовления фотоизображений, установление класса, рода, вида, сорта фотоматериалов и химикатов. Диагностические задачи это выявление истинных размеров объектов, запечатленных фотографически, определение точки съемки, расстояния до каждого из объектов. По фотоснимку нередко удается установить, не был ли он ретуширован, на чем отглянцован, чем обрезаны его края и др.

Значение криминалистической фотографии в следственной и экспертной практике

Значение криминалистической фотографии в следственной и экспертной практике огромно, ко всему этому законодатель официально закрепил использование фотографии — фотоснимки прилагаются к протоколам следственных действий (ч.8 ст.166 УПК) или к заключению эксперта (ч.3 ст. 204 УПК). Они документально отражают запечатленные на них объекты, позволяя наглядно воспринимать признаки предмета (следа); обстановку, в которой осуществлялось то или иное следственное действие; результаты экспертного исследования. Подобная наглядность не только дополняет описательную часть протокола, но и делает возможным восприятие признаков или обстановки, изложение которых затруднено из-за их значительного количества или сложности восприятия. Фотографирование как объективная форма запечатления обладает рядом преимуществ перед любым словесным способом фиксации: документальность полученных снимков, их наглядность, высокая точность и объективность в передаче информации, относительная быстрота процесса фиксации. Все это, в сочетании с использованием современной фотоаппаратуры, делает криминалистическую фотографию одним из важнейших способов фиксации доказательственных фактов9.

Криминалистическая фотография, как совокупность методов достоверной фиксации и научного исследования, широко применяется в современной практике. Как средство фиксации при производстве следственных действий фотографирование предусмотрено рядом статей Уголовно-процессуального кодекса РФ. Так, в ст.166 УПК «Протокол следственного действия» говорится о том, что при производстве следственного действия может применяться фотографирование. В этом случае к протоколу следственного действия прилагают фотографические негативы, снимки, диапозитивы. Статья 178 УПК РФ предписывает обязательно фотографировать неопознанные трупы. Статья 82 УПК РФ предписывает фотографировать вещественные доказательства, особенно те, которые в силу своей громоздкости или по другим причинам не могут храниться при уголовном деле. В ст.164 «Общие правила производства следственных действий» допускается применение технических средств и способов для фиксации следов и вещественных доказательств. Фотоаппаратура и фотографирование являются одним из технических средств и способов такой фиксации.

Криминалистическую фотографию подразделяют на судебно-следственную, оперативную, судебно-экспертную. Судебно-следственная и оперативная фотосъемка осуществляется с применением в основном запечатлевающих методов. Судебно-экспертная использует как исследовательские, так и запечатлевающие. Судебно-следственная фотография применяется: а) при осмотрах места происшествия, трупа, вещественных доказательств, документов (ст.177, 178 УПК РФ); б) при освидетельствовании живых лиц (ст.179 УПК РФ); в) при производстве обыска (ст.182, 184 УПК РФ); г) в ходе следственного эксперимента (ст.181 УПК РФ); д) при предъявлении для опознания (ст. 193 УПК РФ); е) с целью регистрации живых лиц и трупов. Экспертная фотография используется при всех видах криминалистических экспертиз и во многих видах экспертиз иных классов (судебно-медицинских, судебных автотехнических, судебных пожарно-технических и др.).

Осуществляя тот или иной вид фотосъемки, выбирают такие методы и приемы фотографирования, которые обеспечили бы наилучшее запечатление объектов или фактов, имеющих доказательственное значение.

Заключение

Как было сказано мною во введении, целью моей работы является разъяснения понятия криминалистической фотографии, её системы, приемов и методов, используемых при процессе фотографирования и применение криминалистической фотографии в следственной и экспертной практике, и по моему мнению поставленная цель была успешно достигнута. В своей работе я обратился к истории криминалистической фотографии, из которой нам стало известно, что криминалистическая фотография официально изобретена Луи Жаком Манде Дагерром в 1839 году. Не смотря на открытие фотографии во Франции, русские ученые внесли «львиную долю» в совершенствовании оптики и химии, в разработке теории фотографических процессов и формировании ее как самостоятельной научной дисциплины.

Так же необходимо было разобраться с системой криминалистической фотографии, в чем нам помогают известные ученые — Е.П. Ищенко и А.А. Топорков. Согласно их мнению вся криминалистическая фотография делиться на судебно-следственную (судебно-оперативную) и судебно-экспертную (исследовательскую). Первая служит для фиксации объектов, видимых глазом без применения специальных устройств, и производиться несколькими методами: панорамный, стереоскопический, измерительный, крупномасштабный, репродукционный и опознавательный, а также ряда частных приемов фотографирования, к ним относятся ориентирующая фотосъемка, обзорная фотосъемка, узловая фотосъемка и детальная фотосъемка. Вторая — для выявления и фиксации деталей, цветовых и яркостных различий, невидимых глазом при обычных условиях.

Практическое значение криминалистической фотографии исключительно велико. Она служит основным средством запечатления внешнего вида самых различных объектов, имеющих доказательственное значение по уголовным делам, их признаков, а в ряде случаев и свойств. Фотоснимки могут служить не только иллюстративным материалом, но и источником доказательств, средством для розыска и идентификации различных объектов. Применение фотографических методов исследования существенно расширяют возможности криминалистической и других видов судебных экспертиз.

В ведении мною была подчеркнута значимость «классической» фотографии в применении ее для раскрытия и расследования преступлений, но нельзя забывать о том, мы живем в веке компьютерных технологий. Современные возможности позволяют в несколько раз сократить время затрачиваемое на производство того или иного действия по сравнению с «классическими» методами. Что касаемо фотографии, то на современном этапе развития разработаны новые технологии по осуществлению фотографирования. Современная цифровая фотосъемка наиболее практична для осуществления задач, которые также поставлены были и перед «классической» фотографией. Можно перечислить следующие существенные преимущества цифровой фотосъемки, например, скорость производства снимков, она намного быстрее, качество производимых снимков, специальные возможности цифровой фотографии недоступные «классической», такие как макро/микросъемка, различные виды режимов, подходящих в определенных внешних условиях для получения изображения лучшего качества и многое другое.

Будет, конечно громко сказано, но мне кажется, что данная тема может и должна рассматриваться в курсе криминалистической техники, но как пройденный исторический этап развития фотографии. Необходимо разрабатывать и усовершенствовать то, что эффективнее и удобнее в обращении, а именно новые методы, используя, опять же новые разработанные функции цифровой фотосъемки. Это все должно разрабатываться в единой системе — создавая новую функцию у цифровой камеры, необходимо предусмотреть возможные новые методы его применения и наоборот. Раз мы говорим о таких задачах фотографии, как расследование и раскрытие преступлений, следовательно, необходимо разработать законодательную базу, посвященную, именно, цифровой фотографии и постоянно ее совершенствовать, так как технический прогресс не стоит на месте.

Список литературы

Портретная экспертиза: учебно-практическое пособие / Под ред. А.М. Зинина. — М.: Экзамен; М.: Право и закон, 2004.

Криминалистика: руководство по уголовной технике и тактике / И.Н. Якимов. — М.: ЛексЭст, 2003.

Криминалистическая фотография: учебник для вузов / С.В. Душеин, А.Г. Егоров, В.В. Зайцев, В.Н. Хрусталев; СЮИ МВД России, 2003.

Судебная фотография: учебник для вузов / С.В. Душеин, А.Г. Егоров, В.В. Зайцев, В.Н. Хрусталев; Под ред.А.Г. Егорова. — СПб.: Питер, 2005.

Криминалистика. Ищенко Е.П., Топорков А. А.2-е изд., испр. и доп. — М.: Контракт, ИНФРА-М, 2006.

Криминалистика: учебник для вузов, / Т.В. Аверьянова, Р.С. Белкин, Ю.Г. Корухов, Е.Р. Россинская 3-е издание, переработанное и дополненное, издательство Норма, Москва, 2007

Кузнецов В.В. Криминалистическая фотография, видеозапись в раскрытии и расследовании преступлений. — М.: ЮИ МВД РФ, 1994.

Криминалистическая фотография, киносъемка и видеозапись: учебное пособие / М.В. Вагурина, Е.А. Волобуев, Н.Н. Егоров; ВНИИ МВД РФ. — М.: ВНИИ МВД России, 2005.

Криминалистическая фотография и видеозапись: учебно-практическое пособие / Е.П. Ищенко, П.П. Ищенко, В.А. Зотчев; под ред. Е.П. Ищенко. — М.: Юристъ, 1999.

Новые виды фотосъемки при осмотре места происшествия Л. Исаева // Законность. — М., 2003. — N8.

Роль фотографий в экспертных исследованиях / А.Н. Петрухина // Российский следователь. — М., 2004. — N11.

О возможности использования фотографии в качестве доказательства по уголовному делу / А.И. Горев // Законодательство и практика. — Омск, 2004.

1 Ищенко Е.П., Ищенко П.П., Зотчев В.А. Криминалистическая фотография и видеозапись. Учебно-практическое пособие, М.: Юристь, 1999, С.14-15.

2 Фомин А.В. Общий курс фотографии. Издание второе, испр. и доп. М.; «Легкая индустрия», 1978, С.7.

3 Кузнецов В.В. Криминалистическая фотография, видеозапись в раскрытии и расследовании преступлений. — М.:ЮИ МВД РФ, 1994.

4 Криминалистика.  Ищенко Е.П., Топорков А.А. 2-е изд., испр. и доп. — М.: Контракт, ИНФРА-М, 2006.

5 Криминалистика, В.С. Лоер, учебник для вузов, издание юридическая литература, Москва, 2000г.

6 Криминалистика, В.С. Лоер, учебник для вузов, издание юридическая литература, Москва, 2000г.

7 Криминалистика: учебник для вузов / Т.В. Аверьянова, Р.С. Белкин, Ю.Г. Корухов, Е.Р. Россинская, 3-е издание, переработанное и дополненное, издательство Норма, Москва, 2007

8 Криминалистика.  Ищенко Е.П., Топорков А.А. 2-е изд., испр. и доп. — М.: Контракт, ИНФРА-М, 2006.

9 Криминалистика: учебник для вузов / Т.В. Аверьянова, Р.С. Белкин, Ю.Г. Корухов, Е.Р. Россинская, 3-е издание, переработанное и дополненное, издательство Норма, Москва, 2007

Реферат: Интеграл и его применение

Реферат

Владимир 2002 год

Владимирский государственный университет, Кафедра общей и прикладной физики

Вступление

Символ интеграла введен с 1675г., а вопросами интегрального исчисления занимаются с 1696г. Хотя интеграл изучают, в основном, ученые–математики, но и физики внесли свой вклад в эту науку. Практически ни одна формула физики не обходится без дифференциального и интегрального исчислений. Поэтому, я и решила исследовать интеграл и его применение.

История интегрального исчисления

История понятия интеграла тесно связана с задачами нахождения квадратур. Задачами о квадратуре той или иной плоской фигуры математики Древней Греции и Рима называли задачи на вычисление площадей. Латинское слово quadratura переводится как “придание квадратной формы”. Необходимость в специальном термине объясняется тем, что в античнoe время (и позднее, вплоть до XVIII столетия) еще не были достаточно развиты представления о действительных числах. Математики оперировали с их геометрическими аналогами или скалярными величинами, которые нельзя перемножать. Поэтому и задачи на нахождение площадей приходилось формулировать, например, так: «Построить квадрат, равновеликий данному кругу». (Эта классическая задача “о квадратуре круга” круга» не может, как известно, быть решена с помощью циркуля и линейки.)

Символ ò введен Лейбницем (1675 г.). Этот знак является изменением латинской буквы S (первой буквы слова summ a). Само слово интеграл придумал Я. Б е р н у л л и (1690 г.). Вероятн о, оно происходит от латинского integro , которое переводится как приводит ь в прежнее состояние, восстанавливать. (Действительно, операция интегрирования « восстанавливает» функцию, дифференцированием которой получена подынтегральная функция.) Возможно, происхождение термина инте грал иное: слово integer означает целый.

В ходе переписки И. Бернулли и Г. Лейбниц согласил ись с предложением Я. Бернулли. Тогда же, в 1696 г., появилось и название новой ветви математики—интегральное исчисление (calculus integralis ), которое ввел И. Бернулли.

Другие известные ермины, относящиеся к интегральному исчислению, появились заметно позднее. Употребляющееся сейчас название первообразная функция заменило бол ее раннее «примитивная функция», которое ввел Лагранж (1797 г.). Латинское сл ово primitivus переводится как «начальный»: F(x) = ò f(x)dx — начальная (или первоначальная, или первообразная) для f (x), которая получается из F(x) дифференцированием.

В современной литературе множество всех первообразных для функции f(х) называется также неопределенным интегралом. Это понятие выделил Лейбниц, который заметил, что вс е первообразные функции отличаются на произвольну ю постоянну ю. b

А ò f(x)dx

a

называют определенным интегралом (обоз начение ввел К. Фурье (1768—1830), но пределы интегрирования указывал уже Эй лер).

Многие значительные достижения математиков Древней Греции в решении задач на нахождение квадратур (т. е. вычисление площадей) плоских фигур, а также кубатур (вычисление объемов) тел связаны с применением метода исчерпывания, предложенным Евдоксом Книдским (ок. 408 — ок. 355 до н.э.). С помощью этого метода Евдокс доказал, например, что площади двух кругов относятся как квадраты их диаметров, а объем конуса равен 1/3 объёма цилиндра, имеющего такие же основание и высоту.

Метод Евдокса был усовершенствован Архимедом. Основные этапы, характеризующие метод Архимеда: 1) доказывается, что площадь круга меньше площади любого описанного около него правильного многоугольника, но больше площади любого вписанного; 2) доказывается, что при неограниченном удвоении числа сторон разность площадей этих многоугольн иков стремится к нулю; 3) для вычисления площади круга остается найти значение, к которому стремится отношение площади правильного многоугольника при неограниченном удвоении числа его сторон.

С помощью метода исчерпывания, целого ряда других остроумных соображений (в том числе с привлечением моделей механики) Архимед решил многие задачи. Он дал оценку числа p (3.10/71<p<3.1/7), нашел объемы шара и эллипсоида, площадь сегмента параболы и т. д. Сам Архимед высоко ценил эти результаты: согласно его желанию на могиле Архимеда высечен шар, вписанный в цилиндр (Архимед показал, что объем такого шара равен 2/3 объема цилиндра).

Архимед предвосхитил многие идеи интегрального исчисления. (Добавим, что практически и первые теоремы о пределах были доказаны им.) Но потребовалось более полутора тысяч лет, прежде чем эти идеи нашли четкое выражение и были доведены до уровня исчисления.

Математики XVII столетия, получившие многие новые результаты, учились на трудах Архимеда. Активно применялся и другой метод — метод неделимых, который также зародился в Древней Греции (он связан в первую очередь с атомистическими воззрениями Демокрита). Например, криволинейную трапецию (рис. 1, а) они представляли себе составленной из вертикал ьных отрезков длиной f(х), которым тем не менее приписывали площадь, равну ю бесконечно малой величине f(х)dx . В соответствии с таким пониманием искомая площадь считалась равной сумме

S = å f(x)dx

a<x<b

бесконечно большого числа бесконечно малых площадей. Иногда даже подчеркивалось, что отдельные слагаемые в этой сумме — нули, но нули особого рода, которые, сложенные в бесконечном числе, дают вполне определенную положительную сумму.

На такой кажущейся теперь по меньшей мере сомнительной основе И. Кеплер (1571—1630) в своих сочинениях “Новая астрономия”.

Интеграл и его применение

Рис 1.

(1609 г.) и «Стереометрия винных бочек» (1615 г.) правильно вычислил ряд площадей (например, площадь фигуры ограниченной эллипсом) и объемов (тело разрезалось на 6ecконечно тонкие пластинки). Эти исследования были продолжены итальянскими математиками Б. Кавальери (1598—1647) и Э.Торричелли (1608—1647). Сохраняет свое значение и в наше время сформулированный Б. Кавальери принцип, введенный им при некоторых дополнительных предположениях.

Пусть требуется найти площадь фигуры, изображенной на рисунке 1,б, где кривые, ограничивающие фигуру сверху и снизу, имеют уравнения y = f(x) и y=f(x)+c.

Представляя фигуру составленной из «неделимых», по терминологии Кавальери, бесконечно тонких столбиков, замечаем, что все они имеют общую длину с. Передвигая их в вертикальном направлении, можем составить из них прямоугольник с основанием b—а и высотой с. Поэтому искомая площадь равна площади полученного прямоугольника, т.е.

S = S1 = c ( b – а ).

Общий принцип Кавальери для площадей плоских фигур формулируется так: Пусть прямые некоторого пучка параллельных пересекают фигуры Ф1 и Ф2 по отрезкам равной длины (рис. 1,в). Тогда площади фигур Ф1 и Ф2 равны.

Аналогичный принцип действует в стереометрии и оказывается полезны м при нахождении объемов.

В XVII в. были сделаны многие открытия, относящиеся к интегральному исчислению. Так, П.Ферма уже в 1629 г. задачу квадратуры любой кривой у = хn, где п — целое (т.е по существу вывел формулу ò хndx = (1/n+1)хn+1), и на этой основе решил ряд задач на нахождение центров тяжести. И. Кеплер при выводе своих знаменитых законов движения планет фактически опирался на идею приближенного интегрирования. И. Барроу (1630—1677), учитель Ньютона, близко подошел к пониманию связи интегрирования и дифференцирования. Большое значение имели работы по представлению функций в виде степенных рядов.

Однако при всей значимости результатов, полученных многими чрезвычайно изобретательными математиками XVII столетия исчисления еще не было. Необходимо было выделить общие идеи лежащие в основе решения многих частных задач, а также установить связь операций дифференцирования и интегрирования, дающую достаточно общий алгоритм. Это сделали Ньютон и Лейбниц, открывшие независимо друг от друга факт, известным под названием формулы Ньютона — Лейбница. Тем самым окончательно оформился общий метод. Предстояло еще научится находить первообразные многих функций, дать логические нового исчисления и т. п. Но главное уже было сделано: дифференциальное и интегральное исчисление создано.

Методы математического анализа активно развивались в следующем столетии (в первую очередь следует назвать имена Л. Эйлера, завершившего систематическое исследование интегрирования элементарных функций, и И. Бернулли). В развитии интегрального исчисления приняли участие русские математики М.В.Остроградский (1801—1862), В.Я.Буняковский (1804—1889), П.Л.Че бышев (1821—1894). Принципиальное значение имели, в частности, результаты Чебышева, доказавшего, что существуют интегралы, не выразимые через элементарные функции.

Строгое изложение теории интеграла появилось только в прошлом веке. Решение этой задачи связано с именами О.Коши, одного из крупнейших математиков, немецкого ученого Б.Римана (1826—1866), французского математика Г.Дарбу (1842—1917).

Ответы на многие вопросы, связанные с существованием площадей и объемов фигур, были получены с созданием К. Жорданом (1838—1922) теории меры.

Различные обобщения понятия интеграла уже в начале нашего столетия были предложены французскими математиками А. Лебегом (1875—1941) и А. Данжуа (188 4—1974), со ветским математиком А. Я. Х инчинчин ым (1894—1959).

Определение и свойства интеграла

Если F(x) – одна из первообразных функции f(x) на промежутке J, то первообразная на этом промежутке имеет вид F(x)+C, где CÎR.

Определение. Множество всех первообразных функции f(x) на промежутке J называется определенным интегралом от функции f(x) на этом промежутке и обозначается ò f(x)dx.

ò f(x)dx = F(x)+C, где F(x) – некоторая первообразная на промежутке J.

f – подынтегральная функция, f(x) – подынтегральное выражение, x – переменная интегрирования, C – постоянная интегрирования.

Свойства неопределенного интеграла.

(ò f(x)dx) ¢ = ò f(x)dx ,

ò f(x)dx = F(x)+C, где F ¢(x) = f(x)

(ò f(x)dx) ¢= (F(x)+C) ¢= f(x)

ò f ¢(x)dx = f(x)+C – из определения.

ò k f (x)dx = k ò f¢(x)dx

если k – постоянная и F ¢(x)=f(x),

ò k f (x)dx = k F(x)dx = k(F(x)dx+C1)= k ò f¢(x)dx

ò ( f(x)+g(x)+…+h(x) )dx = ò f(x)dx + ò g(x)dx +…+ ò h(x)dx

ò ( f(x)+g(x)+…+h(x) )dx = ò [F ¢(x)+G ¢(x)+…+H ¢(x)]dx =

= ò [F(x)+G(x)+…+H(x)] ¢dx = F(x)+G(x)+…+H(x)+C=

= ò f(x)dx + ò g(x)dx +…+ ò h(x)dx, где C=C1+C2+C3+…+Cn.

Интегрирование

Табличный способ.

Способ подстановки.

Если подынтегральная функция не является табличным интегралом, то возможно (не всегда) применить этот способ. Для этого надо:

разбить подынтегральную функцию на два множителя;

обозначить один из множителей новой переменной;

выразить второй множитель через новую переменную;

составить интеграл, найти его значение и выполнить обратную подстановку.

Примечание: за новую переменную лучше обозначить ту функцию, которая связана с оставшимся выражением.

Примеры:

1. ò xÖ(3×2–1)dx;

Пусть 3×2–1=t (t³0), возьмем производную от обеих частей:

6xdx = dt

xdx=dt/6

3

ó dt 1 1 ó 1 1 t 2 2 1 ———Ø

ô— t 2 = — ô t 2dt = – ——– + C = —Ö 3×2–1 +C

õ 6 6 õ 6 3 9

2. t

ò sin x cos 3x dx = ò – t3dt = – – + C

4

Пусть cos x = t

-sin x dx = dt

Метод преобразования подынтегральной функции в сумму или разность:

Примеры :

ò sin 3x cos x dx = 1/2 ò (sin 4x + sin 2x) dx = 1/8 cos 4x – ¼ cos 2x + C

ó x4+3×2+1 ó 1 1

ô———— dx = ô( x2+2 – ——– ) dx = — x2 + 2x – arctg x + C

õ x2+1 õ x2+1 3

Примечание: при решении этого примера хорошо делать многочлены ”углом”.

По частям

Если в заданном виде взять интеграл невозможно, а в то же время, очень легко находится первообразная одного множителя и производная другого, то можно использовать формулу.

(u(x)v(x))’=u’(x)v(x)+u(x)v(x)

u’(x)v(x)=(u(x)v(x)+u(x)v’(x)

Проинтегрируем обе части

ò u’(x)v(x)dx=ò (u(x)v(x))’dx – ò u(x)v’(x)dx

ò u’(x)v(x)dx=u(x)v(x)dx – ò u(x)v’(x)dx

Примеры:

ò x cos (x) dx = ò x dsin x = x sin x – ò sin x dx = x sin x + cos x + C

x = u(x)

cos x = v’(x)

Криволинейная трапеция

Определение. Фигура, ограниченная графиком непрерывной, знакопостоянной функции f(x), осью абцисс и прямыми x=a, x=b, называется криволинейной трапецией.

Способы нахождения площади криволинейной трапеции

Теорема. Если f(x) непрерывная и неотрицательная функция на отрезке [a;b], то площадь соответствующей криволинейной трапеции равна приращению первообразных.

Дано: f(x)– непрерывная неопр. функция, xÎ[a;b].

Доказать: S = F(b) – F(a), где F(x) – первообразная f(x).

Доказательство:

Интеграл и его применение

1) Рассмотрим вспомогательную функцию S(x). Каждому xÎ[a;b] поставим в соответствие ту часть криволинейной трапеции, которая лежит левее прямой, проходящей через точку с этой абциссой и параллельно оси ординат.

Следовательно S(a)=0 и S(b)=Sтр

Докажем, что S(a) – первообразная f(x).

D( f ) = D(S) = [a;b]

S’(x0)= lim( S(x0+Dx) – S(x0) / Dx ), при Dx®0 DS – прямоугольник

Dx®0 со сторонами Dx и f(x0)

S’(x0) = lim(Dx f(x0) /Dx) = lim f(x0)=f(x0): т.к. x0 точка, то S(x) –

Dx®0 Dx®0 первообразная f(x).

Следовательно по теореме об общем виде первообразной S(x)=F(x)+C.

Т.к. S(a)=0, то S(a) = F(a)+C

C = –Fa

S = S(b)=F(b)+C = F(b)–F(a)

II.

Интеграл и его применение

1). Разобьем отрезок [a;b] на n равных частей. Шаг разбиения

Dx=(b–a)/n. При этом Sтр=lim(f(x0)Dx+f(x1)Dx+…+f(xn))Dx=

n®¥

= lim Dx(f(x0)+f(x1)+…+f(xn))

При n®¥ получим, что Sтр= Dx(f(x0)+f(x1)+…+f(xn))

Предел этой суммы называют определенным интегралом.

b

Sтр=ò f(x)dx

a

Сумма стоящая под пределом, называется интегральной суммой.

Определенный интеграл это предел интегральной суммы на отрезке [a;b] при n®¥. Интегральная сумма получается как предел суммы произведений длины отрезка, полученного при разбиении области определения функции в какой либо точке этого интервала.

a — нижний предел интегрирования;

b — верхний.

Формула Ньютона–Лейбница.

Сравнивая формулы площади криволинейной трапеции делаем вывод:

если F – первообразная для b на [a;b], то

b

ò f(x)dx = F(b)–F(a)

a

b b

ò f(x)dx = F(x) ô = F(b) – F(a)

a a

Свойства определенного интеграла.

1.

b b

ò f(x)dx = ò f(z)dz

a a

2.

a

ò f(x)dx = 0

a

a

ò f(x)dx = F(a) – F(a) = 0

a

3.

b a

ò f(x)dx = – ò f(x)dx

a b

b a

ò f(x)dx = F(a) – F(b) ò f(x)dx = F(b) – F(a) = – (F(a) – F(b))

a b

Если a, b и c любые точки промежутка I, на котором непрерывная функция f(x) имеет первообразную, то

b c b

ò f(x)dx = ò f(x)dx + ò f(x)dx

a a c

F(b) – F(a) = F(c) – F(a) + F(b) – F(c) = F(b) – F(a)

(это свойство аддитивности определенного интеграла)

Если l и m постоянные величины, то

b b b

ò (lf(x) +m j(x))dx = l ò f(x)dx + m òj(x))dx –

a a c

– это свойство линейности определенного интеграла.

6.

b b b b

ò (f(x)+g(x)+…+h(x))dx = ò f(x)dx+ ò g(x)dx+…+ ò h(x)dx

a a a a

b

ò (f(x)+g(x)+…+h(x))dx = (F(b) + G(b) +…+ H(b)) –

a

– (F(a) + G(a) +…+ H(a)) +C =

= F(b)–F(a)+C1 +G(b)–G(a)+C2+…+H(b)–H(a)+Cn=

b b b

= ò f(x)dx+ ò g(x)dx+…+ ò h(x)dx

a a a

Набор стандартных картинок

Интеграл и его применение

Интеграл и его применение

Т.к. f(x)<0, то формулу Ньютона-Лейбница составить нельзя, теорема верна только для f(x)³0.

Надо:

рассмотреть симметрию функции относительно оси OX. ABCD®A’B’CD b

S(ABCD)=S(A’B’CD) = ò –f(x)dx

a

Интеграл и его применение

 b b

S= ò f(x)dx = ò g(x)dx

a a

Интеграл и его применение

 c b

S = ò (f(x)–g(x))dx+ò(g(x)–f(x))dx

a c

Интеграл и его применение

f(x)® f(x)+m

g(x)®g(x)+m

b

S= ò (f(x)+m–g(x)–m)dx =

a

b

= ò (f(x)– g(x))dx

a

Если на отрезке [a;b] f(x)³g(x), то площадь между этими графиками равна

b

ò ((f(x)–g(x))dx

a

Интеграл и его применение

Функции f(x) и g(x) произвольные и неотрицательные

b b b

S=ò f(x)dx – ò g(x)dx = ò (f(x)–g(x))dx

a a a

Интеграл и его применение

 b b

S=ò f(x)dx + ò g(x)dx

a a

Применение интеграла

I. В физике.

Работа силы (A=FScosa, cosa ¹ 1)

Если на частицу действует сила F, кинетическая энергия не остается постоянной. В этом случае согласно

d(mu2/2) = Fds

приращение кинетической энергии частицы за время dt равно скалярному произведению Fds, где ds – перемещение частицы за время dt. Величина

dA=Fds

называется работой, совершаемой силой F.

Пусть точка движется по оси ОХ под действием силы, проекция которой на ось ОХ есть функция f(x) (f–непрерывная функция). Под действием силы точка переместилась из точки S1(a) в S2(b). Разобьем отрезок [a;b] на n отрезков, одинаковой длины Dx = (b – a)/n. Работа силы будет равна сумме работ силы на полученных отрезках. Т.к. f(x) –непрерывна, то при малом [a;x1] работа силы на этом отрезке равна f(a)(x1–a). Аналогично на втором отрезке f(x1)(x2–x1), на n-ом отрезке — f(xn–1)(b–xn–1). Следовательно работа на [a;b] равна:

А » An = f(a)Dx +f(x1)Dx+…+f(xn–1)Dx=

= ((b–a)/n)(f(a)+f(x1)+…+f(xn–1))

Приблизительное равенство переходит в точное при n®¥

b

А = lim [(b–a)/n] ( f(a)+…+f(xn–1))= ò f(x)dx (по определению)

n®¥ a

Пример.

Пусть пружина жесткости С и длины l сжата на половину свой длины. Определить величину потенциальной энергии Ер равна работе A, совершаемой силой –F(s) упругость пружины при её сжатии, то

l/2

Eп = A= – ò (–F(s)) dx

0

Из курса механики известно, что F(s)= –Cs.

Отсюда находим

l/2 l/2

Еп= – ò (–Cs)ds = CS2/2 | = C/2 l2/4

0 0

Ответ: Cl2/8.

Координаты центра масс

Центр масс – точка через которую проходит равнодействующая сил тяжести при любом пространственном расположении тела.

Пусть материальная однородная пластина о имеет форму криволинейной трапеции {x;y |a£x£b; 0£y£f(x)} и функция y=f(x) непрерывна на [a;b], а площадь этойкриволинейной трапеции равна S, тогда координаты центра масс пластины о находят по формулам:

b b

x0 = (1/S) ò x f(x) dx; y0 = (1/2S) ò f 2(x) dx;

a a

Примеры.

Центр масс.

Найти центр масс однородного полукруга радиуса R.

Изобразим полукруг в системе координат OXY.

Интеграл и его применение

Из соображений симметрии и однородности замечаем, что абсцисса точки M

xm=0

Функция, описывающая полукруг имеет вид:

y = Ö(R2–x2)

Пусть S = pR2/2 — площадь полукруга, тогда

 R R

y = (1/2S) òÖ(R2–x2)dx = (1/pR2) òÖ(R2–x2)dx =

–R –R

R

= (1/pR2)(R2x–x3/3)|= 4R/3p

–R

Ответ: M(0; 4R/3p )

Путь, пройденный материальной точкой

Если материальная точка движется прямолинейно со скоростью u=u(t) и за время T= t2–t1 (t2>t1) прошла путь S, то

t2

S=ò u(t)dt.

t1

В геометрии

Объём — количественная характеристика пространственного тела. За единицу измерения объёма принимают куб с ребром 1мм(1ди, 1м и т.д.).

Количество кубов единичного объёма размещенных в данном теле — объём тела.

Аксиомы объёма:

Объём — это неотрицательная величина.

Объём тела равен сумме объёмов тел, его составляющих.

Найдем формулу для вычисления объёма:

Интеграл и его применение

выберем ось ОХ по направлению расположения этого тела;

определим границы расположения тела относительно ОХ;

введем вспомогательную функцию S(x) задающую следующее соответствие: каждому x из отрезка [a;b] поставим в соответствие площадь сечения данной фигуры плоскостью, проходящей через заданную точку x перпендикулярно оси ОХ.

разобьем отрезок [a;b] на n равных частей и через каждую точку разбиения проведём плоскость перпендикулярную оси ОХ, при этом наше тело разобьется на части. По аксиоме

V=V1+V2+…+Vn=lim(S(x1)Dx +S(x2)Dx+…+S(xn)Dx

n®¥

Dx®0, а Sk®Sk+1, а объем части, заключенной между двумя соседними плоскостями равна объему цилиндра Vц=SоснH.

Имеем сумму произведений значений функций в точках разбиения на шаг разбиения, т.е. интегральную сумму. По определению определенного интеграла, предел этой суммы при n®¥ называется интегралом a

ò S(x)dx

b

a

V= ò S(x)dx, где S(x) – сечение плоскости, проходящей через

b выбранную точку перпендикулярно оси ОХ.

Для нахождения объема надо:

1). Выбрать удобным способом ось ОХ.

2). Определить границы расположения этого тела относительно оси.

3). Построить сечение данного тела плоскостью перпендикулярно оси ОХ и проходящей через соответственную точку.

4). Выразить через известные величины функцию, выражающую площадь данного сечения.

5). Составить интеграл.

6). Вычислив интеграл, найти объем.

Объем фигур вращения

Тело, полученное в результате вращения плоской фигуры, относительно какой-то оси, называют фигурой вращения.

Функция S(x) у фигуры вращения есть круг.

Sсеч = pr2

Sсеч(x)=p f 2(x)

b

V= ò f 2(x)

a

Длина дуги плоской кривой

Пусть на отрезке [a;b] функция y = f(x) имеет непрерывную производную y’ = f ’(x). В этом случае длину дуги l “куска” графика функции y = f(x), xÎ[a;b] можно найти по формуле

b

l = ò Ö(1+f’(x)2)dx

a

Список литературы

М.Я.Виленкин, О.С.Ивашев–Мусатов, С.И.Шварцбурд, “Алгебра и математический анализ”, Москва,1993г.

“Сборник задач по математическому анализу”, Москва,1996г.

И.В.Савельев, “Курс общей физики”, том 1, Москва, 1982г.

Реферат: Зенон Элейский, его парадоксы и понятия бесконечности

З Е Н О Н Э Л Е Й С К И Й , Е Г О П А Р А Д О К С Ы

И П О Н Я Т И Е Б Е С К О Н Ч Н О С Т И

Пифагорийская школа. Пифагор основал братство религилзного, философского и научного характера с политическим уклоном. Труды, приписываемые обычно Пифагору, относятся не только к легендарному
Пифагору, но вообще к трудам этой школы между 585 и 400 г. до н. э .

В своей космологической концепции Пифагор отказался от монистической идеи первичной субстанции, породившей всю Вселенную. Его концепция дуалистична, и в напряжении между двумя противоположными принципами — ограниченное — неограниченное, нечетное — четное, единое — множественное, прямое — кривое, квадратное — продолговатое — он видел причину всякого развития. Мало интересуясь материальными элементами, которые могли бы дать представление о генезисе различных составных частей Вселенной,
Пифагор, увлеченный глубоким религиозным течением, охватившим Грецию того времени, стремился дать глобальную картину космоса в целом. Основу всего он видел в числе, о чем свидетельствует его девиз: “Все есть число”.

Наиболее важным среди приписываемых пифагорейцам открытий было открытие иррационального в виде несоизмеримых отрезков прямой линии.
Возможно, что оно было сделано в связи с исследованием геометрического среднего а:в = в:с, величиной, которая интересовала пифагорейцев и служила символом аристократии. Чему равно геометрическое среднее единицы и двойки, двух священных символов? Это вело к изучению отношения сторон и диагонали квадрата, и было обнаружено, что такое отношение не выражается “числом”, то есть тем, что мы теперь называем рациональным числом (целым числом или дробью), а только такие числа допускались пифагорейской арифметикой.
Другими словами, иррациональные числа были открыты, когда стало ясно, что некоторые отношения нельзя выразить с помощью целых чисел. Это открытие ознаменовало крушение пифагорейской точки зрения о представимости мира с помощью целых чисел и вызвало первый кризис в истории математики.

Элеаты. Влияние Элейской школы (V в. до н.э.) на формирование абстрактной научной мысли огромно. Основатель этой школы, Парменид, был первым, кто строго различал чувственное и умопостигаемое, что привело к неизбежной конфронтации между опытом и требованиям разума. именно поэтому элеаты не приняли пифагорейскую доктрину, ставящую в соответствие всякой вещи число. если дискретные объекты можно представить целыми числами. то иначе обстоит дело в случае непрерывных величин, таких, как длины, площади, объемы и.т.д., которые в общем случае можно интерпретировать как дискретные наборы единиц, лишь если допускать существование бесконечного числа очень малых элементов, из которых эти объекты состоят. В качестве реакции на эту последнюю концепцию Зенон Элейский (род. между 495 и 480 гг. до н.э.) сформулировал четыре парадокса, иллюстрирующих невозможность бесконечной делимости и всякого движения, если мыслить пространство и время состоящими из неделимых частей. Общая цель его аргументов показать те нелепости, к которым приходят, когда пытаются получить непрерывные величины из бесконечно малых частиц, взятых в бесконечном множестве.

Исчисление бесконечно малых ведет свое начало от интуитивного представления греков о непрерывности, математической бесконечности и пределе, а также от тех трудностей, с которыми они столкнулись при попытках явно определить эти понятия. Эти три понятия были корректно определены лишь в XIX в., когда математики захотели систематизировать достижения своей науки, и им пришлось пересмотреть основания, чтобы подвести под математическое здание прочный фундамент.

Числа и геометрические величины. Мы видели, что пифагорейцы уподобляли числа геометрическим точкам: единицу — одной точке, некоторое другое число
— группе точек, образующих некоторую геометрическую фигуру. Каждое число у них было дискретным набором единиц; таким образом, пифагорейская арифметика ограничивалась изучением положительных целых чисел и отношений целых чисел, которые не считались числами.

Всякая непрерывная величина — линия, поверхность, тело — могла быть отождествлена с некоторым соответствующим ей числом —
“количеством”(длина, площадь, объем). Подобно тому как единица была общей мерой целых чисел, величины должны были иметь общую единицу измерения — быть с о и з м е р и м ы м и — и каждая величина отождествлялась с целым числом составляющих ее единиц. Эта попытка отождествить целые числа с непрерывными величинами, интерпретировать непрерывное в терминах дискретного ни к чему не привела и быстро провалилась. Решающую роль, как уже говорилось, в этом сыграло открытие иррациональных чисел.В квадрате со стороной 1 отношение диагонали к стороне равно[pic][pic]; оно не выражается в виде отношений целых чисел и, значит, вообще не имеет статуса в пифагорейской арифметике. Сторона и диагональ не имеют общей единицы измерения и называются н е с о и з м е р и м ы м и. Взаимное соответствие между величиной и числом, знакомое пифагорейцам, оказалось нарушенным. Если каждому числу соответствует некая длина, то какие числа нужно сопоставить несоизмеримым величинам?

Парадоксы Зенона и понятие бесконечности. Именно в связи с открытием несоизмеримых величин в греческую математику проникло понятие бесконечности. В своих поисках общей единицы измерения для всех величин греческие геометры могли бы рассмотреть бесконечно делимые величины, но идея бесконечности приводила их в глубокое смятение. Если даже рассуждения о бесконечном проходили успешно, греки в своих математических теориях всегда пытались его обойти и исключить. Их затруднения перед явным выражением абстрактных понятий бесконечного и непрерывного,противоположных понятиям конечного и дискретного, ярко проявились в парадоксах Зенона
Элейского.

Доводами Зенона были “апории” (тупики) ; они должны были продемонстрировать, что оба предположения заводят в тупик. Эти парадоксы известны под названием А х и л л е с, С т р е л а, Д и х о т о м и я
(деление на два) и С т а д и о н. Они сформулированы так, чтобы[pic] подчеркнуть противоречия в понятиях движения и времени, но это вовсе не попытка разрешить такие противоречия.

Апория “Ахилл и черепаха” противостоит идее бесконечной делимости пространства и времени. Быстроногий Ахилл соревнуется в беге с черепахой и благородно предоставляет ей фору. Пока он пробежит расстояние, отделяющее его от точки отправления черепахи, последняя проползет дальше; расстояние между Ахиллом и черепахой сократилось, но черепаха сохраняет преимущество.
Пока Ахилл пробежит расстояние, отделяющее его от черепахи, черепаха снова проползет еще немного вперед, и т. д. Если пространство бесконечно делимо
, Ахилл никогда не сможет догнать черепаху. Этот парадокс построен на трудности суммирования бесконечного числа все более малых величин и невозможности интуитивно представить себе, что эта сумма равняется конечной величине.

Еще более явным этот момент становится в апории “Дихотомия”: прежде чем пройти некоторый отрезок, движущееся тело вначале должно пройти половину этого отрезка, затем половину половины, и так далее до бесконечности. Зенон мысленно строит ряд 1/2 + (1/2)2 + (1/2)3 + …, сумма которого равна 1 , но ему не удается интуитивно постичь содержание этого понятия. Современные представления о пределе и сходимости ряда позволяют утверждать, что начиная с некоторого момента расстояние между
Ахиллом и черепахой станет меньше любого заданного числа [pic], выбранного сколь угодно малым.

Парадокс “Стрела” основан на предположении, что пространство и время составлены из неделимых элементов, скажем “точек” и “моментов”. В некий
“момент” своего полета стрела находится в некоторой “точке” пространства в неподвижном состоянии. Поскольку это верно в каждый момент ее полета, стрела вообще не может находиться в движении.

Здесь затронут вопрос о мгновенной скорости. Какое значение следует придать отношению [pic]x/[pic]t пройденного расстояния [pic]x к интервалу времени [pic]t , когда величина [pic]t становится очень малой ?
Неспособные представить себе минимум, отличный от нуля, древние придали ему значение ноль. Ныне при помощи понятия предела правильный ответ находится немедленно : мгновенная скорость есть предел отношения
[pic]x/[pic]t при [pic]t, стремящемся к нулю

Таким образом,все эти парадоксы связаны с понятием предела; оно стало центральным понятием исчисления бесконечно малых.

Парадоксы Зенона известны нам благодаря Аристотелю,который привел их в своей “Физике”, чтобы подвергнуть критике. Он различает бесконечность относительно сложения и бесконечность относительно деления и устанавливает, что континуум бесконечно делим. Время тоже бесконечно делимо, и в конечный интервал времени можно пройти бесконечно делимое расстояние. Парадокс “Стрела”, который “является следствием предположения, что время составлено из моментов”, становится нелепым, если принять, что время бесконечно делимо.

Список литературы

1. Цейтен Г.Г. История математики в древности и в средние века. М.-
Л.,1932

2. Стройк Д.Я. Краткий очерк истории математики. М.,Наука,1978

3. Богомолов С.А. Актуальная бесконечность. М.-Л.,1934

Курсовая работа: Использование криминалистической фотографии при производстве отдельных следственных действий

КУРСОВАЯ РАБОТА

«Использование криминалистической фотографии при производстве отдельных следственных действий»

Оглавление

Введение

1. История возникновения фотографии

2. Понятие и система криминалистической фотографии

3. Методы запечатлевающей фотографии

4. Особенности применения фотографии при проведении следственных действий

Заключение

Список использованной литературы

Введение

Фотографические снимки позволяют воспринимать запечатленные объекты в предметно-пространственной форме и в большем объеме, чем это позволяет их словесное описание в протоколе следственного действия.

Фотография служит одним из методов фиксации и исследования материальных признаков преступлений. Для этого применяются и другие методы, в частности следы преступления фиксируются в протоколах следственных действий, а также посредством зарисовок, составления планов, схем и чертежей. Однако эти методы не всегда могут обеспечить надлежащую точность отображения признаков. Поэтому наряду с ними применяется фотография, дающая более полное, наглядное представление о ряде признаков фиксируемых объектов. Достоинством фотографии является высокая точность и наглядность запечатления.

Большое значение фотографического метода исследования определяется тем, что он позволяет увидеть детали объектов, не воспринимаемые невооруженным глазом человека. Фотография успешно применяется при расследовании преступлений всех видов, при выполнении самых разнообразных следственных действий — осмотров, обысков, следственных экспериментов и т.д.

Большой вклад в становление и развитие судебной фотографии внесли такие крупные ученые-криминалисты, как Н.Д. Вороновский, Н.В. Терзиев, профессор С.М. Потапов, Н.А. Селиванов, А.А. Эйсман, А.В. Дулов и др.

1. История возникновения фотографии

В 1989 году исполнилось 150 лет, как была открыта фотография. С первых лет своего существования она получила применение не только в быту, но и использовалась в решении сугубо научных задач. Слово фотография происходит от двух греческих слов: «фотос» — свет и «графо» — пишу.

Появлению фотографии предшествовали открытия многих ученых.

Первая фотокамера (камера-Обскура) представляла собой светонепроницаемый ящик с отверстием в стенке, принцип работы которой описал в своих трудах еще выдающийся итальянский ученый и художник эпохи Возрождения Леонардо да Винчи. Большой вклад в развитие фотографии внесли французы Жозеф Нисефор Ньепс, Луи-Жак Манде Дагерр.

Впервые фотографическое изображение было получено в 1826г. французом Ньепсом, которому удалось закрепить оптическое изображение с помощью пластинки, покрытой слоем светочувствительного асфальтового лака1.

Л.М. Дагерр, работавший до 1883 г. совместно с Ж.Н. Ньепсом, получил изображение на серебряной пластинке, обработанной парами ртути и закрепленной с помощью раствора поваренной соли. Свой способ он назвал дагерротипией. В своих работах Дагерр использовал материалы исследования Ньепса, однако он никогда об этом не упоминал. Технология Дагерра не позволяла размножать снимки, и только изобретение англичанина Талболта положило начало разработке негативно-позитивного метода получения фотоснимков и способствовало открытию нового способа приготовления светочувствительной бумаги.

В 1835 г. Талболт пропитав хлористым серебром бумагу, получил на ней снимок окна своего дома в виде негатива. Затем, приложив к нему бумагу, обработанную тем же раствором, он получил позитивный отпечаток. Снимки были далеки от совершенства, но своим изобретением Талболт доказал возможность тиражирования отпечатков.

Фотография, зародившись во Франции и Англии, быстро проникла в другие страны. В России первые фотографические изображения были получены русским химиком и ботаником Юлием Федоровичем Фрицше, который, изучив метод Талболта, предложил в целях улучшения изображения заменить тиосульфит натрия (гипосульфит) в проявляющем растворе на аммиак. Большой вклад в развитие фотографии внесли и другие русские ученые и изобретатели. Изобретатель-самоучка И.В. Болдырев предложил способ изготовления прозрачной гибкой пленки за несколько лет до выпуска подобных пленок американской фирмой «Кодак». С.А. Юрковский изготовил шторно-щелевой затвор для коротких экспозиций. И. И. Филипенко сконструировал походную фотолабораторию, С.Л. Левицкий, лично знавший Дагерра, сконструировал фотографическую камеру с мягким мехом для наводки на резкость. Этот способ наводки на резкость находит применение и в современных крупноформатных камерах. Кроме этого Левицким предложено использование при съемке в неблагоприятных условиях электрической дуги. Основоположником научной и судебной фотографии является русский специалист Е.Ф. Буринский2.

В 1894 г. по поручению Российской Академии наук он организовал лабораторию фотографического восстановления древних писем. Им был разработан метод, позволивший прочесть исчезнувший текст грамот 14 века. На сыромятных кожах, которые ранее были признаны исследователями безнадежными Буринский применил разработанный им метод восстановления угасших текстов, который состоит в ступенчатом повышении контраста первоначального текста. Ввиду большого исторического значения этой работы, Российская Академия наук удостоила Е.Ф. Буринского премии имени М.В. Ломоносова «за метод исследования, равный значению микроскопа».

В 70-х г. г. позапрошлого века предпринимаются попытки использовать фотографию для целей регистрации и расследования преступлений. Первой использовала фотографию французская полиция (1841 г). Затем сообщения о фотографировании преступников появились в Бельгии, Швейцарии и в других странах. В это время разрабатываются специальные способы и аппаратура для фотографирования преступников. Существенных результатов в этой области добился французский криминалист А. Бертильон, сконструировавший несколько фотокамер для опознавательной съемки, съемки на месте происшествия и для съемки трупов. Им же были разработаны правила сигналетической и измерительной фотосъемки.

Наряду с использованием фотографии в розыскной и регистрационной работе ее внедряют и в судебную экспертизу. В этом направлении много и плодотворно работал Е.Ф. Буринский. В 1892 году при Санкт-Петербургском окружном суде он на свои средства создает судебно-фотографическую лабораторию. В 1893 г. вместо нее при прокуроре Санкт-Петербургской судебной палаты создается правительственная судебно-фотографическая лаборатория, заведование которой было поручено Е.Ф. Буринскому. В 1912 г. лаборатория была преобразована в Петербургский кабинет научно-судебной экспертизы, что положило начало созданию криминалистических учреждений в России. Развивая применение фотографии в следственной работе, Е.Ф. Буринский занимается разработкой приемов и средств судебной фотографии. В отличие от Ганса Гросса, рекомендовавшего применять фотографию на всякий случай, Е.Ф. Буринский считал, что необходимо разработать правила судебной фотографии, которые должны найти отражение в законе и быть обязательными для исполнения всеми.

2. Понятие и система криминалистической фотографии

Первой работой по вопросам использования фотографии в борьбе с преступностью была книга С.М. Потапова «Судебная фотография», в которой он дал определение криминалистической фотографии как системы «научно выработанных методов фотографической съемки, применяемой в целях раскрытия преступлений и представления суду наглядного доказательственного материала»3.

По мнению А.В. Дулова под криминалистической фотографией понимается совокупность приемов съемки, применяемых в деятельности по осуществлению правосудия для фотографического закрепления различных объектов, имеющих значение для установления истины, а также при исследовании этих объектов с целью выявления следов, невидимых простым глазом, фиксации опытов и иллюстрации выводов судебных экспертов4.

Криминалистическая фотография, являясь частью криминалистической техники, представляет собой систему методов и видов съемки, применяемой в следственной, судебной деятельности, и разделяется на два раздела в зависимости от выполняемой задачи: запечатление объектов и их исследование.

Определение криминалистической фотографии, предложенное С.М. Потаповым, в сущности, сохранилось до настоящего времени: «Криминалистическая фотография — это один из разделов криминалистической техники. Она представляет собой систему научных положений и разработанных на их основе фотографических методов, средств и приемов, используемых при фиксации и исследовании доказательств для раскрытия и предотвращения преступлений».

Под фотографическими средствами имеют в виду аппаратуру для съемки, принадлежности к ней, фотоматериалы и используемые для их обработки химические реактивы. Фотографические методы и приемы — это система правил и рекомендаций по применению фотографических средств для получения фотоизображений.

Практическое значение криминалистической фотографии исключительно велико. Она служит основным средством запечатления внешнего вида самых различных объектов, имеющих доказательственное значение по уголовным делам, их признаков, а в ряде случаев и свойств. Фотоснимки могут служить не только иллюстративным материалом, но и источником доказательств, средством для розыска и идентификации различных объектов.

Обычно криминалистическую фотографию делят на судебно-оперативную и судебно-исследовательскую, а также по другому основанию на запечатлевающую и исследовательскую5.

С.М. Потапов разделил систему криминалистической фотографии на: судебно-оперативную фотографию и судебно-фотографическую экспертизу.

Судебно-оперативная фотография, по его мнению, содержит методы запечатлевающей фотосъемки: сигналетической, метрической, масштабной, репродукционной и дедуктивной. По мнению Н.А. Селиванова, данная фотография используется при запечатлении материальных данных, имеющих доказательственное значение, и при исследовании доказательств в оперативных целях.

Судебно-фотографическая экспертиза, охватывает три вида экспертизы: для установления тождества, для выявления недоступных обычному зрению деталей и для обнаружения невидимого. Она применяется при криминалистических экспертизах для выявления невидимых или слабо видимых признаков, а также запечатление признаков, чтобы облегчить их сравнение и проиллюстрировать выводы6.

Данное деление носит относительный характер, так как одни и те же методы и приемы фотографической съемки могут в принципе применяться как следователем, так и экспертом-криминалистом.

В последнее время заметен отказ от деления судебной фотографии на судебно-оперативную и судебно-экспертную. Так, Н.В. Терзиев не упоминает об этой распространенной в свое время классификации. Отметив, что при расследовании применяется запечатлевающая и исследовательская, или научная фотография, он подчеркивает, что в следственной практике используют, в основном, запечатлевающую, а в экспертной — и запечатлевающую, и исследовательскую фотографию.

Деление судебной фотографии лишь на запечатлевающую и исследовательскую объективно отражает содержание различных видов съемки. В одних случаях при помощи фотографии запечатлевают объекты внешнего мира (обстановку места происшествия, условия проведения следственного эксперимента, внешний вид вещественного доказательства и т.д.), причем делают это и следователи, и эксперты, в других — изучают объекты (фотографирование с использованием светофильтров, применение специальных видов освещения, фотографирование в невидимых лучах и т.п.).

Сказанное позволяет сформулировать следующие определения двух названных разделов криминалистической фотографии.

Запечатлевающая фотография есть система видов и методов фотографической съемки, в результате применения которой объекты внешнего мира воспроизводятся на светочувствительном слое такими, какими они наблюдаются (в пределах технических возможностей каждого из видов современной фотографии). Цель запечатлевающей фотографии получение наиболее точной копии фотографируемого объекта7.

Объектами съемки в следственной практике являются: места происшествий с их обстановкой, трупы, следы преступления и преступника, вещественные доказательства, лица, обвиняемые в совершении преступления, а также событие преступления и лицо, его совершившее.

Полученные при производстве различных следственных действий фотоснимки представляют собой фотодокументы-приложения к протоколам соответствующих следственных действий. Об изготовлении этих фотодокументов делается отметка в протоколе следственного действия, а сами фотоснимки оформляются в виде фототаблиц, снабженных пояснительными надписями, либо приобщаются к делу в конверте.

От фотодокументов-приложений к протоколам следственных действий следует отличать фотодокументы вещественные доказательства, полученные вне производства по уголовному делу. Эти снимки после их просмотра приобщаются к делу следователем специальным постановлением и служат полноценным средством доказывания.

По сравнению с другими методами фиксации (протоколы, схемы, планы, рисунки, чертежи и т.п.) криминалистическая фотография обеспечивает более высокую степень наглядности, объективности, точности и полноты запечатления.

Исследовательская фотография представляет собой систему методов фотографической съемки, и результате применения которой объекты внешнего мира воспроизводятся на светочувствительном слое в измененном, по сравнению с обычным, виде. Цель исследовательской фотографии — выявление неизвестных ранее признаков объекта.

Судебно-исследовательская фотография на основе научно-разработанных методов криминалистической фотографии исследует объекты, имеющие или могущие иметь доказательственное значение по уголовному делу. Фотоснимки, выполненные в процессе экспертного исследования, служат иллюстративным материалом к заключению эксперта и позволяют проследить за ходом экспертизы, убедиться в наличии или отсутствии тех или иных признаков в объектах исследования.

Признаки, выявленные в процессе фотографического исследования, эксперт кладет в основу заключения, т.е. они являются составной частью заключения, имеющего значение средств доказывания. Ясно, что процессуальный режим фотоизображений может быть различным.

При производстве следственных действий, экспертных исследований возникает необходимость запечатлеть определенные материальные объекты, общий вид места происшествия, следы, вещественные доказательства, а также этапы следственного действия и экспертного исследования. Для этих целей криминалистикой, исходя из целевого назначения, разработаны специальные виды и методы фотографической съемки.

3. Методы запечатлевающей фотографии

Под методом запечатлевающей фотосъемки, если исходить из семантического содержания термина, следует признать такую совокупность общих правил получения фотографического изображения, которые в принципе могут быть применены при фотографировании любого объекта в процессе расследования8. Такими методами являются обычная, панорамная, стереоскопическая и измерительная фотосъемки.

Каждый из указанных методов может, в свою очередь, осуществляться различными способами: а) обычный — обычным, встречным, крестообразным, с высоты; б) панорамный — круговым и линейным; в) стереоскопический — способом стереопары, растровым и поляроидным; г) измерительный — масштабным и метрическим.

Таким образом, в понятие «метод» вкладываться более широкое содержание. А понятие «способ» характеризуется частными вариантами (путями) осуществления данного метода. Наиболее частные особенности выполнения конкретного способа определяются понятием «прием».

Н.А. Селиванов и А.А. Эйсман относят к методам запечатлевающей фотографии и репродукционную съемку, а Ю.Г. Корухов включает сюда репродукционную, крупномасштабную и опознавательную съемки9.

Панорамная фотография — это метод получения снимков с изменением обычного соотношения между сторонами фотокадра за счет увеличения его в длину.Т. е. это последовательная съемка объекта, изображение которого при заданном масштабе не может поместиться в обычном кадре, на нескольких взаимосвязанных кадрах, соединенных потом в общий снимок — панораму. При съемке панорамы необходимо, чтобы на каждом последующем снимке захватывалась небольшая часть предыдущего кадра, т.е. на смежных кадрах дважды фиксировался один и тот же объект-ориентир.

В практике различают два способа панорамной съемки: круговой и линейный. Панорамную съемку можно производить как с помощью специального фотографического аппарата, так и обычной малоформатной камерой.

Круговая панорама снимается с одной точки путем поворачивания фотоаппарата в горизонтальной плоскости вокруг оси штатива (или воображаемой оси — при съемке с рук). Круговое панорамирование применяется чаще всего при съемке многоплановых объектов, как на открытой местности, так и в помещении. Нельзя снимать круговым панорамированием объекты, близко расположенные к фотоаппарату, т.к различие в расстоянии от фотоаппарата до частей предмета, попадаемого в кадр, может создать большие перспективные искажения.

Линейная панорама изготовляется путем перемещения фотоаппарата параллельно переднему плану фотографируемого участка. Каждый последующий кадр должен частично перекрывать предыдущий. Линейное панорамирование применяется при съемке объектов, близко расположенных к фотоаппарату, и в тех случаях, когда нельзя выбрать более удаленную точку съемки, когда необходимо запечатлеть объект или группу объектов, не умещающихся в одном кадре. Линейным панорамированием удобно фотографировать дорожку следов ног человека, следы транспортных средств, расположение пятен крови на полу и т.п.

Если фотографируемый объект имеет протяженность в горизонтальном направлении (например, берег реки, железнодорожная платформа, поезд), панорама именуется горизонтальной, а если протяженность в высоту (башня, заводская труба) — вертикальной.

Чтобы фрагменты панорамы не различались по оптической плотности, их следует изготовлять в одинаковых условиях: вести съемки при тех же освещении, отверстии диафрагмы объектива, выдержке; получать отпечатки с равными экспозициями; проявлять одновременно, при одной выдержке10.

Стереофотография представляет собой метод получения фотоизображений, воспринимаемый в трех измерениях, объемно. Слово «стереофотография» переводится как пространственная фотография. На таких снимках легко определить пространственное расположение предметов, их форму, размеры и расстояние между ними.

Стереоскопическая съемка сводится к изготовлению согласованной пары снимков объекта, фотографируемого с двух точек, и основана на способности нашего зрения не только различать при наблюдении величину и форму предметов, но и судить об их пространственном положении. Это объясняется тем, что каждый глаз человека рассматривает предметы с иной точки и поэтому для каждого из них изображение будет разным, оно будет иметь другую перспективу. Различие перспективы возникает из-за наличия расстояния между глазами, которое у человека в среднем равно 65 мм. Сливаясь в одно в нашем сознании, эти изображения создают впечатление объема11.

Стереоскопический метод съемки сложен по технике исполнения, но его следует применять в случаях: а) нагромождения большого количества предметов; б) наличия множества расположенных близко друг к другу планов, которые на обычном фотографическом снимке могут слиться в одну плоскость (места крушений, катастроф, взрывов и т.п.); в) необходимости быстро зафиксировать обстановку места происшествия, например, при ДТП; г) фиксации объектов, которые трудно воспринимаются по обычному фотоснимку (колодцы, ямы и другие подобные объекты фотографической съемки; д) получения более правильного и четкого представления о позе трупа, обнаруженного на месте происшествия; е) невозможности проведения фотосъемки без нарушения общепринятых правил фотографирования (например, сложные условия, не позволяющие выбрать оптимальную точку съемки).

Съемку стереоскопическим методом производят либо специальным стереоскопическим фотоаппаратом, либо серийно выпускаемым обычным фотоаппаратом «Зенит», с применением стереонасадки, представляющей собой комбинацию из двух симметрично расположенных призм, обеспечивающих получение обоих снимков на одном стандартном кадре, либо с помощью стереопланки.

Стереосъемка может применяться в криминалистике для измерительных целей. При помощи специального прибора (стереокомпаратора) по стереоснимкам можно определить размеры объектов и расстояние между ними, а также вычертить план.

Измерительная фотография предназначена для получения изображений, по которым можно определить пространственные характеристики запечатленных на фотоснимке объектов. Это — простейший метод, позволяющий определить линейные размеры сфотографированных предметов посредством изображения масштаба.

Измерительный метод в судебной фотографии был разработан в конце прошлого столетия французским криминалистом А. Бертильоном, создавшим серию фотоаппаратов для этих целей. Значительный вклад в развитие измерительного метода внес наш соотечественник С.М. Потапов.

Измерительная съемка может осуществляться как фотоаппаратами общего назначения, так и с помощью стереофотограмметрических камер МК-5,5/0808-120, применяемых в органах внутренних дел для фиксации места ДТП. Камера устанавливается на специальном автомобиле и обслуживается специально подготовленным специалистом.

Стереофотограмметрические методы являются наиболее точными (прецизионными) из известных. Однако из-за высокой стоимости аппаратуры и большого количества обслуживающего персонала применение стереофотограмметрической установки оправдано лишь в крупных городах. Научно-исследовательским институтом специальной техники разработан стереофотограмметрический комплекс фиксации обстановки на месте происшествия (ФОМП 1), предназначенный для проведения стереосъемки, фотограмметрического анализа изображения по негативам и автоматизированного построения схемы места происшествия. В отличие от установки МК-5,5808-120 состав комплекса ФОМП 1 состоит из переносной установки на базе двух фотоаппаратов «Зенит-автомат», устанавливаемых на штативах и лабораторного оборудования — измерительного микроскопа ИМЦЛ 100х50, А-1, персональной ЭВМ и стереоскопа для индивидуального просмотра объемного изображения места происшествия.

В измерительной съемке применяются приемы масштабной съемки, метрической съемки, приемы восстановления размеров и формы снятого объекта по снимку.

Наибольшее распространение получил прием масштабной съемки, с применением зеркальных фотоаппаратов типа «Зенит». Ее производят, используя масштабную линейку либо ленточный или квадратный масштаб. Съемка с линейным масштабом заключается в фотографировании объекта вместе с помещенной рядом с ним в одной плоскости масштабной линейкой, располагая фотоаппарат строго горизонтально к плоскости фотографируемого объекта. Если снимается крупный предмет сложной конструкции, то на его разные участки необходимо положить отдельные масштабные линейки.

Масштабная фотография запечатлевает соотношение предмета и линейки в том виде, в каком оно было в действительности, и не нуждается ни в какой последующей расшифровке.

Осуществляя фотосъемку данным методом необходимо соблюдать следующие правила: а) масштабная линейка размещается на высоте плоскости предмета и не должна маскировать его; б) фотоаппарат должен располагаться строго вертикально над снимаемым объектом, и для этого его желательно закрепить на штативе; в) для того, чтобы при фотографировании избежать перспективных искажений фотографируемого объекта, задняя стенка фотоаппарата должна быть параллельна фотографируемой плоскости объекта.

Метрический прием измерительной фотографии применяется при съемке с ленточным (или глубинным) масштабом, для запечатления на снимке значительных по размеру участков местности или закрытого помещения. Используется бумажная лента с делениями в виде черно-белых квадратов, со сторонами, равными кратному фокусному расстоянию объектива фотоаппарата.

Данный прием применяется тогда, когда в ходе осмотра места происшествия, обыска или следственного эксперимента возникает необходимость точно зафиксировать форму, размеры и взаиморасположение сложной обстановки со значительной глубиной.

Целесообразность метрической съемки заключается еще в том, что надобность в производстве измерений нередко возникает лишь впоследствии, спустя некоторое время после осмотра, и тогда измерение по снимку оказывается единственным средством восполнения упущенного.

При съемке с глубинным масштабом необходимо также соблюдать выработанные криминалистикой правила:

фотоаппарат устанавливается таким образом, чтобы его оптическая ось была параллельна полу (поверхности местности);

необходимо уложить масштабную ленту вглубь от фотоаппарата параллельно оптической оси объектива. При этом начало ленты должно быть расположено строго под объективом для этого используется отвес, прикрепляемый к фотоаппарату.

В основе метрического приема при съемке с глубинным масштабом лежат простые закономерности. Метрическая съемка с квадратным масштабом представляет собой разновидность фотосъемки с глубинным масштабом. Она отличается от последней тем, что вместо ленты в кадре помещают квадрат, изготовленный из картона, со сторонами, также равными кратному расстоянию объектива — 25, 50, 100 см.

Фотоаппарат устанавливается так, чтобы оптическая ось была параллельна полу. Стороны квадрата делают равными двум главным фокусным расстояниям применяемого объектива. Квадрат кладут таким образом, чтобы изображение ближайшей к аппарату стороны его совпало с верхним краем матового стекла и было параллельно ему. Если аппарат не имеет матового стекла, используется специальная таблица, указывающая расстояние между полом и объективом. На снимке квадрат фиксируется в виде трапеции, нижняя сторона которой совпадает с нижним краем снимка. Затем снимок наклеивают на лист бумаги, в 3-4 раза более широкий, чем снимок, и на нем производятся математические вычисления.

Но следует учитывать, что точность измерения предметов по снимку, не отличается очень высокой точностью. Прежде всего, известное снижение точности связано с тем, что снимок содержит уменьшенное изображение. Также погрешности возрастают при плохом качестве снимка (нерезкости, зернистости изображения и т.д.)

Репродукционная фотография предназначена для получения фотокопий текстов, рисунков, чертежей и других плоских объектов. Репродукционная съемка может производиться как с помощью специальной установки, так и с помощью зеркальных фотоаппаратов типа «Зенит».

Этим методом фиксируется общий вид документов, получают иллюстративный материал к протоколам осмотров и заключениям экспертов, размножают снимки для целей розыска и опознания скрывающихся преступников.

При репродукционной съемке следует соблюдать два важных условия:

1) задняя стенка фотоаппарата должна быть строго параллельна задней плоскости фотографируемого документа;

2) документ должен быть равномерно освещен;

3) репродуктивное изображение должно быть передано на снимке без искажений с максимальной резкостью12.

Репродукционные установки бывают портативные (типа «С-64») и стационарные (типа «МРКА», «УЛАРУС» и т.п.). Первые используются главным образом при производстве следственных действий и оперативно-розыскных мероприятий, вторые — обычно в условиях криминалистических лабораторий.

Репродукционная съемка применяется для получения копий с оригиналов, которые по каким-либо причинам нельзя изъять или которые требуется размножить для рассылки в подразделения ОВД, а также для сохранения в деле копии документа, подлинник которого отправляется на экспертизу, особенно когда документы не штриховые, с которых можно изготовить ксерокопию, а полутоновые, например документы с фотографиями и т.п.

Репродукционную съемку можно осуществлять как с применением специальных установок, зеркальным фотоаппаратом, так и рефлексным способом. Особенностью рефлексного способа является то, что негатив изготовляют не с помощью фотоаппарата, а контактным путем на специальной контрастной бумаге. После высыхания негатива с него контактным способом изготавливают позитив.

Макрофотография — это метод получения изображения в натуральную величину или с увеличением без использования микроскопа, масштаб увеличения при этом возможен от 1: 2 до 20:

Для съемки используют зеркальные камеры с удлинительными кольцами или макроприставки, а в лабораторных условиях специальные установки типа «МРКА», «УЛАРУС» и т.п.

Макрофотография применяется при производстве следственных действий и экспертных исследований. Она применяется, если нужно зафиксировать выявленные на месте происшествия какие-либо небольшие по размеру следы или другие объекты, например следы от орудий взлома, небольшие обломки этих орудий, оставленные преступником мелкие предметы.

Макрофотография широко применяется при производстве экспертных исследований. Она служит для выявления признаков, позволяющих эксперту прийти к определенным выводам и наглядно их проиллюстрировать. Так, макрофотосъемка спорной подписи позволяет выявить дрожание пишущего прибора, неестественные изломы, перерывы и остановки в штрихах, свидетельствующие о замедленном темпе письма, следы перекопировки.

4. Особенности применения фотографии при проведении следственных действий

Криминалистическая фотография как средство точной и объективной фиксации используется в ходе производства следственных действий и при проведении оперативно-розыскных мероприятий. Задачи применения криминалистической фотографии при производстве следственных действий заключаются в более полном закреплении в материалах дела наблюдаемых объектов, действий с ними, действий участников и той обстановки, в которой осуществляются следственные действия. Для этих целей разработаны и постоянно совершенствуются специальные приемы фотографирования применительно к особенностям тех или иных объектов.

В следственной практике наиболее часто фотосъемка применяется в процессе осмотра места происшествия, обыска, опознания, при воссоздании обстановки события (т.е. при реконструкции), при проведении следственного эксперимента и проверки показаний на месте.

Фотосъемка на месте происшествия обеспечивает полноту фиксации всех предметов и обстановки на месте происшествия. Фиксация осуществляется путем применения специальных видов съемки, целью которой является определенная систематизация запечатленного на фотоснимках материала и раскрытие его содержания в логической последовательности от общего к частному. Для обеспечения этой цели на месте происшествия выполняют: ориентирующую, обзорную, узловую и детальную съемку. Это деление до некоторой степени условное и основано на специфике отдельных задач, последовательно возникающих в процессе осмотра.

Ориентирующая съемка осуществляется с целью запечатления места происшествия в целом с охватом его ориентиров и окружающей обстановки. Ориентирующий снимок наглядно иллюстрирует место происшествия, его размеры и границы, показывает, где оно находится.

Ориентирующая фотосъемка может осуществляться с нескольких точек, чтобы иметь более полное представление о месте происшествия. Если условия фотографирования не позволяют запечатлеть картину события в одном кадре или место происшествия охватывает значительную территорию, то ориентирующую съемку следует выполнять панорамным способом.

Ориентирующая съемка призвана запечатлеть все те внешние по отношению к месту происшествия предметы, которые дают возможность уяснить положение места происшествия среди окружающих его объектов. При осмотре внутренних помещений дома, когда непосредственным местом происшествия является комната или квартира, ориентирующими снимками являются снимки, воспроизводящие внешний вид всего дома или участок улицы с этим домом.

Направление и границы ориентирующего снимка следует выбирать так, чтобы облегчить опознание, например дома или участка местности, и дать характеристику общей обстановки вокруг дома: наличие или отсутствие других домов, дворов, пустырей, проходов, возможных пунктов проникновения преступника, наиболее вероятных путей его ухода, мест, служивших укрытием — в случае хищения, крутых поворотов и уклонов дороги — в случаях аварии и т.д.

Обзорная съемка (средний план) — это съемка самого места происшествия без охвата окружающей обстановки. Обычно производится с трех или четырех точек, а при возможности — и сверху. При производстве обзорной съемки в зависимости от характера места происшествия могут применяться панорамный, стереоскопический и измерительный методы.

Обзорный снимок (группа снимков) должен охватывать всю территорию места происшествия, воспроизводить обстановку таким образом, чтобы изображение отражало главное, существенное в ней и чтобы на снимке были запечатлены важнейшие элементы обстановки места происшествия.

Обзорный снимок фиксирует обстановку в том виде, в каком она предстает перед следователем в ходе начальной, обычно называемой статической стадии осмотра. Как известно, эта стадия, прежде всего, предполагает общее ознакомление с местом происшествия, как с вещественной обстановкой, в которой произошло преступление.

Главное требование, которое должно быть предъявлено к обзорному снимку или серии обзорных снимков — это полнота изображения места происшествия.

Границы обзорного снимка или серии снимков должны совпадать с границами места происшествия. Следовательно, изображение должно охватывать все осматриваемое пространство. Число предметов обстановки, попадающих в поле зрения фотографического аппарата, зависит от позиции последнего. С одного пункта в силу неблагоприятного взаимного расположения предметов видны лишь немногие из них, другие же скрыты друг за другом. С иного пункта, наоборот, открывается обзор большого числа таких предметов.

Обычно на одном обзорном снимке может быть запечатлена отдельная комната, двор правильной формы, участок дороги и т.д. Одиночный обзорный снимок должен быть сделан с такой позиции, с которой можно было бы с уверенностью распознать взаимное положение хотя бы важнейших объектов обстановки, например положение трупа повешенного, веревки, скамейки под его ногами и т.д.

Далее важно правильно определить центр будущего снимка и включить в кадр неподвижный ориентир для опознания участка и «привязки» его к другим участкам местности или помещениям. Ту часть обстановки места происшествия, которая может быть отчетливо выделена как занимающая центральное положение, можно обозначить как центр.

Ориентиром обзорного снимка является такой неподвижный и легко опознаваемый предмет, по которому могут быть опознаны и ориентированы как все место происшествия в целом, так и различные имеющиеся на нем предметы. На открытой местности ориентиром может служить какое-либо строение, хорошо заметное, отдельно стоящее дерево и т.п.

Та часть пространства, которая не может быть воспроизведена на изображении с одной позиции фотографического аппарата, является слепой зоной. Каждый одиночный снимок по необходимости имеет слепую зону.

При выборе позиции аппарата надлежит решить, что именно, какая из сторон или частей обстановки должна остаться в слепой зоне. Это должна быть, очевидно, такая часть или такая сторона, которая в наименьшей степени способна характеризовать происшедшее событие, на которой имеется наименьшее число следов и т.д. Если же в слепую зону при любой позиции попадают важные для следствия предметы, нужно сделать два или более снимков.

Одиночный снимок представляет изображение предмета в каком-либо одном определенном аспекте. В пространстве, наполненном предметами, такой снимок хорошо передает относительное положение этих предметов в плоскостях, перпендикулярных оптической оси объектива, хуже — их положение вдоль оптической оси и вовсе не передает, скрывает предметы, расположенные позади других, более крупных.

Учет объективного строения места происшествия и той конкретной ситуации, которую находит следователь на месте происшествия, должен привести его к выбору такой схемы съемки, которая отвечает задаче наиболее полной и содержательной фиксации места происшествия.

Если место происшествия имеет сложное строение, состоит из ряда отдельных помещений или характеризуется многоплановым расположением объектов, прибегают к изготовлению нескольких дополняющих друг друга снимков, т.е. обзорной серии. Определение числа этих отдельно запечатлеваемых участков, их выбор и последовательность съемки составляют общую композицию обзорной съемки места происшествия.

Серия обзорных снимков позволяет составить из полученных снимков непрерывно развертывающееся изображение некоторого пространства таким образом, что изображение на одном снимке является продолжением изображения на другом. Иногда же серия составляется из снимков, относящихся к разным изолированным друг от друга помещениям или участкам территории, не имеющим общих границ. Серия может быть снята и так, что позиция аппарата от снимка к снимку перемещается по кругу. Фотографический аппарат как бы «обходит», место происшествия со всех сторон, фиксируя его в различных следующих один за другим аспектах. Поэтому способу место происшествия может быть зафиксировано с четырех сторон, с трех, с двух расположенных напротив или под углом сторон и т.д.

Важнейшей особенностью рассматриваемого вида съемки является возможность фиксации одних и тех же предметов в нескольких аспектах.

Это позволяет наиболее полно и всесторонне запечатлеть взаимоотношение этих предметов. Например, центральная съемка, произведенная с двух или трех позиций на месте самоубийства благодаря множественности аспектов, полно и всесторонне фиксирует позу трупа, положение его и окружающих предметов — мебели, орудий самоубийства и т.д.

Другим вариантом обзорной серии является съемка из центра к периферии. По мере перехода от одного снимка к другому аппарат, не меняя положения в пространстве, поворачивают вокруг своей оси на некоторый угол.

Получаемая в результате монтажа снимков серия представляет своего рода развертку пространства вокруг неподвижного наблюдателя. Такая съемка применяется в тех случаях, когда преимущественное значение приобретает фиксация периферии какого-либо помещения и т.п.

При изготовлении обзорных снимков часто прибегают к панорамной съемке. Поскольку обзорная съемка предполагает знакомство следователя с обстановкой места происшествия, определение его объема и границ, а также, и не в последнюю очередь, понимание той ситуации, материальным выражением которой является эта обстановка, начинать обзорную съемку нужно не раньше, чем будет окончена статическая стадия осмотра.

Нельзя также и чрезмерно откладывать момент обзорной съемки. При динамической стадии осмотра обстановка подвергается изменениям: предметы перемещают, следы и вещественные доказательства изымают. Между тем обзорная съемка предполагает фиксацию обстановки места происшествия именно в ее первоначальном виде.

Выбор технических приемов и средств обзорной съемки диктуется спецификой осматриваемой обстановки. Если размеры, относительное положение объектов, расстояния имеют существенное значение для уяснения происшедших событий, применяется измерительная съемка (например, с глубинным масштабом). Исходя из конфигурации территории, обращаются к линейной панораме или иным видам панорамной съемки13.

Узловая съемка (крупный план) — съемка отдельных предметов, наиболее важных частей обстановки места происшествия. На узловом снимке объекты изображаются крупным планом так, чтобы можно было определить форму, характер повреждений, взаиморасположение следов на предмете.

Очень часто узловым объектом является какой-либо отдельный предмет или группа предметов, которые в силу своего значения становятся вещественными доказательствами и изымаются с места происшествия для приобщения к делу, производства экспертизы и т.д. Существенными являются не только свойства, присущие самому этому предмету, но и его положение на месте происшествия. Поэтому под узловым объектом обычно понимается не отдельный предмет, а предмет на фоне этой обстановки во взаимоотношении с другими предметами. Предметы, входящие в границы «узла», должны быть зафиксированы крупным планом.

Основным мотивом, определяющим выбор узлового снимка, является оценка следователем криминалистического значения того или иного объекта, его возможной роли в дальнейшем расследовании,

Границы узлового кадра определяются объемом объекта: будь то группа предметов, ряд следов или участок территории. Вместе с тем эти границы должны быть выбраны с учетом необходимости ориентировать узловой кадр так, чтобы любой предмет, изображенный на узловом снимке, был опознан и правильно ориентирован на месте происшествия с помощью обзорного снимка.

Поэтому границы узлового кадра должны охватывать иногда и такие предметы, которые, если даже они по своей значимости и не подлежат включению в узловой кадр, могут служить ясными, неподвижными ориентирами.

В этом, в частности, состоит отличие узловых снимков от детальных. Детальный снимок ограничивается изображением только самого вещественного доказательства, например следа ноги, оттиска пальца без ориентировки его по внешним предметам. Узловой же снимок является средством ориентации детальных снимков: положение, число, взаимоотношение отдельных следов, запечатленных на детальных снимках, должны быть видны на узловом снимке.

Детальная съемка преследует цель запечатления отдельных деталей, признаков объекта, следов преступника, орудий преступлений и т.п. и, таким образом, помогает раскрывать характерные особенности сфотографированного объекта. Детальные фотоснимки должны нести максимум информации, поскольку порой бывает сложно исчерпывающе описать отдельный предмет или его часть в протоколе осмотра места происшествия или иного следственного действия. Осуществляется этот вид съемки методом измерительной фотографии.

Детальной съемке подвергаются в первую очередь предметы и следы, которые не могут быть изъяты с места происшествия, быстро изменяют свои свойства, например следы ног на снегу, а также следы, изъятие и транспортировка которых сопряжены с опасностью их повреждения.

Размещение предмета в границах кадра, выбор фронтальной стороны, расположение относительно «верха» и «низа» снимка должны, прежде всего, обеспечивать наиболее благоприятные условия для его узнавания. В этих целях предмет на изображении должен находиться в обычном для таких предметов положении относительно наблюдателя.

В выборе аспекта съемки вещественного доказательства исходят из задач — выявления наиболее важных, типичных особенностей, относящихся к его форме, размеру, взаимному расположению частей, структуре, а также раскрытия криминалистического значения этого предмета. Так, при съемке найденного на месте происшествия орудия взлома, например кусачек, должен быть зафиксирован их общий вид в таком положении, при котором их легко опознать, с отчетливым воспроизведением фирменной марки инструмента, если она имеется, индивидуальных особенностей, например дефекта одной из рукояток, и, наконец, особенностей рабочих граней, поскольку эти особенности могли найти отражение в следах действия инструмента на дужке замка и т.п. 14

Если один детальный снимок не в состоянии удовлетворить всем этим требованиям, целесообразно сделать ряд снимков в различных аспектах.

Выделяют также опознавательную (сигналетическую) фотосъемку, которая применяется для запечатления внешности человека в целях последующего его опознания, розыска и криминалистической регистрации преступников, а также для опознания трупов.

Криминалисты разработали специальные установки для сигналетической съемки и приемы фотографирования. Однако, эти установки были громоздки, неудобны в работе и в силу этого не нашли широкого применения в практической деятельности. В основном сигналетическая фотосъемка производится фотоаппаратами общего пользования. Необходимо отметить, что для данного вида съемки предпочтение следует отдавать средне — и крупноформатным фотокамерам15.

Осуществляя фотографирование в целях уголовной регистрации, обычно делают два снимка: в фас и правый профиль. Перед съемкой головной убор снимается, волосы зачесываются так, чтобы обнажить уши, очки снимаются, глаза должны быть открытыми.

Если опознавательные фотоснимки предполагается использовать для установления личности сфотографированного оперативным аппаратом органов внутренних дел или в процессе допросов свидетелей и потерпевших, то кроме съемки в фас и правый профиль, целесообразно запечатлеть лицо в левый профиль и в 3/4 поворота. Это вызвано тем, что многие характерные приметы могут находиться и на левой половине лица, а фотоснимок в 3/4 поворота очень удобен для узнавания. Желательно лицо сфотографировать не только без головного убора и без очков, но также в том головном уборе и в той одежде, в которых его задержали. Кроме этого необходимо сфотографировать человека и в полный рост.

Обязательное условие изготовления опознавательных снимков, недопущение ретуши отпечатков.

Опознавательная съемка трупа производится по тем же правилам, что и съемка живых лиц. Целью опознавательной съемки трупа является установление личности покойного, если она не известна. При необходимости перед опознавательной съемкой, которая производится в стационарных условиях. Специалист (судебный медик) проводит «туалет» трупа, т.е. воспроизводит его прижизненный облик. Если условия не позволяют придать трупу сидячее положение, то производится погрудное фотографирование из положения, лежа на спине в фас, в левый и правый профиль, а так же с поворотом в правую и левую стороны. Труп фотографируют в одежде и обнаженным. Во избежание ошибки при опознании не рекомендуется фотографировать труп в чужой одежде.

Труп фотографируется на фоне непосредственно окружающей его обстановки. Если труп лежит на кровати, то в границы узлового снимка должна войти эта кровать; если осмотру подвергается труп, задавленный поездом, в рамки снимка необходимо включить отрезок колеи, и т.д. В кадр должны войти также все те предметы, которые находятся в очевидной и непосредственной связи с ним: орудие убийства — пистолет, нож, топор, находящийся вблизи трупа; пятна и потеки крови, размер, положение и конфигурация которых выясняет многие обстоятельства, касающиеся времени и причин смерти. Разумеется, никаких изменений позы, перестановок предметов и т.п. в целях улучшения условий съемки делать нельзя.

Если какие-либо предметы загораживают часть трупа, надо найти позицию, с которой влияние этой помехи было бы наименьшим. Если труп лежит ничком, его не следует переворачивать. Следовательно, труп фотографируется в той позе и в той обстановке, в которой он найден на месте происшествия. Иногда еще до прибытия следователя положение трупа изменяется лицами, его обнаружившими. Помимо снимка, запечатлевающего положение трупа и его позу к моменту прибытия следователя, может быть сделан также и снимок позы трупа, восстановленной по показаниям очевидцев. В последнем случае в изменении позы трупа должен участвовать судебно-медицинский эксперт, а в протоколе осмотра обязательно указывается, на основании, чьих показаний были восстановлены первоначальное расположение и поза трупа.

При фотосъемке трупа на месте происшествия он запечатлевается на ориентирующих, обзорных, узловых снимках, а отдельные повреждения на нем также и на детальных снимках. Количество ориентирующих снимков определяется в зависимости от особенностей места происшествия. Съемку трупа рекомендуется осуществлять с трех точек: сверху и с боковых сторон. Нельзя фотографировать труп со стороны головы и ног, так как это может привести к значительным перспективным искажениям16.

При фотографировании расчлененного трупа сначала фотографируются части трупа на месте их обнаружения в том виде и в той упаковке, в которой они найдены. Затем делаются снимки каждой части в отдельности, после чего все части составляются в одно целое и фотографируются.

В тех случаях, когда фотосъемка проводится в процессе эксгумации трупа, необходимо вначале сфотографировать общий вид могилы, гроб в могиле, извлеченный гроб, труп в гробу, затем труп изолированно от окружающей обстановки.

При фотографировании отдельных предметов следует вначале делать снимки, на которых фиксируется взаимное расположение предметов, следов и общая картина обстановки. Непосредственно перед съемкой отдельные предметы и следы обозначаются цифрами. При последующем фотографировании крупным планом желательно, чтобы эти обозначения попали в кадр. Это позволит в дальнейшем правильно разобраться во взаимном расположении следов при решении вопроса о механизме их образования.

Фотографирование следов рук на месте происшествия представляет некоторые сложности, поэтому обычно фотографируют предметы, на которых обнаружены эти следы. Если же приходится фотографировать сами следы, так как предметы, на которых находятся следы, изъять невозможно, то их следует фотографировать в натуральную величину, на непрозрачных предметах — в отраженном, а на прозрачных — в проходящем свете. Съемка следов производится при этом с масштабной линейкой, которая кладется рядом со следом. При съемке следов в проходящем свете источник света располагается за предметом, на котором находится след.

Некоторые особенности имеет фотографирование следов выстрела из гладкоствольного оружия. Перед съемкой площадь, занимаемую следами, целесообразно очертить мелом или карандашом, а в дробовые каналы вставить спички, надев на них маленькие кусочки бумаги (белой или черной — в зависимости от цвета преграды), что облегчит определение по масштабному снимку площадь разлета дроби, количество попавших дробин и направление их полета. Рекомендуется подобрать освещение таким образом, чтобы не образовывались резкие тени от спичек с бумажками, а выделялись четко дробовые каналы.

При фотографировании следов крови следует использовать светофильтры, подбирая их в зависимости от цвета поверхности, на которой они обнаружены.

Фотографирование при производстве иных следственных действий преследует цель запечатления обстановки и действий их участников, а также результатов следственного действия. Так, при производстве следственного эксперимента фотографирование производится в целях фиксации общей обстановки, хода и полученных результатов. При этом производятся следующие виды съемки: ориентирующая, обзорная, узловая и детальная.

В ходе эксперимента, направленного на установление возможности разместить определенное количество предметов в каком-либо ограниченном пространстве (например, в кузове автомашины), вначале фотографируют предметы, предназначенные для размещения, затем помещенные в соответствующее пространство, после чего не поместившиеся в нем.

Фотографирование в процессе предъявления для опознания производится для запечатления обстановки и результатов данного следственного действия. Сначала фотографируют вместе всех предъявляемых лиц или предъявляемые предметы, т.е. осуществляют обзорную и узловую съемку, а затем момент опознания — детальную.

Согласно закону при невозможности предъявления для опознания в натуре допустимо проводить опознание по фотоснимкам. Снимки определенного лица предъявляются наряду с фотоснимками других лиц, не имеющих резких внешних различий с опознаваемым. Нейтральных лиц должно быть не менее трех. Рекомендуется принять меры к отысканию нескольких снимков опознаваемого лица, сфотографированного при разных положениях головы. Каждое нейтральное лицо должно быть изображено в таких же аспектах. Снимки каждого лица наклеиваются на отдельную подложку, а полученные таблицы обозначаются порядковыми номерами.

Если имеется только один снимок опознаваемого, предъявляется только по одному снимку каждого члена группы. Рекомендуется использовать снимки нейтральных лиц, сфотографированных при аналогичном положении головы. При этом все снимки обычно наклеиваются на одну общую подложку и нумеруются.

Если требуется провести опознание какого-либо предмета, последний фотографируется среди других однородных предметов, которых должно быть не менее трех. Перед съемкой около каждого предмета кладут листок бумаги или картона с обозначением порядкового номера.

Фотографирование при производстве обыска применяется для иллюстрации хода и результатов обыска. Фиксируется обстановка, места хранения (тайники), индивидуальные особенности предметов. При фотографировании тайников и обнаруженных предметов применяют масштабную съемку для фиксации опознавательных признаков обнаруженных предметов, особенно тех, которые из-за своей громоздкости не могут быть изъяты, и предотвращения подмены одних предметов другими17.

Снимки, изготовленные в процессе следственного действия, являются приложением к протоколу и вместе с ним служат источниками доказательств при условии, что они изготовлены по правилам криминалистической фотографии и процессуально оформлены.

В протоколе приводятся следующие данные: наименование объекта съемки, модель фотоаппарата, марка объектива, вид освещения, спектральная чувствительность фотоэмульсии, светофильтр, способ фотографирования.

Факт и основные условия фотосъемки отмечаются в протоколе следственного действия, в процессе которого проводилась съемка.

Полученные фотоснимки должны быть надлежащим образом оформлены в виде фототаблицы, в начале которой указывается по какому делу производилась фотосъемка, при выполнении, какого следственного действия, и в каком месте. Снимки на фототаблице размещают по принципу от общего к частному. Каждый снимок также снабжается надписью с указанием, что именно является объектом съемки. При этом нельзя преждевременно давать квалификацию события. В тех случаях, когда на снимках наносятся стрелки, необходимо приложить второй экземпляр того же отпечатка без разметок «контрольный». Каждый снимок скрепляется по углам оттиском печати. Если фотографии не наклеены (например, контрольные), оттиск печати располагают на обороте фотографии вместе с пояснительным текстом. В конце фототаблицы наклеивают конверт, и помещают и нем негативы. Каждая фототаблица снабжается надписями, в которых указывают модель фотоаппарата и объектива, величину диафрагмы и выдержки, светочувствительность фотопленки, применялся ли светофильтр и какой, в обязательном порядке указывается, при каком освещении (естественном или искусственном) производилась фотосъемка, и кто ее осуществлял. На каждой фототаблице или отдельном фотоснимке, прилагаемом к протоколу, ставится подпись следователя и, по возможности, понятых. На фототаблицах к экспертизам ставится подпись эксперта18.

Заключение

Значение криминалистической фотографии в деятельности следователя заключается в том, что она помогает фиксировать и сохранять для последующего восприятия фактические обстоятельства, важные для разрешения дела.

Криминалистическая фотография призвана разрешать следующие задачи: увеличивать наглядность и непосредственность восприятия фактов; сохранять для последующего восприятия обстановку, соотношение объектов; выявлять невидимое и слаборазличимое; запечатлевать этапы исследовательской деятельности следователя, эксперта, судьи и др.

Фотография значительно повышает оперативность расследования, ускоряя и облегчая розыск преступников, позволяя одновременно проводить работы с одним и теми же средствами доказывания в нескольких местах.

Фотоснимки значительно полнее отображают и фиксируют объекты, места происшествия и т.п. по сравнению со всеми другими способами фиксации материальных следов. Универсальность отображения, способность все фиксировать, ничего не упуская и не исключая, делает криминалистическую фотографию исключительно важным орудием установления истины при расследовании и раскрытии преступлений.

Список использованной литературы

Белкин Р.С. Курс криминалистики. Т.2. — М., 1997.

Гончаренко В.И. О судебной фотографии // «Правоведение», 1972, №4.

Градобоев В.М. Судебная фотография для следователей. Часть 1: Учебное пособие. — Л., 1987.

Даль В.И. Толковый словарь живого великорусского языка. Т.2. — М., 1955.

Журба Ю.И. Краткий справочник по фотографическим процессам и материалам. — М., 1987.

Криминалистика: Учебник /Под ред. И.Ф. Пантелеева, Н.А. Селиванова. — М., 1993.

Потапов С.М. Судебная фотография. Методы фотографических документов в следственном и судебном процессе. — М., 1948.

Салтевский М.В., Гапонов Ю.С. Вопросы судебной фотографии и киносъемки. — Киев, 1974.

Селиванов Н.А., Эйсман А.А. Судебная фотография. — М., 1965.

Советская криминалистика: Учебник / Под ред. Р.С. Белкина. М., 1979.

Справочник следователя. — М., 1990.

Судебная фотография: Учебное пособие / Под ред. Н.А. Селиванова, А.А. Эйсмана. — М.: «Юридическая литература», 1965.

Судебная фотография. Учебное пособие / Под ред. доктора юрид. наук, профессора А.В. Дулова. — Минск, 1971.

Сырков С.М., Моисеев А.П. Фотографирование на месте происшествия. Часть 1. Общие положения. — М., 1980.

Эйнгорн Э. Основы фотографии. — М.: «Искусство», 1989.

1 См.: Судебная фотография: Учебное пособие / Под ред. Н.А. Селиванова, А.А. Эйсмана. — М.: «Юридическая литература», 1965. С. 8-10.

2 См.: Эйнгорн Э. Основы фотографии. — М.: «Искусство», 1989. С. 240.

3 См.: Потапов С.М. Судебная фотография. Методы фотографических документов в следственном и судебном процессе. — М., 1948. С. 23.

4 См.: Судебная фотография. Учебное пособие / Под ред. доктора юрид. наук, профессора А.В. Дулова. — Минск, 1971. С. 11.

5 См.: Гончаренко В.И. О судебной фотографии // «Правоведение», 1972, №4. С. 17.

6 См.: Селиванов Н.А., Эйсман А.А. Судебная фотография. — М., 1965. С. 86.

7 См.: Гончаренко В.И. О судебной фотографии // «Правоведение», 1972, №4. С. 19.

8 См.: Даль В.И. Толковый словарь живого великорусского языка. Т.2. — М., 1955. С. 323.

9 См.: Советская криминалистика: Учебник / Под ред. Р.С. Белкина. М.,1979. С. 80.

10 См.: Криминалистика: Учебник / Под ред. И.Ф. Пантелеева, Н.А. Селиванова. — М., 1993. С. 132.

11 См.: Судебная фотография: Учебное пособие / Под ред. А.В. Дулова. — Минск, 1971. С. 100.

12 См: Журба Ю.И. Краткий справочник по фотографическим процессам и материалам. — М., 1987. С. 58.

13 См.: Судебная фотография / Под ред. Н.А. Селиванова, А.А. Эйсмана. — М., 1965. С. 162.

14 См.: Белкин Р.С. Курс криминалистики. Т. 2. — М., 1997. С. 274.

15 См: Градобоев В.М. Судебная фотография для следователей. Часть 1:Учебное пособие. — Л., 1987. С. 257.

16 См.: Сырков С.М., Моисеев А.П. Фотографирование на месте происшествия. Часть 1. Общие положения. — М., 1980. С. 104.

17 См.: Салтевский М.В., Гапонов Ю.С. Вопросы судебной фотографии и киносъемки. — Киев, 1974. С. 82.

18 См.: Справочник следователя. — М., 1990. С. 173.

Контрольная работа: Невербальное общение и его действенность

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

ПО ДИСЦИПЛИНЕ «ДЕЛОВОЕ ОБЩЕНИЕ»

НЕВЕРБАЛЬНОЕ ОБЩЕНИЕ И ЕГО ДЕЙСТВЕННОСТЬ

Орел – 2008

П Л А Н:

Введение 3

Основная часть:

1. Кинесика…. 4

1.1. Походка 4

1.2. Поза 4

1.3. Жесты 5

1.4. Мимика 7

1.5. Визуальный контакт 7

2. Голосовые характеристики 9

3. Такесика 11

4. Проксемика 12

4.1. Дистанция 12

4.2. Ориентация 13

4.3. Невербальные средства повышения делового статуса 13

5. Особенности невербального общения в разных странах 15

6. Что нужно знать менеджеру………………………………………………….17

Заключение 19

Список литературы 20

Введение

Невербальное общение – это «язык жестов», такие формы самовыражения, которые не опираются на слова и другие речевые символы. Австралийский специалист Аллан Пиз утверждает, что с помощью слов передается 7% информации, звуковых средств — 38%, мимики, жестов, позы — 55%. Т.е. не столь значимо, что говорится, а как это делается.

И хотя специалисты приводят разные цифры, можно с уверенностью сказать: более половины межличностного общения приходится на общение невербальное. Поэтому слушать собеседника означает также понимать язык жестов.

Учиться понимать язык невербального общения важно по нескольким причинам. Во-первых, словами можно передать только фактические знания, но чтобы выразить чувства, одних слов часто бывает недостаточно. Они передаются на языке невербального общения. Во-вторых, знание этого языка показывает, насколько мы умеем владеть собой. Невербальный язык скажет о том, что люди думают о нас в действительности. Невербальное общение ценно особенно тем, что оно спонтанно и проявляется бессознательно. Поэтому, несмотря на то, что люди взвешивают свои слова и контролируют мимику, часто возможна утечка скрываемых чувств через жесты, интонацию и окраску голоса. Т.е., невербальные каналы общения редко поставляют недостоверную информацию, так как они поддаются контролю в меньшей степени, чем словесное общение.

Следует отметить, что невербальное поведение личности создает образ партнера по общению, а также выражает качество и изменение взаимоотношений партнеров по общению, формирует эти отношения; является индикатором актуальных психических состояний личности; выступает в роли уточнения вербального сообщения, усиливает эмоциональную насыщенность сказанного; поддерживает оптимальный уровень психологической близости между общающимися; выступает в качестве показателя статусно-ролевых отношений.

Эффективность общения определяется не только степенью понимания слов собеседника, но и умением правильно оценить поведение участников общения, их мимику, жесты, движения, позу, направленность взгляда, то есть понять язык невербального (вербальный — «словесный, устный») общения. Этот язык позволяет говорящему полнее выразить свои чувства, показывает, насколько участники диалога владеют собой, как они в действительности относятся друг к другу.

1. Кинесика

Кинесика – общая моторика различных частей тела, отображающая эмоциональные реакции человека. К кинесике относятся выразительные движения, проявляющиеся в жестах и мимике, в пантомимике (моторика всего тела, включающие в себя позу, походку, осанку и др.), а также визуальном контакте.

1.1. Походка

Походка – это стиль передвижения человека. Ее составляющими являются: ритм, динамика шага, амплитуда переноса тела при движении, масса тела. По походке человека можно судить о самочувствии человека, его характере, возрасте. Можно определить по походке такие эмоции, как гнев, страдание, гордость, счастье. Так, «тяжелая» походка характерна для людей, находящихся в гневе, «легкая» — для радостных. У гордящегося человека самая большая длина шага, а если человек страдает, его походка вялая, угнетенная, такой человек редко смотрит вверх или в том направлении, куда идет.

Можно утверждать, что люди, которые ходят быстро, размахивая руками, уверены в себе, имеют ясную цель и готовы ее реализовать. Те, кто всегда держит руки в карманах – скорее всего очень критичны и скрытны, обычно им нравится подавлять других людей. Человек, держащий руки на бедрах, стремится достичь своих целей кратчайшим путем за минимальное время. Люди, занятые решением проблем, часто ходят в позе «мыслителя»: голова опущена, руки сцеплены за спиной, походка очень медленная. У самодовольных, несколько заносчивых персон — высоко поднятый подбородок, руки двигаются подчеркнуто энергично, ноги – словно деревянные. Вся походка принужденная, с расчетом произвести впечатление. Это простое наблюдение помогало ФБР почти безошибочно определять лидера мафии.

Для создания привлекательного внешнего облика наиболее предпочтительна походка уверенного человека, правильная осанка – легкая, пружинистая и всегда прямая. Голова при этом должна быть слегка приподнята, а плечи расправлены.

1.2. Поза

Человеческое тело способно принять около 1000 различных устойчивых положений (поз). Поза показывает, как данный человек воспринимает свой статус по отношению к другим лицам. Люди с более высоким статусом принимают более непринужденную позу. В противном случае могут возникать конфликтные ситуации.

Главное смысловое содержание позы состоит в размещении индивидом своего тела по отношению к собеседнику. Это размещение свидетельствует либо о закрытости, либо о расположении к общению. Поза, при которой человек перекрещивает руки и ноги, называется закрытой. Она воспринимается как поза недоверия, несогласия, противодействия, критики. Более того, примерно треть информации, воспринятой из такой позы, не усваивается собеседником. Перекрещенные на груди руки являются модифицированным вариантом преграды, которую человек выставляет между собой и своим собеседником. Наиболее простым способом выведения из этой позы является предложение что-нибудь подержать или посмотреть.

Открытой считается поза, в которой руки и ноги не перекрещены, корпус тела направлен в сторону собеседника, а ладони и стопы развернуты к партнеру по общению. Это – поза доверия, согласия, доброжелательности, психологического комфорта.

Если человек заинтересован в общении, он будет ориентироваться на собеседника и наклоняться в его сторону, а если не очень заинтересован, наоборот, ориентироваться в сторону и откидываться назад. Человек, желающий заявить о себе, будет держаться прямо, в напряженном состоянии, с развернутыми плечами; человек же, которому не нужно подчеркивать свой статус и положение, будет расслаблен, спокоен, находиться в свободной непринужденной позе.

Лучший способ добиться взаимопонимания с собеседником – это скопировать его позу и жесты.

1.3. Жесты

Жесты – это разнообразные движения руками и головой. Язык жестов – самый древний способ достижения взаимопонимания. В различные исторические эпохи и у разных народов были свои общепринятые способы жестикуляции.

Прежде всего, важно количество жестикуляции. У разных народов выработались и вошли в естественные формы выражения чувств различные культурные нормы силы и частоты жестикуляции. Например, в течение одного часа финны жестикулируют 1 раз, французы – 20, итальянцы – 80, мексиканцы – 180. Вообще же интенсивность жестикуляции растет вместе с ростом эмоциональной возбужденности человека, а также при желании достичь более полного понимания между партнерами, особенно если оно затруднено.

Конкретный смысл отдельных жестов различен в разных культурах. Однако, во всех культурах есть основные сходные жесты, среди которых можно выделить: коммуникативные (жесты приветствия, прощания, привлечения внимания, запреты, утвердительные, отрицательные, вопросительные и т.д.); модальные, т.е. выражающие оценку и отношение (жесты одобрения, удовлетворения, доверия и недоверия и т.п.); описательные — те, которые имеют смысл только в контексте речевого высказывания. Например.

Прикрывание рта и почесывание носа. Прикрывание рта отражает наличие у собеседника двух противоречивых желаний: высказаться и остаться не услышанным. Если человек в процессе общения притрагивается ко рту или прикрывает его ладонью, это означает, что он по какой-то причине «сдерживает» собственные высказывания. В этом случае менеджер может помочь собеседнику разговориться, задав ему вопрос или обратив внимание на его позу с помощью утверждения: «Я вижу, вы не во всем согласны со мной». Аналогичную информацию о клиенте несет жест прикосновения к носу. Клиент, который почесывает или поглаживает собственный нос, скорее всего в данный момент находится в оппозиции по отношению к высказыванию менеджера. Прикосновение к уху. Почесывание уха является облегченным вариантом «затыкания» ушей и означает, что человек не хочет слышать того, о чем ему говорит собеседник. Такая реакция возможна, если собеседнику стало скучно вас слушать или он не согласен с одним из ваших утверждений. Подпирание ладонью подбородка. Человек подпирает голову или подбородок, если ему скучно, неинтересно и он борется со своим желанием заснуть. Поглаживание подбородка. Этот жест говорит о том, что собеседник находится в стадии размышлений и рассматривает возможные для себя варианты. Жесты эмоционального дискомфорта. Многочисленные жесты – собирание несуществующих ворсинок, снимание и одевание кольца, почесывание шеи, «приведение в порядок» одежды, верчение ручки или сигареты – указывают на то, что собеседник нуждается в поддержке. В таком состоянии он не готов в полном объеме воспринимать информацию. Жесты нетерпения. Если человек постукивает пальцами по столу, ерзает на стуле, притоптывает ногами или посматривает на часы, то тем самым он сигналит окружающим о том, что его терпение заканчивается.

Наиболее часто употребляемые движения головы – это утвердительный кивок головой и отрицательное покачивание головой. Оказывается, слепоглухонемые от рождения люди также пользуются этими жестами, и это дает повод считать, что они являются врожденными.

Выделяют три основных положения головы. Первое – прямая голова. Это положение характерно для человека, нейтрально относящегося к тому, что он слышит. Второе – голова, наклоненная в сторону, что говорит о том, что у человека пробудился интерес. И, наконец, третье – когда голова наклонена вниз, значит, отношение человека отрицательное и даже осуждающее. В таком случае следует чем-то заинтересовать собеседника, чтобы заставить его поднять голову.

Существуют и микрожесты: движение глаз, покраснение щек, увеличение количества миганий, подергивания губ и т.д.

1.4. Мимика

Мимика – движения мышц лица, и это главный показатель чувств. Считается, что при неподвижном или невидимом лице собеседника теряется до 10-15% информации. В литературе отмечается более 20 000 описаний выражения лица. Главной характеристикой мимики является ее целостность и динамичность. Это означает, что в мимическом выражении лица шести основных эмоциональных состояний (гнев, радость, страх, печаль, удивление, отвращение) все движения мышц лица скоординированы. И хотя каждая мина является конфигурацией всего лица, основную информативную нагрузку несут брови и губы.

1.5. Визуальный контакт

Смотреть на говорящего означает не только заинтересованность, но и помогает нам сосредоточить внимание на том, что нам говорят. Общающиеся люди обычно смотрят в глаза друг другу не более 10 секунд. Если на нас смотрят мало, мы имеем основания полагать, что к нам или к тому, что мы говорим, относятся плохо, а если слишком много, это может восприниматься как вызов или же хорошее к нам отношение. Кроме того, замечено, что когда человек лжет или пытается скрыть информацию, его глаза встречаются с глазами партнера менее 1/3 времени разговора.

Отчасти долгота взгляда человека зависит от того, к какой нации он принадлежит. Жители южной Европы имеют высокую частоту взгляда, что может показаться оскорбительным для других, а японцы при беседе смотрят скорее на шею, чем на лицо. Следует всегда принимать во внимание этот важный факт.

Когда человек только формирует мысль, он чаще смотрит в сторону, «в пространство», когда мысль полностью готова – на собеседника. Тот, кто в данный момент говорит, меньше смотрит на партнера – только чтобы проверить его реакцию и заинтересованность. Слушающий, в свою очередь, больше смотрит в сторону говорящего.

По своей специфике взгляд может быть:

Деловой – когда взгляд фиксируется в районе лба собеседника, это предполагает создание серьезной атмосферы делового партнерства.

Социальный – взгляд концентрируется в треугольнике между глазами и ртом, это способствует созданию атмосферы непринужденного светского общения.

Интимный – взгляд направлен не в глаза собеседника, а ниже лица – до уровня груди. Такой взгляд говорит о большой заинтересованности друг другом в общении.

Взгляд искоса используется для передачи интереса или враждебности. Если он сопровождается слегка поднятыми бровями или улыбкой, он означает заинтересованность. Если же он сопровождается нахмуренным лбом или опущенными уголками рта, это говорит о критическом или подозрительном отношении к собеседнику.

С помощью глаз передаются самые точные сигналы о состоянии человека, потому что они занимают центральное положение в человеческом организме, а зрачки ведут себя полностью независимо — расширение и сужение зрачков не поддается сознательному контролю. При дневном свете зрачки могут сужаться и расширяться в зависимости от того, как меняется отношение и настроение человека. Если человек возбужден или заинтересован чем-то, или находится в приподнятом настроении, его зрачки расширяются в 4 раза по сравнению с нормальным состоянием. Сердитое, мрачное настроение заставляет зрачки сужаться.

Эксперименты, проведенные с опытными карточными игроками показали, что мало кто из игроков выигрывал, если их соперники носили темные очки. Китайские торговцы жемчугом в древности тоже следили за расширением зрачков своих покупателей при обсуждении цены. Было замечено, что Аристотель Онассис надевал темные очки при переговорах о деловых сделках для того, чтобы его глаза не выдавали его мыслей.

Чтобы научиться «технологии взгляда» и эффективно применять ее для улучшения характера общения с другими людьми, требуется около 30 дней постоянной усиленной практики.1

Лицо является главным источником информации о психологическом состоянии человека. Однако при определенных обстоятельствах, когда человек хочет скрыть свои чувства или передает заведомо ложную информацию, лицо становится малоинформативным, а тело – главным источником информации для партнера. Поэтому в общении важно знать, какую информацию можно получить, если перенести фокус наблюдения с лица человека на его тело и его движения.

2. Голосовые характеристики

Просодика – это общее название таких ритмико-интонационных сторон речи, как высота, громкость голоса, его тембр. Экстралингвистика – это включение в речь пауз и различных психофизиологических явлений человека: плача, кашля, смеха, вздоха и т.д. Этими средствами регулируется поток речи, экономятся языковые средства общения, они дополняют, замещают и предвосхищают речевые высказывания, выражают эмоциональные состояния.

Нужно уметь не только слушать, но и слышать интонационный строй речи, оценивать силу и тон голоса, скорость речи, которые практически позволяют выражать наши чувства и мысли.

Голос содержит в себе очень много информации о хозяине. Опытный специалист по голосу сможет определить возраст, местность проживания, состояние здоровья, характер и темперамент его обладателя.

Хотя природа и наградила людей уникальным голосом, окраску ему они придают сами. Те, кому свойственно резко менять высоту голоса, как правило, бодрее, общительнее, увереннее, компетентнее и гораздо приятнее, чем люди, говорящие монотонно.

Чувства, испытываемые говорящим, отражаются, прежде всего, в тоне голоса. В нем они находят свое выражение независимо от произносимых слов. Так, обычно легко распознаются гнев и печаль.

Немало информации дают сила и высота голоса. Некоторые чувства, например, энтузиазм, радость и недоверие, обычно передаются высоким голосом, гнев и страх – тоже довольно высоким голосом, но в более широком диапазоне тональности, силы и высоты звуков. Такие чувства как горе, печаль, усталость обычно передаются мягким и приглушенным голосом с понижением интонации к концу каждой фразы.

Скорость речи также отражает чувства. Человек говорит быстро, если он взволнован, обеспокоен, говорит о своих личных трудностях или хочет нас в чем-то убедить, уговорить. Медленная речь чаще всего свидетельствует об угнетенном состоянии, горе, высокомерии или усталости.

Допуская в речи незначительные ошибки, например, повторяя слова, неуверенно или неправильно их выбирая, обрывая фразы на полуслове, люди невольно выражают свои чувства и раскрывают намерения. Неуверенность в выборе слов проявляется тогда, когда говорящий не уверен в себе или собирается нас удивить. Обычно речевые недостатки более выражены при волнении или когда человек пытается обмануть своего собеседника.

Поскольку характеристика голоса зависит от работы различных органов тела, то в нем отражается и их состояние. Эмоции изменяют ритм дыхания. Страх, например, парализует гортань, голосовые связки напрягаются, голос «садится». При хорошем расположении духа голос становится глубже и богаче оттенками. Он действует на других успокаивающе и внушает больше доверия.

Существует и обратная связь: с помощью дыхания можно воздействовать на эмоции. Для этого рекомендуется шумно вздохнуть, широко открыв рот. Если дышать полной грудью и вдыхать большое количество воздуха, настроение улучшается, а голос непроизвольно снижается.

3. Такесика

Такесика изучает прикосновения в ситуации общения. К такесическим средствам общения относятся динамические прикосновения в форме рукопожатия, похлопывания, поцелуя. Доказано, что динамические прикосновения являются биологически необходимой формой стимуляции. Использование человеком в общении динамических прикосновений определяется статусом партнеров, их возрастом, полом, степенью знакомства.

Неадекватное использование личностью такесических средств может привести к конфликтам в общении. Например, похлопывание по плечу возможно только при условии близких отношений, равенства социального положения в обществе.

Самое распространенное такесическое средство – непременный атрибут любой встречи и прощании – рукопожатие. Ещё первобытные люди при встрече протягивали друг другу руки раскрытыми ладонями вперед – показать, что в них нет оружия. Со временем появились варианты – такие, как помахивание рукой в воздухе, приложение ладони к груди и многие другие, в том числе и рукопожатие. Часто оно может быть очень информативным, особенно его интенсивность и продолжительность.

Рукопожатия делятся на 3 вида: доминирующее (рука сверху, ладонь развернута вниз), покорное (рука снизу, ладонь развернута вверх) и равноправное. Доминирующее рукопожатие является наиболее агрессивной его формой. Им человек сообщает другому, что он хочет главенствовать в процессе общения. Покорное рукопожатие бывает необходимо в ситуациях, когда человек хочет отдать инициативу другому, позволить ему чувствовать себя хозяином положения. Часто политическими деятелями используется жест, называемый «перчаткой»: человек двумя руками обхватывает руку другого. Инициатор этого жеста подчеркивает, что он честен, и ему можно доверять. Однако, жест «перчатка» следует применять только к хорошо знакомым людям.

Крепкое рукопожатие вплоть до хруста пальцев является отличительной чертой агрессивного, жесткого человека. Таким признаком является также пожатие несогнутой, прямой рукой. Его главное назначение – сохранить дистанцию и не допустить человека в свою интимную зону. Эту же цель преследует и пожатие кончиков пальцев, но такое рукопожатие свидетельствует о том, что человек не уверен в себе.

4. Проксемика

К проксемическим характеристикам относятся ориентация партнеров в момент общения и дистанция между ними.

4.1. Дистанция

Нормы приближения двух людей друг к другу определены четырьмя расстояниями:

Интимное расстояние – от 0 до 45 см – на таком расстоянии общаются самые близкие люди; в этой зоне имеется еще одна подзона радиусом 15см, в которую можно проникнуть только посредством физического контакта, это сверхинтимная зона.

Персональное – от 45 до 120 см – общение со знакомыми людьми.

Социальное – от 120 до 400 см – предпочтительно при общении с чужими людьми и при официальном общении.

Публичное – от 400 до 750 см – на этом расстоянии не считается грубым обменяться несколькими словами или воздержаться от общения, на таком расстоянии происходят выступления перед аудиторией.

Обычно люди чувствуют себя удобно и производят благоприятное впечатление, когда находятся на расстоянии, соответствующем указанным выше видам взаимодействия. Чрезмерно близкое и чрезмерно удаленное положение отрицательно сказываются на общении.

Чем ближе находятся люди друг к другу, тем меньше они смотрят друг на друга. И напротив, находясь на удалении, они больше смотрят друг на друга и используют жесты для сохранения внимания в разговоре.

Кроме того, эти правила варьируются в зависимости от возраста, пола, личностных свойств и общественного статуса человека, а также от национальности и плотности населения в районе, где живет человек. Например, дети и старики держатся к собеседнику ближе, чем подростки, молодые люди и люди средних лет. Мужчины предпочитают более отдаленное положение, чем женщины. Уравновешенный человек подходит к собеседнику ближе, тогда как беспокойные, нервные люди держаться дальше. Люди общаются на большом расстоянии с собеседниками, обладающими более высоким статусом. Что касается наций, то можно сказать, что азиаты взаимодействуют на более близком расстоянии, чем европейцы, а горожане – ближе, чем жители малонаселенных районов.

4.2. Ориентация

Следует отметить также такие проксемические компоненты невербальной системы, как ориентация и угол общения. Ориентация выражается в повороте тела и носка ноги в направлении партнера или в сторону от него, что сигнализирует о желании общаться.

Правильное распределение участников за столом является средством их эффективного взаимодействия. Различные оттенки отношения людей могут выражаться через то, какое место они занимают за столом.

Угловое расположение характерно для людей, занятых дружеской, непринужденной беседой. Эта позиция способствует постоянному контакту глаз и предоставляет простор для жестикуляции.

Позиция делового взаимодействия – одна из самых удачных стратегических позиций для предъявления, обсуждения и выработки общих решений.

Положение друг против друга может вызвать оборонительное отношение и атмосферу соперничества. Она может привести к тому, что каждая сторона будет придерживаться своей точки зрения, потому что стол становится барьером между ними.

Независимую позицию занимают люди, не желающие взаимодействовать друг с другом. Она свидетельствует об отсутствии заинтересованности. Это положение можно расценивать и как враждебное. Этого положения следует избегать в случае, когда требуется откровенная беседа.

Немаловажна также форма стола, за которым руководитель общается с подчиненными. Квадратные столы хороши для проведения короткой деловой беседы. Отношения сотрудничества установятся, скорее всего, с человеком, который сидит рядом. Причем больше понимания будет исходить от сидящего справа. Наибольшее сопротивление будет оказывать тот, кто сидит напротив.

В сфере бизнеса часто используются квадратные и круглые столы. Квадратный стол, который обычно является рабочим столом, используется для деловых переговоров, брифингов, для отчитывания провинившихся и т.п. Круглый стол служит созданию непринужденной, неофициальной атмосферы и хорош в том случае, если требуется достичь согласия.

4.3. Невербальные средства повышения делового статуса

В процессе разговора собеседники невольно обращают внимание на окружающую их обстановку. В этом смысле кабинет руководителя является своего рода его визитной карточкой. Интерьер офиса говорит о многом: о достатке фирмы, ее основательности и надежности. Поэтому надо стремиться к тому, чтобы место, где руководитель принимает посетителей, производило наилучшее впечатление, а атмосфера повышала его деловой статус. Однако слишком роскошный офис воспринимается посетителями с недоверием.

Оформляя офис, нужно помнить, что картины и другие офисные украшения должны быть нейтральными и одновременно подчеркивать имидж компании. Стены лучше окрасить в стандартные цвета, общепринятые для служебных помещений. В России наиболее приемлемыми являются бежевый и голубой цвета. При оборудовании офиса применительно к российским условиям обычно выделяется три зоны: зона личной работы, коллегиальной деятельности и дружеского общения. В зоне личной работы должны находиться рабочий стол, удобное кресло, телефоны, современное организационно-техническое оборудование. Рабочее место должно быть правильно освещено. Зона коллегиальной деятельности оборудуется с учетом требований организации совещательной работы с людьми. Необходимо иметь «коллегиальный» стол, удобные стулья, ручки и карандаши, бумагу для записей, графин с водой и стаканы. Зона дружеского общения должна находиться в стороне от двух остальных. В ней нужно иметь пару кресел, журнальный столик, прохладительные напитки. Все здесь должно располагать к дружеской, неофициальной атмосфере общения.

При оборудовании офиса желательно учитывать невербальные средства, которые могут ощутимо повысить деловой статус его хозяина. Так, например, чем выше спинка кресла, тем больше власти и авторитета имеет сидящий в нем человек. У преуспевающих людей кресла чаще всего имеют высокую обтянутую кожей спинку, а стулья для посетителей – низкую спинку.

Большое влияние можно оказать на посетителя, если его стул будет расположен по другую сторону стола, напротив руководителя.

Повысить деловой статус могут и некоторые другие приемы невербального общения: низкие стулья и диванчики для посетителей, дорогая пепельница, стоящая вне зоны досягаемости посетителя.

5. Особенности невербального общения в разных странах

Пользуясь ежедневно десятками жестов, мы почти не задумываемся об их смысле. Известно, что основные коммуникационные жесты во всем мире не отличаются друг от друга: когда люди счастливы, они улыбаются, когда печальны – хмурятся, когда не знают или не понимают, о чем идет речь – пожимают плечами. Однако нередко одно и то же выразительное движение у разных народов может иметь и совершенно различное значение, и легкомысленное обращение с обычными для нас жестами может привести к неожиданным последствиям.

Говоря о себе, европеец показывает рукой на грудь, японец – на нос. В некоторых странах Африки смех – показатель изумления и замешательства. Жители Мальты вместо слова «нет» слегка касаются кончиками пальцев подбородка, повернув кисть вперед. Во Франции и Италии этот жест означает, что у человека что-то болит. В Греции и Турции официанту ни в коем случае нельзя показывать два пальца (например, имея в виду две чашечки кофе) – это считается очень оскорбительным жестом.

Довольно часто один и тот же жест имеет не только различное, но и прямо противоположное значение. Образовав колечко из большого и указательного пальцев, американцы и многие другие народы сообщают, что дела «о`кей». Но этот, же жест используют в Японии, говоря о деньгах, во Франции он означает ноль, в Греции и на о. Сардиния служит знаком отмашки, а на Мальте им характеризуют человека с извращенными половыми инстинктами.

Обычный утвердительный кивок головой на юге Югославии и в Болгарии служит знаком отрицания. Немцы часто поднимают брови в знак восхищения чьей-то идей, в Англии так выражают скептицизм.

Иногда даже незначительное изменение жеста может совершенно изменить его значение. В Англии так случилось с жестом из двух пальцев, указательного и среднего, разведенных и поднятых вверх. Если при этом ладонь повернута к собеседнику, это – оскорбление. Если ладонь повернута к себе, то это выражение радости (первая буква английского слова «victory» – победа).

В общении мы не придаем особого значения левой или правой руке. Но на Ближнем Востоке, например, не следует протягивать деньги или подарок левой рукой. У тех, кто исповедует ислам, она считается нечистой, и вы можете нанести оскорбление собеседнику.

В любой культуре жесты неискренности связаны с левой рукой. Она выдает тайные эмоции своего владельца. Поэтому, если в разговоре собеседник жестикулирует левой рукой, есть большая вероятность, что он говорит не то, что думает, или просто негативно относится к происходящему. Следует сменить тему разговора или вообще прервать его.

Для американца отказ разговаривать с человеком, находящимся с ним в одном помещении, означает крайнюю степень отрицательного к нему отношения. В Англии это общепринятое правило.

Таким образом, не зная различий невербального общения разных народов, можно попасть в неловкую ситуацию, обидев или оскорбив собеседника. Во избежание этого каждый менеджер, особенно если он имеет дело с зарубежными партнерами, должен быть осведомлен о различиях в трактовке жестов, мимики и телодвижений представителями делового мира в различных странах.

6. Что нужно знать менеджеру

Наука невербалистика изучает жесты человека, позы, интерпретирует улыбку, мимику, изучает законы взаимодействия человеческого общения и влияние невербальных способов на результаты контактов в различных сферах деятельности. В том числе, естественно, и в сфере бизнеса. Для делового человека чрезвычайно важно уметь грамотно выражать свои мысли при помощи не только слов, но и невербальных способов. Если вы владеете, скажем, своими жестами и знаете их значение, если понимаете роль и смысл различных поз в ходе общения, можно считать, что вы знакомы с важной частью этикета. Важной потому, что 55 процентов всей информации о другом человеке, его характере, настроении, даже о его целях в каждом конкретном случае дают невербальные средства общения.

Есть свои правила использования различных жестов и поз, нормы невербального поведения. И они подчиняются деловому этикету. Все невербальные знаки можно разделить на три группы: одобрительные, оценочные и защитные. В этот арсенал средств общения входят различные позы и жесты, взгляды и движения, выражения лица и положения кистей рук, а также улыбки, положение плеч и т. д. Ассортимент и в самом деле немалый, если им умело пользоваться. Ведь таким образом можно выразить и свое отношение к происходящему (не говоря ни слова!), и оценить позиции сторон, а иногда даже оказать своеобразное давление на собеседника. Владение этим арсеналом делает человека более уверенным в себе и в своей позиции. Он может рассчитывать на более результативное общение, взаимопонимание.

Нормы невербального общения составляют часть имиджа человека. Цивилизованное общение не предполагает, например, излишнюю «раскованность» (особенно жестикуляцию) в непосредственной близости от лица собеседника, не годятся и слишком свободные позы в кресле или за столом, осуждается чересчур «упертый» взгляд в глаза собеседника. Не стоит также стоять в «боевой стойке» (ноги врозь, руки в карманах) на приеме или во время деловой встречи.

Большую роль при невербальных контактах играют руки, поэтому важно следить за ними. Конечно, к этому нужно себя приучать, и со временем эта проблема не будет «давить» на психику и тормозить свободный процесс общения. «Работа» с собственными руками должна стать привычной, «слежение» — естественным процессом, сидящим в подкорке. Это абсолютно реально, и большинство людей вообще не думает об этом. Одно из правил делового этикета рекомендует как можно меньше жестикулировать обеими руками сразу. Во время беседы нежелательно прижимать локти слишком плотно к туловищу — это оставляет впечатление скованности, закомплексованности. Небольшой «люфт» в два — три сантиметра как бы дает некоторую свободу. Руки лучше держать выше пояса. Некоторые жесты в принципе не рекомендуются: не стоит постоянно касаться головы, сжимать кулаки, сплетать пальцы рук. Есть довольно распространенное движение кистей: все время что-то перебирается — то карандаш вертится, то скрепка крутится и т. д. Этот жест не стоит закреплять и лучше от него избавиться.

Во время переговоров именно невербальное общение едва ли не более результативно и существенно, чем словесное. Например, не случайно рекомендуется внимательно следить за жестами и позами партнера или конкурента во время переговоров. Если, скажем, вы заметили, что глава партнерской команды потихоньку постукивает по столу пальцами, знайте: он испытывает нетерпение, какой — то дискомфорт. Вывод: необходимо немедленно приостановить переговоры, сделать перерыв. И наоборот, если ваш собеседник слегка наклонил голову набок, на лице улыбка — это знак спокойствия и удовлетворения. Значит, все идет хорошо.

Особенно следить за своими жестами, позами должны, конечно, представители прекрасного пола. Их имидж может пострадать даже от неэлегантно поставленных ступней при сидении (пальцами внутрь, непараллельно). Не стоит также долго разглаживать и укладывать платье, если вы собрались присесть. Не поднимайте полы пальто или плаща, садитесь сразу, как ни в чем не бывало — вам скорее простят легкую помятость, чем излишнюю озабоченность одеждой.

Конечно, на человека не следует показывать пальцем. Да и на картину, к примеру, в музее тоже лучше не тыкать перстами. Кстати, в музее становиться слишком близко к картине неграмотно — во-первых, так хуже видно, недаром художники пишут на расстоянии, да еще потом отходят на метр — два, чтобы лучше видеть результат. А во-вторых, став у самой картины, вы заслоняете ее тем, кто хочет видеть полотно правильно.

Ошибки в невербальном поведении имеют разное происхождение — утрированное безразличие к «буржуазным глупостям» или отсутствие воспитания. Но для бизнеса совершенно не важны причины неправильного поведения — это, как говорится, ваши проблемы. Ведите себя по правилам цивилизованного общества, и у вас не будет лишних проблем.

Заключение

Невербальное общение выступает одним из средств репрезентации личностью своего «Я», межличностного воздействия и регуляции отношений, создает образ партнера по общению, выступает в роли уточнения, опережения вербального сообщения. Для него характерно отсутствие членораздельной звуковой речи.

В невербальном поведении традиционно выделяется экспрессивная и перцептивная стороны. Именно экспрессия — факторы эмоциональной природы (не столь значимо, что говорится, а как это делается) являются причиной затруднений в установлении нормальных отношений между индивидом и группой или коммуникатором и реципиентом. Понятие перцепции характеризует процесс восприятия и познания друг друга партнерами по общению. Адекватное восприятие партнера позволяет более гибко реагировать на изменения ситуации общения, понять его истинные цели и намерения, предсказать возможные последствия передаваемой информации. Эти качества становятся незаменимыми для тех, кто работает с людьми.

Особенно ценны невербальные сигналы потому, что они спонтанны, бессознательны и, в отличие от слов, всегда искренни. Как уже упоминалось выше, в межличностной коммуникации 60-70% эмоционального значения передается невербальными средствами и лишь остальное — за счет осмысленной речи. При этом невербальные реакции менее контролируемы и выдают действительные помыслы говорящего более откровенно, чем произносимые слова.

Наш бессловесный язык является результатом отчасти инстинктов, отчасти обучения, отчасти подражания. И меняется в зависимости от культурного пространства, в котором вырос человек. Ведь в каждом обществе приняты свои нормы поведения, отличающиеся от норм поведения в другом.

Большая часть унаследованных невербальных сигналов — это средства выражения наших эмоций, в основном мимика. Все же остальные жесты восприняты нами от других людей, и, следовательно, меняются от культуры к культуре, и даже от местности к местности. Поэтому так важно в общении с человеком, не только говорить с ним на одном вербальном, например, русском, языке, но и знать своеобразный «невербальный сленг», который, без сомнения, поможет взаимопониманию собеседников.

Так что невербалистика — это наука о повседневной жизни. Наука, которая нужна всегда.

Список литературы

Введенская Л.А., Павлова А.Г. Культура и искусство речи. Современная риторика. – Ростов-на-Дону: Феникс, 1995.

Горянина В.А. Психология общения. Учебное пособие для студентов вузов. – М.: Академия, 2004.

Кузин Ф.А. Культура делового общения: Практическое пособие для бизнесменов. – М.: Осв-89, 2000.

Лабунская В.А. Невербальное поведение. – Ростов-на-Дону, 1986.

Пиз А. Язык телодвижений. – Нижний Новгород: Ай Кью, 1992.

Социальная психология и этика делового общения: Учебное пособие для вузов/ под. ред. В.Н. Лавриненко. – М.: Культура и спорт, ЮНИТИ, 1995.

Столяренко Л.Д. Психология и этика деловых отношений. – Ростов-на-Дону: Феникс, 2003.

Андреева Т.М. Социальная психология. М., Аспект Пресс, 1997.

Фаст Дж. Язык тела. Как понять иностранца без слов. Интернет – библиотека.

10. Рева В.Е. Деловое общение. Учебное пособие на электронном носителе, Пенза, ПГУ, 2003.

11. Лапинская И.П. Русский язык для менеджеров: Учебное пособие. Воронеж: Изд-во ВГУ, 1994.

12. Лебедева М.М. Вам предстоят переговоры. М., 1993.

13. Рахманин Л.В. Стилистика деловой речи и редактирование служебных документов. М.: Высшая школа, 1988.

14. Колтунова М.В. Язык и деловое общение: Нормы, риторика, этикет. Учеб. пособие для вузов. — М.: ОАО «НПО «Экономика»», 2000.

15. Якокка Ли. Карьера менеджера. М.: Прогресс, 1991.

16. Гольцов Г.Г., Ковальчук А.С. Деловое общение. – Орел: НПЦ, 2007.

17. Гольцов Г.Г. Эффективность делового общения. — Орел: НПЦ, 2005.

18. Карнеги Д. Как завоевать друзей и оказывать влияние на людей. Пер. с англ./ Общ. ред. и предисл. Зинченко В.П. и Жукова Ю.М. – М.: Прогресс, 1989.

19. Маслова Н.Ф. Искусство невербальной диагностики. – Орел, 1993.

20. Сорокина А.В. Основы делового общения. Конспект лекций. – Ростов-на-Дону: Феникс, 2004. (Серия «Сессия без депрессии»).

1 Пиз А. Язык телодвижений. – Нижний Новгород: Ай Кью, 1992.

Реферат: Анализ и моделирование биполярных транзисторов

10. Математическая модель биполярного транзистора.

Общая эквивалентная схема транзистора, используемая при получении математической модели, показана на рис.10-1. Каждый p-n-переход представлен в виде диода, а их взаимодействие отражено генераторами токов. Если эмиттерный p-n-переход открыт, то в цепи коллектора будет протекать ток, несколько меньший эмиттерного (из-за процесса рекомбинации в базе). Он обеспечивается генератором тока [pic]. Индекс N означает нормальное включение. Так как в общем случае возможно и инверсное включение транзистора, при котором коллекторный p-n-переход открыт, а эмиттерный смещен в обратном направлении и прямому коллекторному току [pic] соответствует эмиттерный ток [pic], в эквивалентную схему введен второй генератор тока [pic], где [pic] — коэффициент передачи коллекторного тока.
Таким образом, токи эмиттера и коллектора в общем случае содержат две составляющие: инжектируемую ([pic] или [pic]) и собираемую ([pic] или
[pic]):
[pic], [pic]

(10.1)
Эмиттерный и коллекторный p-n -переходы транзистора аналогичны p-n
-переходу диода. При раздельном подключении напряжения к каждому переходу их вольтамперная характеристика определяется так же, как и в случае диода.
Однако если к одному из p-n -переходов приложить напряжение, а выводы другого p-n -перехода замкнуть между собой накоротко, то ток, протекающий через p-n -переход, к которому приложено напряжение, увеличится из-за изменения распределения неосновных носителей заряда в базе. Тогда:
[pic], [pic] (10.2) где [pic]- тепловой ток эмиттерного p-n -перехода, измеренный при замкнутых накоротко выводах базы и коллектора; [pic] — тепловой ток коллекторного p-n
-перехода, измеренный при замкнутых накоротко выводах базы и эмиттера.
[pic]
Рис. 10-1. Эквивалентная схема идеализированного транзистора

Связь между тепловыми токами p-n -переходов [pic],[pic]включенных раздельно, И тепловыми токами [pic],[pic] получим из (10.1 и 10.2).
Пусть [pic]. Тогда [pic]. При [pic]. Подставив эти выражения в (10.1), для тока коллектора получим [pic].
Соответственно для [pic]имеем [pic]
Токи коллектора и эмиттера с учетом (10.2) примут вид
[pic]
[pic] (10.3)
На основании закона Кирхгофа ток базы
[pic] (10.4)
При использовании (10.1)-(10.4) следует помнить, что в полупроводниковых транзисторах в самом общем случае справедливо равенство

[pic]

(10.5)
Решив уравнения (10.3) относительно [pic], получим
[pic]

(10.6)
Это уравнение описывает выходные характеристики транзистора.
Уравнения (10.3), решенные относительно [pic], дают выражение, характеризующее идеализированные входные характеристики транзистора:
[pic] (10.7)
В реальном транзисторе кроме тепловых токов через переходы протекают токи генерации — рекомбинации, канальные токи и токи утечки. Поэтому
[pic],[pic], [pic],[pic] как правило, неизвестны. В технических условиях на транзисторы обычно приводят значения обратных токов p-n-переходов
[pic],[pic]. определенные как ток соответствующего перехода при неподключенном выводе другого перехода.
Если p-n-переход смещен в обратном направлении, то вместо теплового тока можно подставлять значение обратного тока, т. е. считать, что [pic]и [pic].
В первом приближении это можно делать и при прямом смещении p-n-перехода.
При этом для кремниевых транзисторов вместо [pic] следует подставлять
[pic], где коэффициент m учитывает влияние токов реального перехода (m = 2
— 4). С учетом этого уравнения (10.3), (10.5) часто записывают в другом виде, который более удобен для расчета цепей с реальными транзисторами:
[pic] (10.8)
[pic] (10.9)
[pic]

(10.10) где [pic].
Различают три основных режима работы биполярного транзистора: активный, отсечки, насыщения.
В активном режиме один из переходов биполярного транзистора смещен в прямом направлении приложенным к нему внешним напряжением, а другой — в обратном направлении. Соответственно в нормальном активном режиме в прямом направлении смещен эмиттерный переход, и в (10.3), (10.8) напряжение
[pic]имеет знак «+». Коллекторный переход смещен в обратном направлении, и напряжение [pic] в (10.3) имеет знак « — ». При инверсном включении в уравнения (10.3), (10.8) следует подставлять противоположные полярности напряжений [pic], [pic]. При этом различия между инверсным и активным режимами носят только количественный характер.
Для активного режима, когда [pic] и [pic] (10.6) запишем в виде [pic].
Учитывая, что обычно [pic] и [pic], уравнение (10.7) можно упростить:
[pic] (10.11)
Таким образом, в идеализированном транзисторе ток коллектора и напряжение эмиттер-база при определенном значении тока [pic] не зависят от напряжения, приложенного к коллекторному переходу. В действительности изменение напряжения [pic] меняет ширину базы из-за изменения размеров коллекторного перехода и соответственно изменяет градиент концентрации неосновных носителей заряда. Так, с увеличением [pic] ширина базы уменьшается, градиент концентрации дырок в базе и ток [pic] увеличиваются. Кроме этого, уменьшается вероятность рекомбинации дырок и увеличивается коэффициент
[pic]. Для учета этого эффекта, который наиболее сильно проявляется при работе в активном режиме, в выражение (10.11) добавляют дополнительное слагаемое
[pic]

(10.12)
[pic] — дифференциальное сопротивление запертого коллекторного p-n- перехода.
Влияние напряжения [pic] на ток [pic] оценивается с помощью коэффициента обратной связи по напряжению
[pic], который показывает, во сколько раз следует изменять напряжение [pic] для получения такого же изменения тока [pic], какое дает изменение напряжения
[pic]. Знак минус означает, что для обеспечения [pic]= const приращения напряжений должны иметь противоположную полярность. Коэффициент [pic] достаточно мал ([pic]), поэтому при практических расчетах влиянием коллекторного напряжения на эмиттерное часто пренебрегают.
В режиме глубокой отсечки оба перехода транзистора смещены в обратном направлении с помощью внешних напряжений. Значения их модулей должны превышать [pic]. Если модули обратных напряжений приложенных к переходам транзистора окажутся меньше [pic], то транзистор также будет находиться в области отсечки. Однако токи его электродов окажутся больше, чем в области глубокой отсечки.
Учитывая, что напряжения [pic] и [pic] имеют знак минус, и считая, что
[pic] и [pic], выражение (10.9) запишем в виде
[pic]
[pic]

(10.13)
Подставив в (10.13) значение [pic], найденное из (10.8), и раскрыв значение коэффициента А, получим
[pic]
[pic]

(10.14) что [pic], а [pic], то выражения (10.14) существенно упростятся и примут вид
[pic]
[pic]

(10.15) где [pic]; [pic]
Из (10.15) видно, что в режиме глубокой отсечки ток коллектора имеет минимальное значение, равное току единичного p-n-перехода, смещенного в обратном направлении. Ток эмиттера имеет противоположный знак и значительно меньше тока коллектора, так как [pic]. Поэтому во многих случаях его считают равным нулю: [pic].
Ток базы в режиме глубокой отсечки приблизительно равен току коллектора:
[pic]

(10.15)
Режим глубокой отсечки характеризует запертое состояние транзистора, в котором его сопротивление максимально, а токи электродов минимальны. Он широко используется в импульсных устройствах, где биполярный транзистор выполняет функции электронного ключа.
При режиме насыщения оба p-n-перехода транзистора с помощью приложенных внешних напряжений смещены в прямом направлении. При этом падение напряжения на транзисторе ([pic]) минимально и оценивается десятками милливольт. Режим насыщения возникает тогда, когда ток коллектора транзистора ограничен параметрами внешнего источника энергии и при данной схеме включения не может превысить какое-то значение [pic]. В то же время параметры источника внешнего сигнала взяты такими, что ток эмиттера существенно больше максимального значения тока в коллекторной цепи:
[pic].
Тогда коллекторный переход оказывается открытым, падение напряжения на транзисторе—минимальным и не зависящим от тока эмиттера. Его значение для нормального включения при малом токе [pic] ([pic]) равно
[pic]

(10.16)
Для инверсного включения
[pic]

(10.16)
В режиме насыщения уравнение (10.12) теряет свою справедливость. Из сказанного ясно, что, для того чтобы транзистор из активного режима перешел в режим насыщения, необходимо увеличить ток эмиттера (при нормальном включении) так, чтобы начало выполняться условие [pic]. Причем значение тока [pic], при котором начинается этот режим, зависит от тока [pic], определяемого параметрами внешней цепи, в которую включен транзистор.

Реферат: Иоганнес Брамс

Иоганнес Брамс

1833 — 1897

Творческий путь

Брамс – крупнейший композитор 2-й половины 19-го века, который жил в то же время, что и Вагнер, Лист, и был их антиподом. Очень своеобразный композитор. Отрицал крайности романтизма (надрыв, преувеличение). Брамс искал и находил опору в классических традициях, которые сыграли огромную роль в его творчестве. Это придаёт объективность его творчеству. Все романтические переживания заключены в классическую форму. Он воскресил баховские формы и жанры (например, “Пассакалия”). У Брамса есть органные прелюдия и фуга, фуга, хоральные прелюдии. Он был величайшим симфонистом – у него 4 симфонии, 2 увертюры. Симфония у него не программная. Он отрицал программность. В связи с этим Брамс не любил Листа и Вагнера.

Бюлов назвал 1-ю симфонию Брамса 10-й симфонией Бетховена. Великой ценностью Брамс считал народный фольклор. Он обрабатывал народные песни. “Народная песня – мой идеал” (И. Брамс). Обрабатывал немецкие народные песни. Писал бытовые немецкие народные песни и танцы: “Бытовые пьесы в 4 руки”, “Венгерские танцы”. Традиции бытового музицирования Брамс воспринял от Шуберта. Интересовался и славянским, и венгерским фольклором. Шуберт, Шуман и Мендельсон – любимые композиторы Брамса. Он очень ценил Дворжака, Грига, Бизе. У Брамса есть вокальная лирика. Она у него мягкая, задушевная, где он развивает традиции Шуберта. Много работал в фортепианной музыке (здесь он близок Шуману).

Основные произведения: 2 фортепианных концерта, 1 скрипичный концерт (D-dur), двойной концерт для скрипки и виолончели, 3 скрипичных сонаты, 2 виолончельных сонаты, 2 сонаты для кларнета; камерные ансамбли разного состава (классическая традиция): 3 струнных квартета, фортепианные квартеты и фортепианный квинтет, фортепианные трио, трио с валторной, кларнетовый квинтет (не 5 кларнетов).

Произведения для фортепиано: 3 сонаты, вариации на темы Генделя, Шумана, Паганини, разные пьесы, 1 скерцо, этюды по пьесам Баха, Вебера, Шуберта, Шопена.

Вокальные произведения: около 200 песен и романсов, вокальные ансамбли для бытового музицирования, хоры “Акапелла” и с сопровождением оркестра.

Жизненный путь

Родился в Гамбурге. Отец – городской музыкант. Брамс учился по фортепиано у многих (в том числе и у Марксена). Марксен привил Брамсу любовь к классике. С детства Брамс был трудолюбив. Он быстро овладел фортепиано. Играл свои произведения и классику. Детство прошло в трудных условиях. Приходилось зарабатывать, играя в театре, в ресторанах. Это было бытовое музицирование.

В 1849 году Брамс подружился с венгерским скрипачом Эде Ременьи. В 1853 году Брамс отправился вместе с Ременьи в качестве его концертмейстера по Европе. В репертуаре Ременьи были венгерские народные песни и танцы. К этому году Брамс написал Скерцо, камерные ансамбли, сонату, песни. Вместе они поехали в Веймар, где встретили Листа.

В 1853 году через своего друга-скрипача – Иоахима — Брамс познакомился с Шуманом в Дюссельдорфе. Шуман с восторгом воспринял Брамса и написал о нем свою последнюю статью “Новые пути”, благодаря которой Брамс стал известен.

Брамс подружился с Кларой Вик. Брамс, Клара Вик, Иоахим и др. организовали группу поддержки классики, выступали против программности. Брамс написал свою единственную в жизни статью, где выступал против программности.

Во 2-й половине 50-х годов – концертные поездки Брамса как пианиста. Играл с оркестром Гевандхауза. Выступал с Кларой Вик и Иоахимом.

1858-1859 гг. Руководство придворной хоровой капеллой в Детмольде (Германия). Дирижировал произведения Палестрины, Орландо Лассо, Генделя, Баха. Писал “Мойры”. Хоровая музыка очень важна в творчестве Брамса. Позже он написал немецкий реквием.

С 60-х годов Брамс жил в Вене, но не постоянно (выезжал в Гамбург, Баден-Баден, Цюрих и др.). С конца 60-х годов поселился в Вене. Опять руководит хоровой капеллой (венской). Крупный дирижер. Исполнял Генделя, “Страсти по Матфею” Баха, “Реквием” Моцарта.

1872-1875 гг. Брамс был во главе общества любителей музыки и дирижировал симфонические концерты. Но потом решил углубиться в творчество. Годы рассвета – 70-80 гг.:

4 симфонии, скрипичный и 2-й фортепианный концерты, 2 фортепианных трио (2-е и 3-е), 3 струнных квартета, песни и хоры, вокальные ансамбли, много бытовой музыки для домашнего музицирования – “Песни любви”, венгерские танцы, вальсы, оркестровые серенады, фортепианные квинтеты, струнные квартеты.

В последние годы своей жизни Брамс дружил с Дворжаком. Стал членом академии искусств в Берлине, доктор музыки Кембриджского и Бреславльского университетов. В конце жизни писал мало: пьесы для фортепиано – “Интермеццо”, квинтет кларнетов, сборник из 49 немецких народных песен. В 1897 году Брамс умер.

4-я симфония (e-moll)

Лирико-драматический симфонический четырехчастный цикл. I ч. начинается мягко, задушевно. 1-я тема мягкая, песенная. Заканчивается симфония трагическим финалом.

I ч. e-moll. Сонатное аллегро. В этой части предопределен весь цикл (кода 1-й части).

Г.П. Звучит драматически в аккордовой фактуре, с канонической интонацией.

II ч. Типична для Брамса. Лирика. Серьезная. Есть отголоски пейзажности. E-dur. Сонатное аллегро.

III ч. Контрастна 1-й и 2-й части. Праздничная. Похожа на скерцо. C-dur.

IV ч. e-moll. Трагический финал. Это – пассакалия. 32 вариации на одну тему. Символизирует смерть. Форма вариационная.

I часть.

Г.П. В традициях Шуберта. Песенная. Звучит у скрипок. Мелодия и аккомпанемент. На этой теме построена С.П.

В конце С.П. перед П.П. появляется волевой фанфарный мотив. Fis-dur. Он играет большую роль в развитии. После него сразу идет П.П.

П.П. Лирическая. У виолончелей. H-moll.

З.П. Несколько элементов тем. 1-я мягкая в H-dur. 2-я тема связана с фанфарным мотивом. Героическая. 3-я тема – постепенное растворение.

Разработка

Начинается с Г.П. в основной тональности. Это придает 1-й части черты повествовательности, балладности.

В разработке 2 раздела.

1-й раздел. Вычленение. Из темы вычленены мотивы, затрагиваются далекие тональности.

2-й раздел. Развивается фанфарный мотив и 2-й элемент Г.П.

Реприза

Начинается с Г.П. в увеличении. Со 2-й фразы Г.П. звучит как в экспозиции. П.П. и фанфарный мотив звучат уже в e-moll.

Кода

Тема Г.П. сильно изменяется. Проходит канонически и в аккордах.

II часть

E-dur. Сонатная форма с вступлением. Вступление – валторны. Мелодический E-dur.

Г.П. Мелодический E-dur.

П.П. Светлая лирическая тема у скрипок. H-dur. Пейзажная.

Разработка

Основной метод развития в разработке вариационный. Есть кода.

III часть

Сонатная форма.

Г.П. C-dur. Мелькание разных элементов.

П.П. Более певучая. G-dur.

Разработка

Есть новая тема в Des-dur (называется “эпизод в разработке”). Далее разрабатываются элементы тем экспозиции.

Реприза

Основная тональность.

IV часть

Финал большой, трагический. Начинается хоральной мелодией. Звучит грозно. Весь вариационный цикл делится на 3 части (группы вариаций).

1-я группа – до 12 вариации.

2-я группа – 2 вариации. 1-я вариация — В начале соло флейты. Лирическая тема. Что-то типа арии ламенто. 2-я вариация — E-dur.

3-я группа. E-moll.

Сочинения:

вокально-симфонические произведения и произведения для хора с сопровождением оркестра и др.:

Ave Maria (ор. 12, 1858), Похоронная песня (Begrabnisgesang, слова М. Вейсе, ор. 13, 1858), 4 песни (для женского хора с сопровождением 2 валторн и арфы, ор. 17, 1860), 13-й псалм (для женского хора с сопровождением органа, или фортепиано, или струнного оркестра, ор. 27, 1859), Немецкий реквием (Ein deutsches Requiem, cлова из библии в переводе М. Лютера, ор. 45, 1857-1868), 12 песен и романсов (для женского хора с сопровождением фортепиано ad libitum, ор. 44, 1859-63), Ринальдо (кантата, cлова И. В. Гёте, ор. 50, 1863-68), Рапсодия (cлова И. В. Гёте, ор. 53, 1869), Песня судьбы (Schicksalslied, cлова Ф. Гёльдерлина, ор. 54, 1868-71), Триумфальная песня (текст из «Апокалипсиса», Triumphlied auf den Sieg der deutschen Waffen, ор. 55, 1870-71), Нения (cлова Ф. Шиллера, ор. 82, 1880-81), Песня парок (Gesang der Parzen, cлова И. В. Гёте, ор. 89, 1882);

для оркестра-

4 симфонии: № 1 (c-moll, ор. 68, 1874-76), № 2 (D-dur, ор. 73, 1877), № 3 (F-dur, ор. 90, 1883), № 4 (e-moll, ор. 98, 1884-85);

2 серенады: № 1 (D-dur, ор. 11, 1858), № 2 (A-dur, ор. 16, 1858-60);

2 увертюры: Академическая торжественная (c-mol, ор. 80, 1880), Трагическая увертюра (d-moll, ор. 81, 1880-81), Вариации на тему Гайдна (В-duг, ор. 56-а, 1873);

для одного инструмента с оркестром-

4 концерта, в том числе концерт № 1 для фортепиано с оркестром (d-moll, ор. 15, 1854-59), концерт № 2 для фортепиано с оркестром (B-dur, ор. 83, 1878-81), концерт для скрипки с оркестром (D-dur, ор. 77, 1878);

для двух инструментов с оркестром-

двойной концерт для скрипки и виолончели (а-moll, ор. 102, 1887);

для ансамбля инструментов-

2 секстета: № 1 (для 2 скрипки, 2 альтов и 2 виолончели, B-dur, ор. 18, 1858-60), № 2 (тот же состав, G-dur, ор. 36, 1864-65);

квинтеты-

2 квинтета для 2 скрипок, 2 альтов и виолончели: № 1 (F-dur, ор. 88, 1882), № 2 (G-dur, ор. 111, 1890), квинтет для фортепиано, 2 скрипки, альта и виолончели (f-moll, ор. 34, 1861-64), квинтет для кларнета, 2 скрипок, альта и виолончели (h-moll, ор. 115, 1891);

квартеты-

3 фортепианных квартета: № 1 (g-moll, ор. 25, 1861), № 2 (A-dur, ор. 26, 1861), № 3 (c-moll, ор. 60, 1855-74), 3 струнных квартета: № 1 (c-moll, ор. 51, около 1865-73), № 2 (а-moll, ор. 51, № 2, 1873), № 3 (B-dur, ор. 67, 1875);

трио-

3 фортепианных трио: № 1 (H-dur, ор. 8, 1854; 2-я редакция 1889), № 2 (C-dur, ор. 87, 1880-82), № 3 (c-moll, ор. 101, 1886), трио для фортепиано, скрипки и валторны (Es-dur, ор. 40, 1856), трио для фортепиано, кларнета и виолончели (а-moll, ор. 114, 1891);

сонаты для скрипки и фортепиано-

№ 1 (G-dur, ор. 78, 1878-79), № 2 (A-dur, ор. 100, 1886), № 3 (d-moll, ор. 108, 1886-88);

сонаты для виолончели и фортепиано-

№ 1 (e-moll, ор. 38, 1862-65), №, 2 (F-dur, ор. 99, 1886);

сонаты для кларнета и фортепиано-

№ 1 (f-moll, ор. 120, 1894), № 2 (Es-dur, ор. 120, 1894), Скерцо (c-moll, для сонаты, сочинено совместно с Р. Шуманом и А. Дитрихом, без ор., 1853);

для фортепиано в 2 руки —

3 сонаты: № 1 (C-dur, ор. 1, 1852- 1853), № 2 (fis-moll, ор. 2, 1852), № 3 (f-moll, ор. 5, 1853), Скерцо (es-moll, ор, 4, 1851); вариации: 16-на тему Р. Шумана (fis-moll, ор. 9, 1854), на собственную тему (D-dur, ор. 21, 1857), на тему венгерской песни (D-dur, ор. 21, около 1855), Вариации и фуга на тему Г. Ф. Генделя (B-dur, ор. 24, 1861), Вариации на тему Паганини (а-moll, ор. 35, 1862-63); 4 баллады (ор. 10, 1854); 18 фортепианных пьес (8, ор. 76, № 1- 1871, № 2-7 — 1878; 6 — ор. 118, 1892; 4 — ор. 119, 1892), 2 рапсодии (№ 1 — h-moll и № 2- g-moll, ор. 79, 1879), фантазии (3 каприччио и 4 интермеццо, ор. 116, 1891-92), 3 интермеццо (op. 117, 1892); кроме того, без ор.: 2 жиги (а-moll и h-moll, 1855), 2 сарабанды (a-moll и h-moll, 1855), тема с вариациями (d-moll, из секстета ор. 18, 1860), 10 венгерских танцев (обр. венгерских танцев для фортепиано в 4 руки, 1872), 51 упражнение (cобранные в 1890), гавот (A-dur, гавот X. В. Глюка), 5 этюдов (на соч. Шопена, Вебера и Баха); 8 каденций к фортепианным концертам: И. С. Баха (d-moll), В. А. Моцарта (G-dur, 2 каденции; d-moll, c-moll), Бетховена (G-dur, 2 каденции; c-moll);

для фортепиано в 4 руки-

Вариации на тему Шумана (Es-dur, ор. 23, 1861), 16 вальсов (ор, 39, 1865), Песни любви -вальсы (ор. 52-а, обработка ор. 52, 1874), Новые песни любви — вальсы (ор. 65-а, обработка ор. 65, 1877), Венгерские танцы (4 тетради, всего 21 танец, изданы 1869-1880, есть переложения для одного фортепиано);

для 2 фортепиано —

соната (f-moll, ор. 34-в, 1864), Вариации на тему И. Гайдна (ор. 56-в, обработка этих же вариаций для оркестра ор. 56-а, 1873);

для органа-

фуга (as-moll, 1856), 2 прелюдии и фуги (№ 1 a-moll, № 2 g-moll, 1856-57), Хоральная прелюдия (a-moll, 1856), 11 хоральных прелюдий (ор. 122, 1896, некоторые более раннего периода);

вокальные произведения:

60 вокальных квартетов с сопровождением фортепиано, в том числе Вальсы — песни любви (Liebesliederwalzer, ор. 52, 1868-69), Вальсы (№№ 1, 2, 4, 5, 6, 8, 9, 11 переложены для оркестра, 1870), Новые любовные песни (Neue Liebeslieder, ор. 65, 1874, Вальс № 5 переложен для оркестра), 11 цыганских песен (ор. 103, 1887), 16 квартетов (в том числе 3 — ор. 31, 1859-63; 3 — ор. 64, 1864-74; 4 — ор. 92, 1877- 1884 и 6-ор. 112, 1888-91); 20 дуэтов с сопровождением фортепиано, в том числе 3- для сопрано и альта (ор. 20, 1856-60), 4 — для контральто и баритона (ор. 28, 1860-62), 9 — для сопрано и меццо-сопрано (ор, 61 и ор. 66, 1874, 1875), 4 баллады и романсы на два голоса (ор. 75, 1877-78); песни и романсы для голоса с сопровождением фортепиано- всего около 200, среди них: 6 песен (ор. 3, 1852-53, № 1 — Верность в любви, № 5 — На чужбине), 6 песен (ор. 7, 1852-53, № 5 — Скорбящая), 8 песен и романсов (ор. 14, 1858), 5 песен (ор. 19, 1858-59, № 4 — Кузнец, № 5-К эоловой арфе), 9 песен (ор. 32, 1864), 15 романсов (из «Магелоны» Тика, ор. 33, 1861-68), 4 песни (ор. 43, 1857, № 1-О вечной любви, № 2 — Майская ночь), 5 песен (ор. 47, 1868, № 3 — Воскресенье, № 4-О милые щёчки), 7 песен (ор. 48, 1855-68, № 1 — Путь к любимой), 5 песен (ор. 49, 1868, № 4 — Колыбельная), 8 песен (ор. 59, 1873, № 3 — Дождевая песня), 9 песен (ор, 63, 1873-74, № 5 — Моя любимая, как сирень, № 8-О, если бы я знал обратный путь), 9 песен (ор. 69, 1877, № 4 — Клятва любимой, № 5 — Песнь барабанщика), 5 песен (ор. 71, 1877, № 3 — Тайна, № 5 — Любовная песня), 5 романсов и песен (ор. 84, 1881), 6 песен (ор. 86, 1877-78, № 2 — Одиночество в поле), 5 песен (ор. 94, 1884), 7 песен (ор. 95, 1884, № 4 — Охотник), 4 песни (ор. 96, 1884), 5 песен (ор. 105, 1886), 5 песен (ор. 107, 1886, № 1 — Девичья песня), 4 строгих напева для баса на библейские тексты (ор. 121, 1896, последнее произведение Брамса); кроме того, без ор.: Лунная ночь (1853), 14 детских народных песен (1857-58) и 49 немецких народных песен (7 тетрадей по 7 песен); хоровые произведения a cappella- около 60 смешаных хоров, 7 песен Марии (ор. 22, 1859), 7 мотетов (2 — ор. 29, 1864; 2 — ор. 74, 1877, 3-ор. 110, 1889), 21 песня и романсы (3 — ор. 42, 1859-61; 7-ор. 62, 1874; 6-op. 93-a, 1883-84; 5-ор. 104, 1886-1888), 24 немецкие народные песни (без ор., 1854-73), 5 мужских хоров (ор. 41, 1861-62), 16 женских хоров (ор. 37, 1859-63), 13 канонов (ор. 113, 1860-63).

Список литературы

Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://cl.mmv.ru/

Курсовая работа: Судебная фотография

Содержание

Введение

1. Общая характеристика судебной фотографии

1.1. История возникновения судебной фотографии

1.2. Понятие и основные методы судебной фотографии

2. Методы судебной фотографии

2.1. Методы и виды запечатлевающей фотографии

2.2. Судебно-исследовательская фотография

2.3. Особенности фотосъемки при проведении отдельных следст-венных действий, оформление ее результатов

Заключение

Библиографический список литературы

Введение

Актуальность темы курсовой работы. Судебная фотография в криминалистике – это система методов и технических средств фотосъёмки, применяемых для запечатления вещественных доказательств при производстве следственных действий и оперативно-розыскных действий, для исследования этих доказательств в процессе судебной экспертизы.

Развитие криминалистики как науки проходило параллельно с формированием судебной фотографии как самостоятельной отрасли криминалистической техники. «Фотография, — писал в 1947 г. известный российский ученый-криминалист А.А. Эйсман, — была одним из первых методов, широко и органически воспринятых криминалистикой и творчески приспособленных к своеобразным условиям исследования вещественных доказательств. Первые серьезные успехи в развитии общей фотографии, знаменовавшие собою переход от периода опытов, удач и неудач к периоду, в котором окончательно сложились основные принципы и технические приемы фотографии, совпали по времени с первыми попытками использования ее в криминалистике»1.

Оценивая научные изыскания трех последних десятилетий в области криминалистической фотографии, можно отметить, что усилия ученых и практиков были направлены преимущественно на разработку отдельных методик исследовательской фотографии, на поиск путей совершенствования криминалистических средств и методов, базирующихся на традиционном негативно-позитивном фотопроцессе.

В настоящее время фотография сопровождает процесс расследования на всем его протяжении: с момента обнаружения признаков преступления до момента передачи дела в суд. Столь же широк круг лиц, использующих в своей работе фотографические средства и методы: следователь, оперативный работник, специалист, эксперт-криминалист. Поэтому вполне закономерен интерес к любым изменениям в технике фотографии, позволяющим существенно ускорить и упростить получение снимков при сохранении их статуса производных вещественных доказательств.

По сравнению с другими методами фиксации (протоколы, схемы, планы, рисунки, чертежи и т.п.) криминалистическая фотография обеспечивает более высокую степень наглядности, объективности, точности и полноты запечатления.

Актуальность внедрения передовых технико-криминалистических форм и методов работы в немалой степени связана с введением в уголовное законодательство новых составов преступлений, появлением новых объектов криминалистических исследований.

Объектом исследования является современная практика фотографического сопровождения процесса расследования уголовных дел и связанные с этим проблемы.

Предметом исследования явилась система фотографических средств и методов фиксации, исследования доказательств при производстве экспертиз и проведении следственных действий.

Основная цель курсовой работы – исследование фотографического сопровождения процесса расследования уголовных дел путем использования в экспертной и следственной практике фотосъемки, прикладных программных средств обработки изображений, технологии подготовки иллюстраций, способов хранения и передачи изображений.

Для достижения этой цели необходимо решение следующих задач:

Показать историографию вопроса.

Дать определение понятию и рассмотреть основные методы судебной фотографии.

Охарактеризовать основные методы судебной фотографии.

Методологической основой исследования явились положения общей теории криминалистики и криминалистической техники, исследования отечественных и зарубежных специалистов по фотографической технологии.

1. Общая характеристика судебной фотографии

1.1. История возникновения судебной фотографии

Фотография2 появилась более полутора веков назад. Заслуга ее открытия (1839) принадлежит французам Ж. Ньепсу и Л.-Ж. Дагеру, которые получили изображение на серебряной пластине, закрепив его в растворе поваренной соли, и англичанину Г. Толботу, предложившему метод негативно-позитивного получения фотоснимков, позволявший тиражировать их.

Большой вклад в развитие фотографии внесли изобретатели и ученые России: Ю. Ф. Фрицше усовершенствовал проявляющий раствор, что позволило улучшить качество фотоснимков.

Изобретатель – самоучка И. В. Болдырев разработал метод изготовления прозрачной гибкой пленки, причем за несколько лет до того, как такую пленку стала выпускать американская фирма «Кодак».

С. А. Юрковский изобрел шторнощелевой затвор.

С.Л. Левицкий сконструировал камеру с мягким мехом и предложил использовать при фотосъемке в условиях освещения электрическую дугу.

Вскоре после открытия фотографии во Франции (1841), а затем в Бельгии, Швейцарии были предприняты первые попытки использовать ее в целях регистрации преступников и расследования преступлений. Для этого стали разрабатываться специальные способы, приемы фотосъемки и фотоаппаратура. Первые известные нам снимки преступников были изготовлены в 1843–1844 гг. в бельгийской тюрьме Форест.

Заметных успехов в этом отношении добился французский криминалист А. Бертильон. Он сконструировал несколько фотокамер и разработал правила (рекомендаций) для опознавательной съем­ки и съемки на месте происшествия.

Помимо специальных приемов фотографирования лиц для их последующего опознания, Бертильоном были разработаны правила применения метрической съемки на месте происшествия и соответствующая фотографическая аппаратура. Рекомендации, изложенные Бертильоном в книге «Судебная фотография», послужили толчком к разработке системы приемов и методов, выходящих за рамки общефотографических. Криминалисты стали изучать передовые научные разработки фотографии, использовать их при проведении исследований вещественных доказательств.

Достоверные сведения об использовании фотографии русской полицией относятся к 60-м годам прошлого столетия. С помощью фотографического снимка удалось опознать и задержать в те годы крупного преступника Сипку. Начало использования фотографии как средства исследования, в частности, документов было положено в России. Большая заслуга в этом по праву принадлежит пионеру отечественной криминалистики Е.Ф. Буринскому.

Е.Ф. Буринский изучал фотографические методы исследования вещественных доказательств, доказывал необходимость разработки научно обоснованных рекомендаций, обязательных для исполнения, а потому закрепленных в законе. Его убеждения в исключительных возможностях фотографии как средства исследования основывались на личном опыте. Более века Российская и Французская Академии наук безуспешно пытались выявить угасшие тексты грамот XIV в., исполненных на сыромятной коже и обнаруженных при раскопках на территории Московского Кремля. Е.Ф. Буринский, применив разработанный им метод постепенного повышения контраста фотоизображений, решил данную задачу. За это он был удостоен премии Российской Академии наук, а его ме­тод был оценен как «равный значению микроскопа».

Открытия и усовершенствования в области фотографии, сделанные Е. Ф. Буринским, в частности, разработанный им метод цветоделения, позволили с блеском провести ряд сложных судебных экспертиз. Его заслугой является не только разработка самостоятельного раздела судебной фотографии, но и создание первой судебно-фотографической лаборатории в помещении Петербургского окружного суда (1889г.). Докладывая на I съезде русских деятелей фотографического дела о своих открытиях, Е.Ф. Буринский с гордостью за науку заявлял, что нет уже более «средств свести с бумаги без порчи ее поверхности следы письма таким образом, чтобы фотография бессильна была их обнаружить».

Впервые судебная фотография как система «научно выработанных методов фотографической съемки, применяемой в целях раскрытия преступлений и представления суду наглядного доказательственного материала» была представлена в моногра­фической работе видного российского криминалиста С.М. Потапова (1926г.).

В последнем издании этой работы (1948 г.) С.М.Потапов разделил систему судебной фотографии на: судебно-оперативную фотографию и судебно-фотографическую экспертизу. Первая, по его мнению, содержит методы запечатлевающей фотосъемки — сигналетической, метрической, масштабной, репродукционной и дедуктивной. Вторая охватывает три вида экспертизы: для установления тождества, для выявления недоступных обычному зрению деталей и для обнаружения невидимого. Такое деление фотографии носит относительный характер, так как одни и те же методы и приемы фотографической съемки могут в принципе применяться как следователем, так и экспертом-криминалистом.

В последующих трудах Е.Ю. Брайчевской, Н.М. Зюскина, Б.Р. Киричинского, А.А. Леви, Д.Я. Мирского, Н.С. Полевого, Н.А. Селиванова, П.Ф. Силкина, Н.В. Терзиева, А.А. Эйсмана, Н.П. Яблокова и некоторых других ученых-криминалистов проведены заметные теоретические исследования, позволившие уточнить предмет судебной фотографии, круг объектов ее съемки и исследований, перечень решаемых задач. Совершенствовался терминологический и понятийный аппараты3. В частности, высказывались обоснованные предложения о замене понятия «судебная фотография» «криминалистической фотографией», что более полно отражает ее содержание и входит в полное соответствие с термином «криминалистическая техника».

1.2. Понятие и основные методы судебной фотографии

Определение судебной фотографии, предложенное С.М.Потаповым, в сущности, сохранилось до настоящего времени. Его лишь конкретизировали и несколько модернизировали.

В современном понимании криминалистическая (или судебная) фотография – это система научных положений и разрабатываемых на их основе фотографических методов, средств и приемов, используемых для фиксации и исследования доказательств в целях раскрытия и предотвращения преступлений4.

Подавляющее большинство авторов, приводя понятие судебной фотографии, сходятся во мнении, что она:

— является разделом криминалистики, криминалистической техники,

— представляет собой совокупность специальных фотографических методов, способов, приемов,

— используется при проведении оперативных мероприятий, следственных действий, криминалистических экспертиз,

— служит целям раскрытия, расследования преступлений.

Очевидно, что содержательная сторона понятия «судебной» фотографии преимущественно связывается со стадией предварительного расследования и в гораздо меньшей степени — со стадией судебного разбирательства. Еще в конце 50-х годов отмечалось, что «…судебная фотография ныне применяется в оперативной, следственной и экспертной практике, а фотодокументы, кроме того, и в судебной практике»5.

Таким образом, очевидно, что фотографические средства и методы, приспособленные или специально разработанные для решения задач раскрытия и расследования преступлений, по своему назначению, объектам и субъектам использования являются криминалистическими. Следовательно, и фотография как часть раздела криминалистики — криминалистической техники, должна носить название криминалистической фотографии.

Объектами фотосъемки являются любые материальные тела и их совокупности, необходимость зафиксировать которые возникает при проведении оперативно-розыскных мероприятий, следственных действий или экспертных исследований. Это могут быть: обстановка и отдельные детали места происшествия, предметы – вещественные доказательства, следы преступлений, лица, документы, орудия преступления, следы и т. п.

Фотографические средства – это комплекты аппаратуры, используемой для фотосъемки, фотопечати, и фотоматериалы (пленки, бумага, пластинки, химреактивы).

Метод судебной фотографии – это совокупность правил и рекомендаций по выбору фотографических средств, условий съемки и обработки экспонированных фотоматериалов.

По сфере деятельности и субъектам применения фотосъемки принято различать фотографию: оперативно-розыскную, судебно-следственную, судебно-экспертную (исследовательскую).

С учетом целей и задач применения фотографии судебная фотография использует методы запечатления и методы исследования.

К первым относятся следующие фотосъёмки: измерительная (масштабная, стереофотограмметрическая), макросъёмка (мелких объектов и следов), панорамная (фиксирует значительные по протяжённости участки местности), опознавательная (фиксирует лицо в фас и профиль), репродукционная (для документов) и др.

К методам исследования относятся фотосъёмки в инфракрасных, ультрафиолетовых, рентгеновских, гамма-лучах, микрофотография, голография, цветоделительная съёмка (с усилением цветового или яркостного контраста).

С помощью запечатлевающей фотографии осуществляется фиксация очевидных, зрительно воспринимаемых объектов. Для этого используется как обычная, иногда даже бытовая фотоаппаратура, так и специально сконструированная или приспособленная, например, для негласной фотосъемки при проведении оперативно-розыскных мероприятий.

Результаты такой фотосъемки оформляются в виде фототаблиц, которые прилагаются к протоколам следственных действий или к материалам, отражающим результаты оперативно-розыскных мероприятий. При этом фотоснимки рассматриваются в качестве фотодокументов и могут иметь доказательственное значение.

Исследовательская фотография широко применяется при проведении экспертиз и специальных исследований вещественных доказательств, когда необходимо выявить и зафиксировать невидимые или плохо видимые признаки соответствующих объектов, например, путем фотосъемки в инфракрасных и ультрафиолетовых лучах или в сочетании с микроскопическими исследованиями.

При этом исследовательские фотоснимки используются и как средства иллюстрации заключений экспертов. В этих же целях при проведении экспертиз применяется запечатлевающая фотография. Фотоснимки, изготовленные при проведении экспертиз, также оформляются в виде фототаблицы, которая прилагается к заключению эксперта. На них иллюстрируются процесс и результаты исследования, наглядно демонстрируются признаки исследуемых объектов, положенные в основу выводов.

Деление фотографии на запечатлевающую и исследовательскую условно, поскольку в экспертной практике применяются не только исследовательские, но и запечатлевающие методы и, наоборот, при расследовании могут применяться исследовательские методы, например создание специальных условий съемки и обработки фотоматериалов6.

2. Методы судебной фотографии

2.1. Методы и виды запечатлевающей фотографии

С учетом целей и задач запечатлевающей фотографии в криминалистической практике применяются методы панорамной, измерительной, репродукционной, сигналетической фотосъемки, стереосъемки, макрофотосъемки7.

Панорамная фотосъемка – это последовательная съемка объекта с помощью обычного фотоаппарата на нескольких взаимосвязанных кадрах. Изготовленные затем фотографии соединяются в общий снимок — панораму. Этот метод применяется для съемки при заданном масштабе объектов, не помещающихся в обычном кадре, например, больших по протяженности участков местности, высоких строений, следов протекторов автотранспортных средств и т. п. Соответственно, панорамная фотосъемка может быть горизонтальная или вертикальная. Такая фотосъемка может быть произведена и с помощью фотоаппарата специальной конструкции.

Панорамная фотосъемка с помощью обычного фотоаппарата осуществляется двумя способами: круговым и линейным.

Круговая панорама предполагает съемку объекта с одного места. Фотоаппарат последовательно поворачивается вокруг вертикальной (горизонтальная панорама) или горизонтальной (вертикальная панорама) оси. Она применяется в ситуациях, когда на снимке необходимо запечатлеть значительное пространство и этому не препятствуют находящиеся на местности сооружения, строения и т. п. объекты. Съемка производится с расстояния не менее 50 м.

Линейная панорама предполагает перемещение фотоаппарата параллельно снимаемому объекту и на небольшом расстоянии от него. Применяется в ситуациях, когда на снимке требуется зафиксировать обстановку на значительной по протяженности, но ограниченной по ширине площади, или когда на снимке важно выделить мелкие детали (например, дорожки следов ног, следа протектора автотранспортного средства и т. п.).

Круговая и линейная панорамы изготавливаются с соблюдением следующих общих требований:

— фотосъемка осуществляется со штатива или (если его нет) с устойчивой, жесткой опоры;

— при кадрировании строго выдерживается условно обозначаемая нижняя линия съемки и определяется небольшая «зона перекрытия» кадров, позволяющая затем произвести монтаж полного изображения;

— снимки печатаются в одном масштабе увеличения, при одной и той же выдержке и проявляются одновременно, что гарантирует их одинаковую плотность.

Измерительная фотосъемка (иногда ее называют масштабной) обеспечивает получение информации о размерных величинах, запечатленных на снимке объектов или их деталей. Метод этой фотосъемки был предложен в конце прошлого столетия А.Бертильоном. Много и результативно над его совершенствованием работал наш соотечественник С.М. Потапов.

Измерительная съемка может осуществляться с помощью специальных стереометрических камер. Однако эти камеры довольно сложны в эксплуатации, а их применение требует специальной подготовки пользователей, поэтому они не получили широкого распространения в следственной практике. Как правило, метод измерительной съемки реализуется с использованием масштабов, т.е. специальных линеек, лент, квадратов с четко обозначенными на них размерными величинами.

Масштаб помешается рядом с объектом съемки (например, со следом обуви, орудия взлома, оружием и т. п.) или на его поверхность (например, на пол или стену комнаты, участок дороги со следами преступления и т.п.). Вид масштаба (линейка, лента, квадрат) выбирается с учетом особенностей объекта и цели съемки.

Масштабная линейка используется для фиксации размерных величин отдельно взятых, как правило, небольших по объему и площади объектов. При этом линейка располагается рядом с фиксируемым объектом, на уровне наиболее важных его деталей и в одной плоскости с ними. Фотоаппарат располагается так, чтобы плоскости снимаемого объекта и линейки находились строго параллельно плоскости пленки (задней стенки фотоаппарата).

Ленточный масштаб (или глубинный) применяется при съемке значительных по размеру участков местности или закрытых помещений, когда по снимкам необходимо определить размеры и взаиморасположение объектов, находящихся в глубине помещения или иного пространства на разном расстоянии от фотоаппарата. В качестве глубинного масштаба используется полоска плотной бумаги или ткани с делениями в виде равных черно-белых квадратов со строго определенными размерами сторон (50 или 100 мм). По известным размерам делений (квадратов) и с учетом фокусного расстояния объектива можно определить линейные величины изображенных на снимке объектов.

При съемке с линейным масштабом следует соблюдать следующие правила:

— фотоаппарат устанавливается так, чтобы оптическая ось его объектива была параллельна снимаемой поверхности (пола, местности);

— масштабная лента с натяжкой укладывается вглубь от фотоаппарата параллельно оптической оси объектива (ее начало должно быть расположено строго под объективом, для чего рекомендуется использовать отвес, прикрепленный к фотоаппарату).

Квадратный масштаб применяется, когда по снимку требуется определить размеры зафиксированных на нем объектов не только по глубине, но и ширине. Он представляет собой квадратный кусок картона с размерами сторон 25, 50 или 100 см и соответственно с размером делений — 25, 50 или 100 мм. При съемке может быть использовано несколько таких масштабов, расположенных вглубь и по ширине снимаемой площади.

Стерео фотосъемка – метод, позволяющий получить в фотоизображении эффект объемности, трехмерности пространства.

По стереоснимку можно определить форму, размеры и взаиморасположение зафиксированных на нем объектов. Это относительно сложный по технике исполнения метод, поэтому он применяется, как правило, для фиксации обстановки на таких местах происшествий, как взрывы, пожары, крушения, катастрофы, когда имеется нагромождение большого количества разнообразных предметов, трупов. Производится стереосъемка с использованием стереофотоаппарата или обычного фотоаппарата со стереонасадкой.

Репродукционная фотосъемка применяется для получения фото­копий плоских объектов (рисунков, схем, текстов и т. п.). Такая съемка производится с помощью обычных зеркальных фотоаппаратов (типа «Зенит») или специальных репродукционных установок либо путем копирования на рефлексную или контрастную бумагу с использованием контактного станка.

Репродукционные установки бывают портативные типа «С-64», которые используются при проведении следственных действий и оперативно-розыскных мероприятий в «полевых» условиях, и стационарные (типа «Уларус»), применяемые в лабораториях.

Съемка с использованием обычной фотоаппаратуры предполагает соблюдение двух важных условий: задняя стенка фотоаппарата должна быть строго параллельна плоскости фотографируемого объекта, а объект съемки должен быть освещен равномерно.

Макрофотосъемка – метод получения фотоизображений мелких объектов в натуральную величину либо с небольшим увеличением без применения микроскопа. Для такой съемки используются зеркальные камеры (типа «Зенит») с удлинительными кольцами или макроприставками, а в лабораторных условиях специальные установки (типа «Уларус»). При этом достигается масштаб увеличения до 20:1.

Сигналетическая (опознавательная) фотосъемка живых лиц и трупов производится в целях их последующего опознания, криминалистической регистрации и розыска. По существу это разновидность детальной съемки. Объект съемки должен быть без головного убора и очков. Голова должна находиться в вертикальном положении, глаза открыты, волосы зачесаны назад, чтобы не закрывали ушные раковины. Изготавливается, как правило, два погрудных снимка лица (анфас и правый профиль). Иногда (в целях опознания) дополнительно изготавливаются снимки левого полупрофиля и во весь рост. Снимки печатаются в 1/7 натуральной величины. Для этого при изготовлении снимка в анфас расстояние на нем между зрачками глаз должно быть равно 1 см. Остальные снимки делаются в том же масштабе.

Опознавательная съемка трупа может производиться как на месте его обнаружения, так и в морге, но в любом случае после тщательного туалета. Снимки изготавливаются в анфас, левый и правый профили и полупрофили с соблюдением указанных выше правил съемки живых лиц.

Для данного вида съемки предпочтительны средне- и крупноформатные фотокамеры, но она успешно может быть осуществлена с помощью обычных узкопленочных фотоаппаратов. При этом подрисовка или ретушь фотоизображений не допускаются.

Виды съемки. Для получения полного и наглядного представления об особенностях снимаемых объектов и их взаиморасположении используются различные виды съемки: ориентирующая, обзорная, узловая, детальная. Они позволяют систематизировать запечатленный на снимках материал и раскрыть его содержание в опреде­ленной логической последовательности от общего к частному.

Различные виды съемки применяются при проведении практически всех следственных действий: обыска, следственного эксперимента, предъявления для опознания и др. Однако наиболее часто и в полном объеме они встречаются при проведении осмотра места происшествия.

Ориентирующая фотосъемка – это фиксация места проведения следственного действия в окружающей обстановке, детали которой (деревья, строения, дороги и т. п.) выступают в качестве ориентиров для последующего точного определения места события или его фрагментов. Такая съемка производится методом круговой или линейной панорамы. Место проведения следственного действия или место происшествия должно находиться в центре снимка (монтажного фотоизображения).

Обзорная съемка – это фиксация общего вида собственно обстановки места проводимого следственного действия. Предварительно определяются его примерные границы, а наиболее важные детали помечаются указателями в виде стрелок с цифрами. Обзорная съемка проводится с использованием глубинного или квадратного масштаба, иногда с применением панорамного метода и с разных сторон.

Узловая фотосъемка – это фиксация отдельных крупных предметов и наиболее важных частей места проведения следственного действия или обстановки места происшествия: места взлома, обнаружения трупа, тайника и т.п. Объекты съемки изображаются крупным планом, чтобы по снимку можно было опре­делить их форму, размер, характер повреждений, взаиморасположение следов и т.п. На узловых фотоснимках отображается максимум информации о признаках снимаемых объектов, которую порой затруднительно описать в протоколе следственного действия. Такая фотосъемка, как правило, производится с масштабом, иногда с применением панорамного метода, например, для запечатления места катастрофы, аварии, пожара.

Детальная фотосъемка производится с целью запечатления отдельных деталей места проведения следственного действия и его результатов, т.е. обнаруженных вещей, предметов, следов и т.п. объектов, а также признаков, индивидуализирующих такие объекты. Поэтому детальная съемка осуществляется, во-первых, на месте обнаружения объекта, а во-вторых, после его перемещения в другое удобное для этого место.

Фотосъемка при проведении следственных действий чаще всего реализуется в «полевых» условиях, что предполагает использование соответствующих приемов и средств освещения.

Ориентирующая и обзорная фотосъемка в условиях ограниченного естественного освещения проводится с использованием портативных осветителей, действующих от автомобильных аккумуляторов или от электросети. Такие осветители имеются в комплекте подвижных криминалистических лабораторий. Их количество и места расположения определяются с учетом размеров и особенностей съемки.

Узловая, а иногда и обзорная фотосъемка могут осуществляться с использова­нием лампы-вспышки. Однако при этом на снимке отображаются резко выраженные тени, «забивающие» важные детали снимаемых объектов; поэтому съемку рекомендуется выполнять последовательно с нескольких точек, а по возможности осуществлять подсветку.

При отсутствии источников искусственного освещения съемка в условиях малой освещенности может быть обеспечена путем увеличения выдержки, которая определяется с помощью фотоэкспонометра. Фотоаппарат при этом обязательно устанавливается на штативе. В зависимости от времени экспозиции используются автоспуск или съемка «от руки»: с помощью тросика (до 2 мин.), путем фиксация спусковой кнопки в положении «съемка» (свыше 2 мин.)

При детальной съемке следов и отдельных предметов освещение подбирается с учетом их вида и особенностей следовоспринимающего объекта. На практике в этих целях наиболее часто используется:

— рассеивающее освещение – при фотосъемке поверхностных, окрашенных следов, для репродукционной съемки текстов, схем и т.п. объектов;

— косопадающее освещение – при фотосъемке объемных следов (орудий взлома, зубов и т.п.);

— освещение «на просвет», т.е. с обратной стороны объекта-следоносителя, если он прозрачный (например, при фотосъемке следов рук на стекле);

— комбинированное освещение, т.е. косопадающее и рассеивающее, иногда и многостороннее – при фотосъемке объемных следов и отдельных предметов (оружия, пуль, гильз и т.п.). Предметы располагаются на некотором удалении от подложки, создающей фон на подставках, что исключает образование на ней теней.

2.2. Судебно-исследовательская фотография

Фотосъемка широко применяется при проведении практически всех следственных действий. Тактика, процессуальный порядок и цель следственного действия предопределяют особенности методов и приемов фотосъемки8.

В процессе осмотра места происшествия, с учетом задач каждой стадии этого следственного действия, необходимо зафиксировать общий вид обстановки, окружающей место происшествия, собственно места происшествия, обнаруженных на нем следов и предметов, причинно связанных с событием преступления. Для этого применяются, соответственно, ориентирующая, обзорная, узловая и детальная съемки.

При этом особую сложность представляет детальная съемка отдельных предметов и следов, поскольку ее целью является запечатление не только общего вида объектов съемки, но и индивидуализирующих их признаков. Предметы, следы должны быть, по крайней мере, узнаваемы по их снимкам.

Это достигается:

— во-первых, предварительной обработкой снимаемых объектов в целях усиления контраста их признаков. Например, невидимые или слабовидимые следы рук обрабатываются дактилоскопическими порошками или химическими реактивами; следы обуви на снегу опыляются порошком графита; маркировочные данные на огнестрельном оружии (номер, модель, год изготовления и т.п.) выделяются порошками, контрастирующими на фоне снимаемого объекта, и т.д.;

— во-вторых, выбираются соответствующие методы и приемы съемки. Например, следы протектора автомашины, дорожка следов обуви снимаются с использованием метода линейной панорамы; следы орудий взлома – метода макросъемки и т.д. Если следы значительны по протяженности, для съемки выбираются наиболее информативные их участки; взломы преград фотографируются с двух противоположных сторон и обязательно с масштабом и т.д.

Съемка трупа на месте его обнаружения проводится с трех точек: с боковых сторон и сверху. Важно зафиксировать, прежде всего, его вид и позу. Нельзя фотографировать труп со стороны головы или ног, поскольку это приводит к значительным перспективным искажениям. В случае обнаружения расчлененного трупа, каждая из его частей фотографируется на месте ее обнаружения. Затем производится фотосъемка всех частей трупа, составленных в единое целое.

При эксгумации трупа последовательно снимаются общий вид могилы, гроб в могиле и извлеченный из нее, а после его вскрытия – труп.

Детальная фотосъемка ран на теле трупа, повреждений одежды и т.п. объектов производится с масштабом, а при необходимости на цветные фотоматериалы.

Фотосъемка при проведении освидетельствования живых лиц преследует цель зафиксировать на их теле следы преступления, особые приметы, татуировки и т.д. При этом следует руководствоваться общими правилами детальной съемки. Для повышения контрастности и наглядности фиксируемых примет и следов могут быть использованы светофильтры и цветные фотоматериалы. Проводя подобную съемку, следует соблюдать нормы этики. Не допускается съемка полно­стью обнаженного тела – фотографируются только его отдельные участки.

Фотосъемка при проведении обыска проводится в целях запечатления обстановки, процесса и результатов этого следственного действия. При обнаружении в ходе обыска искомых объектов фотографируются последовательно: место их обнаружения, процесс изъятия из укрытия или тайника, их общий вид и индивидуальные признаки. Масштаб изображения определяется с учетом величины снимаемых объектов. При необходимости используются цветные фотоматериалы. Обязательно фотографируются предметы, которые нельзя хранить при уголовном деле: боеприпасы, взрывчатые вещества, ядохимикаты, валюта и т.п.

Фотосъемка при предъявлении для опознания имеет своей целью наглядную фиксацию объектов опознания (живых лиц, животных, отдельных предметов, участков местности и т.п.), процесса и результатов этого следственного действия. Объекты опознания фотографируются сначала все вместе крупным планом. Опознанный объект снимается отдельно по правилам детальной или, если опознавалось лицо, сигналетической съемки.

В случаях, когда опознающий обратил внимание на особые приметы опознанного лица (татуировку, шрамы, родимые пятна и т. п.), они указываются на фотоснимке стрелками, а при необходимости фотографируются отдельно.

Фотосъемка при проведении следственного эксперимента преследует цель запечатлеть наиболее важные этапы и результаты опытов, проводимых в рамках этого следственного действия. Вид и задачи эксперимента обусловливают особенности фотосъемки.

Например:

— если для его проведения требуется реконструкция обстановки места проверяемого события, то фотосъемка осуществляется дважды – до и после реконструкции;

— если эксперимент проводится для установления возможности увидеть на определенном расстоянии, то на обзорном снимке должны быть запечатлены места расположения группы, проверяющей такую возможность и контролирующей объект, который требуется увидеть;

— если проверяется возможность проникновения преступника в помещение через пролом, форточку, то фотосъемка производится последовательно с наружной и внутренней сторон помещения и т.д. Полученные при этом фотоснимки систематизируются соответственно этапам эксперимента и проводимых опытов.

Фотосъемка при проверке показаний на месте осуществляется в целях фиксации маршрута движения участников этого следственного действия и обстановки, указанной лицом, чьи показания проверяются. По маршруту движения, как правило, осуществляется обзорная фотосъемка – сзади или сбоку по ходу участников следственного действия.

Если проверка показаний проводится на месте происшествия, то фотосъемку необходимо осуществлять с тех же точек, что и при осмотре места происшествия. Данное правило следует соблюдать при проверке показаний нескольких лиц на одном и том же месте. Это повышает наглядность фотоснимков, усиливает их доказательственное значение.

Изготовление и оформление фототаблиц9. Фотоснимки, отражающие процесс и результаты следственных действий, оформляются в виде фототаблиц, которые прилагаются к протоколам. Их назначение – наглядно и последовательно показать факты, выявленные в результате следственных действий. Фототаблицы изготавливаются лицом, производившим фотосъемку, с соблюдением следующих общих правил:

— снимки в фототаблице располагаются в порядке, соответствующем последовательности описания в протоколе запечатленных на них фактов (ориентирующие, обзорные, узловые, детальные). При проведении сложных следственных действий, например, с применением узлового метода осмотра места происшествия, неоднократно повторяющихся опытов следственного эксперимента и т.п., в фототаблице после общих ориентирующих и обзорных снимков размещаются узловые и детальные снимки каждого фрагмента следственного действия. Все снимки в фототаблице имеют единую, последовательную нумерацию;

— надписи под снимками должны раскрывать их содержание, конкретизировать объект и место съемки. Например, в фототаблице к протоколу осмотра места происшествия по краже из квартиры надписи под снимками выполняются следующим об­разом:

«Фото №1. Участок ул. Вишневой, где в доме №10 (указ.1), в подъезде №3 (указ.2) совершена кража из квартиры №75».

«Фото №2. Дом № 10 по ул. Вишневой. Вил со стороны подъезда №3».

«Фото №3. Входная дверь квартиры №75 со следами взлома (указ.1)».

«Фото №4. Следы излома на входной двери и стояке ее коробки квартиры №75» и т.д.

Указывать в надписях методы, виды съемки (панорамная, ориентирующая и т.п.) нецелесообразно, если это не несет дополнительной информации;

— снимки в фототаблице должны быть взаимосвязаны. Объект на детальном снимке фиксируется на узловом; обстановка, отраженная на узловом снимке, показывается на обзорном.

При этом на ориентирующих и обзорных снимках стрелками ука­зываются места расположения объектов, зафиксированных на узловых и детальных снимках. Стрелки-указатели нумеруются, а в надписях под снимками поясняется, на что они указывают;

— снимки рекомендуется изготавливать форматом 13х18см за исключением ориентирующих (фрагментов панорамных) и детальных, которые могут быть и меньшего формата. Их наклеивают на стандартные бланки фототаблиц или на листы плотной бумаги, используя любой клей, кроме силикатного (от него со временем портится изображение). Пояснительные надписи делаются на пишущей машинке до наклейки снимков.

Каждый снимок скрепляется оттиском печати так, чтобы часть его была отображена на бланке фототаблицы. Фототаблица, вне зависимости от количества снимков, имеет единый заголовок, например «Фототаблица – приложение к протоко­лу осмотра места происшествия по факту кражи из квартиры №75 дома №10 по ул. Вишневой, совершенной 17 марта 1995г.».

Фототаблица подписывается лицом, ее изготовившим, и следователем. На последнем листе фототаблицы наклеивается конверт, в который помещаются негативы, а при необходимости – контрольные фотоснимки. Конверт опечатывается.

2.3. Особенности фотосъемки при проведении отдельных следственных действий, оформление ее результатов

Судебно-исследовательская фотография10 находит довольно широкое применение при проведении экспертиз и предварительных исследований. С ее помощью решаются следующие задачи:

— фиксация объектов исследования или их фрагментов со значительным увеличением, что позволяет более выразительно и наглядно показать их частные признаки;

— выявление и фиксация слабовидимых или невидимых невооруженным глазом признаков исследуемых объектов.

Полученные при этом фотоснимки, кроме того, используются для иллюстрации процесса и результатов экспертиз и исследований.

Судебно-фотографические исследования проводят с использованием специальных методов: микро- и макрофотосъемки, контрастирующей и цветоделительной фотосъемки, фотографирования в невидимой зоне спектра (в инфракрасных, ультрафиолетовых, рентгеновских лучах), в том числе с использованием эффекта люминесценции и др.

При проведении экспертиз и исследований широко применяются и методы запечатлевающей фотографии (фотосъемка общего вида исследуемых объектов, изготовление фоторепродукций исследуемых документов и т. д.).

Микрофотосъемка, как следует из ее названия, осуществляется с использованием микроскопа. Микрофотосъемкой фиксируются признаки, детали исследуемого объекта с увеличением свыше 10 Крат, т.е. практически неразличимые невооруженным глазом. Этот метод применяется при исследовании микротрасс, микрочастиц, волокон и других микрообъектов. С его помощью решаются идентификационные и диагностические задачи.

Для микрофотосъемки используются фотоаппаратура, микроскоп и средства освещения. Фотокамера с помощью специальной муфты присоединяется к микроскопу.

В экспертной практике, в зависимости от объектов исследования, для этого используются биологические, металлографические, текстильные и другие микроскопы. При этом нередко применяются специальные микрофотонасадки типа МФН-1, МФН-2, МФН-3, которые устанавливаются на тубус микроскопа. Они снабжены затвором со спусковым тросиком, матовым стеклом для наводки на резкость и специальной трубой с диоптрийным механизмом для визуального наблюдения. Некоторые системы микроскопов конструктивно соединены с фотокамерой и представляют собой макроустановки, например, МИМ-5, МИМ-6, МКУ-16, «Ультрафот» и др. Значительное распространение в экспертной практике получили специально разработанные для криминалистических исследований и фотосъемки сравнительные микроскопы типа МСК-1, МСК-2, МС-51 и др.

При микрофотосъемке очень важно правильно подобрать освещение объекта съемки. Оно может быть косопадающим, вертикальным, рассеянным, но в любом случае должно обеспечивать оптимальную контрастность деталей снимаемого объекта. Для этого используются специальные осветители.

Микрофотосъемка осуществляется с использованием негативных светочувствительных материалов, обладающих высокой разрешающей способностью, например, фотопленки типа «Микрат», «Макро» и т.п. Если микрофотосъемка проводится в невидимой зоне спектра, используются специальные фотопластинки, чувствительные к определенной длине волны.

Контрастирующая и цветоразделительная фотосъемка применяется для выявления и фиксации слабовидимых, вытравленных, угасших, залитых, стертых текстов, трудноразличимых следов рук, обуви, орудий взлома, следов выстрела, изображений на выцветших фотоснимках и т.д. При этом используется в основном обычная фотоаппаратура, но с применением специально разработанных способов освещения и приемов съемки, а также обработки фотоматериалов.

Контрастирующая фотосъемка позволяет изменить (увеличить или уменьшить) контраст объекта съемки и его фотографического изображения. При этом под контрастом понимается отношение яркостей самых светлых и самых темных элементов объекта съемки. Изменение контраста достигается в процессе съемки и последующей обработки фотопленки и фотобумаги (первичное усиление контраста), а также путем дополнительной обработки негативных фотографических изображений (вторичное усиление контраста).

Для контрастирующей съемки используется высококонтрастный, обладающий достаточной разрешающей способностью негативный материал. Это репродукционно-штриховые, особо контрастные и сверхконтрастные фотопластинки, фототехниче­ские пленки (ФТ-22, ФТ-31, ФТ-32), а также фотопленки, коэффициент контрастности которых не менее трех (МЗ-3, «Микрат-900»).

При контрастирующей съемке важное значение имеет освещение. Для этого используются специальные осветители и различные приемы освещения (боковое или косонаправленное, вертикальное или прямое, рассеянное или диффузное, освещение в проходящем свете), которые выбираются с учетом особенностей объекта съемки.

Боковое освещение применяется для усиления контраста при съемке следов деталей оружия на стреляных пулях и гильзах, следов скольжения орудий взлома на металлических поверхностях, следов подчистки на документе и т.п.

Вертикальное освещение обеспечивает усиление контраста фото­графического изображения за счет неодинакового отражения светового потока деталями и фоном снимаемого объекта. Например, потожировые следы пальцев рук отражают вертикально падающий свет рассеянно, а полированная поверхность, на которой имеются такие следы, зеркально. В результате на фотоснимке следы получаются темными на светлом фоне.

Рассеянное освещение позволяет усиливать контраст объектов съемки с незначительными, относительно плавными углублениями или выступами. При этом световой поток направляют на объект съемки через рассеивающие экраны, например, на рефлектор импульсной лампы-вспышки накладывают несколько слоев марли или направляют ее свет на стену либо потолок.

Съемка в проходящем свете позволяет усилить контраст фотографического изображения следов и их деталей на прозрачных и полупрозрачных объектах. Контраст при этом достигается за счет неодинакового пропускания света, например, стеклом и потожировым веществом оставленного на нем следа пальца. Источник освещения располагается за объектом съемки таким образом, чтобы основной световой поток не попадал в объектив фотоаппарата.

Контраст фотографического изображения может быть усилен при проявлении негативных материалов в контрастно работающих проявителях, путем использования для изготовления снимков контрастной и особоконтрастной фотобумаги типа «Унибром», «Фотобром», «Новобром» и т.п.

Относительно несложным, но достаточно эффективным способом усиления контраста является контратипирование. Последовательно, контактным способом на контрастных фотоматериалах изготавливаются копии (контратипы) фотоизображения. С исходного негатива изготавливается позитивное изображение первого поколения, которое вновь фотографируется – получается негатив второго поколения и т.д. С последнего негатива снимок печатается на контрастной фотобумаге и проявляется в контрастно работающем проявителе.

Цветоразделительная фотосъемка позволяет усилить на фотографическом изображении яркость (оптическую плотность) цветовых различий деталей объекта съемки. Такая фотосъемка широко применяется для восстановления залитых красителями текстов, установления фактов дописки или исправления текстов документов, дифференциации красителей, обнаружения следов близкого выстрела. Она основана на физических законах воспроизведения всего спектра видимых цветов с помощью трех основных: синего, красного, желтого.

Предмет (его детали) воспринимается в определенном цвете только потому, что им отражаются соответствующие лучи, а все другие поглощаются. Соотношение цветов при фотосъемке может регулироваться с помощью светофильтров. Их цвет должен в наибольшей мере соответствовать цвету фона снимаемого объекта. При этом его детали другого цвета проявляются более контрастно.

Фотосъемка в невидимой зоне спектра имеет ряд разновидностей.

Фотосъемка в инфракрасных лучах широко применяется в криминалистике для исследования следов близкого выстрела, документов и т.п. объектов. При этом используются фотоматериалы, сенсибилизированные к инфракрасной зоне спектра типа «Инфра-740», «Инфра-880». Различают два способа фотосъемки в инфракрасных лучах: в отраженных и инфракрасной люминесценции.

Фотосъемка в отраженных инфракрасных лучах выполняется на репродукцион­ных установках, внутренние части фотокамер, которых покрыты красителями, содержащими углеродистые соединения (не пропускающие инфракрасные излучения). Для выделения инфракрасных лучей из общего светового потока применяют светофильтры ИКС (инфракрасное стекло) и КС (красное стекло).

Фотосъемка инфракрасной люминесценции предполагает освещение объекта видимым светом с исключением из него инфракрасного излучения. Для этого используются светофильтры СЗС (сине-зеленое стекло). Видимый свет возбуждает инфракрасное свечение – невидимую люминесценцию, которая и фиксируется путем фотосъемки в специальных боксах, непроницаемых для видимого света.

Фотосъемка в ультрафиолетовых лучах проводится для выявления вытравленных, выцветших и угасших текстов, выполненных железно-галовыми или симпатическими чернилами, для дифференциации стекла, изделий из него, а также драгоценностей из прозрачных минералов, следов горюче-смазочных материалов, крови, слюны и других выделений человеческого организма. При этом съемка производится как в отраженных ультрафиолетовых лучах, так и возбуждаемой ими люминесценции.

Для фотосъемки в отраженных ультрафиолетовых лучах фотокамера оборудуется кварцевым объективом, используются ртутно-кварцевые или люминесцентные источники освещения и светофильтры УФС (фиолетовое стекло), позволяющие выделить определенный участок ультрафиолетовых лучей. При этом используются обычные несенсибилизированные контрастные фотоматериалы, имеющие большую разрешающую способность, например, диапозитивные пластинки, фототехнические пленки, пленки типа «Микрат». Объекты съемки не рекомендуется прижимать стеклом, а также использовать стекло для крепления фотоматериала в кассете фотокамеры.

Фотосъемка люминесценции, возбуждаемой ультрафиолетовыми лучами, выполняется любой фотокамерой с обычным объективом. Объект съемки освещается ультрафиолетовыми лучами – перед источником освещения устанавливается светофильтр типа УФС. Поток ультрафиолетовых лучей возбуждает на объекте съемки свечение люминесценции. На их пути (перед объективом или за ним) устанавливается заградительный светофильтр типа ВС, ЖС и т.п., который пропускает свет люминесценции и инфракрасные лучи, но задерживает ультрафиолетовые лучи. Фотосъемка проводится с использованием высокочувствительных, сенсибилизированных к цвету люминесценции фотоматериалах.

Фотосъемка в рентгеновских, гамма- и бета лучах осуществляется без фотоаппарата, с использованием специальных установок, которые генерируют названные, обладающие большой проникающей способностью лучи. Специальная кассета заряжается рентгеновской пленкой. На нее укладывается объект съемки (замок, пистолет и т.п.).

Излучатель соответствующих лучей устанавливается над кассетой с объектом съемки на расстоянии 20-70 см. При облучении объекта съемки происходит экспонирование рентгенопленки, на которой получается негативное, теневое изображение всех, в том числе и скрытых, внутренних частей снимаемого объекта. Экспонированная рентгенопленка обрабатывается в специальных растворах по методике, рекомендованной заводом-изготовителем.

Заключение

Цель курсового исследования достигнута путём реализации поставленных задач. В результате проведённого исследования по теме «Судебная фотография. Понятие и виды» можно сделать ряд выводов:

У истоков становления судебной фотографии как прикладной области знаний, имеющей свой предмет изучения и сопровождающей процесс уголовного судопроизводства, стояли ученые Альфонс Бертильон и Евгений Федорович Буринский. Первому из них принадлежит становление и развитие запечатлевающего, а второму — исследовательского направления судебной фотографии.

В настоящее время, фотография в работе органов внутренних дел занимает видное место и широко применяется как средство фиксации доказательственной информации при производстве следственных действий. Фотографические снимки позволяют воспринимать запечатленные объекты в предметно-пространственной форме и в большем объеме, чем это позволяет их словесное описание в протоколе следственного действия.

Методы в криминалистической фотографии подразделяются на запечатлевающие и исследовательские. Первые служат для фиксации объектов, видимых глазом без применения специальных устройств. Вторые — в основном для выявления и фиксации деталей, цветовых и яркостных различий, невидимых глазом при обычных условиях.

С помощью запечатлевающих методов возможна фиксация хода и результатов следственных действий, общего вида объектов криминалистических экспертиз, репродуцирование, получение стереоскопических изображений, в том числе исходных изображений для последующей фотограмметрии.

К исследовательским методам, используемым преимущественно при производстве криминалистических экспертиз, относятся цветоделительная и контрастирующая фотография, фотографирование в невидимых областях спектра, регистрация излучения люминесценции, микрофотосъёмка.

При работе с цифровыми изображениями появляются новые возможности обработки изображений, и фотографические исследования могут быть проведены за короткое время, при этом отпадает необходимость в подборе специальных фотоматериалов и методов их обработки.

С появлением цифровой фотографии связывается качественно новый этап развития средств запечатления изобразительной информации. Не является исключением и криминалистика, призванная широко использовать современные достижения науки и техники в целях раскрытия и расследования преступлений.

Появление цифровых фотокамер с электронной световоспринимающей поверхностью открывает широкие возможности по преобразованию изображений запечатлеваемых объектов в вид, удобный для компьютерной обработки, и получению их копий (отпечатков) на широком круге носителей: жестком диске, компакт-диске, термобумаге, писчей бумаге.

Современные средства печати позволяют получать изображения с хорошей передачей полутонов и с высоким разрешением, сопоставимым с разрешением фотографических материалов. Изображения, записанные в электронном виде, можно хранить длительное время, а при наличии автоматизированных систем поиска их нахождение займёт немного времени в большом многодисковом архиве. Так можно хранить изображения натурных коллекций, фотографических картотек, других учетов криминалистического назначения. Одновременно становятся доступными способы компьютерного улучшения исходного качества и преобразования изображений.

Практическое значение криминалистической фотографии исключительно велико. Она служит основным средством запечатления внешнего вида самых различных объектов, имеющих доказательственное значение по уголовным делам, их признаков, а в ряде случаев и свойств. Фотоснимки могут служить не только иллюстративным материалом, но и источником доказательств, средством для розыска и идентификации различных объектов. Применение фотографических методов исследования существенно расширяют возможности криминалистической и других видов судебных экспертиз.

Библиографический список литературы

Градобоев В.М. Судебная фотография для следователей: Часть 1.Учебное пособие. — Л.,1987.

Душеин С.В., Егоров А.Г., Зайцев В.В. и др. Судебная фотография. СПб: Питер, 2005.

Егоров А.Г. Судебная фотография. СПб: Питер, 2005,

Криминалистика. / Под ред. Белкина С.Р.— М.: Бек 2000.

Криминалистика. Под ред. В.А. Образцова. М.: 1999. С. 626.

Криминалистика. Под. ред. Пантелеева И. Ф., Селиванова Н. А. Учебник. М.; 1993. С.27.

Кузнецов В.В. Криминалистическая фотография, видеозапись в раскрытии и расследовании преступлений. – М.:ЮИ МВД РФ, 1999.

Полевой Н.С., Устинов А.И. Судебная фотография и ее применение в криминалистической экспертизе.- М.: ВШ МВД РСФСР, 1990. — С. 14.

Селиванов Н. А., Эйсман А. А. Судебная фотография.- М., 1965. С.47.

Силкин П.Ф. Судебно-исследовательская фотография. — Волгоград: ВСШ МВД, 1999.

Фотофиксация значительных по размерам мест происшествий: Учебное пособие. — М.: ВНКЦМВД СССР, 1991;

1 Селиванов Н. А., Эйсман А. А. Судебная фотография.- М., 1965. С.47.

2 Происходит от греческого photos – свет и grapho — пишу

3 Душеин С.В., Егоров А.Г., Зайцев В.В. и др. Судебная фотография. СПб: Питер, 2005.С.234..

4 Криминалистика. Под ред. В.А. Образцова. М.: 1999. С. 626.

5 Полевой Н.С., Устинов А.И. Судебная фотография и ее применение в криминалистической экспертизе.- М.: ВШ МВД РСФСР, 1990. — С. 14.

6 Криминалистика. / Под ред. Белкина С.Р. — М.: Бек 2000.

7 Кузнецов В.В. Криминалистическая фотография, видеозапись в раскрытии и расследовании преступлений. – М.:ЮИ МВД РФ, 1999. С. 23-36.

8 Силкин П.Ф. Судебно-исследовательская фотография. — Волгоград: ВСШ МВД, 1999.С.56-78.

9 Егоров А.Г. Судебная фотография. СПб: Питер, 2005. Сю123

10 Кузнецов В.В. Указ. соч. С.39-47.

Реферат: Творчество представителя немецкого романтизма Каспара Давида Фридриха

Содержание

1.Введение

2.Биография

3.Описание картин

4.Заключение

5.Список литературы

Введение

Романтизм – это духовное движение во всех областях культуры, прежде всего в литературе, живописи, музыке, философии, исторических науках. Определить «романтизм» безотносительно формы его проявления крайне сложно. Однако некоторые элементы понимания романтизма можно выделить:

Это, прежде всего порыв к свободе человеческого духа от сковывающих условий бытия.

Интерес к тому, что еще не воплотилось в жизни в виде готовых произведений искусства, науки, природы. «Жизненное брожение», процессы творчества – в центре внимания романтиков.

Романтики переживают «разорванность» жизни в современном им обществе. Понятия, которыми романтики описывали свои состояния, точно передают конфликт с реальностью: «ностальгия» — желание вернуться к состоянию покоя и счастья, когда-то утраченному; «страсть», «тоска», «желание» — обычно связаны с некоторым идеалом жизни, который романтики «чувствуют», но не желают и не могут точно сформулировать. Романтический идеал по замыслу не мог быть сформулирован рационально. Этот идеал есть внутренний мир человека. Этот идеал всегда полностью неопределен, его нельзя выставить на показ, напротив, его стремятся утаить от людей.

Чувственность ставится выше разума. Неоднократно декларируется, что поэт, художник глубже понимает мир, чем ученый, потому что пользуется синтетическим художественным образом, а ученый степени строгой рациональностью мышления.

Ярким представителем немецкого романтизма является Каспар Давид Фридрих. Он был лидером немецкой романтической живописи и оставил после себя картины, ставшие классическими образцами этого направления. Его пейзажи несут на себе печать меланхолии,- залитые нездешним светом, они кажутся мистическими, нереальными, хотя писал их Фридрих, главным образом, с натуры. Каспар Фридрих признан во всем мире, как лучший мастер немецкого романтизма 19 века. Уникальность его пейзажей — в сочетании непосредственного наблюдения за природой с духовным и мистическим переживанием увиденного. Источником вдохновения для художника служили идеалы романтизма и религия. В Германии романтизм был преимущественно литературным течением. Он зародился в 1770-х годах благодаря творчеству писателей группы «Штурм унд Дранг» («Буря и натиск»), которые отвергали рациональную философию эпохи Просвещения, проповедуя эмоциональное, чувственное восприятие мира. В то же время философы романтизма были поборниками «страстного мистицизма» и пытались совместить его с ортодоксальным религиозным мировоззрением. Эти новые идеи предполагали новый подход к изучению природы и, следовательно, не могли не затронуть и пейзажную живопись. Художники-романтики с их пантеистическими воззрениями смотрели на природу как на нечто одухотворенное, несущее на себе печать замыслов Творца. Именно так воспринимал природу и Фридрих.

Распознать сакральный смысл природы и выразить его живописными средствами — вот главная задача, которую романтики ставили художнику.

Мир, рожденный воображением Фридриха, оживал на холсте благодаря натуралистической манере художника. Мастерство рисовальщика пришло к нему не сразу — учась в Копенгагене, он писал стилизованные, декоративные пейзажи. Но, переехав в Дрезден, Фридрих стал все больше времени уделять работе на пленэре. Он путешествовал по разным уголкам Германии, насыщаясь видами бесконечно любимой им природы. Нужно, однако, признать, что лишь немногие из сделанных Фридрихом во время путешествий набросков перекочевывали в его крупные произведения. Фридрих не был «художником-топографом» и не стремился к тому, чтобы точно изобразить на картине ту или иную конкретную местность. Даже в тех случаях, когда он писал вполне узнаваемые места (например, аббатство в Эльдене), он всегда готов был пожертвовать точностью ради композиции, которую видел своим «внутренним зрением». Во многих случаях композиция пейзажей Фридриха строится по принятому в романтизме принципу примирения противоположностей. Вновь и вновь мы встречаем на его картинах сухие мертвые дубы в окружении вечнозеленых елей и сосен, мрачную, тяжелую землю, разлитый над нею прозрачный небесный свет; уготованную каждому из нас могилу — и обещание вечной загробной жизни. Фигуры, которые мы видим на картинах Фридриха, также решены в рамках философии романтизма. Если художники классического периода стремились передать гармонию природы и человека, то у художников-романтиков на первый план выходят величие и сила стихии. Очень часто они изображали людей едва заметными на фоне величественной панорамы или показывали их беспомощными игрушками в руках природы. Фридрих усвоил романтические идеалы и дополнил их своим собственным, глубоко религиозным, восприятием мира. Известно, что над композицией каждой своей картины Фридрих работал очень методично и последовательно. Художник сначала делал легкий набросок на холсте углем или карандашом, затем аккуратно выписывал все детали пером и индийской тушью. После этого он покрывал рисунок основой, и таким образом на любой стадии работы его картина выглядела вполне законченной. В работе над картиной Фридрих использовал сравнительно небольшое количество цветов, но зато стремился к тому, чтобы как можно больше разнообразить оттенки каждого тона.

Каспар Давид Фридрих- меланхоличный романтик, полностью соответствующий духу своего времени. В своих пейзажах он стремился передать единство природы и человека. Некий символизм и скрытый смысл. Фридрих, в отличие от других романтиков, заставляет природу говорить. В каждой композиции элементы пейзажа имеют конкретное значение: кладбище обозначает смерть, корабль — земной путь человека, гавань — вечный покой. Однако эти символы становятся в его картинах естественной частью изображаемой природы. Почти во всех произведениях Фридриха звучит тема одиночества человека перед лицом величественной и равнодушной природы, с которой он неосознанно стремится слиться. Единственный путь к этому художник видит в смерти. В понимании романтиков смерть духовно очищает и освобождает человека. Эта мысль присутствует почти во всех картинах Фридриха, но даже если в них нет символов смерти, о ней напоминает такая деталь, как переход от сумерек к ночной тьме и от мрака к свету.

Живопись знаменитого немецкого романтика наполнена глубоким философским смыслом и требует от зрителя сосредоточенности, внимательности и умения ассоциативно связывать художественные образы с реалиями действительности. При жизни у живописца было сравнительно мало истинных почитателей. Однако те, кому удалось до конца понять и полюбить картины знаменитого мастера, стали настоящими поклонниками его замечательного творчества.

Биография

Каспар Давид Фридрих 1774–1840

Фридрих писал: «Единственным подлинным кладезем искусства является наше сердце. Оно говорит на языке чистой детской души. То произведение, которое не вылилось из этого источника, может быть только фокусничанием. Каждое настоящее произведение искусства замысливается художником в час просветления и затем счастливо рождается (часто совершенно бессознательно) в неудержимом сердечном порыве».

Каспар Давид Фридрих родился 5 сентября 1774 года в Грейфсвальде, маленьком портовом городке на побережье Балтики. Отец художника, Адольф Фридрих, владел мастерской, изготовлявшей мыло и свечи, однако его семья жила очень скромно. Родители Каспара были ортодоксальными протестантами, и их десятеро детей выросли в атмосфере религиозного аскетизма.

Когда Каспару исполнилось семь лет, умерла его мать, а через шесть лет погиб один из его братьев — спасая самого Каспара, провалившегося под лед во время катания на коньках. Эта потерю впечатлительный мальчик воспринял очень болезненно, считая себя повинным в смерти брата.

Рисовать Фридрих начал еще в детстве, особенно полюбив изображать местные пейзажи. В 1790 году он стал брать уроки у Иоганна Готфрида Квисторпа, преподававшего рисунок в местном университете. Большое влияние на начинающего художника оказал один из друзей Квисторпа, пастор Людвиг Козегартен, серьезно занимавшийся поэтическим творчеством. Каспар на всю жизнь сохранил привитый ему Козегартеном взгляд на природу как на исполненное высшего, потаенного смысла создание Творца.

В 1794 году Фридрих поступил в копенгагенскую Академию художеств, считавшуюся одним из лучших учебных заведений во всей северной Европе. Правда, здесь, как и в большинстве других художественных академий, основное внимание уделялось изучению человеческой фигуры, что создавало определенные трудности для Каспара, с ранней юности решившего посвятить себя пейзажной живописи.

Фридрих учился в Академии художеств в Копенгагене у известного датского живописца и рисовальщика Н. А. Абильгора (1794-1798). В 1798 переселился в Дрезден, где в 1801 сблизился с кружком поэтов-романтиков: Л. Тиком, Новалисом, Г. Клейстом. С юности увлекался рисунком в технике карандаша и сепии. После поездок (1801-1802, 1806) на остров Рюген (Балтийское море) увлекся живописью маслом и решил посвятить себя пейзажу. Жил в селении Аркона на Рюгене, писал виды дикой, полной романтики природы острова — лес, горы, меловые скалы, побережье. Как художника-романтика его привлекал конкретный облик природы и все неповторимое, оригинальное в ней. В сепии «Вид Арконы при свете луны» (Альбертина, Вена) лунный свет привносит таинственность в пустынный пейзаж. Отныне остров Рюген станет излюбленным местом пребывания художника, он назовет его «земля души».

И все же годы обучения в Копенгагене принесли Фридриху немалую пользу. Здесь, в столице Дании, он смог регулярно посещать Королевскую картинную галерею, которая славилась своей прекрасной коллекцией работ голландских художников-пейзажистов, и, кроме того, познакомился с одним из лучших датских живописцев своего времени Йенсом Юэлем (1745-1802).

Окончив курс в копенгагенской Академии, Фридрих перебрался в Дрезден, столицу Саксонии. В Дрездене он почти безвыездно провел всю свою жизнь, лишь изредка навещая родные места.

Художник приехал в Дрезден именно в те годы, когда культурная жизнь в городе переживала период расцвета. Саксонская столица была центром зарождавшегося немецкого романтизма, и Фридрих свел знакомство со многими представителями этого направления — Людвигом Тиком, Новалисом, Фридрихом Шлегелем и Генрихом фон Клейстом.

В этот период Фридрих уже зарабатывает на жизнь живописью — продает свои ранние (вполне традиционные) пейзажи, выполненные акварелью или пером и тушью. Одновременно, чувствуя себя еще недостаточно овладевшим техникой живописи, он берет уроки у преподавателей дрезденской Академии художеств Иоганна Вейта и Адриана-Цинга.

В 1801 году Фридрих посетил свою родину, Грейфсвальд. Всю весну он прожил у родственников, а затем совершил длительную поездку по окрестностям, во время которой сделал множество набросков к своим будущим картинам. Любимым местом художника стал живописный остров Рюген. В том же году художник познакомился с Филиппом Отто Рунге (1777-1810), одним из лидеров немецкого романтизма. Трудно сказать, насколько близкими друзьями успели стать два живописца. Несомненно одно: идеи Рунге оказали огромное влияние на формирование манеры Фридриха.

Знаменательным для последнего стал 1805 год. Фридрих представил две выполненные сепией работы на ежегодный творческий конкурс в Веймаре — эти конкурсы проводились по инициативе великого немецкого поэта Иоганна Вольфганга Гете (1749 — 1832) — и победил. Узнав об этом, он пришел в такой восторг, что подарил обе работы учредителю конкурса. С этого момента завязалась дружба между Фридрихом и Гете. Спустя несколько лет поэт даже посетил дрезденскую мастерскую художника.

Успех окрылил Фридриха, и в 1807 году он решил попробовать свои силы в масляной живописи. Программным произведением европейского романтизма стало полотно Фридриха «Крест в горах» (1808, Картинная галерея, Дрезден). Тема Распятия, характерная для старых немецких мастеров, в полотне художника-романтика обретает новое звучание: ноты ностальгического отношения к миру классического искусства, к самобытности национальной традиции, вера в силу религии. Эти же чувства рождают картины с изображением руин старых соборов, заброшенных аббатств, монастырей («Зима», Новая пинакотека, Мюнхен; «Собор», 1818, частное собрание, Швейнфурт; «Аббатство среди дубовых деревьев», 1810, Шарлотенбург, Берлин). Увлекающийся архитектурой художник сам занимался реставрацией памятников и всегда стремился к археологической точности воспроизведения архитектурных деталей, делал много зарисовок во время путешествий. Сцены зимнего пейзажа с полыхающим сухим лесом, на фоне которых как символ времени высятся руины и распятия, вносят в картины нечто символическое.В 1810 Фридрих вместе с живописцем Г. Ф. Керстингом предпринял путешествие в горы Ризегебурге. С этого времени в его произведениях преобладают изображения гор и моря. Он ценит вечное движение в природе, стремится показать природные явления в их космичности. В картинах «Меловые скалы на острове Рюген» (около 1820, собрание Рейнхардт, Винтертур), «Восход луны над морем» (1821-1822, Национальная галерея, Берлин), «На паруснике. Закат солнца» (или «Братья») и «Гавань ночью» (или «Сестры»; обе — 1821, Эрмитаж) Фридрих дает взгляд на бесконечно далекое пространство от фиксированной точки зрения — помещенных на переднем плане фигур людей, созерцающих в поэтической тишине открывающийся вид. Сопоставление малого и большого, конечного и бесконечного в его видах горных и морских ландшафтов усиливает ощущение космичности природы. Присущий Фридриху интерес к конкретному воспроизведению мотива и разнообразных эффектов естественного освещения не нарушает общей картинности пейзажей. Его виды всегда заключают в себе величие природного, почти мистического чувства и индивидуального конкретного видения данного пейзажного мотива. В живописи Фридриха проявляется интерес к передаче средствами тонального пейзажа определенного момента жизни природы.В полотне «Охотник в лесу» (1813, частное собрание) остро прозвучали патриотические ноты. Фигура французского охотника на фоне зимнего немецкого пейзажа символизирует нежданного пришельца-завоевателя.В 1810 Фридрих становится членом берлинской и дрезденской Академий, с 1824 — профессором Академии художеств Дрездена, где имеет много учеников.

Вскоре художника захватила новая тема, несколько потеснившая религиозный мистицизм. Большая часть Германии находилась в то время под оккупацией — шли наполеоновские войны. И Фридрих, будучи истинным патриотом, не мог взирать на это со спокойной душой. Непосредственного участия в войне за освобождение Германии художник не принимал, но основным мотивом в его творчестве становится в этот период любовь к родине.

Патриотические взгляды Фридриха способствовали укреплению его популярности, и в 1816 году его избрали членом дрезденской Академии художеств. Членство в академии гарантировало художнику достаточный доход, и — кто знает — возможно, именно это стало толчком к переменам в его личной жизни. В 1818 году он женился на Каролине Боммер, которая была моложе Фридриха почти на 20 лет. Это решение явилось полной неожиданностью для всех, близко знавших художника, — он всегда отличался замкнутым характером и сторонился женщин.

Несмотря на все опасения, брак оказался очень удачным: «Как много изменилось в моей жизни, когда я перешел от «Я» к «Мы», — писал Фридрих одному из своих друзей. — Мой старый, простой дом стал совершенно неузнаваемым, чистым и уютным, и я не могу нарадоваться этому». У Каспара и Каролины родилось трое детей; в нескольких случаях Каролина выступила для мужа музой и моделью. Весьма примечательна оптимистичная и светлая картина «Белые скалы на Рюгене», которую, возможно, художнику навеяли воспоминания о его медовом месяце.

Популярность Фридриха еще более окрепла в начале 1820-х годов, когда у него появился целый ряд последователей (Карл-Густав Карус, Эрнст Эме, известный норвежский пейзажист Юхан Кристиан Даль и др.). Однако уже тогда над головой художника сгущались тучи. К концу 1820-х годов Фридрих начал выходить из моды, а в 1825 году он перенес инсульт, после чего стал совершать странные поступки и проявлять признаки умственного расстройства. Едва оправившись после инсульта, Фридрих сразу же принялся за работу. В эти годы он создал едва ли не лучшие свои картины. Среди них особенно выделяется полотно «Ступени жизни», которое многие критики считают вершиной творчества художника. В работах конца 1820—1830-х годов художник по-прежнему изображает море, виды Рюгена, горы Ризегенберге, которые посещал еще неоднократно, но часто пишет и равнинные пространства с цепью гор вдали. В работах этих лет он создает менее романтизированный, более приближенный к реальности облик природы, более правдивые эффекты освещения.Творчество Фридриха вызывало восхищение современников. В 1810 году его мастерскую в Дрездене посетил Гете, восторженно отозвавшийся о его творчестве. Известности художника в России способствовала его дружба с поэтом В. Жуковским, который тоже побывал в 1821 в его мастерской. Творчество Фридриха оказало значительное влияние на последующее развитие европейского романтического пейзажа.

В июне 1835 года у художника случился второй инсульт; работать после этого он уже не мог. Умер Фридрих 7 мая 1840 года в полной безвестности, и о его творчестве никто не вспоминал до начала XX века, когда его картины подняли на щит основатели сюрреализма.

Описание картин

Мотивы для своих картин Каспар Давид Фридрих находил, главным образом, в окрестностях своего родного городка Грейфсвальд, расположенного на побережья Балтийского моря. В 1802 году он переезжает в Дрезден, но неоднократно посещает свой родной Грейфсвальд.
Каспар Давид Фридрих не стремился к верному изображению природы. Природа в его творениях существует как метафора судьбы человека. Сам человек отображен в большинстве случаев только как мечтательный силуэт на фоне возвышенного творения природы, как «Странник над туманным морем» имея часто созерцательную роль.

Первым его большим произведением явилось полотно «Крест в горах» («Тетченский алтарь»; 1807—1808, Дрезден, Галерея новых мастеров). К изображению креста, полыхающего в закатных лучах среди сухого леса, одиноко возвышающегося на острове Рюген или среди заснеженного пустынного поля, художник будет часто обращаться и в последующее время. Крест придает символическую силу его пейзажам, вызывая ассоциации с национальной историей, идеей искупления и торжества христианской религии, которые волновали Фридриха как романтика. Интерес к национальной культуре прошлого, ее самобытности проявился в изображении старых заброшенных аббатств, величественных готических соборов, напоминающих о произведениях старых немецких мастеров («Аббатство в дубовом лесу», 1808—1810, Берлин, Государственные музеи; «Заброшенное аббатство зимой», 1834; «Собор», ок. 1817, оба — Нюрнберг, Германский национальный музей). Фридрих увлекался архитектурой, занимался реставрацией памятников и поэтому всегда стремился к детальной точности их воспроизведения, делая много зарисовок во время путешествий. Эти возвышающиеся архитектурные постройки, кресты Распятия смотрятся как символы времени, привнося в полотна художника необычность и таинственность.

Картины «Странник над туманным морем» 1818, Кунстхалле, Гамбург, «Побережье при лунном свете», а также дюжина других полотен Каспара Давида Фридриха хранятся в Гамбургской художественной галерее, обладающей одной из самых значащих коллекций произведений искусств 19 столетия. Другие шедевры немецких художников-романтиков собраны также в Старой национальной галерее Берлинского «Музейного острова».

Подробнее хотелось бы рассмотреть картину «Странник над туманным морем». Это произведение является одним из знаковых шедевров романтизма. На картине изображен странник (сам художник), стоящий на темной, крутой скале. Он повернут спиной к зрителю, волосы развеваются на ветру. Странник задумчиво смотрит на клочья тумана и на глубины горных расщелин. Острые пики кое-где возвышаются над морем тумана, а вдалеке видны горные гряды. Над ними небо в линиях облаков.

Значительную роль в пейзажах Фридриха играют человеческие фигуры. Очень часто художник пишет людей спиной к зрителю. Бездейственные созерцатели картин природы, они как будто вбирают в себя авторское «я» живописца. Герой в произведениях Фридриха всегда оказывается стоящим в стороне от главного в композиции — картины-пейзажа. И в то же время человек и природа — собеседники, ведущие неторопливый разговор о мироустройстве, о судьбе и месте человека в этом мире. Маленькие фигурки людей на полотнах Фридриха создают настроение одиночества и грусти, растерянности и безысходности. Почти во всех произведениях Фридриха звучит тема одиночества человека перед лицом величественной и равнодушной природы, с которой он неосознанно стремится слиться. Единственный путь к этому художник видит в смерти. В понимании романтиков смерть духовно очищает и освобождает человека. Эта мысль присутствует почти во всех картинах Фридриха, но даже если в них нет символов смерти, о ней напоминает такая деталь, как переход от сумерек к ночной тьме и от мрака к свету. Нередко дальние планы на картинах Фридриха оказываются гораздо светлее переднего. Художник как бы подсказывает зрителю выход из создавшейся трагичной ситуации, путь избавления от страданий и одиночества.

Картина «Странник над туманным морем» больше, чем просто пейзаж. Здесь природа представляет собой внешнее выражение внутреннего состояния человека, настроение героя, изображенного на переднем плане. Горы и облака являются частью души героя, также, как и он сам является частью их. Композиция картины отражает тенденцию, прослеживаемую в работах Фридриха с 1816 года, когда художник пытается создать гармонию между близким и далеким, между конечным и бесконечным.

Проникнутые глубокой одухотворённостью, радостным подъёмом или просветлённой печалью, а чаще — меланхолически-отстраненной созерцательностью, пейзажи Фридриха Каспар Давида отличаются строгостью рисунка, чёткой ритмикой композиции, тонким колоритом, богатыми эффектами светотени («Пейзаж с радугой», 1809, Государственное художественное собрание, Веймар; «Возрасты», около 1815, Музей изобразительных искусств, Лейпциг; «Двое, созерцающие луну».

Порой мотивы Фридрих Каспар Давид получают символическое звучание, ноты грусти, одиночества перерастают в ощущение щемящей тоски, в чувство неизбежной бренности всего земного, в оцепенение мистического транса

Часто в пейзажах Фридриха присутствует человек – маленькая, заброшенная фигурка, еще более усиливающая чувство грусти и одиночества. Это alter ego художника, его собственный автопортрет, только в скрытой форме. Автор, не принимая участия в жизни природы, будто бы мысленно с ней разговаривает, в его картинах ощущалось явственное чувство одиночества человека перед молчаливой природой, человеческие фигуры в его картинах как бы затеряны среди природы.

Символическое значение приобретает пейзаж „Гибель „Надежды“ во льдах“ (1822), в котором представлены безбрежные, необжитые ледяные просторы, суровая пустынная природа. В нем переданы и холод, и отчаяние, и пустота, и неотвратимый натиск вздыбленных льдин, из-под которых едва видна корма погибшего корабля. Символика присуща и другим произведениям Фридриха, например, картине „Возрасты“ (около 1815). Он стремится увлечь зрителя неведомыми далями, увести от прозы жизни.

В картине «Луга под Грейфсвальдом» (1820–1830), изображающей родину художника, небольшое селение, утонувшее в зелени деревьев. Такие картины Фридриха имеют много общего с наиболее светлыми поэтическими описаниями красот родной природы у поэтов и писателей-романтиков, как Уланд, Эйхендорф, Тик.

К 20-м годам относятся наиболее интересные работы художника. Фигура созерцателя — частый мотив пейзажей Фридриха. Как правило, он обращён к зрителю спиной: художника интересуют не индивидуальные черты персонажей, а их общая увлечённость бескрайностью мира. Пространство картины «Женщина у окна» (около 1822 г.) — скучная клетка пустой комнаты, романтический порыв выражен здесь именно в фигуре напряжённо глядя щей в окно героини. Безымянный мечтатель в живописи Фридриха — своеобразный двойник зрителя, которому художник предлагает мыс ленно занять его место. Картина демонстрирует довольно сложный прием сочетания темного пространства на переднем плане и светлого – на заднем. Подобная философия перехода от затемнения к свету встречается у очень немногих художников разных поколений в работах „завещательного“ характера. Для Фридриха это движение к свету было, видимо, девизом всего его творческого пути. Тайна движения человеческой души подчас делает пейзажи художника возвышенно-фантасмагорическими. „Двое, созерцающие луну“ – асимметричная композиция, где в контрракурсном лунном свете предстают почти силуэтные пятна двух фигур, горных камней и сказочного дерева с вывороченными корнями. Гофмановская сказка, которая „приходит к людям только ночью“, позволяет в каком-то новом образе увидеть горный склон и стоящих на нем людей. Для художника очень важен момент перехода – от одного состояния в другое. Но этот переход романтически контрастен – в нем есть освобождающее чувство радости от пережитого страха и одиночества».

Таковы и фигуры на первом плане картины «Меловые скалы на острове Рюген» (около 1818 г.). В бесконечное пространство морского пейзажа, гор, гаваней, лесных чащ или полей Фридрих вводит человеческие фигурки. Они усиливают чувство космичности природы в полотнах, являясь как бы неким микрокосмом в ее необъятном макрокосме. Выписанность деталей пейзажа, восходящая к живописной традиции старых мастеров, всегда сочетается у Фридриха с воспроизведением эффектного, но приближенного к реальному освещения. Несмотря на определенную искусственность тональных разработок цвета, приносимого им, как то было свойственно романтикам, в жертву общей картинности пейзажей, художник всегда стремился к передаче определенного момента в жизни природы, правдивости светоцветовых отношений. Он изображал человеческие фигуры в световоздушной среде, добивался слитности планов, еще используя средства тональной живописи, лишь предвосхищая интерес мастеров более молодого поколения к возможностям передачи пленэра. Зрителю, созерцающему словно вместе с фигурками, изображенными со спины на первом плане, открываются почти мистическое величие освещенных загадочным лунным или ровным дневным солнечным светом меловых скал на острове Рюген около селения Аркона.

Фридрих испытал особое влияние Рунге, которое выразилось прежде всего в пристрастии к контрастному разграничению разных частей композиции, начиная с затемненного первого плана к светлому дальнему, следуя через ярко окрашенный средний, как, например, в «Восходе луны над морем» (1822).

Композиции его насыщены эмоциями. Из картины в картину повторяются мотивы тумана, облачности, темноты, которые таинственной дымкой обволакивают все предметы, в то время как неподвижно сидящие персонажи предаются созерцанию пейзажа – символа ожидания и приготовления к вечной жизни. Центральная идея творчества Фридриха – поиск свободного духа.

«Последние работы художника – „Отдых на поле“, „Большое болото“ и „Воспоминание об Исполиновых горах“. „Исполиновые горы“ – череда горных кряжей и камней на переднем затемненном плане– Это, видимо, возвращение к пережитому ощущению победы человека над самим собой, радость вознесения на „вершину мира“, стремление к светлеющим непокоренным высям. Чувства художника особым образом компонуют эти горные громады, и опять читается движение от тьмы первых шагов к будущему свету. Горная вершина на заднем плане выделена как центр духовных устремлений мастера. Картина очень ассоциативна, как любое творение романтиков, и предполагает различные уровни прочтения и толкования».

Художник говорил: «Многим дано мало, немногим многое. Каждому открывается душа природы по-иному. Поэтому никто не смеет передавать другому свой опыт и свои правила в качестве обязательного безоговорочного закона. Никто не является мерилом для всех. Каждый несет в себе меру лишь для самого себя и для более или менее родственных себе натур».

Перед картиной «На паруснике» (1818—1820 гг.) каждый невольно делается участником изображённой сцены: палуба срезана рамой так, чтобы зритель чувствовал себя плывущим на одном корабле с героями. Эффект присутствия усиливается лёгким креном мачты, который создаёт живое впечатление морской качки. Мужчина и женщина на носу парусника, наверное, молодые супруги Фридрих. Они смотрят вперёд, туда, где на границе моря и неба возникают шпили соборов и здания приближающегося порта.

«Возрасты человека» 1834—1835Лейпциг, Музей изобразительных искусств.

Вид побережья Балтийского моря написан в серебристо-серой колористической гамме. Панорама морской дали с парусными лодками открывается от фигур, олицетворяющих три поколения, три этапа человеческой жизни — юность, зрелость и старость. Созерцательный пейзажный мотив приобретает глубокое символическое звучание, поэтически повествуя о жизненном пути человека. Художник-романтик, Фридрих трактует жизнь человека и природы как нечто целое, подвластное проявлениям некой вечной, божественной силы. Романтические ноты вновь прозвучали в этом полотне; Фридрих вновь обратился в нем к теме, всегда остававшейся для него главной.

Полотна художника зачаровывают чувством всевластия природы над человеком, грандиозностью вечного движения, происходящего в ней. Искусство Каспара Давида Фридриха высоко оценивалось современниками. Он оказал большое влияние на немецкую живопись XIX века, под обаянием его таланта находились такие крупные мастера, как К. Блехен и А. Менцель, многие живописцы других стран. В 1810 году мастерскую художника в Дрездене посетил Гёте и восторженно отозвался о его творчестве. Поклонником таланта художника был и В.А. Жуковский, познакомившийся с Фридрихом в 1821 году во время путешествия по Германии. Поэт во многом способствовал известности немецкого живописца в России.

Пейзажу суждено было играть важную роль в европейской живописи XIX столетия, и творчество Фридриха, одного из самых ярких мастеров романтизма, определило целый этап в развитии жанра, предопределив его последующие достижения в «век реализма.

Заключение

Каспар Давид Фридрих был замечательным и очень талантливым живописцем периода романтизма. В его картинах мы видим мягкие, пастельные тона, приятные глазу. Мы ощущаем всей душой его меланхолию, задумчивость и нежность. Живопись знаменитого немецкого романтика наполнена глубоким философским смыслом и требует от зрителя сосредоточенности, внимательности и умения ассоциативно связывать художественные образы с реалиями действительности. Фридрих стал основоположником европейского романтического пейзажа. Он внес огромный вклад в развитие направления романтизм, хотя его искусство не обнаруживает стилистического развития. Поэтому самыми великими являются его первые работы, а потом он начинает цитировать сам себя. Однако его творчество вызывало восхищение у современников. Его образы, созданные на полотне очень рафинированны и отдалены от реальности. Он писал в духе своего времени. Он лиричен, меланхоличен и грустен, он романтик, и он олицетворяет собой именно то состояние души и именно ту культуру, что были в Германии 19 века. Романтический герой – личность сложная, страстная, внутренний мир которой необычайно глубок, бесконечен; это целая вселенная, полная противоречий. Романтиков интересовали все страсти, и высокие и низкие, которые противопоставлялись друг другу. Высокая страсть – любовь во всех ее проявлениях, низкая – жадность, честолюбие, зависть. Низменной материальной практике романтики противопоставляли жизнь духа, в особенности религию, искусство, философию. Интерес к сильным и ярким чувствам, всепоглощающим страстям, к тайным движениям души – характерные черты романтизма.

Каспар Давид Фридрих был ярким представителем романтизма.

Список литературы

1.Азадовский К. М., Пейзаж в творчестве К. Д. Фридриха, в сборнике: Проблемы романтизма, вып. 2, М., 1971

2.Большой Энциклопедический словарь (БЭС)

3.Р.М.Габитова. Философия немецкого романтизма Москва 1978 г.

4.СТО ВЕЛИКИХ художников МОСКВА ВЕЧЕ 2004 Самин Д.К.

5. http://smallbay.ru/friedrich.html

6. http://www.weltreport.de/germany/kultura­

7. http://www. art-data.ru

8. http://www. fondart.ru/khudozhestvennaja_gallereja

9. http://www.art-catalog.ru/article_list

10. http://www.smallbay.ru/romantic

11.http://ru. Wikipedia.org

Статья: Ветеринарные препараты: хранение и списание

Зуйкова Л. П., финансовый директор ГК ICJ Consult, к. э. н.

Журнал «Учет в сельском хозяйстве» № 2, февраль 2011 г.

Средства, приобретенные для профилактики или лечения животных, нужно хранить с учетом требований Закона об обращении лекарственных средств. Причем следует помнить, что с 2011 года данный нормативный акт действует в новой редакции.

Правила оборота

Прежде всего отметим, что российское законодательство не содержит понятия «ветеринарные препараты». В Законе РФ от 14 мая 1993 г. № 4979-1 «О ветеринарии» используется термин «лекарственные средства для животных».

Поэтому основным документом, регулирующим отношения по реализации лекарственных средств, в том числе предназначенных для животных, яв- ляется Федеральный закон от 12 апреля 2010 г. № 61-ФЗ «Об обращении лекарственных средств» (в редакции Федерального закона от 29 ноября 2010 г. № 313-ФЗ, действующей с 1 января 2011 года).

Об этом свидетельствуют и нормы Классификатора продукции ОК 005-93 (утвержден постановлением Госстандарта России от 30 декабря 1993 г. № 301).

В нем ветеринарные препараты входят в группу «Медикаменты, химико-фармацевтическая продукция и продукция медицинского назначения» (код 93 0000).

Если сельхозорганизация покупает ветеринарные препараты только для использования, какая-то специальная лицензия ей не потребуется. А вот если она будет торговать ими (скажем, продавать частным фермерам), такая деятельность признается фармацевтической (ст. 52 Закона № 61-ФЗ). Вести ее можно только при наличии лицензии. В противном случае организацию могут оштрафовать на сумму от 40 000 до 50 000 руб. (ч. 2 ст. 14.1 Кодекса РФ об административных правонарушениях). Об этом же – в постановлениях ФАС Восточно-Сибирского округа от 23 июля 2009 г. № А19-6893/09, ФАС Волго-Вятского округа от 28 апреля 2008 г. № А28-10474/2007-505/27.

Хранение лекарств

Хранить средства для лечения животных нужно в строгом соответствии с Правилами, утвержденными приказом Минздравсоцразвития России от 23 августа 2010 г. № 706н (ст. 58 Закона № 61-ФЗ).

В частности, помещения, предназначенные для хранения медикаментов, должны быть оборудованы кондиционерами, стеллажами, шкафами, поддонами, подтоварниками и другим оборудованием (п. 5 Правил).

Отделка помещений для хранения лекарственных средств (внутренние поверхности стен, потолков) должна быть гладкой, чтобы была возможность проведения влажной уборки (п. 6 Правил).

Хранящиеся лекарственные средства должны быть идентифицированы с помощью стеллажной карты, содержащей соответствующую информацию (наименование, форму выпуска и дозировки, номер серии, срок годности, наименование производителя лекарственного средства), в том числе при помощи кодов и электронных устройств.

Лекарственные средства с ограниченным сроком годности учитывают на бумаге или в электронном виде с архивацией (п. 11 Правил).

Препараты следует хранить раздельно с учетом их физических и физико-химических свойств, воздействия на них различных факторов внешней среды (п. 5.4 ОСТ 91500.05.0007-2003). Лекарства с истекшим сроком годности должны храниться отдельно от других групп препаратов – в специально выделенной и обозначенной (карантинной) зоне (п. 12 Правил).

К хранению лекарств списков «А» и «Б» предъявляются особые требования (п. 5.6 ОСТ 91500.05.0007-2003).

Препараты списка «А» хранят изолированно в запирающихся металлических шкафах под замком. Медикаменты списка «Б» должны находиться в запирающихся деревянных шкафах под замком.

Если эти условия не соблюдаются, организация может быть привлечена к административной ответственности по части 3 статьи 14.1 Кодекса РФ об административных правонарушениях (подтверждает это постановление Восьмого арбитражного апелляционного суда от 4 августа 2010 г. № А75-2990/2010). Штраф за данное нарушение составляет от 30 000 до 40 000 руб.

Уничтожение препаратов

Статьей 59 Закона № 61-ФЗ определено, что при уничтожении лекарственных средств следует руководствоваться Правилами, которые утверждены постановлением Правительства РФ от 3 сентября 2010 г. № 674.

Определено, что изъятию и уничтожению подлежат:

1) недоброкачественные, фальсифицированные препараты;

2) контрафактные лекарственные средства.

Непосредственно уничтожать препараты могут только те организации, которые имеют соответствующую лицензию (на специально оборудованных площадках, полигонах и в специально оборудованных помещениях с соблюдением требований охраны окружающей среды).

Налоговый учет

Стоимость биопрепаратов, медикаментов, а также дезинфицирующих средств, которые применяются для лечения животных, организации могут списать в целях налогообложения прибыли в составе материальных расходов. Также можно учесть стоимость медикаментов, которые сельхозпредприятие приобрело за счет субсидий (если они в свое время были отражены в составе доходов).

Материальные расходы принимаются и при «упрощенке» (подп. 5 п. 1 ст. 346.16 Налогового кодекса РФ). Правда, в этом случае списать препараты можно только после их оплаты (подп. 1 п. 2 ст. 346.17 Налогового кодекса РФ). Расходы по ветеринарии указаны и в подпункте 5 пункта 2 статьи 346.5 Налогового кодекса РФ для организаций, уплачивающих единый сельскохозяйственный налог. Такие затраты, как и при «упрощенке», учитываются в целях налогообложения в момент погашения задолженности перед поставщиком (письмо Минфина России от 27 августа 2009 г. № 03-11-06/1/41).

Стоимость препаратов, списанных по истечении срока годности, также можно признать в расходах (письмо Минфина России от 8 июля 2008 г. № 03-03-06/1/397). Правда, это касается лишь тех фирм, которые применяют общий режим.

При спецрежимах действует закрытый перечень разрешенных трат. И в нем не указаны расходы по списанию просроченных лекарств. Однако стоимость препаратов уже была включена в расходы в момент их оплаты (как материальные затраты). Если затем часть лекарств не использована в деятельности, а списана по причине порчи, налоговики могут посчитать такие расходы не соответствующими требованиям пункта 1 статьи 252 Налогового кодекса РФ. И скорее всего стоимость просроченных лекарственных препаратов сельскохозяйственной организации, применяющей «упрощенку» или уплачивающей ЕСХН, придется исключить из состава налоговых затрат.

Бухгалтерский учет

Средства, необходимые для лечения животных, сельскохозяйственные организации должны отражать на счете 10 «Материалы» субсчет «Ветеринарные препараты». А рыбий жир, ацидофилин и другие ветеринарно-профилактические добавки – на субсчете «Корма».

К бухучету лекарства принимаются по фактической себестоимости, которой признается сумма затрат организации на их приобретение, доставку, за исключением возмещаемых налогов (п. 5, 6 ПБУ 5/01 «Учет материально-производственных запасов»).

Затраты, связанные с лечением животных, отражаются по дебету счета 29 «Обслуживающие производства и хозяйства», а в конце месяца списываются в дебет счета 25. При этом расход ветеринарных принадлежностей и биопрепаратов оформляют актами, составленными на основании записей и регистрации по амбулаторному журналу.

Акт подписывает главный ветврач и утверждает руководитель сельхозорганизации.

Пример.

В январе 2011 года сельскохозяйственная организация «Коровка» приобрела ветеринарные препараты на сумму 118 000 руб. (в том числе НДС – 18 000 руб.). А израсходовала за месяц препаратов на сумму 20 000 руб. (без учета НДС).

Отметим, что оплата за лекарственные средства была произведена поставщику в безналичном порядке.

В учете организации бухгалтер записал:

ДЕБЕТ 10 КРЕДИТ 60

– 100 000 руб. – оприходованы препараты;

ДЕБЕТ 19 КРЕДИТ 60

– 18 000 руб. – отражен «входной» НДС;

ДЕБЕТ 68 субсчет «Расчеты по НДС»

КРЕДИТ 19

– 18 000 руб. – принят к вычету НДС;

ДЕБЕТ 60 КРЕДИТ 51

– 118 000 руб. – оплачены активы;

ДЕБЕТ 29 КРЕДИТ 10

– 20 000 руб. – списаны препараты.

Важно запомнить

Расходы организации на покупку препаратов для животных принимаются в целях налогообложения и при общем режиме, и при спецрежимах. Правда, если организация применяет «упрощенку», уплачивает ЕСХН или использует кассовый метод по налогу на прибыль, списать стоимость медикаментов на расходы можно только после их оплаты.

Реферат: Врождённые наследственные заболевания почек

АРЗАМАССКОЕ МЕДИЦИНСКОЕ УЧИЛИЩЕ

РЕФЕРАТ

ТЕМА: «Врождённые наследственные заболевания почек».

Работу выполнили:

Студентки гр. С-301

Ежова Ю., Дядина К., Миронова

Н., Куренкова Ю., Рязанцева Л.

Проверила: Сигал Н.А..

Арзамас 2004г.

СОДЕРЖАНИЕ

1. ОСТРАЯ ПОЧЕЧНАЯ НЕДОСТАТОЧНОСТЬ………………………………………4

2. ОСТРЫЙ ГЛОМЕРУЛОНЕФРИТ…………………………………………………….5

3. ОСТРЫЙ ГЛОМЕРУЛОНЕФРИТ…………………………………………………….8

4. ХРОНИЧЕСКИЙ ПИЕЛОНЕФРИТ………………………………………………….10
ЛИТЕРАТУРА………………………………………………………………………………….12
ОСТРАЯ ПОЧЕЧНАЯ НЕДОСТАТОЧНОСТЬ.
Прогноз острой почечной недостаточности у детей весьма серьезен, особенно в первые два дня жизни. Профилактика заключается в ранней диагностике врожденных и наследственных болезней почек. Таких детей следует оберегать от различных стрессовых состояний, им противопоказаны прививки; необходимо активное лечение инфекционных осложнений.

Хроническая почечная недостаточность в раннем детском возрасте крайне редко протекает типично. В благоприятных условиях, гл. обр. при заболеваниях с поражением канальце во и системы, хроническая почечная недостаточность длительное время бывает компенсированной. Однако по мере нарастания веса
(массы) тела усиливается декомпенсация. Интеркуррентные заболевания, особенно инфекционные, способствуют раннему наступлению терминальной стадии, при которой проводят гемодиализ. По специальным показаниям производят пересадку почки.

Острая почечная недостаточность у новорожденных и детей первых двух лет жизни носит стойкий характер, симптомы нарастают на фоне общего тяжелого состояния. При гломерулонефрите у детей острая почечная недостаточность развивается постепенно. Вначале повышается уровень в крови мочевины и мочевой кислоты. При неадекватном лечении появляются азотемия, гиперкалиемия и ацидоз.

Консервативное лечение проводят с учетом возраста ребенка и массы его тела, инфузионную терапию — при строгом соблюдении последовательности введения лекарственных средств (сначала гепарин, затем эуфиллин, глюкокортикоиды, глюкозу с инсулином, изотонический раствор хлорида натрия, кокарбоксилазу, сердечные средства). При гиперкалиемии назначают глюконат кальция, анаболические гормоны (при отсутствии гломерулонефрита); при ацидозе — гидрокарбонат натрия; при алкалозе — глюкокортикоиды, гепарин, верошпирон
(при отсутствии гиперкалиемии). При отсутствии обезвоживания можно использовать лазикс в дозе до 20 мг/кг. При уровне мочевины в крови 200 мг%
(33,3 ммоль/л) и гиперкалиемии (6,5 ммоль/л) показан гемодиализ или пе- ритонеальный диализ. Диализ можно проводить детям с первых дней жизни.
Особенности почечной недостаточности у детей. Основными причинами почечной недостаточности у детей являются шок после оперативных и реанимационных мероприятий (особенно у новорожденных), заболевания, сопровождающиеся рвотой, поносом, обезвоживанием, острые инфекции, сепсис, острый гемолиз, анафилактические реакции, отравления нефротоксическими ядами, врожденные поражения почек и почечных сосудов, тромбоз почечных вен, недостаточное или избыточное введение жидкостей и электролитов при тяжелых заболеваниях.
Развитие острой почечной недостаточности после рождения может быть связано с кортикальным некрозом почек.
ОСТРЫЙ ГЛОМЕРУЛОНЕФРИТ.
Это заболевание инфекционно-аллергической природы с преимущественным поражением капилляров обеих почек. Распространен повсеместно. Чаще болеют в возрасте 12-40 лет, несколько чаще мужчины. Возникает в странах с холодным и влажным климатом, сезонное заболевание.
Этиология.
Возбудитель бета — гемолитический стрептококк группы А, нефритогенные штаммы 1, 3, 4, 12, 49. Доказательством стрептококковой этиологии являются: а) связь со стрептококковой инфекцией (ангина, гаймориты, синуситы), а также кожные заболевания — рожа, стрептодермия; б) из зева часто высеивается гемолитический стрептококк; в) в крови больных острым гломерулонефритом обнаруживаются стрептококковые антигены: стрептолизин О, стрептокиназа, гиалуронидаза; г) затем в крови повышается содержание стрептококковых антител; д) возможен экспериментальный нефрит.
Патогенез.
В патогенезе играют роль различные иммунологические нарушения.
1). Образование обычных антител. Комплекс антиген — антитело может оседать на почечной мембране, так как она имеет богатую васкуляризацию, то оседают преимущественно крупные депозиты. Реакция антиген-антитело разыгрывается на самой почечной мембране, при этом присутствует комплемент, биологически- активные вещества: гистамин, гиалуронидаза, могут также страдать капилляры всего организма.
2). При стрептококковой инфекции стрептококковый антиген может повреждать эндотелий почечных капилляров, базальную мембрану, эпителий почечных канальцев — образуются аутоантитела, возникает реакция антиген-антитело.
Причем в роли антигена выступают поврежденные клетки.
3). У базальной мембраны почек и стрептококка есть общие антигенные структуры, поэтому нормальные антитела к стрептококку могут повреждать одновременно и базальную мембрану — перекрестная реакция.
Доказательством того, что в основе заболевания лежат иммунные процессы, является то, что между стрептококковой инфекцией и началом острого нефрита всегда есть временный интервал, в течение которого происходит накопление антигенов и антител, и который составляет 2-3 недели.
Клиника.
Заболевание начинается с головной боли, общего недомогания, иногда есть тошнота, отсутствие аппетита. Может быть олигурия или даже анурия, проявляется быстрой прибавкой в весе. Очень часто на этом фоне появляется одышка, приступы удушья. У пожилых возможны проявления левожелудочковой сердечной недостаточности. В первые же дни появляются отеки, обычно на лице, но могут быть и на ногах, в тяжелых случаях на пояснице. Крайне редко гидроторакс и асцит. В первые же дни заболевания АД до 180/120 мм. рт. ст.
Синдромы и их патогенез.
1). Мочевой синдром — по анализу мочи: а) гематурия, моча цвета мясных помоев; б) протеинурия, высокая редко, чаще умеренная, высокая протеинурия говорит о значительном поражении мембран; в) умеренная лейкоцитурия; г) цилиндрурия — гиалиновые цилиндры, в тяжелых случаях кровяные цилиндры из эритроцитов; д) удельный вес, креатинин в норме, азотемия отсутствует.
2). Отеки, их причины: а) резкое снижение почечной фильтрации — задержка натрия и воды; б) вторичный гиперальдостеронизм; в) повышение проницаемости капилляров всех сосудов в результате увеличения содержания в крови гистамина и гиалуронидазы; г) перераспределение жидкости с преимущественной задержкой в рыхлой клетчатке.
3). Гипертония, ее причины: а) усиление сердечного выброса в результате гипергидратации; б) усиление выработки ренина из-за ишемии почек; в) задержка натрия в сосудистой стенке — отек ее и повышение чувствительности к катехоламинам; г) уменьшение выброса депрессорных гуморальных факторов
(простогландинов и кининов).
Гипертония может держаться 3-4 месяца. По характеру клинику различают развернутую и моносимптомную.
Лабораторная диагностика.
1) Мочевой синдром.
2) Проба Реберга — резкое снижение фильтрации.
3) Со стороны крови — норма. Может быть ускоренное СОЭ.
4) На ЭКГ признаки гипертрофии левого желудочка — примерно через две недели от начала заболевания.
5) Рентгенологически увеличение размеров сердца.
Осложнения.
1) Острая левожелудочковая недостаточность.
2) Почечная эклампсия.
3) Уремия.
4) Острая и хроническая почечная недостаточность.
Лечение.
Направлено на этиологический фактор и на предупреждение осложнений.
Постельный режим не менее 4 недель.
Диета: при тяжелой форме — режим голода и жажды. После предложения такой диеты почти перестала встречаться острая левожелудочковая недостаточность и почечная эклампсия. На такой диете держат 2-3 дня, затем дают сахар с водой
100-150 г, фруктовые соки, манную кашу, резко ограничивают поваренную соль.
Белок до 0,5 г/кг веса тела, через неделю 1 г/кг.
Антибиотики: пенициллин 6 раз в день.
Противовоспалительные препараты: индометацин — улучшает обратное всасывание белка в капиллярах.
Десенсибилизирующие средства.: тавегил, супрастин, пипольфен.
При олигурии: фуросемид, лазикс, 40% глюкоза с инсулином, маннитол.
При эклампсии: кровопускание, аминазин, магнезия, резерпин, декстран.
При сердечной недостаточности: кровопускание, лазикс, наркотики.
ХРОНИЧЕСКИЙ ГЛОМЕРУЛОНЕФРИТ.
Это двухстороннее воспалительное заболевание почек иммунного генеза, которое характеризуется постепенной, но неуклонной гибелью клубочков, сморщиванием почки, постепенным снижением функции, развитием артериальной гипертензии и смертью от хронической почечной недостаточности.
Этиология.
До конца не ясна, у части в анамнезе острый гломерулонефрит, другие случаи не ясны. Иногда провоцирующим фактором может быть повторная вакцинация, медикаментозная терапия — например, противоэпилептические средства.
Патогенез.
В основе иммунологический механизм. Морфологически в области базальной мембраны находят отложения иммунных комплексов, состоящих из иммуноглобулина и комплемента. Характер иммунных отложений может быть различным: если их много, грубые отложения, тяжелое поражение. Иногда может меняться белковый состав самой мембраны.
Классификация.
1) Латентная форма — нефрит с изолированным мочевым синдромом.
2) Хронический гломерулонефрит с нефротическим компонентом. Основное проявление — нефротический синдром.
3) Гипертоническая форма, протекает с повышенным давлением, медленно прогрессирует.
4) Смешанная форма.
Прогноз.
При гломерулонефрите с минимальными изменениями — хороший. Выздоровление может быть с дефектом — небольшой, но прогрессирующей протеинурией. Чаще прогрессирующее течение с исходом в хроническую почечную недостаточность.
Осложнения.
При гипертонической форме — кровоизлияния в мозг, отслойка сетчатки.
При нефросклерозе — присоединение различной инфекции. Хроническая почечная недостаточность.
Лечение.
При обострении стрептококковой инфекции — пенициллин.
При гипертонии — гипотензивные средства, салуретики — фуросемид, лазикс.
Воздействие на аутоиммунные процесс — кортикостероиды и цитостатики.
Для уменьшения протенурии — индометацин.
Анаболические средства: ретаболил.
Антикоагулянты: улучшает микроциркуляцию в капиллярах, оказывает антикомплементарное действие, но может увеличивать гематурию.
Витамины в больших дозах.
Глюкоза 40% в/в.
Диета: ограничение потребления жидкости, соли, повышенное содержание белка в пище.
Режим обычный.
Курортотерапия.
Физиотерапия: диатермия, тепло.
Санация очагов хронической инфекции.
ХРОНИЧЕСКИЙ ПИЕЛОНЕФРИТ.
Неспецифическое инфекционно-воспалительное заболевание слизистой оболочки мочевыводящих путей: лоханок, чашечек и интерстициальной ткани почек. По сути интерстициальный бактериальный нефрит. Составляет 60% от всех заболеваний почек.
Этиология.
Всегда инфекционная. Возбудители: стафилококк, стрептококк, энтерококк, кишечная палочка, вульгарный протей, микоплазмы и вирусы.
Клиника.
1) Латентная форма — 20 % больных.
Чаще всего жалоб нет, а если есть, то — слабость, повышенная утомляемость, реже субфебрилитет. У женщин в период беременности могут быть токсикозы.
Функциональное исследование ничего не выявляет, если только редко немотивированное повышенное АД, легкую болезненность при поколачивании по пояснице. Диагноз ставится лабораторно. Лейкоцитурия, протеинурия, бактериурия.
2) Рецидивирующая — 80 %.
Чередование обострений и ремиссий. Особенности: интоксикационный синдром с повышением температуры, ознобы. В клиническом анализе крови — лейкоцитоз со сдвигом влево, повышенное СОЭ. Боли в поясничной области, чаще всего двусторонние, у некоторых по типу почечной колики; боль ассиметрична.
Дизурический и гематурический синдромы.
3) Гипертоническая форма: ведущий синдром — повышение АД, может быть первым и единственным, мочевой синдром не выражен непостоянен. Провокацию делать опасно, так как может быть повышение АД.
4) Анемическая форма. Встречается редко. Стойкая гипохромная анемия.
Связана с нарушением продукции эритропоэтина.
5) Гематурическая форма: рецидивы макрогематурии.
6) Тубулярная: неконтролируемые потри с мочой натрия и калия (сольтеряющая почка). Ацидоз. Гиповолемия, гипотензия, снижение клубочковой фильтрации, может быть острая почечная недостаточность.
7) Азотемическая форма: проявляется впервые уже хроническая почечная недостаточность.
Диагностика.
1. Рентгенологическое исследование. Экскреторная урография. Замедление выведения контраста, деформацию чашечек и лоханок, раздвигание чашечек и лоханок из-за отека и инфильтрации, затем их сближение из-за сморщивания.
2. Радиоизотопные методы
3. УЗИ.
4. Компьютерная томография.
5. Почечная ангиография.
6. Биопсия почек.
Лечение.
Во время обострения постельный режим. Диета с ограничением солей и жидкости.
Медикаментозное лечение. Во время обострения активная антибактериальная терапия: антибиотики, сульфаниламиды, нитрофураны, препараты налидиксовой кислоты, уросептики.
При анемии: препараты железа, витамин В12, эритропоэтин.
ЛИТЕРАТУРА.
1. Гусель В.А., Маркова И.В. — Справочник педиатра по клинической фармакологии. — 1989 г.
2. Папаян А.В., Савенкова Н.Д. — Клиническая нефрология детского возраста.
Руководство для врачей. — 1997 г.
3. Штайнигер У., Мюлендаль К.Э. — Неотложные состояния у детей: пер с нем.
— 1996 г.

4. В.С.Тимохов; В.П.Лебедев (педиатрия).

Курсовая работа: Типы саморегуляции кровообращения как критерии адаптационных возможностей организма спортсмена к физическим нагрузкам различного характера

Курсовая работа

«Типы саморегуляции кровообращения как критерии адаптационных возможностей организма спортсмена к физическим нагрузкам различного характера»

Введение

Кровообращением называется непрерывное движение крови в организме. К системе органов кровообращения относятся сердце – источник энергии, обеспечивающей движение крови, и сосуды, выполняющие транспортную и перераспределительную функции.

В целостном организме деятельность органов кровообращения регулируется центральной нервной системой и гуморальными факторами. Благодаря этим воздействиям в каждый отдельный момент жизнедеятельности организма устанавливается необходимое соответствие между величиной кровотока и потребностью тканей в кислороде и питательных веществах.

Кровообращение в организме осуществляется по системе параллельно включенных местных кругов. Объем кровотока в расширенных областях тела неодинаков. Он больше в активных органах. В зависимости от состояния организма общий объем кровотока также постоянно изменяется. Между работой сердца, просветом и емкостью сосудистого русла и количеством циркулирующей крови имеются определенные соотношения. Они регулируются нервными и гуморальными механизмами.

Работа сердца усиливается при увеличении венозного притока. Мышца сердца при этом сильнее растягивается во время диастолы, что способствует ее более мощному сокращению. Однако эта закономерность, впервые описанная Э. Старлингом, проявляется лишь в определенных условиях. Главную же роль в регуляции деятельности сердца играют нервная система и ряд гуморальных фактор.

1. Регуляция кровообращения

При мышечной работе преимущественно аэробного характера система кровообращения должна обеспечивать ускоренную доставку большого количества кислорода (и энергетических веществ) к работающим мышцам, а при продолжительной работе еще и увеличивать теплоотдачу путем усиления кожного кровотока. Поэтому при мышечной работе в системе кровообращения происходят значительные регуляторные изменения. Главные из них заключаются в следующем:

увеличение сердечного выброса и его перераспределение между работающими и неработающими органами и тканями тела;

начальное уменьшение и последующая стабилизация объема
циркулирующей крови и его перераспределение между различными
отделами сосудистой системы;

регуляция артериального давления, обеспечивающая адекватное
кровоснабжение в условиях мышечной деятельности.

Увеличение сердечного выброса и его специфическое перераспределение между активными и неактивными органами и тканями тела представляют собой важнейшие приспособительные реакции кровообращения на мышечную работу.

Между сердечным выбросом и потреблением кислорода (мощностью работы) существует почти линейная связь в значительном диапазоне – от условий покоя до максимальной аэробной работы. У мужчин сердечный выброс увеличивается в среднем на 6–7 л/мин, а у женщин – на 7–8 л/мин для повышения потребления кислорода на 1 л /мин.

Как описано ранее, сердечный выброс возрастает при мышечной работе в результате повышения ЧСС и систолического объема. Увеличение сердечного выброса возникает в результате действия нескольких механизмов. Во-первых, при работе усиливаются положительные хроно- и инотропные влияния на сердце вследствие повышения активности симпатической нервной системы и увеличения секреции катехоламинов мозговым слоем надпочечников. Во-вторых, снижаются отрицательные хроно- и инотропные влияния на сердце из-за торможения тонической парасимпатической (вагусной) активности. В-третьих, усиливается эффект механизма Франка – Старлинга (при мышечной работе, когда тело находится в вертикальном положении) в связи с увеличением венозного возврата крови к сердцу.

Уровень кровоснабжения различных органов и тканей во время мышечной работы отличается от уровня покоя в связи с разными потребностями в кислороде и питательных (энергетических) веществах при этих двух условиях.

В условиях покоя лишь 15–20% сердечного выброса направляется к мышцам, а большая часть – к внутренним органам брюшной полости (чревная и почечная области), головному мозгу и сердцу. При работе для удовлетворения повышенного запроса в кровоснабжении активных мышц происходит перераспределение сердечного выброса: большая его часть направляется к работающим мышцам, а также к миокарду (а при длительной работе – и к коже) при одновременном уменьшении абсолютного и (или) относительного кровоснабжения «неактивных» органов и тканей тела.

Таблица 1: Распределение сердечного выброса в покое и при мышечной работе

Сосудистая область

Покой

Работа
мл/мин

%

легкая

умеренная

максимальная
мл/мин

%

мл/мин

%

мл/мин

%

Чревная (печень, желудочно-кишечный тракт)

Почечная

Мышцы

Церебральная

Коронарная

Кожа (тёплая)

Другие области

1400

1100

1200

750

250

500

600

24

19

21

13

4

9

10

1100

900

4500

750

350

1500

400

12

10

47

8

4

15

4

600

600

12500

750

750

1900

400

3

3

71

4

4

12

3

300

250

22000

750

1000

600

100

1

1

88

3

4

2

1

Итого:

5800

100

9500

100

17500

100

25000

100

Как следует из данных, приведенных в табл. 1, с увеличением мощности работы растет как абсолютная величина объемной скорости кровотока (мл/мин) в работающих мышцах, так и относительная доля (%) сердечного выброса, направляемая к ним. Чем выше мощность выполняемой работы, тем большая часть сердечного выброса предназначается работающим мышцам. При максимальной аэробной работе объемный кровоток к активным мышцам, вероятно, может достигать у нетренированного мужчины 20–22 л/мин, т.е. составлять до 80–90% сердечного выброса.

Абсолютная объемная скорость кровотока в сердце также увеличивается пропорционально мощности работы. Однако относительная доля сердечного выброса, поступающая в коронарные сосуды, почти одинакова в покое и при мышечной работе разной мощности. Абсолютная величина общего церебрального кровотока практически не изменяется в процессе мышечной работы по сравнению с условиями покоя, хотя относительная часть сердечного выброса, направляемая к головному мозгу, уменьшается с увеличением мощности работы. В начале мышечной работы объемная скорость кровотока в сосудах кожи уменьшается, а затем по мере продолжения работы постепенно увеличивается с повышением температуры тела. При максимальной аэробной работе, которая может длиться лишь несколько минут, абсолютная величина кожного кровотока примерно такая же, как в условиях покоя. Однако в связи с очень большим увеличением сердечного выброса доля кожного кровотока в минутном объеме кровообращения снижается. При более длительной работе абсолютная величина кожного кровотока в некоторых пределах тем больше, чем интенсивнее мышечная работа. Главными источниками, из которых при мышечной работе черпается дополнительное количество крови для кровоснабжения работающих мышц, служат чревная и почечная сосудистые области. При мышечной работе как абсолютные величины кровотока, так и относительная доля сердечного выброса, направляемая к этим сосудистым областям, уменьшаются прямо пропорционально Мощности работы. Иначе говоря, чревный и почечный кровоток имеет обратную линейную связь с общим потреблением кислорода при работе. При максимальной аэробной работе чревный и почечный кровоток в 4–5 раз меньше, чем в условиях покоя, т.е. составляет лишь 20–30% от кровотока покоя. Определенное усиление кровоснабжения работающих мышц может также происходить в результате уменьшения кровоснабжения неработающих мышц. В целом при максимальной аэробной работе только за счет уменьшения кровотока в чревной и почечной областях, в неработающих мышцах и коже активные мышцы могут получать дополнительно без увеличения сердечного выброса примерно 2,5 л крови в 1 мин, или до 500 мл О2 /мин, т.е. до 15% от МПК у нетренированного мужчины.

Перераспределение кровотока и системная АВР-О2.

Венозная кровь, притекающая к правому сердцу, представляет собой смесь венозной крови от разных участков тела. Поэтому впадающую в правое сердце кровь называют смешанной венозной кровью. Различные органы и ткани тела экстрагируют неодинаковое количество кислорода из артериальной крови: метаболически активные органы и ткани больше, чем менее активные. Поэтому содержание О2 в венозной крови, оттекающей от активных и неактивных органов и тканей тела, разное. Следовательно, содержание О2 в смешанной венозной крови зависит от двух факторов: во-первых, от содержания О2 в различных системных венозных сосудах тела и, во-вторых, от объемной скорости кровотока в этих сосудах.

Из сказанного ясно, что перераспределение кровотока, происходящее во время мышечной работы, может само по себе довольно значительно влиять на содержание кислорода в смешанной венозной крови и потому изменять системную АВР-О2, т.е. разность между содержанием кислорода в артериальной и смешанной венозной крови. При мышечной работе увеличивается доля венозной крови, поступающей в правое сердце от активных мышц, с низким содержанием кислорода. Чем больше активная мышечная масса и мощность работы, тем больше в общем объеме смешанной венозной крови составляет объем венозной крови от работающих мышц и тем выше системная АВР-О2.

В основе перераспределения кровотока при мышечной работе лежат два процесса: 1) рефлекторное сужение сосудов неактивных областей тела и 2) ауторегуляторное (метаболическое) расширение сосудов работающих скелетных мышц и миокарда.

В связи с мышечной работой пропорционально ее мощности усиливается симпатическая активность. В сосудистых областях неактивных органов – печени, почек, желудочно-кишечного тракта, неработающих мышц и кожи – усиление симпатических влияний в начале работы приводит к вазоконстрикции. Чем больше мощность работы, тем сильнее симпатический вазоконстрикторный разряд и тем, следовательно, больше сужение сосудов, т.е. меньше кровоток через неактивные области*. Поскольку сосуды головного мозга мало чувствительны к симпатическим сосудосуживающим воздействиям, мозговой кровоток при мышечной работе не изменяется или изменяется очень незначительно в ответ на усиление симпатического разряда.

Сужение сосудов в больших сосудистых областях (чревной, почечной и в неработающих мышцах) не только способствует более эффективному использованию сердечного выброса для кровоснабжения работающих мышц, но и предотвращает падение АД во время работы, так как компенсирует снижение сопротивления кровотоку в расширенных сосудах работающих мышц.

2. Объем крови и его перераспределение при мышечной работе

Как было отмечено ранее, систолический объем, а следовательно, и сердечный выброс зависят от объема циркулирующей крови в малом круге кровообращения (центрального объема), который определяет венозный возврат. Во время мышечной работы происходит:

перераспределение объема крови между различными отделами сосудистой системы, которое заключается в уменьшении объема крови в венозных частях сосудистого русла и увеличении центрального объема крови;

уменьшение общего объема циркулирующей крови в результате выхода некоторой части плазмы из сосудов в межтканевые пространства работающих мышц.

Венозные депо крови

Наибольший объем крови содержится в условиях покоя в венах – около 60–70% всего объема циркулирующей крови, из них в системных венах – 50–55%, в венах легочного круга – около 15%. Таким образом, венозная часть сосудистого русла и особенно системные вены представляют собой депо, или резервуары, или емкости для крови. При необходимости эти емкости могут в большей или меньшей степени опорожняться и обеспечивать увеличение центрального объема крови за счет ее перемещения по направлению к правому сердцу, а затем через легочный круг – к левому сердцу. Венозные стенки оснащены гладкомышечными клетками, которые богато снабжаются симпатическими вазоконстрикторными волокнами. Поэтому усиление симпатической активности вызывает сильное сокращение вен и выдавливание крови из них.

Особое значение как «депо» крови имеют следующие участки сосудистой системы: 1) большие вены брюшной полости; 2) венозные синусы печени; 3) сосудистое русло селезенки; 4) венозные сплетения кожи; 5) легочные сосуды. Первые три «депо» относятся к чревной сосудистой области, которая в покое содержит 20–25% общего объема крови.

Механизмы усиления венозного возврата при мышечной работе

Как известно, сердце перекачивает всю кровь, которая к нему поступает. Поэтому сердечный выброс прямым образом зависит от объема крови, возвращающегося к правому сердцу через системные венозные сосуды, или, другими словами, от венозного возврата. В увеличении венозного возврата при мышечной работе участвуют несколько механизмов (насосов): 1-й – перераспределение объема венозной крови (венозный насос); 2-й – сокращение мышц (мышечный насос), 3-й – усиление дыхания (дыхательный насос).

Перераспределение объема венозной крови при мышечной работе достигается в результате сокращения мышечных стенок вен, что уменьшает емкость венозной системы (венозного депо) и как результат усиливает ток крови к сердцу (венозный насос). При мышечной работе происходит усиление симпатического разряда, пропорциональное мощности выполняемой работы. В ответ возникает сокращение гладкомышечных элементов емкостных венозных сосудов. Это повышает «жесткость» стенок и уменьшает их просвет, обеспечивая «выталкивание» венозной крови по направлению к сердцу. Таким образом, происходит перераспределение объема циркулирующей крови: объем крови, находящийся ранее в венозной части сосудистой системы, уменьшается, а центральный объем крови (в легочном круге и сердце) увеличивается. Соответственно повышается и венозный возврат. «Излишний» объем крови перемещается в сосудистое русло работающих мышц, объем которого резко возрастает в результате раскрытия капиллярной сети.

Мышечный насос служит одним из наиболее важных механизмов, усиливающих венозный возврат при работе. При сокращении мышц происходит механическое сжатие мышечных вен и кровь из них выдавливается по направлению к сердцу. При расслаблении мышц венозное давление падает, артериовенозная разность давления возрастает и кровь быстро заполняет мышечные вены. Кроме того, в эти вены течет кровь и из связанных с ними поверхностных вен. Обратному движению крови из глубоких в поверхностные вены препятствуют клапаны, которыми снабжены эти вены. Чем сильнее и чаще мышечные сокращения и чем больше вовлекаемая в динамическую работу мышечная масса, тем эффективнее деятельность мышечного насоса.

Особенно важна деятельность мышечного насоса в начале работы при вертикальном положении тела, когда он обеспечивает немедленное усиление венозного возврата и, следовательно, быстрое увеличение сердечного выброса. Особая ситуация для кровообращения возникает в процессе натуживания, например при поднимании большого веса (штанги), когда после максимального вдоха происходит усиленный выдох при закрытой голосовой щели (феномен Вальсалвы). Возникающее при этом сильное повышение внутригрудного давления задерживает венозный приток и может вызвать кратковременное уменьшение сердечного выброса. В крайних случаях длительной задержки выдоха венозный возврат уменьшается настолько, что происходит падение АД, которое может вести к нарушению кровообращения и потере сознания.

3. Изменение объема циркулирующей крови при мышечной работе

Как уже указывалось ранее, во время интенсивной мышечной работы объем циркулирующей крови уменьшается в результате выхода некоторого количества плазменной жидкости из сосудистого русла в тканевые пространства работающих мышц. В результате уменьшения количества циркулирующей плазмы возникает гемоконцентрация, вызывающая увеличение гематокрита, повышение концентрации гемоглобина и другие изменения в составе крови. При длительной напряженной работе в жарких условиях происходят невосполнимые потери жидкости с потом (дегидратация организма), что также приводит к потерям плазмы крови и к усиленной гемоконцентрации. При работах с уровнем потребления кислорода более 60% от МПК объем циркулирующей крови (плазмы) уменьшается, или, наоборот, степень рабочей гемоконцентрации возрастает в прямой зависимости от мощности выполняемой работы. При умеренной работе (на уровне потребления кислорода менее 50–60% от МПК), выполняемой в нормальных температурных или холодных условиях среды, объем циркулирующей крови не изменяется. При длительной легкой работе (30–40% от МПК) в условиях холода объем циркулирующей плазмы может даже несколько увеличиться, т.е. развивается гемодилюция («разведение» крови), вызывающая уменьшение гематокрита.

В основе изменений объема циркулирующей крови при работе лежат главным образом нарушения транскапиллярного обмена жидкости – временно нарушается равновесие между фильтрацией и абсорбцией. При интенсивной работе прежде всего усиливается фильтрация жидкости из капилляров в тканевые пространства работающих мышц. Это усиление фильтрации не связано с изменениями проницаемости капилляров, так как вазодилатирующие вещества, образующиеся в рабочих мышцах, не оказывают влияния на проницаемость капиллярных стенок. Главной причиной усиления фильтрации при мышечной работе служит повышение капиллярного гидростатического давления. Оно обусловлено, с одной стороны, повышением системного АД и снижением тонуса (расширением) прекапиллярных резистивных сосудов в рабочих мышцах, что ведет к усиленному притоку крови к мышечным капиллярам. С другой стороны, повышение тонуса (сужение) посткапиллярных резистивных сосудов – венул – замедляет отток крови из капилляров. Наоборот, в неактивных органах и тканях тела, в которых при работе прекапиллярные сосуды сужены, среднее гидростатическое капиллярное давление снижается. При тяжелой мышечной работе среднее капиллярное давление в активных мышцах может увеличиваться на 10 мм рт. ст.; с 15 мм рт. ст. в покое до 25 мм рт. ст. Последствия такого увеличения давления для фильтрации жидкости очень значительны.

Скорость фильтрации жидкости через капиллярные стенки оценивается коэффициентом капиллярной фильтрации (ККФ) – количеством жидкости, фильтруемой через капиллярные стенки в течение 1 мин в расчете на 100 мл ткани при транскапиллярной разности давлений в 1 мм рт. ст. Максимальный ККФ равен 0,04 мл жидкости/мм рт.ст./100 мл ткани. Если принять, что в процессе работы он не изменяется, то повышение среднего капиллярного давления на 10 мм рт. ст. в пределах активной мышечной массы в 10 кг, участвующей, например, при легком беге, должно привести к уменьшению объема циркулирующей крови примерно на 1 л, т.е. почти на 20%, на протяжении 10 мин.

В результате действия всех приведенных механизмов (повышения гидростатического капиллярного давления, накопления в рабочих мышцах осмотически активных метаболитов, увеличения концентрации молекул белка в тканевой жидкости рабочих мышц) в начале напряженной работы в капиллярах рабочих мышц фильтрация преобладает над абсорбцией. Состояние динамического равновесия для выхода и входа жидкости в сосудистое русло нарушается, жидкость покидает сосуды, что приводит к скоплению избыточного количества ее в межклеточных пространствах работающих мышц. Возникает «рабочий отек» в мышцах.

Однако наиболее важный результат усиленной фильтрации – уменьшение объема циркулирующей крови – из-за выхода некоторого количества плазмы из сосудистого русла. Чем интенсивнее мышечная работа, тем сильнее действие всех механизмов, способствующих усиленной фильтрации, и тем значительнее уменьшение циркулирующей крови и больше степень рабочей гемоконцентрации.

Благодаря гемоконцентрации содержание гемоглобина в единице объема циркулирующей крови повышается и соответственно увеличивается кислородная емкость крови, что усиливает ее кислород-транспортные возможности. Увеличение концентрации белков в плазме в результате гемоконцентрации повышает буферную способность крови. Эти изменения в крови можно рассматривать как благоприятные для выполнения напряженной мышечной работы. Однако гемоконцентрация имеет и отрицательные последствия для кровообращения. Прежде всего, падение объема циркулирующей крови может снижать венозный возврат, что приводит к уменьшению сердечного выброса. Кроме того, гемоконцентрация вызывает повышение вязкости крови. В результате увеличивается периферическое сопротивление кровотоку, что также может вызывать снижение сердечного выброса.

По мере развития гемоконцентрации увеличивается концентрация всех растворенных в плазме осмотически активных веществ, в том числе и белков, что способствует повышению коллоидно-осмотического давления крови. Кроме того, усиленная фильтрация жидкости в межклеточные пространства работающих мышц в период развития гемоконцентрации приводит к снижению концентрации осмотически активных веществ в тканевой жидкости работающих мышц. В результате разность между коллоидно-осмотическими давлениями плазмы и тканевой жидкости в работающих мышцах возрастает, что усиливает абсорбцию жидкости в сосудистое русло.» По мере продолжения длительной работы снижается также скорость образования в мышечных клетках низкомолекулярных метаболитов (например, молочной кислоты), выравнивается их концентрация в межклеточной жидкости и плазме крови, что уменьшает фильтрацию жидкости из капилляров.

Контроль АД является одной из наиболее важных задач регуляции кровообращения. У здорового человека среднее АД изменяется лишь в узких пределах при самых разных ситуациях. Даже при интенсивной мышечной работе, несмотря на значительное усиление кровообращения, среднее АД повышается не очень значительно.

Важность контроля за постоянным уровнем АД вызвана его функциональной ролью как главной движущей силы в системе циркуляции крови. АД обусловливает непрерывное движение крови и таким образом обеспечивает адекватный транспорт газов и питательных веществ всем органам и тканям тела, участвуя в поддержании постоянства внутренней среды организма (гомеостаза). Поскольку адекватный уровень транспорта кровью газов (О2 и СО2) в значительной мере зависит от эффективности внешнего дыхания, регуляция АД тесно связана с регуляцией дыхания.

Для рассмотрения общей схемы регуляции АД необходимо прежде всего напомнить, что в соответствии с основным уравнением гемодинамики АД (Р) равно произведению сердечного выброса (Q) на сосудистое сопротивление кровотоку (R): P=Q*R. Изменение каждого из этих сомножителей влияет на величину АД. В свою очередь, сердечный выброс зависит от объема циркулирующей крови, поскольку последний влияет на венозный возврат. Таким образом, регуляция АД осуществляется за счет поддержания (или изменения) двух основных характеристик кровообращения: 1) сердечного выброса, определяемого как произведение ЧСС на систолический объем; 2) сосудистого сопротивления кровотоку, которое находится в обратной зависимости от просвета и длины сосудов и от вязкости крови.

Эта регуляция осуществляется с помощью двух основных классов рефлексов, которые связаны с активностью двух типов рецепторов: 1) прессорецепторами, или барорецепторами, чувствительными к давлению крови, и 2) хеморецепторами, чувствительными к химическому составу крови. Соответственно различают прессорецепторные и хеморецепторные рефлексы. Первые прямо связаны с регуляцией АД, вторые играют основную роль в регуляции дыхания, но имеют также определенное влияние на деятельность системы кровообращения.

Прессорецепторные рефлексы. Прессорецепторы, участвующие в регуляции АД, локализуются в двух основных артериальных участках сосудистой системы:

1) каротидные прессорецептор ы находятся в каротидном синусе, т.е. в месте разветвления каротидной (сонной) артерии в области шеи;

2) аортальные прессорецепторы расположены в дуге аорты. Кроме того, в небольшом количестве прессорецепторы имеются в стенках легочной артерии, предсердиях и желудочках сердца.

Прессорецепторы изменяют частоту импульсов при изменении АД. При увеличении давления крови стенки кровеносных сосудов растягиваются, что приводит к деформации (растяжению) тонких нервных окончаний прессорецепторов. Эта деформация вызывает появление или учащение уже существующего до этого импульсного разряда от них. Чем выше давление, тем выше частота разрядов от прессорецепторов. При нормальном АД лишь часть этих рецепторов активна. С повышением давления крови импульсация от таких прессорецепторов возрастает, а также возбуждаются новые, ранее неактивные рецепторы. Наоборот, если давление крови падает, частота импульсов от активных рецепторов уменьшается, а некоторые из них вообще прекращают импульсацию. Афферентные импульсы от прессорецепторов достигают продолговатого мозга и попадают в так называемый сосудодвигательный центр.

Сосудодвигательный центр (другие названия – вазомоторный, сердечный, сердечнососудистый, или кардиовазальный) расположен в продолговатом мозге (В.Ф. Овсянников, 1871) в его ретикулярной формации на дне IV желудочка. Он контролирует тонус (просвет) кровеносных сосудов и работу сердца (частоту и силу сокращений). Сосудодвигательный центр состоит из двух частично перекрывающих друг друга областей – прессорной и депрессорной. Прессорная область усиливает активность симпатического отдела вегетативной нервной системы. Депрессорная область активирует парасимпатический (вагусный) отдел вегетативной нервной системы. Электрическая стимуляция прессорной области вызывает повышение, а стимуляция депрессорной области – снижение кровяного давления. Поэтому депрессорную область называют еще сосудорасширяющим (вазодилатирующим), или сердечно-тормозным, центром. В нормальных условиях покоя тоническая импульсация от прессорной области, активируя симпатические влияния на кровеносные сосуды, обеспечивает некоторую степень их сужения, а через симпатические влияния на сердце – повышение ЧСС. В условиях покоя замедляющее действие на ЧСС депрессорной области перекрывается более интенсивной активностью прессорной области.

При повышении АД усиленная импульсация от прессорецепторов в сосудодвигательный центр повышает активность депрессорной области и реципрокно снижает активность его прессорной области. Увеличенная при этом парасимпатическая активность уменьшает ЧСС. Реципрокное снижение тонической активности в симпатических волокнах, иннервирующих сердце, также приводит к уменьшению ЧСС и силы его сокращения, т.е. к уменьшению сердечного выброса. Падение симпатической вазоконстрикторной активности вызывает увеличение просвета сосудов, что сопровождается уменьшением периферического сосудистого сопротивления. Все эти реакции в целом снижают АД до нормального уровня, т.е. «нейтрализуют» его повышение сверх нормального.

При падении АД снижается импульсная активность в афферентных волокнах, идущих от прессорецепторов в сосудодвигательный центр. Это приводит к рефлекторному усилению симпатической и уменьшению парасимпатической активности. Усиленная симпатическая активность повышает частоту и силу сердечных сокращений (положительные хроно- и инотропные эффекты), а также вызывает сужение кровеносных сосудов. Ослабление парасимпатической активности еще больше увеличивает ЧСС. Все приведенные реакции способствуют увеличению сердечного выброса и периферического сосудистого сопротивления, т.е. направлены на повышение АД до требуемого нормального уровня.

Таким образом, реципрокная активность прессорной и депрессорной областей сосудодвигательного центра с помощью прессорецепторных рефлексов может обеспечивать поддержание АД на почти постоянном уровне.

При изменении положения тела из горизонтального в вертикальное происходит временное скопление крови в сосудах нижней части тела. Это приводит к уменьшению объема крови в сосудах на уровне и выше уровня сердца. Падение давления в сосудах, в которых находятся главные прессорецепторы, автоматически запускает прессорецепторные рефлексы, возвращающие давление в сосудах верхней части тела почти до нормального уровня. Благодаря этому механизму адекватное кровоснабжение головного мозга поддерживается на постоянном уровне независимо от положения тела.

Поскольку система прессорных рефлексов противодействует повышению или понижению АД, ее иногда называют «буферной» системой, а волокна, идущие от прессорецепторов, – «буферными нервами». Как мы видим, прессорецепторная система регуляции АД работает в условиях покоя как система с отрицательной обратной связью. Ее деятельность приводит к изменениям, направленным на ослабление того стимула, который вызывает прессорецепторные рефлексы. Например, повышение АД приводит к изменениям, направленным на его уменьшение. Наоборот, снижение АД вызывает изменения, направленные на его повышение.

Хеморецептррные рефлексы. Хеморецепторные рефлексы осуществляют основное воздействие на дыхание, но также влияют и на систему кровообращения, обеспечивая тесную связь кровообращения и дыхания. В регуляции АД участвуют хеморецепторные рефлексы, начинающиеся как от периферических, так и от центральных хеморецепторов.

Периферические хеморецепторы расположены вблизи прессорецепторов в специальных образованиях – тельцах, имеющих собственное обильное кровоснабжение. Каротидное тельце находится в каротидном синусе между наружной и внутренней сонной артериями. Одно аортальное тельце лежит в стенке дуги аорты у устья левой подключичной артерии, а второе – в начале правой подключичной артерии.

Хеморецепторы имеют слабую постоянную (тоническую) активность, которая очень чувствительна к изменениям содержания О2 и в меньшей степени к изменениям концентрации СО2 в артериальной крови, притекающей к тельцам. При уменьшении содержания О2 (гипоксии) и повышении содержания СО2 (гиперкапнии) в артериальной крови импульсация от хеморецепторов увеличивается. Так, например, импульсация от периферических хеморецепторов возрастает даже при уменьшении насыщения О2 в крови со 100 до 96%. Разряд на снижение О2 еще более усиливается при падении рН крови. Основные рефлекторные изменения в таких случаях претерпевает дыхание. Оно усиливается, что повышает содержание О2 в артериальной крови. Усиление импульсации ох периферических хеморецепторов вызывает слабые рефлекторные эффекты в системе кровообращения. Они сводятся в основном к некоторому повышению периферического сосудистого сопротивления.

Основные изменения в дыхании и кровообращении, вызванные хеморецепторными рефлексами, связаны с прямыми влияниями состава артериальной крови на центральные хеморецепторы дыхательного и сосудодвигательного центра, расположенные в продолговатом мозге. Причем эти изменения в кровообращении вызываются главным образом «прямым» действием СО2 на центральные хеморецепторы, поскольку их чувствительность к изменению содержания О2 в артериальной крови очень невысокая. Таким образом, периферические хеморецепторы более чувствительны к изменениям в содержании О2, а центральные хеморецепторы – к изменениям в содержании СО2 в артериальной крови.

Хеморецепторные рефлексы в ответ на повышение СО2 или уменьшение О2 в артериальной крови приводят к усилению симпатической и снижению парасимпатической активности. В результате увеличиваются ЧСС, систолический объем (сила сокращения сердца) и периферическое сопротивление (сужение сосудов). Как следствие всех этих изменений повышается АД. Вместе с усилением дыхания эти изменения приводят к усиленной доставке кислорода к тканям и удалению избытка СО2 из крови.

Высшие центры головного мозга, и прежде всего кора головного мозга, и высшие вегетативные нервные центры в гипоталамусе оказывают свое регулирующее и координирующее влияние на сосудодвигательный центр и, таким образом, могут участвовать в регуляции АД. Так, от моторной коры через передний гипоталамус и средний мозг к сосудодвигательному центру идут такие влияния, которые не только усиливают активность обычных симпатических адренергических сосудосуживающих волокон, но и включают также симпатические холинергические сосудорасширяющие волокна. Активация последних происходит при эмоциональных реакциях, а также перед началом мышечной работы и проявляется в усилении мышечного кровотока.

Высший контроль обеспечивает настройку уровня рефлекторной активности сосудодвигательного центра, таким образом усиливая или ослабляя прессо-, хеморецепторные и другие рефлексы, «замыкающиеся» через этот центр и регулирующие АД.

Гуморальная регуляция артериального давления

В контроле АД важная роль принадлежит почкам. Это обусловлено их ролью в регуляции объема крови. Даже после небольшого снижения АД почки уменьшают или вообще прекращают образование мочи. Благодаря этому жидкость и соли постепенно накапливаются в организме до тех пор, пока объем крови не увеличится настолько, чтобы восстановить нормальное АД. Наоборот, при повышении АД выход мочи увеличивается и постепенно на протяжении многих часов объем крови уменьшается, способствуя возвращению АД до нормального уровня. Аналогичную роль в регуляции АД играет и сдвиг транскапиллярного обмена жидкости соответственно в сторону усиления абсорбции или фильтрации, что также помогает регулировать объем циркулирующей крови. Эти механизмы изменяют АД значительно медленнее, чем нервные механизмы. Для проявления их эффектов требуется время от нескольких минут до нескольких часов. Почки оказывают также гормональное влияние на регуляцию АД. При значительном снижении АД кровоток через почки уменьшается, что вызывает секрецию в них специального гормона – ренина, выделяющегося в кровь. В крови ренин действует как фермент, превращающий один из белков плазмы в очень сильное прессорное вещество – ангиотензин П. Ангиотензин II действует непосредственно на кровеносные сосуды, вызывая их сужение и тем самым поднимая АД до нормального уровня.

В свою очередь, контролирующая АД функция почек находится под гормональным контролем. Основную роль при этом играет гормон задней доли гипофиза – вазопрессин (или антидиуретический гормон – АДГ) и гормон коры надпочечников – альдостерон. Оба эти гормона влияют на процесс образования мочи в почках и, следовательно, участвуют в регуляции объема циркулирующей крови. При сильном падении АД секреция этих гормонов увеличивается, что задерживает выделение почками воды и солей, повышает объем циркулирующей крови и таким образом способствует подъему АД до нормального уровня. Противоположные процессы происходят при повышении АД. Одним из стимулов, вызывающих рефлекторное усиление секреции АДГ, служит изменение объема циркулирующей крови, воспринимаемое прессорецепторами в стенках предсердий. Усиление секреции альдостерона происходит под влиянием ангиотонина, образующегося в ответ на снижение давления крови в сосудах почек.

Кроме перечисленных гормонов важное место в гуморальной регуляции АД играют катехоламины (адреналин и норадреналин) – гормоны мозгового слоя надпочечников. Их констрикторное влияние на сосуды, особенно брюшной полости, кожи и легких, и положительное хроно- и инотропное влияние на сердце способствуют повышению АД.

4. Артериальное давление и его регуляция при мышечной работе

Артериальное давление – это основная сила, определяющая движение крови по сосудам. Его поддержание (или повышение) обеспечивает успешность выполнений мышечной работы в разных условиях.

Как следует из основного уравнения гемодинамики, среднее артериальное давление (Рср) прямо зависит от сердечного выброса (Q) и обратно – от периферического сосудистого сопротивления кровотоку (К). Последнее главным образом определяется просветом (радиусом) кровеносных сосудов (г). Среднее АД повышается с увеличением сердечного выброса и снижается с уменьшением периферического сосудистого сопротивления кровотоку. Поэтому изменение АД во время работы зависит от соотношения между уровнем прироста сердечного выброса и снижением периферического сосудистого сопротивления кровотоку. В целом с увеличением мощности выполняемой работы среднее АД увеличивается, хотя и не очень сильно.

Во время мышечной работы пропорционально ее интенсивности возрастает сердечный выброс. Систолическое АД также увеличивается в прямой зависимости от мощности работы. Повышение сердечного выброса во время работы больше влияет на систолическое, чем на диастолическое давление. Так, например, при работе на велоэргометре с каждым увеличением нагрузки на 300 кг/мин систолическое АД (в плечевой артерии) повышается в среднем на 8 мм рт. ст., а среднее АД – на 3 мм рт. ст. Это можно объяснить так.

Во время работы происходит резкое расширение сосудов в работающих мышцах, а в начале любой работы или на всем протяжении кратковременной работы – и расширение кожных сосудов. Это означает, что в единицу времени из артерий в расширенные мышечные (и кожные) артериолы и капилляры сбрасывается больше крови, чем в покое. В результате ускоренного оттока крови из артериального русла диастолическое давление если и растет при мышечной работе (из-за увеличения сердечного выброса), то очень мало. Поскольку систолическое давление повышается больше, чем диастолическое, при мышечной работе растет пульсовое давление.

Небольшое повышение среднего АД, несмотря на многократное увеличение сердечного выброса, означает, что во время работы общее периферическое сосудистое сопротивление кровотоку падает. Это падение тем больше, чем больше прирост сердечного выброса, т.е. чем больше мощность работы. Сопротивление кровотоку (R) можно рассчитать по отношению P/Q. Например, в условиях покоя при Р=90 мм рт. ст. и 6=5 л/мин сопротивление кровотоку R = 18 мм рт. ст./л/мин. При мышечной работе, когда Р= 125 мм рт. ст. и Q=25 л/мин, R = 5 мм рт. ст.

Таким образом, при мышечной работе периферическое сосудистое сопротивление может уменьшаться в 3–5 раз по сравнению с условиями покоя, т.е. примерно во столько же раз, во сколько увеличивается при работе сердечный выброс. Чем выше мощность работы и чем больше активная мышечная масса, тем больше степень и область расширения сосудов и тем соответственно больше снижается периферическое сосудистое сопротивление кровотоку. Это снижение сосудистого сопротивления противодействует тенденции к повышению АД, которая вызывается ростом сердечного выброса.

Наряду с вазодилатацией в активных областях происходит сужение сосудов в неактивных органах и тканях тела. Это ведет к некоторому увеличению периферического сосудистого сопротивления и соответственно к повышению АД. Так, например, расчеты показывают, что без увеличения сопротивления кровотоку в сосудах чревной области среднее АД при максимальной аэробной работе было бы на 20 мм рт. ст. ниже, чем действительное (Л. Роуэлл). Таким образом, вазоконстрикция в неактивных областях является важным механизмом поддержания АД во время мышечной работы.

Влияние возраста на АД. Как и в условиях покоя, во время мышечной работы АД (системное и легочное) выше у пожилых и старых людей, чем у молодых. Так, например, у молодых 25-летних мужчин АД в покое составляет 125/70 мм рт. ст., а при нагрузке на велоэргометре в 600 кгм/мин (потребление О2 около 1,5 л/мин) – 160/80 мм рт. ст. У 50–60-летних мужчин АД соответственно составляет 140/85 и 180/90 мм рт. ст.

Характер работы также влияет на АД. При одинаковом уровне потребления О2 при работе руками АД значительно больше, чем при работе ногами. Во время мышечной работы при вертикальном положении тела АД выше, чем при такой же работе при горизонтальном положении тела. При одинаковом уровне потребления О2 во время работы руками при вертикальном положении туловища сердечный выброс меньше, чем во время работы ногами (сидя или лежа) или руками при горизонтальном положении тела. Отсюда следует, что при работе руками, особенно при вертикальном положении тела, снижение в периферическом сосудистом сопротивлении меньше, чем при работе ногами.

Особенно резко повышается АД при статической работе с участием небольшого числа мышц. Даже умеренная локальная статическая работа может вызвать значительно более высокое АД, чем тяжелая динамическая работа глобального характера. Так, при статическом сокращении мышц предплечья (сжатие кистевого динамометра) с силой в 10% от максимальной произвольной силы (МПС) среднее АД увеличивается примерно на 10 мм рт. ст. При статическом удержании 20% МПС – на 32 мм рт. ст., при 50% МПС – на 40 мм рт. ст.

Повышение АД обусловлено, с одной стороны, увеличением сердечного выброса (в этом случае за счет повышения ЧСС, но не систолического объема), а с другой – периферической вазоконстрикцией в обширной сосудистой области неактивных органов и тканей тела, в том числе и основной массы неработающих мышц. Значительное увеличение АД во время статической работы способствует проталкиванию крови через изометрически сокращенные мышцы, в которых высокое внутримышечное давление создает серьезные препятствия для их кровоснабжения.

Регуляция АД в условиях мышечной работы существенно отличается от условий покоя. В покое наиболее важную роль для регуляции АД играют давление и химический состав крови. Величина АД и ее изменения влияют на прессорецепторные рефлексы, восстанавливающие и поддерживающие нормальный уровень АД по механизму отрицательной обратной связи. Химический состав крови (артериальные рО2, рСО2 и рН) контролируется системой хеморецепторных рефлексов, поддерживающих относительное постоянство этих параметров также по механизму отрицательной обратной связи. При мышечной работе удельное значение этих механизмов изменяется и другие стимулы и механизмы начинают играть ведущую роль в регуляции кровообращения, и в частности АД.

В настоящее время еще нет достаточной ясности в общей картине регуляции АД при мышечной работе. Однако можно указать на следующие ведущие факторы:

центральная регуляция сосудодвигательного центра продолговатого мозга со стороны высших отделов ц. н. с;

прессорецепторные рефлекторные механизмы;

хеморецепторные рефлекторные механизмы;

гормональный контроль, в основном с участием катехоламинов.

Центральная регуляция сосудодвигательного центра продолговатого мозга со стороны высших центров головного мозга проявляется прежде всего в изменениях в системе кровообращения, которые происходят еще до начала мышечной работы: учащении ЧСС, повышении АД, усилении мышечного кровотока и т.д. В опытах на животных электрическая стимуляция ряда областей головного мозга – моторной коры, центров промежуточного мозга (в частности, гипоталамуса) – вызывает увеличение частоты и силы сердечных сокращений, расширение сосудов скелетных мышц и сердца, сужение сосудов во многих областях тела, повышение АД.

Прессорецепторные рефлекторные механизмы функционируют во время мышечной работы, вероятно, иначе, чем в условиях покоя. Раньше существовала точка зрения о том, что в самом начале работы АД снижается из-за быстрого расширения мышечных сосудов, что запускает прессорецепторные рефлексы, способствующие повышению АД. Однако кратковременное снижение АД наблюдается лишь иногда при переходе от покоя к легкой мышечной работе, но в начале тяжелой или при переходе от более легкой к более тяжелой работе всегда происходит быстрое повышение систолического и пульсового давлений. Начальный период быстрого повышения АД продолжается 1–2 мин, после чего достигается и поддерживается постоянное повышенное по сравнению с условиями покоя АД. Только в процессе выполнения очень продолжительной работы АД медленно снижается.

Хеморецепторные рефлекторные механизмы должны, по-видимому, играть важную роль при мышечной работе. Напомним, что периферические сосудистые хеморецепторы расположены в артериальной части системы кровообращения, а центральные хеморецепторы также «омываются» артериальной кровью. Это означает, что эти рецепторы получают информацию о химическом составе артериальной крови.

Напряжение СО2 в артериальной крови может значительно колебаться во время работы, но в среднем оно заметно не меняется или даже несколько снижается при очень напряженной мышечной работе. Поэтому мало вероятно, что рСО2 в артериальной крови служит определяющим стимулом для регуляции кровообращения при мышечной работе.

Напряжение О2 в артериальной крови также вряд ли является активным стимулом для регуляции кровообращения. Прежде всего рО2 артериальной крови изменяется мало, и только при очень напряженной работе. Кроме того, опыты с дыханием газовой смесью с пониженным содержанием кислорода во время мышечной работы показывают, что сердечный выброс и АД изменяются при этом незначительно. Следовательно, действие на сосудистые хеморецепторы сниженного рО2 в артериальной крови не вызывает значительных изменений в циркуляции во время мышечной работы.

Только лактат и некоторые другие метаболиты, которые не удаляются с выдыхаемым воздухом, могут содержаться в артериальной крови в повышенном количестве и активировать артериальные хеморецепторы. Однако содержание лактата в артериальной крови значительно увеличивается только при тяжелой мышечной работе. Одна из гипотез предполагает, что некоторые пока неидентифициро-ванные метаболиты, не удаляемые из крови в легких, могут быть стимулами для артериальных и центральных хеморецепторов. Другая гипотеза состоит в том, что в мышцах имеются хеморецепторы, которые активируются локальными метаболическими изменениями, происходящими во время работы. Стимуляция мышечных хеморецепторов вызывает, в частности, рефлекторное сокращение чревных и почечных сосудов. Эта гипотеза привлекательна тем, что она позволяет объяснить тесную связь между локальными метаболическими запросами и кровоснабжением мышц во время работы.

Гормональные влияния играют лишь незначительную роль в регуляции деятельности сердечнососудистой системы при мышечной работе.

Кровообращение в зонах относительной мощности.

Первая зона – работа максимальной мощности.

Процессы дыхания и кровообращения при максимальной мощности работы усилены незначительно. Практически во время спринтерского бега осуществляется лишь несколько поверхностных дыхательных движений. Сердце за этот малый отрезок времени несколько увеличивает частоту своих сокращений, но систолический объем возрастает незначительно, чему соответствует сравнительно малое увеличение минутного объема кровообращения.

Вследствие небольшой продолжительности работы невелико поступление в кровь образовавшихся в мышцах продуктов анаэробного распада. Существенных изменений в морфологическом составе крови также не происходит.

Вторая зона – работа субмаксимальной мощности. Резко усиливаются дыхание и кровообращение. Это обеспечивает увеличение количества кислорода, притекающего с кровью к мышцам. Потребление кислорода непрерывно возрастает, но максимальных величин оно достигает обычно почти в конце работы. Образующийся кислородный долг очень велик – он значительно больше, чем после работы максимальной мощности, что объясняется продолжительностью работы. Потребляемый после работы кислород идет на окислительный ресинтез как АТФ и КФ, так и углеводов. Величина кислородного долга может достигать 20 л.

Третья зона – работа большой мощности.

Она характеризуется длительностью не менее 3–5 мин. и не более 20–30 мин. Здесь уже вполне достаточно времени для того, чтобы дыхание и кровообращение могли усилиться в полной мере. Поэтому работа, выполняемая через несколько минут после старта, происходит при потреблении кислорода, близком к максимально возможному. Вместе с тем кислородный запрос при такой работе больше, чем возможное потребление кислорода. Интенсивность анаэробных процессов превышает интенсивность аэробных реакций. В связи с этим в мышцах накапливаются продукты анаэробного распада и происходит образование кислородного долга. Кислород используется теперь главным образом на ресинтез углеводов.

Четвертая зона – работа умеренной мощности. Она может продолжаться свыше 20–30 мин. Особенностью, отличающей зону умеренной мощности от всех трех вышеперечисленных зон, является наличие устойчивого состояния, впервые описанного А. Хиллом. Под устойчивым состоянием понимается равенство величин кислородного запроса и потребления кислорода в единицу времени. Лишь в начале работы кислородный запрос превышает потребление кислорода. Однако уже через несколько минут потребление кислорода достигает уровня кислородного запроса. Кислород, потребляемый, мышцами во время работы, используется двояко: одна часть идет на окислительный ресинтез АТФ, КФ и углеводов, а другая – на непосредственное окисление жиров и углеводов. Накопление молочной кислоты при истинном устойчивом состоянии отсутствует или же невелико. Вследствие этого при работах умеренной мощности содержание молочной кислоты в крови практически почти не увеличивается. Кислотность крови и ее газовый состав остаются в норме. Функции дыхания и кровообращения при спортивных напряжениях умеренной мощности увеличены сильно, однако не максимально. Уровень потребления кислорода может достигать примерно 85% от максимального.

Заключение

Таким образом, энергия, необходимая для мышечной деятельности, освобождается главным образом в результате окисления органических веществ в мышцах. Поэтому потребность в кислороде при физической работе значительно возрастает. Поскольку кислород доставляется кровью, то кровоснабжение активных органов, в особенности скелетных мышц и сердца, должно быть при работе увеличенным. Приспособление деятельности сердечнососудистой системы к повышенным требованиям достигается посредством нервной и гуморальной регуляций.

Изменение кровотока начинается еще в предрабочем (предстартовом) периоде. Одно лишь представление о работе может вызывать подготовительную перестройку деятельности сердца и функционального состояния сосудов. Эта перестройка осуществляется по механизму сложных условно-безусловных рефлексов.

Возникающее при подготовке к работе возбуждение центро – симпатической иннервации и увеличенное образование катехоламинов ведут к усилению деятельности сердца, перераспределен!! крови и повышению артериального давления. Все это уже до работы увеличивает кровоток к скелетным мышцам, сердцу и легким.

В начале работы в систему регуляции кровообращения включаются дополнительные рефлекторные, гуморальные и физические факторы. Кора больших полушарий, посылая эфферентные импульсы к двигательному аппарату, одновременно влияет на центры вегетативной нервной системы. При этом наблюдается дальнейшее повышение возбуждения в центрах симпатических нервов и угнетен парасимпатических. В работающих мышцах происходит расслабление гладких мышц артериол и прекапиллярных сфинктеров, расширение и раскрытие нефункционирующих в состоянии покоя капилляров. Все это обеспечивает увеличение местного кровотока. Расширение кровеносных сосудов в работающих мышцах сочетается с сужением сосудов брюшных органов и других неактивных при данной мышечной деятельности областей тела. Изменения деятельности сердца и состояния сосудов при работе рефлекторно усиливаются импульсами от проприорецепторов двигательного аппарата и от сосудистых хеморецепторов, сигнализирующих о повышении концентрации кислых продуктов в крови.

Работа скелетных мышц, особенно динамическая, увеличивая воз врат венозной крови к сердцу, способствует усилению его сокращений. Однако наибольшее значение для увеличения мощности сердечного сокращения имеют не механические условия работы сердца а стимулирующие воздействия симпатических нервов. В результат повышения сократимости сердечной мышцы при работе увеличивается систолический выброс крови. Это сочетается с учащением сердечных сокращений и ведет к значительному повышению производительности сердца. При напряженной мышечной деятельности систолический объем крови может возрастать до 150–180 мл и более чистота сердцебиений–до 200 и более ударов в 1 мин., минутный объем крови – до 25–35 и более литров. Кровоток к скелетным мышцам увеличивается при этом до 22–25 и более литров.

Литература

1) Аулик И.В. «Как определить тренированность спортсмена», М.: Физкультура и спорт, 1977

2) Коц «Физиология мышечной деятельности», М.: 1982

3) Дембо А.Г. «Причины и профилактика отклонений в состоянии здоровья спортсменов». Москва, ФиС, 1981

4) Летунов С.П., Мотылянская Р.Е. «О состоянии перетренированности». — В кн.: «Проблемы спортивной медицины». М., 1975

5) Солодков А.С., Сологуб Е.Б. «Физиология человека. Общая. Возрастная», М.: Олимпия Пресс, 2005.

6) «Спортивная медицина» Под редакцией Чоговадзе А.В., Бутченко Л.А., М., «Медицина», 1984 г.

7) Зимкин Н.В. «Физиология человека» 1975

8) Фарфель «Физиология человека»

Реферат: Мочевыделительная система

Мочевыделительная система человека состоит из органов, в которых вырабатывается моча, — почек, а также органов, служащих для накопления и выведения мочи из организма мочеточников, мочевого пузыря и мочеиспускательного канала.
Почки имеют бобовидную форму, расположены в забрюшинном пространстве, по обе стороны поясничного отдела позвоночника. Правая почка лежит несколько ниже левой. Каждая почка имеет вес от 120 до 200г и длину от 10 до 12 см.
Верхние концы почек приближены к позвоночнику, а нижние удалены от него. В почке различают верхний и нижний полюсы и два края- наружный и внутренний.
В центре последнего имеется углубление- ворота, через которые в почку входят почечная артерия и нервы, а выходят- вена, лимфатические сосуды и мочеточник. В совокупности все эти элементы образуют почечную ножку.
Почки окружены собственной фиброзной оболочкой, жировой капсулой и соединительно-тканной фасцией, которые удерживают их на месте.
Вещество почки состоит из двух слоёв- коркового и мозгового. Корковое вещество имеет в толщину от 4 до 13 мм. Под корковым веществом распологается мозговое вещество, которое представлено 12-15 образованиями конической формы, носящими название почечных пирамид. Между соседними пирамидами проникает корковое вещество, носящее название почечных столбов.
Основное назначение мочевой системы- выведение из организма шлаков
(конечных продуктов обмена веществ) и других вредно или просто ненужных соединений, при условии сохранения необходимого количества воды и минеральных солей. Эти функции осуществляются путём образования почками мочи определённого количества и состава. С мочой почки выводят мочевину, мочевую кислоту, соли, воду и др. Выделение этих веществ происходит также и через кожу, лёгкие, кишечник, слюнные железы, однако они не в состоянии заменить почки. Процесс образования мочи, включающий фильтрацию жидкости из крови, обратное всасывание и секрецию, происходит в нефронах, из которых построена ткань почек. Каждый нефрон состоит из почечных-мальпигиевых (по имени описавшего их итальянского учёного Мальпиги) телец, в которых происходит фильтрация, и мочевых канальцев. Почечное тельце- полушаровидная двустенная чаша (капсула) с щелевидной полостью между её стенками, охватывающая клубочек капилляров. От щелевидной полости отходит каналец. В обеих почках более 2 млн. Почечных телец, а общая поверхность их капилляров- около 1,5 квадратных метра. Под действием внутрисосудистого давления, равного 70-90мм ртутного столба, жидкая часть крови через поры в стенке капилляров клубочка и базальную мембрану просачивается в капсулу нефрона.
Этот процес называют фильтрацией, а просочившуюся жидкость- первичной мочой или фильтратом.
Фильтрат состоит главным образом из воды. Низкомолекулярных веществ в нём практически столько же, сколько и в плазме, а высокомолекулярных- меньше.
Чем крупнее молекулы веществ, тем с меньшей скоростью они просачиваются в фильтрат и тем меньше их концентрация в фильтрате.
Кровоснабжение почек обильное. У человека через почки за 1 минуту протекает в среднем 1200мл крови. За это же время образуется 120 мл фильтрата, а за сутки почки фильтруют около 150л первичной мочи. Уместно напомнить, что в организме взрослого человека около 5л крови. За сутки вся кровь около 350 раз проходит через почки, что обеспечивает достаточное её очищение.
Из капсулы нефрона первичная моча начинает движение по канальцам, отдельные части которых имеют неодинаковое строение. На этом пути происходят два процесса, существенно изменяющие как количество, так и качество первичной мочи: реабсорбция и секреция. Эти процессы осуществляются сложными системами клеток канальцев, обладающими способностью активно и выборочно переносить вещества через мембраны клеток из просвета нефрона обратно в кровь (реабсорбция), а из крови в канальцы
(секреция). За счёт реабсорбции в кровяное русло возвращается большая часть воды, соли и другие ценные для организма вещества.В процессе секреции организм избавляется от вредных веществ. Секреция и реабсорбция идут с большой затратой энергии. Отводящии канальцы сливаются в более крупные собирательные канальцы, по которым моча собирается сначала в малые чашечки, а оттуда- в большие и в почечную лоханку.
Процесс образования мочи находится под контролем нескольких регулирующих механизмов. В зависимости от содержания воды в организме почки выделяют мочу той или иной концентрации.В начальных отделах канальца из фильтрата реабсорбируется 80 % воды. Всасывание же воды и солей находится под контролем антидиуретического гормона (АДГ). Избыток воды в организме угнетает выделение гипофизом АДГ, и всасывание воды в дистальном канальце уменьшается. Недостаток её приводит к возбуждению специальных чувствительных образований (осморецепторов), это в конечном счёте вызывает выделение АДГ в кровь, и тогда реабсорбция воды увеличивается.
Фильтрат продвигаясь по канальцам, постоянно изменяет свой состав и становится окончательной мочой, количество которой в среднем 1,5л в сутки.
Собравшаяся в лоханках моча переодически стекает по мочеточникам в мо-чевой пузырь и через мечеиспускательный канал выводится из организма.
Мочеточники- трубочки диаметром около 4мм и длиной до 30см спускаются в малый таз, где подходят ко дну мочевого пузыря. Стенка мочеточника содержит гладкомышечные волокна, благодоря чему мочеточник может сокращаться и расширяться, прогоняя мочу.
Мочевой пузырь представляет собой вместилище для мочи яйцевидной формы, ёмкостью до 500-700мл. Он лежит за лонным сочлением в малом тазу; имеет дно, тело и верхушку. В стенке мочевого пузыря имеется мощная мышечная оболочка, при сокращении которой полость мочевого пузыря уменьшается.
Вокруг отверстия каждого мочеточника и внутренего отверстия мочеиспускательного канала круговые мышечные пучки образуют сжиматели- сфинктеры, регулирующие поступление и вытекание мочи из мочевого пузыря.
Мужкой мочеиспускательный канал- трубка около 18см длиной, идущая от мочевого пузыря до головки полового члена, где находится наружное отверстие канала. В мужском мочеиспускательном канале различают три отдела: пред- ставительную часть, перепончатую, наиболее короткую и узкую, и губчатую, длиной около 15см, проходящую через губчатое тело полового члена.
Мочеиспускательный канал служит не только для выведения мочи, но и для прохождения семени, которое поступает из семявыбрасывающих каналов в предстательную часть.
Женский мочеиспускательный канал имеет длину от 3 до 5см. Задняя стенка мочеиспускательного канала тесно сращена с передней стенкой влагалища, наружное отверстие канала открывается под клитором.

Мочеиспускание- сложный рефлекторный акт, осуществляющийся благодаря сокращению мышцы, сжимающей стенку мочевого пузыря, и раслаблению сфинктеров мочеиспускательного канала. У здорового человека позыв к мочеиспусканию наступает при накоплении в мочевом пузыре 250-300мл мочи. В нормальных условиях мочеиспускание происходит 4-6 раз в сутки. У здорового человека мочеиспускание учащается при обильном приёме жидкости и становится реже при сухоядении или повышенной потливости в жаркое время года.

Заболевания органов мочевыделительной системы могут быть врождёнными, в т. ч. наследственными, и приобретёнными. Некоторые врождённые пороки развития несовместимы с жизнью. Недоразвитие почек может сопровождаться повышением артериального давления, отёками, а также нарушением обмена веществ, в результате чего могут развиться почечный сахарный и несахарный диабет, подагра, поражение скелета, слабоумие, слепота. Выраженное недоразвитие почек обычно протекает с явлениями хронической почечной недостаточности, на фоне которой иногде развивается уремия. При пороках развития мочеточников и мочевого пузыря может наблюдаться нарушение оттока мочи, недержание мочи. Врождённые поражения мочеточников и мочевого пузыря нередко осложняются воспалением почек и почечных лоханок. Много врождённых заболеваний мочевыделительной системы требуют энергичного (хирургического) лечения, которое в ряде случаев весьма эфективно.
Приобретённые заболевания мочевыделительной системы- чаще всего результат воспалительного процесса (инфекционной природы, или травмы). Воспалительные процессы в почках и в почечных лоханках обычно развиваются как осложнение ангины, скарлатины, наблюдаются при геморрагических лихорадках, лептоспирозах, иногда сопутствуют ревматическим, эндокринным, аллергическим заболеваниям и др.
При ряде заболеваний, сопровождающихся нарушением работы почек, может возникнуть острая почечная недостаточность, характеризующаяся повышением содержания в крови азотистых шлаков, нарушением водно-электролитного обмена и кислотно-щелочного равновесия. Тяжёлые поражения почек токсического характера наблюдаются при отравлениях органическими растворителями
(антифриз), соединениями ртути и мышьяка, некоторыми медикаментами, применяемыми в порядке самолечения, при токсикозах беременных, cencuce
(часто при внебольничном аборте), тяжёлых ожогах, отморожениях, сдавлении обширных участков мягких тканей.
Учащение позывов к мочеиспусканию, боли, изменение струи мочи, задержка мочи, недержание мочи могут быть связаны с различными заболеваниями мочевого пуз., мочеиспускательного канала, предстательной железы (Аденома предстательной железы, Гонорея, Мочекаменная болезнь, Простатит, Уретрит,
Цистит), а также соседних с ними органов- прямой кишки, матки. Острые и хронические воспалительные заболевания мочевых путей (мочеточников, мочевого пузыря, мочеиспускательного канала) часто развиваются как осложнение гонореи, особенно в случаях несвоевременного обращения к врачу или попыток самолечения, а также при трихомонозах и несоблюдении правил личной и половой гигиены.
Для распознавания заболеваний мочевыделительной системы используются многочисленные и разнообразные методы. Исследования мочи и крови являются обязательными.
Для определения степени тяжести заболевания почек большое значение имеют методы исследования их функционального состояния, позволяющие судить о фильтрационной функции клубочков, деятельности канальцев, почечном кровотоке и т. д. Для уточнения диагноза заболевания почек применяется рентгенологическое исследование (обзорная рентгенография почек и мочевых путей и т. д.) В тех случаях, когда обычные рент-генологические методы не выявляют характера заболевания, применяют почечную ангиографию- введение контрастного вещества в аорту выше отхождения главных почечных артерий, для того чтобы это вещество, попав в почки, контрастировало их на рентгенограммах, что позволяет выявить состояние почечных сосудов и функциональную способность почек. Если после прове-дения клинико- инструментального обследования больного диаг-ноз остаётся неясным, в качестве завершающего метода исполь-зуется биопсия почек, позволяющая исследовать почечную ткань и уточнить характер заболевания.
Рентгенологические методы ис-следования проводятся также для выявления заболеваний мочевого пузыря, мочеточников, мочеиспускательного канала.
Лечение заболеваний мочевыделительной системы зависит от причины, вызвавшей его, и проводится нередко в больничных условиях. Большое значение при лечении заболеваний мочевыделительной системы имеет соблюдение режима и диеты, рекомендованных врачом. Больные должны полностью пройти необходимый курс лечения, с тем чтобы в дальнейшем не наступил рецидив заболевания или оно не приобрело бы хронического течения.
В настоящее время для лечения тяжёлых заболеваний мочевыделительной системы, характеризующихся серьёзным нарушением функции почек, а также для ликвидации такого грозного осложнения, как уремия, применяют аппарат
«искусст-венная почка», который на заданный период времени заменяет функцию почек. Кроме того, хирурги при особых показаниях с извесным успехом заменяют вышедшую из строя почку здоровой, взятой у донора. Сочетание лечебных мероприятий определяется характером заболевания, особенностями течения болезни в каждом отдельном случае и осуществляется только по указаниям врача.
Лечение и профилактика болезней почек являются важной мед. проблемой.
Бесплатное лечение, развитие специализированных отделений в больницах и клиниках, создание нефрологических центров, широкая диспансеризация больных, большое число неф-рологических санаториев- всё это позволяет успешно проводить лечение и профилактику болезней почек. Однако успех лечения и профилактики во многом зависит от выполнения больными реко- мендаций врача. Закаливание, строгое выполнение сан.-гиг. пра-вил, предупреждение и тщательное лечение острых респиратор-ных заболеваний, своевременное лечение очаговых инфекций слу-жат надёжной гарантией предупреждения заболеваний мочевыде-лительной системы.

Контрольная работа: Низшие хордовые и их филогенетические связи с другими типами животных

Хордовые и их происхождение

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

Хордовые — один из крупнейших типов животного царства, представители которого освоили все среды обитания. В состав этого типа входят три группы (подтипа) организмов: оболочники (аппендикулярии, асцидии, сальпы), бесчерепные (похожие на маленьких рыбок морские существа — ланцетники), позвоночные. Подтипы бесчерепные и оболочники обычно называют низшишими хордовыми, противопоставляя им высших хордовых- позвоночных.

Несмотря на исключительное разнообразие хордовых, все они обладают рядом общих черт строения и развития. Основные из них таковы:

1. У всех хордовых имеется осевой скелет, первоначально возникающий в виде спинной струны, или хорды рис.1. Хорда представляет собой упругий нечленистый тяж, эмбрионально развивающийся путем отшнуровывания его от спинной стенки зародышевой кишки: хорда имеет энтодермальное происхождение. Последующая судьба хорды различна. Пожизненно она сохраняется только у низших хордовых (за исключением асцидии и сальп). У большинства представителей хорда в той или иной мере редуцируется в связи с развитием позвоночного столба. У высших хордовых она является эмбриональным органом и у взрослых животных в той или иной мере вытесняется позвонками, в связи с этим осевой скелет из сплошного нечленистого тяжа становится сегментированным

Низшие хордовые и их филогенетические связи с другими типами животных

Рис.1 Строение хордовых на примере ланцетника

2. Над осевым скелетом располагается центральная нервная система, представленная полой трубкой. Полость нервной трубки носит название невроцеля. Трубчатое строение центральной нервной системы характерно практически для всех хордовых. Исключение составляют лишь взрослые оболочники. Почти у всех хордовых передний отдел нервной трубки разрастается и образует головной мозг. Внутренняя полость сохраняется в этом случае в виде желудочков головного мозга. Эмбрионально нервная трубка развивается из спинной части эктодермального зачатка.

3. Передний (глоточный) отдел пищеварительной трубки сообщается с наружной средой двумя рядами отверстий, получивших название висцеральных щелей. У низших форм на их стенках располагаются жабры. Жаберные щели пожизненно сохраняются только у низших водных хордовых. У остальных они появляются лишь как эмбриональные образования, функционирующие на некоторых стадиях развития или не функционирующие вовсе. Наряду с указанными тремя основными особенностями хордовых должны быть упомянуты следующие характерные черты их организации, которые, однако, кроме хордовых имеются и у представителей некоторых других групп.

Хордовые, так же как и иглокожие, имеют вторичный рот. Он образуется эмбрионально путем прорыва стенки гаструлы на конце, противоположном гастропору. На месте же зарастающего гастропора формируется анальное отверстие.

Полость тела у хордовых вторичная (целом). Этот признак сближает хордовых с иглокожими и кольчатыми червями. Метамерное расположение многих органов особенно четко выражено у зародышей и низших хордовых. У высших их представителей в связи с общим усложнением строения метамерия выражена слабо.

Хордовым свойственна двусторонняя (билатеральная) симметрия тела. Как известно, этим признаком кроме хордовых обладают многие группы беспозвоночных животных.

2. ПОДТИП I. БЕСЧЕРЕПНЫЕ (ACRANIA)

Подтип включает один класс Головохордовые (Cephalochordata). В этом классе один отряд — ланцетникообразные (Amphioxiformes) с одним семейством лащетниковые и тремя подсемействами: обыкновенные ланцетники (Branchiostomidae), эпигонихты (Epigonichtys) и амфиоксиды (Amphioxidae).

Тело окаймлено плавниковой складкой: спинной плавник, хвостовой, две складки от предротовой воронки сливаются с подхвостовым плавником. В месте слияния располагается отверстие (атриопор) атриальной полости, биологическое значение которого связано с образом жизни ланцетника.

Тело покрыто однослойным эпителием и кутикулой, под ними располагается слой соединительной ткани (производное мезодермы).

Низшие хордовые и их филогенетические связи с другими типами животных

Фотография ланцетника

Скелет. Основу опорной системы составляет хорда, представляющая систему поперечных мышечных пластинок, окруженных соединительнотканной оболочкой. Хорда на переднем конце простирается дальше нервной трубки. К хорде примыкает 50-80 мышечных сегментов (миомер), разделенных перегородками (миосептами). Миомеры состоят из поперечнополосатых мышц. Перегородки связаны с оболочкой хорды и кориумом. Сокращение миомер обеспечивает движение животного.

Центральная нервная система в виде трубки с невроцелем, выраженного головного мозга нет, невроцель в передней части расширен. В стенках передней части нервной трубки обнаружены ядра нейросекреторных клеток, близких к примитивной гипоталомической системе. В стенках нервной трубки имеются светочувствительные органы — глазки Гессе (рис. 2) Периферическая нервная система образована нервами, отходящими от трубки. Работу миохордального комплекса координируют клетки Роде, связанные с нервной трубкой. Органы чувств: обонятельная ямка, органы химического раздражения, механорецепторы (осязательные клетки), осязательные щупальца вокруг ротового отверстия.

Низшие хордовые и их филогенетические связи с другими типами животных

Рис. 2. Продольный разрез ланцетника: 1 — хорда, 2 — нервная трубка, 3 — глазки Гесся, 4 — миомеры, 5 — анус, 6 — гонады, 7 — кишечник, 8 — атриапор, 9 — глотка, 10 — мышечный слой.

Кровеносная система ланцетника замкнутая, она примитивна и представлена потоками артериальной и венозной крови Сердца у ланцетника нет. В связи с отсутствием у ланцетника сердца ток крови обусловлен пульсацией брюшной аорты и нижних частей жаберных сосудов («жаберные сердца»). Кровь бесцветна: она не содержит ни форменных элементов, ни пигмента.

Пищеварение: По способу питания — фильтраторы. С глоткой связаны жаберные щели, ток воды создается реснитчатым эпителием жаберных перегородок и паруса (перегородка вокруг рта). В глотке имеется система желобков с ресничками и железистыми клетками. Пищеварительные ферменты выделяет печеночный вырост. Переваривание пищи происходит и в кишечнике, и в печеночном выросте, характерно и внутриклеточное пищеварение (у позвоночных подобный способ отсутствует).

Дыхание: Специальных органов дыхания нет. Газообмен проходит в стенках глотки, а также по всей поверхности тела.

Выделительная система представлена многочисленными (до 90 пар) нефридиями, расположенными в области глотки.

Половая система, особенности размножения и развития (рис. 3)

Бесчерепные раздельнополы: у каждой особи развиваются яичники либо семенники, внешне похожие: это округлые вздутия на стенке тела, примыкающей к атриальной полости. У каждой особи развивается около 25 пар половых желез. Они не имеют протоков, и зрелые половые клетки выпадают в атриальную полость через разрыв стенки половой железы; подхватываются там током воды и через атриопор выводятся наружу.

Низшие хордовые и их филогенетические связи с другими типами животных

Рис. 3 Половая система на вскрытом ланцетнике: 1 — расширение нервной трубки, 2 — спинная аорта, 3 — нервная трубка, 4 — анус, 5 — нотохорд, 6 — кишечник, 7 — гонады, 8 — венозный синус, 9 — жаберные щели.

Выделение зрелых половых продуктов обычно происходит сразу после захода солнца. Подобная синхронность облегчает оплодотворение, которое всегда происходит в воде, вне материнского организма.

Индивидуальное развитие ланцетника типично для хордовых, в том числе и низших позвоночных. Его начальные стадии протекают быстро. Оплодотворенное яйцо (диаметр около 0,1 мм) испытывает полное и почти равномерное дробление, в результате которого образуется шаровидная бластула. Через 5-8 ч после оплодотворения начинается инвагинация: формируется двухслойная гаструла. В период 12-24 ч происходит образование мезодермы (среднего зародышевого листка) и дальнейшая дифференцировка зародыша; формируются нервная трубка, хорда, целомические мешки. Целомические мешки , разрастаясь, подразделяются на лежащий по бокам хорды и нервной трубки толстостенный сомит и ниже расположенную тонкостенную боковую пластинку. Дифференцируясь, стенки сомитов образуют соединительнотканную оболочку хорды и нервной трубки, миомеры и соединительнотканный слой кожи — кутис. Стенки боковых пластинок дают листки брюшины и мускулатуру кишки, а слившиеся полости боковых пластинок превращаются во вторичную полость тела — целом.

На этой стадии в возрасте около суток зародыш разрывает оболочку яйца и выходит в воду в виде личинки длиной около 3 мм. Через 30-36 ч после вылупления на левой стороне переднего конца тела образуется углубление, в которое позже прорывается полость кишечника; так асимметрично закладывается ротовое отверстие. На брюшной стороне тела, позади ротового отверстия возникают жаберные щели, позднее перемещающихся на правую сторону. Затем ротовое отверстие перемещается на брюшную сторону, и личинка становится симметричной. К этому времени прорывается анальное отверстие, а на дне глотки формируется эндостиль, после этого личинка начинает питаться. По бокам тела, над жаберными щелями образуются продольные выросты — метаплевральные складки. Разрастаясь книзу и навстречу друг другу, они смыкаются под брюшком животного, образуя атриальную полость. В виде слепых выростов стенок тела у верхней части глотки возникают нефридии, позже прорывающиеся в атриальную полость. Личиночная стадия продолжается около 3 месяцев

3. ПОДТИП II. ЛИЧИНОЧНО-ХОРДОВЫЕ (UROCHORDATA), ИЛИ

ОБОЛОЧНИКИ (TUNICATA)

Подтип содержит 3 класса: асцидии (Ascidiae), салъпы (Salpae), аппендикулярии (Appendiculariae)

Низшие хордовые и их филогенетические связи с другими типами животных

Оболочники. Верхний ряд – асцидии, слева направо: асцидия ментула, колония ботриллуса Шлоссера, клавелина, желудочная циона. Нижний ряд, слева направо: аппендикулярия ойкоплевра, бочёночник долиолетта, колония сальп пегия, атлантическая пиросома

Группа примитивных хордовых животных, которые в личиночной стадии развития имеют все характерные для типа Chordata черты строения, но при переходе во взрослое состояние теряют хорду и испытывают глубокое преобразование центральной нервной системы, которая превращается нз нервной трубки в компактный нервный узел (лишь аппендикулярии сохраняют хорду и нервную трубку всю жизнь!. Упрощение организма с возрастом животных связано с переходом от подвижного существования личинки к неподвижному взрослых особей.

Специфические черты строения: имеется кожно-мускульный мешок (эпителий и слои продольных и кольцевых мышц); кровеносная система незамкнутая, сердце трубчатое, кровообращение маятникообразное; нервная система представлена нервным ганглием, не имеющим внутренней полости, от которого отходят нервные тяжи; выделительная система отсутствует; гермафродиты, оплодотворение во внешней среде. Асцидии и сальпы размножаются и бесполым путем.

Тело оболочников никогда не бывает сегментировано, хотя у некоторых асцидий в нем и заметно подразделение на 2 или 3 отдела. Снаружи тело одето студенистой, кожистой или хрящеватой оболочкой-туникой. Основу ее составляет вещество, крайне близкое к растительной клетчатке (целлюлозе).

Мускулатура. Под наружным эпителием лежит слой соединительной ткани с заключенными в нем мускулами; мускулатура у асцидий состоит из продольных и поперечных мышечных волокон, у сальп образует ряд колец.

Нервная система. Центральная нервная система у взрослых оболочников состоит из одного узла на спинной поверхности с отходящими от него нервами.

Органы чувств мало развиты: встречается глаз в виде пигментного пятна на нервном узле, иногда с преломляющим свет тельцем (у личинок асцидий, у сальп, пирозом), слуховой орган в виде непарного отоциста (у личинок асцидий, у Doliolum), органы осязания в виде выростов на краях вводного и выводного отверстий. Под нервным узлом стенка жаберного мешка вдается, образуя орган, который сравнивают с Hypophysis мозга позвоночных.

Пищеварительная система. Наиболее характерной особенностью кишечного канала является сильное развитие переднего отдела, служащего органом дыхания и принятия пищи. У аппендикулярий стенка этого отдела (жаберного мешка) пронизана лишь двумя отверстиями, которые непосредственно открываются наружу; у асцидий стенка жаберного мешка снабжена многочисленными отверстиями (жаберными щелями), которые открываются в так называемую перибранхиальную или периторакальную полость, окружающую большую часть стенки жаберного мешка и составляющую передний отдел полости клоакальной. Кровеносная с-ма. Сердце лежит на брюшной стороне тела; у аппендикулярий кровеносных сосудов нет, у остальных оболочников от сердца отходит передний и задний сосуд. Замечательная особенность кровообращения О. заключается в том, что сердце некоторое время сокращается в известном направлении, потом сокращения останавливаются и затем начинаются снова, но уже в противоположном направлении; определенного направления движение крови, следовательно, не имеет и в каждом сосуде и в сердце кровь движется то в одном направлении, то в другом.

Половая система и особенности размножения. Все половые особи оболочников — гермафродиты, т. е. они обладают как мужскими, так и женскими половыми железами. Созревание мужских и женских половых продуктов всегда происходит в разное время, и поэтому самооплодотворение невозможно. У асцидий, сальп и пиросом протоки половых желез открываются в клоакальную полость, а у аппендикулярии сперматозоиды выходят в воду через протоки, открывающиеся на спинной стороне тела, тогда как яйца могут выйти наружу только после разрыва стенок тела, что ведет к гибели животного. Оплодотворение у большинства оболочников происходит в клоаке, но имеется и наружное, когда сперматозоид встречается с яйцеклеткой в воде и там ее оплодотворяет. У сальп и пиросом образуется только по одному яйцу, которое оплодотворяется и развивается в теле матери.

Следует подчеркнуть, что приобретение пелагическими туникатами подвижности привело к утрате ими развитой свободноплавающей личинки. У сложных и у большинства одиночных асцидий оплодотворение яиц происходит в клоакальной полости матери, куда с током воды через сифоны проникают сперматозоиды других особей, а оплодотворенные яйца выводятся через анальный сифон. Иногда зародыши и развиваются в клоаке и лишь потом выходят наружу, т.е. имеет место своего рода живорождение.

Сидячим организмам для их успешного размножения необходимо, чтобы яйцеклетки и сперматозоиды у соседних особей созревали одновременно. Эта синхронизация достигается тем, что половые продукты, выведенные наружу первыми половозрелыми особями, с током воды попадают через вводной сифон к соседним животным и в короткий срок стимулируют начало их размножения на значительных территориях. Особую роль при этом играет околонервная железа, сообщающаяся спелостью глотки, воспринимающая соответствующий сигнал из воды. Через нервную систему она ускоряет созревание гонад.

Таблица. Черты сходства и различия личиночнохордовых и бесчерепных

Признак

Бесчерепные

Оболочники
Сегментация тела

Сегментировано

Несегментировано
Опорная система

Хорда

Хорда только на личиночной стадии, искл. аппендикулярии
Питание

Фильтраторы

Фильтраторы
Кровеносная система

Замкнутая, нет сердца

Незамкнутая, сердце трубчатое
Нервная система

В виде трубки с невроцелем, отсутствуют спинномозговые ганглии, выраженного головного мозга нет

Представлена ганглием, мозга нет
Выделительная система

Нефридии

Нет
Размножение

Раздельнополы

Гермофродиты
Оплодотворение

В воде (наружное)

Внетреннее, реже наружное
Развитие

С личинкой

С личинкой
Покров тела

Покрыто однослойным эпитэлием и кутикулой

Покрыто туникой

4. СРАВНЕНИЕ ХОРДОВЫХ С ДРУГИМИ ВТОРИЧНОРОТЫМИ

Хотя хордовые — это вторичноротые животные, все же их развитие имеет ряд особенностей. На рис. 4 представлены соответствующие стадии развития одной из групп вторичноротых — погонофор и низших хордовых — асцидий.

Анимальный полюс яйца погонофор, на котором располагается ядро яйцеклетки, соответствует спинной стороне эмбриона, а вегетативный, на котором концентрируется желток, — брюшной. У низших хордовый ситуация обратная: анимальный полюс соответствует брюшной стороне, а вегетативный — спинной. Бластопор (то есть та область эмбриона, где впячивается энтодерма и формируется первичный кишечник) у погонофор соответствует брюшной стороне личинки, а у низших хордовых — спинной. Зачаток нервной системы, закладывающийся по линии замыкания бластопора, у погонофор становится брюшным нервным тяжем, а у хордовых — спинной нервной трубкой (рис. 4).

Низшие хордовые и их филогенетические связи с другими типами животных

Рис. 4. Особенности эмбрионального развития погонофор и низших хордовых.

План строения низших хордовых также существенно отличается от планов строения других вторичноротых. Так, например, у всех вторичноротых передние целомы диссимметричны: левый передний целом больше правого, который обычно выполняет функцию околосердечной сумки. У хордовых ситуация обратная: правый передний целом больше левого. Целомы вторичноротых сообщаются с внешней средой отверстиями, открывающимися на спинной стороне и выполняющими осморегуляторные и половые функции. У хордовых эти отверстия располагаются на той стороне тела, которую мы традиционно считаем брюшной.

Кровеносная система у вторичноротых и хордовых устроена по общему плану и состоит из двух главных сосудов: спинного и брюшного. У вторичноротых, как и всех других беспозвоночных, кровь по спинному сосуду течет вперед, а по брюшному назад. У хордовых направление тока крови обратное: по спинному сосуду кровь течет назад, а по брюшному — вперед. Сердце у вторичноротых лежит на спинной стороне, а у хордовых — на брюшной.

Суммируем все эти отличия.

1. Бластопор хордовых соответствует не брюшной, а спинной стороне.

2. Нервная пластинка хордовых, закладывающаяся по месту замыкания бластопора, превращается не в брюшной нервный тяж, а в спинную нервную трубку.

3. Диссимметрия первой пары целомов имеет обратный знак в сравнении с другими вторичноротыми: правый передний целом у хордовых больше левого.

4. Отверстия целомов у хордовых открываются не на спинной, а на брюшной стороне.

5. Кровь у хордовых по брюшной стороне течет вперед, а по спинной — назад, и сердце располагается не на спинной, а на брюшной стороне.

Это значит, что предки хордовых в своем эволюционном развитии испытали инверсию сторон тела, то есть перевернулись и стали передвигаться на морфологически спинной стороне, которая стала функционировать как физиологически брюшная. Морфологически брюшная сторона предков хордовых стала функционировать как физиологически спинная.

Если мы примем этот вывод, все перечисленные выше несоответствия исчезнут: бластопор хордовых станет соответствовать их исходно брюшной стороне, нервная трубка будет располагаться на морфологически брюшной стороне, диссимметрия передних целомов приобретет нормальный для вторичноротых характер, отверстия целомов окажутся на морфологически спинной стороне, и направление тока крови, так же как положение сердца, окажется типичным для вторичноротых. На рис. 5 представители низших хордовых (личинка асцидий и ланцетник) изображены перевернутыми, чтобы продемонстрировать, что при таком положении их системы органов соответствуют таковым других вторичноротых.

Переворот на спинную сторону мог стать тем важнейшим эволюционным событием, которое определило формирование плана строения хордовых животных и его коренное отличие от планов строения вторичноротых и других беспозвоночных.

5. ПУТИ ЭВОЛЮЦИИ ВТОРИЧНОРОТЫХ ЖИВОТНЫХ

Общий предок вторичноротых животных, по-видимому, вел донный образ жизни, ползая на брюшной стороне с помощью ресничной полоски, подостланной вентральным нервным тяжем (рис. 6). Он имел три пары целомических мешков и щупальцевый аппарат, с помощью которого собирал мелкие пищевые частицы. В дальнейшем могло произойти обособление самого заднего отдела тела, с помощью которого предки вторичноротых временно зарывались в верхние слои грунта. В эволюции вторичноротых этому отделу принадлежит очень важное место. Предки иглокожих перешли к сидячему образу жизни и стали собирать взвешенные в воде пищевые частицы с помощью щупалец. Радиальная симметрия иглокожих — это наследие сидячего образа жизни, который среди современных форм сохраняют морские лилии, тогда как морские звезды, морские ежи, офиуры и голотурии способны медленно переползать с места на место.

Полухордовые в качестве основного органа движения стали использовать предротовой отдел тела: хобот кишечнодышащих или головной щит крыложаберных. Обычно полухордовых считают близкими предками хордовых, о чем говорит и само название этой группы.

Низшие хордовые и их филогенетические связи с другими типами животных

Рис. 5. Сравнение планов строения различных групп вторичноротых (личинка асцидий и ланцетник изображены в перевернутом положении). 1 — целомы первой пары, 2 — целомы второй пары, 3 — целомы третьей пары, 4 — кровеносная система, 5 — нервная система. Стрелки показывают направление тока крови.

В действительности эта группа не слишком близка к хордовым, в частности потому, что имеет два нервных тяжа, только один из которых может быть гомологизирован с нервной трубкой хордовых. У них имеется слепой вырост кишечника — стомохорд, который сформировался как опорная структура хобота и не имеет прямого отношения к хорде хордовых животных.

Современные погонофоры — сидячие организмы, обитающие внутри выделяемых ими трубок. Во взрослом состоянии они лишены кишечника и питаются за счет симбиотических хемосинтезирующих бактерий, окисляющих сероводород или метан. Их предки, вероятно, питались этими бактериями, собирая их из придонного слоя воды с помощью щупалец.

Низшие хордовые и их филогенетические связи с другими типами животных

Рис. 6. Филогенетические отношения между вторичноротыми животными.

Впоследствии они стали культивировать бактерий в клетках кишечника. Личинки одной из групп современных погонофор — вестиментифер — на ранних стадиях развития собирают бактерий с поверхности грунта, а затем начинают их культивировать внутри видоизмененного кишечника, после чего рот и анус у них редуцируются. Особенности эмбрионального развития и строения нервной системы позволяют рассматривать погонофор как самую близкую к хордовым группу вторичноротых.

Предки хордовых также первоначально собирали пищевые частицы с помощью околоротовых щупалец, которые до сих пор сохранились у ланцетников. Одной из особенностей эволюции хордовых явилось использование самого заднего, четвертого отдела тела как органа активного движения. Этот отдел имеется у всех вторичноротых. Иглокожие и крыложаберные используют его как прикрепительный стебелек. У кишечнодышащих этот отдел функционирует только у молодых особей: с его помощью они закапываются в толщу грунта. У погонофор этот отдел активно функционирует всю жизнь: он вооружен щетинками, торчит из заднего конца трубки и благодаря его движениям погонофоры заглубляют задний конец трубки в толщу грунта по мере своего роста. Хордовые — единственная группа вторичноротых, использующая этот отдел как орган активного плавания. Именно в связи с активной двигательной функцией этого органа в нем происходит полная сегментация мускулатуры и развивается хорда (у личинок оболочников хорда локализована именно в хвосте. Другой важный момент эволюции хордовых — это инверсия сторон тела, то есть произошедший в филогенетическом развитии хордовых переворот с морфологически брюшной на морфологически спинную сторону. Такой переворот мог совершиться при переходе от улавливания с помощью щупальцевого аппарата взвешенных в толще воды пищевых частиц, как это делают, например, современные крыложаберные, к их сбору из поверхностного слоя грунта, как это делают современные ланцетники.

Заметим, что между личинками оболочников, с одной стороны, и бесчерепными и позвоночными, с другой, есть одно важное различие. Если внимательно посмотреть на две нижние фигуры на рис. 5, изображающие личинку асцидии и ланцетника, то нетрудно заметить, что у первых рот располагается на той же стороне, что и нервная трубка (последняя даже открывается в глотку особым отверстием), то есть на исходно брюшной стороне, а у ланцетника (так же, как у позвоночных) — на противоположной стороне тела. Положение рта у личинок асцидий — первичное, оно совпадает с тем, что имеет место у других вторичноротых (см. рис. 4). Таким образом, личинки асцидий по своей организации более примитивны, чем остальные хордовые, и отражают организацию подвижных предков хордовых до их переворота.

У бесчерепных и позвоночных рот располагается на противоположной стороне, гомологичной спинной стороне тела прочих вторичноротых (см. рис. 5). Такое положение рта не может быть первичным и возникло уже после переворота. Удивительно, но в индивидуальном развитии бесчерепных сохранились следы постепенного перемещения рта со спинной стороны на брюшную по левой стороне тела. А один из представителей бесчерепных (Assymetron) так и застыл на стадии, когда рот остался на левой стороне тела. Все это отголоски постепенного перемещения рта со старой морфологически брюшной стороны на новую физиологически брюшную сторону.

6. ОСНОВНЫЕ ГИПОТЕЗЫ ПРОИСХОЖДЕНИЯ ХОРДОВЫХ

Одна из первых концепций, связывающих план строения хордовых с планами строения других групп беспозвоночных, была разработана выдающимся французским сравнительным анатомом Жоффруа Сент-Илером еще в первой половине XIX века. Он считал, что членистые животные (кольчатые черви и членистоногие) могут рассматриваться как перевернутые позвоночные. «Взгляните на рака, опрокинутого на спину, говорил он, — и вы увидите, что различные системы его расположены совершенно так же, как у высших позвоночных животных». Именно эта концепция была в центре публичного спора между Жоффруа Сент-Илером и Жоржем Кювье, который состоялся в Париже в 1830 году в дни июльской революции, свергнувшей Бурбонов. Как известно, в том знаменитом споре победил Жорж Кювье. Однако к идее сравнения хордовых (и позвоночных) и перевернутых кольчатых червей или членистоногих зоологи возвращались неоднократно на протяжении всего XIX века.

В начале нынешнего столетия были разработаны гипотезы происхождения хордовых от кишечнодышащих — обитающих в толще грунта морских червеобразных организмов. У этих животных (как и у хордовых) имеются жаберные щели, а в передней части тела — опорный вырост кишечника (стомохорд), который сравнивали с хордой. Однако кишечнодышащие резко отличались от хордовых обратным направлением тока крови, расположением сердца, строением нервной системы и другими важными особенностями организации. Делались попытки выводить хордовых от иглокожих, немертин, моллюсков и других групп беспозвоночных, однако ни одна из них не имела успеха.

Своеобразной реакцией на неудачи зоологов решить проблему происхождения хордовых традиционными способами явилась разработка так называемых неотенических гипотез, выводящих хордовых от личинок асцидий. Взрослые асцидии — прикрепленные морские животные, фильтрующие воду через объемистый жаберный мешок и улавливающие взвешенные в воде мельчайшие органические частицы. Они не имеют ни хорды, ни нервной трубки и совсем не похожи на хордовых животных. Но, как давно известно (а впервые это показал еще в конце прошлого века выдающийся русский биолог А.О. Ковалевский), личинки асцидий имеют и хорду, и нервную трубку, которые утрачиваются при метаморфозе. На основании этого многие биологи (Берилл, Уитер, Боун и др.) предполагают, что хордовые произошли от ставших половозрелыми личинок асцидий. Правда, в этом случае остается непонятным, откуда взялись сами асцидии. Да и трудно представить, чтобы хорда и нервная трубка возникли у живущих 1 — 2 дня и не питающихся личинок. Более вероятно, что эти особенности — наследие свободноживущих предков асцидий, об организации которых неотенические гипотезы ничего не говорят. Ни одна из рассмотренных гипотез в настоящее время не может считаться истинной, но в каждой из них содержатся отдельные элементы, которые могут оказаться полезными при реконструкции путей происхождения хордовых.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Современные представления о происхождении хордовых объединяют положения, существовавшие ранее в рамках альтернативных гипотез происхождения хордовых: перевернутость хордовых, их родство с вторичноротыми и факт большей примитивности личинок оболочников по сравнению с другими хордовыми. В отличие от ранее существовавших точек зрения хордовые рассматриваются не как перевернутые кольчатые черви и членистоногие, но как перевернутые вторичноротые. Что же касается личинок асцидий, то они не являются предками остальных хордовых, как это принимается в гипотезах неотенического происхождения хордовых. Организация личинок асцидий рекапитулирует (то есть повторяет в сжатой, видоизмененной форме) в индивидуальном развитии определенный филогенетический этап в историческом развитии хордовых, а именно строение предков хордовых до их переворота.

Дискуссия о происхождении хордовых не закончена. Развитие биологической науки приносит новые доводы в пользу той или иной точки зрения. Иногда эти доводы приходят с совсем неожиданной стороны. Так, относительно недавно, в 1993 году, в английском журнале «Nature» появилась статья биологов Слэка, Холланда и Грэма, анализирующая многочисленные публикации, в которых были выявлены зоны экспрессии одной интересной группы генов (так называемой Hox-группы) в развитии различных беспозвоночных и позвоночных животных. В этих публикациях было показано, что у беспозвоночных эти гены маркируют брюшную сторону, а у позвоночных их экспрессия наблюдается на спинной стороне. Этот факт хорошо согласуется с идеей перевернутости хордовых, принимаемой современной сравнительной анатомией.

хордовые вторичноротые происхождение эволюция

ЛИТЕРАТУРА

1. Иванова-Казас О.М. Очерки по филогении низших хордовых. СПб.: Изд-во СПб ун-та, 1995. С. 1 — 160.

2. Малахов В.В. Проблема основного плана строения в различных группах вторичноротых животных. // Журнал общей биологии. 1977. Т. 38. N 4. С. 485 — 499.

3. Малахов В.В. Новый взгляд на происхождение хордовых. // Природа. 1982. N 5. С. 12 — 19.

4. В.М. Константинов, С.П. Наумов, С.П. Шаталова. Зоология позвоночных. М: Академия, 2000. 496с.

5. Наумов М.П., Каратышев Н.Н. Зоология позвоночных. – Ч.1. – Низшие хородовые, бесчелюстные, рыбы, земноводные: Высш. Школа 1979. – 333с.

Реферат: Происхождение хордовых животных

В. В. Малахов, Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова

Хордовые — один из крупнейших типов животного царства, представители которого освоили все среды обитания. В состав этого типа входят три группы (подтипа) организмов: оболочники (в том числе живущие на дне морские сидячие организмы — асцидии), бесчерепные (похожие на маленьких рыбок морские существа — ланцетники), позвоночные (хрящевые и костистые рыбы, земноводные, пресмыкающиеся, птицы и млекопитающие). Человек — тоже представитель типа хордовых. Происхождение типа хордовых — это важнейший этап в историческом развитии животного мира, означающий появление группы животных с уникальным планом строения, который позволил в дальнейшей эволюции достичь максимальной среди живых существ сложности строения и поведения. В сущности это означает реконструкцию первых шагов на том пути, который привел к человеку. Вот почему проблема происхождения хордовых уже более полутора столетий вызывает большой интерес биологов.

Происхождение хордовых относится к тому периоду эволюции животного царства, от которого сохранилось очень мало палеонтологических остатков. Известно лишь, что в среднем кембрии (около 550 млн. лет назад) уже существовали бесчерепные, родственные современным ланцетникам. Более ранние этапы эволюции хордовых приходится реконструировать на основе изучения современных организмов, преимущественно сравнительно-анатомическими и эмбриологическими методами, привлекая данные и из других областей биологии.

Основные гипотезы происхождения хордовых

Одна из первых концепций, связывающих план строения хордовых с планами строения других групп беспозвоночных, была разработана выдающимся французским сравнительным анатомом Жоффруа Сент-Илером еще в первой половине XIX века. Он считал, что членистые животные (кольчатые черви и членистоногие) могут рассматриваться как перевернутые позвоночные. «Взгляните на рака, опрокинутого на спину, говорил он, — и вы увидите, что различные системы его расположены совершенно так же, как у высших позвоночных животных». Именно эта концепция была в центре публичного спора между Жоффруа Сент-Илером и Жоржем Кювье, который состоялся в Париже в 1830 году в дни июльской революции, свергнувшей Бурбонов. Как известно, в том знаменитом споре победил Жорж Кювье. Однако к идее сравнения хордовых (и позвоночных) и перевернутых кольчатых червей или членистоногих зоологи возвращались неоднократно на протяжении всего XIX века.

Эту точку зрения отстаивал выдающийся зоолог и, как бы мы сейчас сказали, «организатор науки» Антон Дорн, построивший на свои личные средства первую в мире и до сих пор успешно работающую Неаполитанскую зоологическую станцию. В начале XX века идею происхождения хордовых от перевернувшихся на спинную сторону членистоногих отстаивали Гаскелл, Паттен и другие биологи.

Остроумные и хорошо объясняющие план строения хордовых гипотезы их происхождения от перевернутых аннелид или членистоногих утратили свою популярность прежде всего в связи с тем, что стали ясны фундаментальные эмбриологические отличия между кольчатыми червями и членистоногими, с одной стороны, и хордовыми — с другой.

В начале нынешнего столетия были разработаны гипотезы происхождения хордовых от кишечнодышащих — обитающих в толще грунта морских червеобразных организмов. У этих животных (как и у хордовых) имеются жаберные щели, а в передней части тела — опорный вырост кишечника (стомохорд), который сравнивали с хордой. Однако кишечнодышащие резко отличались от хордовых обратным направлением тока крови, расположением сердца, строением нервной системы и другими важными особенностями организации. Делались попытки выводить хордовых от иглокожих, немертин, моллюсков и других групп беспозвоночных, однако ни одна из них не имела успеха.

Своеобразной реакцией на неудачи зоологов решить проблему происхождения хордовых традиционными способами явилась разработка так называемых неотенических гипотез, выводящих хордовых от личинок асцидий. Взрослые асцидии — прикрепленные морские животные, фильтрующие воду через объемистый жаберный мешок и улавливающие взвешенные в воде мельчайшие органические частицы. Они не имеют ни хорды, ни нервной трубки и совсем не похожи на хордовых животных. Но, как давно известно (а впервые это показал еще в конце прошлого века выдающийся русский биолог А.О. Ковалевский), личинки асцидий имеют и хорду, и нервную трубку, которые утрачиваются при метаморфозе. На основании этого многие биологи (Берилл, Уитер, Боун и др.) предполагают, что хордовые произошли от ставших половозрелыми личинок асцидий. Правда, в этом случае остается непонятным, откуда взялись сами асцидии. Да и трудно представить, чтобы хорда и нервная трубка возникли у живущих 1 — 2 дня и не питающихся личинок. Более вероятно, что эти особенности — наследие свободноживущих предков асцидий, об организации которых неотенические гипотезы ничего не говорят. Ни одна из рассмотренных гипотез в настоящее время не может считаться истинной, но в каждой из них содержатся отдельные элементы, которые могут оказаться полезными при реконструкции путей происхождения хордовых.

Первичноротые и вторичноротые

Все билатерально-симметричные организмы делятся на две группы — первичноротые и вторичноротые, и раньше чем приступить к анализу проблемы происхождения хордовых, следует выяснить, к какой из этих двух групп принадлежат хордовые. Названия «первичноротые» (Protostomia) и «вторичноротые» (Deuterostomia) произошли от способа развития ротового отверстия в эмбриогенезе. Так, у первичноротых животных бластопор (возникающее в эмбриональном развитии отверстие первичного кишечника) частично или полностью переходит в ротовое отверстие. У вторичноротых (например, у иглокожих) бластопор становится анальным отверстием, а рот прорывается заново на переднем конце личинки. В других случаях бластопор закрывается, а рот и анус открываются заново.

Помимо судьбы рта, первичноротые и вторичноротые отличаются другими эмбриологическими особенностями. Во-первых, это характер дробления оплодотворенного яйца: у первичноротых оно спиральное, а у вторичноротых — радиальное (рис. 1). Другое отличие состоит в способе закладке целома (вторичной полости тела): у первичноротых стенки вторичной полости тела происходят от двух клеток, а у вторичноротых за счет выпячивания карманов эмбрионального кишечника (рис. 1). Третьим важнейшим различием между первично- и вторичноротыми является судьба зачатка первичного мозга: у первичноротых он дает начало мозгу взрослых форм, а у вторичноротых всегда редуцируется, так что новый нервный центр возникает в другом месте заново. Вторичноротые — это вторичномозговые животные.

Рот и анус хордовых животных формируются без связи с бластопором. Хордовые имеют типичное радиальное дробление яйца, вторичная полость тела (целом) формируется у них за счет выпячивания карманов первичного кишечника, а в нервной системе нет следов первичного мозга. Все эти признаки указывают на принадлежность хордовых к вторичноротым животным. Помимо хордовых к ним относятся погонофоры, полухордовые и иглокожие (рис. 2). В состав первичноротых входят плоские и круглые черви, кольчатые черви, моллюски, членистоногие (рис. 2).

Происхождение хордовых животных

Рис. 1. Особенности эмбрионального развития первичноротых и вторичноротых животных.

Сравнение хордовых с другими вторичноротыми

Хотя хордовые — это вторичноротые животные, все же их развитие имеет ряд особенностей. На рис. 3 представлены соответствующие стадии развития одной из групп вторичноротых — погонофор и низших хордовых — асцидий.

Анимальный полюс яйца погонофор, на котором располагается ядро яйцеклетки, соответствует спинной стороне эмбриона, а вегетативный, на котором концентрируется желток, — брюшной. У низших хордовый ситуация обратная: анимальный полюс соответствует брюшной стороне, а вегетативный — спинной. Бластопор (то есть та область эмбриона, где впячивается энтодерма и формируется первичный кишечник) у погонофор соответствует брюшной стороне личинки, а у низших хордовых — спинной. Зачаток нервной системы, закладывающийся по линии замыкания бластопора, у погонофор становится брюшным нервным тяжем, а у хордовых — спинной нервной трубкой (рис. 3).

Происхождение хордовых животных

Рис. 2. Представители основных групп первичноротых и вторичноротых животных.

План строения низших хордовых также существенно отличается от планов строения других вторичноротых. Так, например, у всех вторичноротых передние целомы диссимметричны: левый передний целом больше правого, который обычно выполняет функцию околосердечной сумки. У хордовых ситуация обратная: правый передний целом больше левого. Целомы вторичноротых сообщаются с внешней средой отверстиями, открывающимися на спинной стороне и выполняющими осморегуляторные и половые функции. У хордовых эти отверстия располагаются на той стороне тела, которую мы традиционно считаем брюшной.

Кровеносная система у вторичноротых и хордовых устроена по общему плану и состоит из двух главных сосудов: спинного и брюшного. У вторичноротых, как и всех других беспозвоночных, кровь по спинному сосуду течет вперед, а по брюшному назад. У хордовых направление тока крови обратное: по спинному сосуду кровь течет назад, а по брюшному — вперед. Сердце у вторичноротых лежит на спинной стороне, а у хордовых — на брюшной.

Суммируем все эти отличия.

1. Бластопор хордовых соответствует не брюшной, а спинной стороне.

2. Нервная пластинка хордовых, закладывающаяся по месту замыкания бластопора, превращается не в брюшной нервный тяж, а в спинную нервную трубку.

3. Диссимметрия первой пары целомов имеет обратный знак в сравнении с другими вторичноротыми: правый передний целом у хордовых больше левого.

4. Отверстия целомов у хордовых открываются не на спинной, а на брюшной стороне.

5. Кровь у хордовых по брюшной стороне течет вперед, а по спинной — назад, и сердце располагается не на спинной, а на брюшной стороне.

Что же означают эти несоответствия? Только одно: предки хордовых в своем эволюционном развитии испытали инверсию сторон тела, то есть перевернулись и стали передвигаться на морфологически спинной стороне, которая стала функционировать как физиологически брюшная. Морфологически брюшная сторона предков хордовых стала функционировать как физиологически спинная.

Происхождение хордовых животных

Рис. 3. Особенности эмбрионального развития погонофор и низших хордовых.

 

Если мы примем этот вывод, все перечисленные выше несоответствия исчезнут: бластопор хордовых станет соответствовать их исходно брюшной стороне, нервная трубка будет располагаться на морфологически брюшной стороне, диссимметрия передних целомов приобретет нормальный для вторичноротых характер, отверстия целомов окажутся на морфологически спинной стороне, и направление тока крови, так же как положение сердца, окажется типичным для вторичноротых. На рис. 4 представители низших хордовых (личинка асцидий и ланцетник) изображены перевернутыми, чтобы продемонстрировать, что при таком положении их системы органов соответствуют таковым других вторичноротых.

Переворот на спинную сторону мог стать тем важнейшим эволюционным событием, которое определило формирование плана строения хордовых животных и его коренное отличие от планов строения вторичноротых и других беспозвоночных.

Происхождение хордовых животных. В. В. МАЛАХОВ. Продолжение.

Пути эволюции вторичноротых животных

Общий предок вторичноротых животных, по-видимому, вел донный образ жизни, ползая на брюшной стороне с помощью ресничной полоски, подостланной вентральным нервным тяжем (рис. 5). Он имел три пары целомических мешков и щупальцевый аппарат, с помощью которого собирал мелкие пищевые частицы. В дальнейшем могло произойти обособление самого заднего отдела тела, с помощью которого предки вторичноротых временно зарывались в верхние слои грунта. В эволюции вторичноротых этому отделу принадлежит очень важное место.

Происхождение хордовых животных

Рис. 4. Сравнение планов строения различных групп вторичноротых (личинка асцидий и ланцетник изображены в перевернутом положении). 1 — целомы первой пары, 2 — целомы второй пары, 3 — целомы третьей пары, 4 — кровеносная система, 5 — нервная система. Стрелки показывают направление тока крови.

Предки иглокожих перешли к сидячему образу жизни и стали собирать взвешенные в воде пищевые частицы с помощью щупалец. Радиальная симметрия иглокожих — это наследие сидячего образа жизни, который среди современных форм сохраняют морские лилии, тогда как морские звезды, морские ежи, офиуры и голотурии способны медленно переползать с места на место.

Полухордовые в качестве основного органа движения стали использовать предротовой отдел тела:

хобот кишечнодышащих или головной щит крыложаберных. Обычно полухордовых считают близкими предками хордовых, о чем говорит и само название этой группы. В действительности эта группа не слишком близка к хордовым, в частности потому, что имеет два нервных тяжа, только один из которых может быть гомологизирован с нервной трубкой хордовых. У них имеется слепой вырост кишечника — стомохорд, который сформировался как опорная структура хобота и не имеет прямого отношения к хорде хордовых животных.

Происхождение хордовых животных

Рис. 5. Филогенетические отношения между вторичноротыми животными.

Современные погонофоры — сидячие организмы, обитающие внутри выделяемых ими трубок. Во взрослом состоянии они лишены кишечника и питаются за счет симбиотических хемосинтезирующих бактерий, окисляющих сероводород или метан. Их предки, вероятно, питались этими бактериями, собирая их из придонного слоя воды с помощью щупалец. Впоследствии они стали культивировать бактерий в клетках кишечника. Личинки одной из групп современных погонофор — вестиментифер — на ранних стадиях развития собирают бактерий с поверхности грунта, а затем начинают их культивировать внутри видоизмененного кишечника, после чего рот и анус у них редуцируются. Особенности эмбрионального развития и строения нервной системы позволяют рассматривать погонофор как самую близкую к хордовым группу вторичноротых.

Предки хордовых также первоначально собирали пищевые частицы с помощью околоротовых щупалец, которые до сих пор сохранились у ланцетников. Одной из особенностей эволюции хордовых явилось использование самого заднего, четвертого отдела тела как органа активного движения. Этот отдел имеется у всех вторичноротых. Иглокожие и крыложаберные используют его как прикрепительный стебелек. У кишечнодышащих этот отдел функционирует только у молодых особей: с его помощью они закапываются в толщу грунта. У погонофор этот отдел активно функционирует всю жизнь: он вооружен щетинками, торчит из заднего конца трубки и благодаря его движениям погонофоры заглубляют задний конец трубки в толщу грунта по мере своего роста. Хордовые — единственная группа вторичноротых, использующая этот отдел как орган активного плавания. Именно в связи с активной двигательной функцией этого органа в нем происходит полная сегментация мускулатуры и развивается хорда (у личинок оболочников хорда локализована именно в хвосте). Активное использование хвостового отдела как органа движения в какой-то мере предопределило примат подвижности в эволюции хордовых.

Другой важный момент эволюции хордовых — это инверсия сторон тела, то есть произошедший в филогенетическом развитии хордовых переворот с морфологически брюшной на морфологически спинную сторону. Сам по себе этот переворот — сравнительно-анатомический факт, следующий из сопоставления плана строения хордовых с таковыми других групп вторичноротых. В то же время конкретные причины этого переворота восстановить трудно, ведь мы так мало знаем об условиях жизни в морях того отдаленного геологического периода и о конкретном облике предков хордовых. Такой переворот мог совершиться при переходе от улавливания с помощью щупальцевого аппарата взвешенных в толще воды пищевых частиц, как это делают, например, современные крыложаберные, к их сбору из поверхностного слоя грунта, как это делают современные ланцетники.

Заметим, что между личинками оболочников, с одной стороны, и бесчерепными и позвоночными, с другой, есть одно важное различие. Если внимательно посмотреть на две нижние фигуры на рис. 4, изображающие личинку асцидии и ланцетника, то нетрудно заметить, что у первых рот располагается на той же стороне, что и нервная трубка (последняя даже открывается в глотку особым отверстием), то есть на исходно брюшной стороне, а у ланцетника (так же, как у позвоночных) — на противоположной стороне тела. Положение рта у личинок асцидий — первичное, оно совпадает с тем, что имеет место у других вторичноротых (см. рис. 4). Таким образом, личинки асцидий по своей организации более примитивны, чем остальные хордовые, и отражают организацию подвижных предков хордовых до их переворота.

У бесчерепных и позвоночных рот располагается на противоположной стороне, гомологичной спинной стороне тела прочих вторичноротых (см. рис. 4). Такое положение рта не может быть первичным и возникло уже после переворота. Удивительно, но в индивидуальном развитии бесчерепных сохранились следы постепенного перемещения рта со спинной стороны на брюшную по левой стороне тела. А один из представителей бесчерепных (Assymetron) так и застыл на стадии, когда рот остался на левой стороне тела. Все это отголоски постепенного перемещения рта со старой морфологически брюшной стороны на новую физиологически брюшную сторону.

Заключение

Современные представления о происхождении хордовых объединяют положения, существовавшие ранее в рамках альтернативных гипотез происхождения хордовых: перевернутость хордовых, их родство с вторичноротыми и факт большей примитивности личинок оболочников по сравнению с другими хордовыми. В отличие от ранее существовавших точек зрения хордовые рассматриваются не как перевернутые кольчатые черви и членистоногие, но как перевернутые вторичноротые. Что же касается личинок асцидий, то они не являются предками остальных хордовых, как это принимается в гипотезах неотенического происхождения хордовых. Организация личинок асцидий рекапитулирует (то есть повторяет в сжатой, видоизмененной форме) в индивидуальном развитии определенный филогенетический этап в историческом развитии хордовых, а именно строение предков хордовых до их переворота.

Дискуссия о происхождении хордовых не закончена. Развитие биологической науки приносит новые доводы в пользу той или иной точки зрения. Иногда эти доводы приходят с совсем неожиданной стороны. Так, относительно недавно, в 1993 году, в английском журнале «Nature» появилась статья биологов Слэка, Холланда и Грэма, анализирующая многочисленные публикации, в которых были выявлены зоны экспрессии одной интересной группы генов (так называемой Hox-группы) в развитии различных беспозвоночных и позвоночных животных. В этих публикациях было показано, что у беспозвоночных эти гены маркируют брюшную сторону, а у позвоночных их экспрессия наблюдается на спинной стороне. Этот факт хорошо согласуется с идеей перевернутости хордовых, принимаемой современной сравнительной анатомией.

Список литературы

1. Иванова-Казас О.М. Очерки по филогении низших хордовых. СПб.: Изд-во СПб ун-та, 1995. С. 1 — 160.

2. Малахов В.В. Проблема основного плана строения в различных группах вторичноротых животных. // Журнал общей биологии. 1977. Т. 38. N 4. С. 485 — 499.

3. Малахов В.В. Новый взгляд на происхождение хордовых. // Природа. 1982. N 5. С. 12 — 19.

4. Сент-Илер Э.Ж. Избранные труды. М.: Наука. 1970.

5. Slack J.M.W., Holland P.W.H., Graham C.F. The zootype and phyloptypic stage. // Monthly Nature. V. 1. N 2. P. 21 — 23.

Реферат: Siemens и Россия

Siemens и Россия

Ксения Черепко

Немногие знают, что первой лампочкой в Москве была немецкая. Питала ее током первая городская электростанция, построенная в 1888 году фирмой «Сименс-Гальске», первый трамвай был пущен благодаря немецким электродвигателям, сконструированным и произведенным на заводах Сименса в России. Именно Сименс участвовал в тендере на прокладку первого в России метро.

Вообще говоря, почти все нынешние «главные лица» немецкой экономики — «Сименс», «Байер», «Крупп», «Тиссен», «Даймлер-Бенц» и другие — деятельно работали в России, создавая свои предприятия, еще в XIX веке. В контексте этих имен Вернер Сименс был одним из первых немецких бизнесменов, внедрившихся на неразвитый российский рынок. Первый заказ российского правительства на 75 телеграфных аппаратов фирмы «Siemens und Halske» положили начало долгой истории отношений России и Siemens.

 Этот заказ стал большой удачей и для России, и для компании Вернера Сименса. Дело в том, что в середине XIX века Россия все больше нуждалась в коммуникационных технологиях: учитывая размеры страны, связь между городами была крайне необходима. В то же время, не будь такого тесного сотрудничества с Россией, юная компания Siemens & Halske не выжила бы – оборот от торговли с Россией в первые годы составлял 30000 марок, в то время как внутренний оборот Германии – всего 600. Сотрудничая с Россией, Siemens на 15 лет обеспечил себя стабильными заказами от российского правительства.

Вернер Сименс даже не мог ожидать, что деловые отношения с Россией будут развиваться настолько стремительно. Когда дела пошли в гору, Вернер решил, что пора самому отправиться «на разведку» в Россию. В 1852 году он отправляется в почтовой карете через Кёнигсберг и Ригу в Санкт-Петербург, чтобы вести переговоры с царским представителем о расширении в России телеграфной связи.

Надо сказать, что Вернеру фон Сименсу очень повезло. Череда удачных совпадений способствовала бурному развитию деятельности компании Вернера Сименса в России. Как рассказывает в своей книге Вилфрид Фельденкирхен, помимо великолепных конструкторских данных, отличного качества и высокой надёжности продукции «Сименса и Гальске», столь успешному выходу немецкой компании на российский рынок поспособствовали ещё два аспекта.

Аспект первый. Англичане были основными конкурентами фирмы в то время. Но ноябрь 1853-го года предопределил судьбу этого соперничества. Россия разорвала дипломатические отношения с Англией. В скором времени началась Крымская война, во время которой англичане вместе с французами выступили на стороне Турции против России. Основной конкурент был устранен с пути S&H.

Другим же определяющим фактором российского успеха Сименса были его личные связи. Уже во время своего второго визита в Петербург у Вернера фон Сименса сложились весьма теплые товарищеские отношения с графом Клейнмихелем — тогдашним фаворитом царя. Пётр Андреевич Клейнмихель был немцем по происхождению, и что более важно — начальником штаба военных поселений при Аракчееве, а затем — главным управляющим путями сообщения (как это бы назвали сейчас, министром путей сообщения). С этим весьма влиятельным вельможей Сименс и вёл переговоры с целью получения государственных заказов. Скорее всего, роль тут сыграли не только доверительные отношения, но и немаленькая взятка, ведь за взяточничество Клейнмихеля, в итоге, и отправили в отставку, но это уже случилось после смерти Николая Первого.

Но как бы там ни было, Россия, учитывая ее огромные размеры, недоразвитость инфраструктуры и степень внешнеполитических военных амбиций, действительно острейшим образом нуждалась в современных, быстрых и надёжных средствах связи. И акционерное общество «Сименс и Гальске» сумело наладить телеграфное сообщение между весьма отдалёнными регионами страны.

После первого заказа на 75 телеграфных аппаратов в 1851 году, посыпались новые, более серьезные и сложные в осуществлении. Siemens нёс прогресс в российское общество: ведь в работе по телефонизации страны использовались самые инновационные технологии того времени. В качестве примера можно привести тот факт, что на телеграфной линии Петербург-Крондштадт кабель на протяжении участка от Ораниенбаума до Кронштадта был проведен по дну Балтийского моря. Это являлось первым в мире испытанием кабеля с резиновой изоляцией, и прошло оно просто замечательно. По крайней мере, Николай Первый, у которого во дворце установили приёмно-передающее устройство, остался весьма доволен и дал «зеленую улицу» для новых заказов.

К сожалению, все инновации не смогли повлиять на судьбу Крондштадта, державшегося к тому времени почти год. И вот Севастополь пал, Николай Первый умер… Но даже печальный опыт может быть положительным, если из него сделать правильные выводы. Таким образом, позорное поражение в Крымской войне открыло властям глаза на степень отсталости России по сравнению с ведущими европейскими странами. Началась «революция сверху» — в том числе и экономическая.

Преимущество нового вида связи, электрического телеграфа, против существующего , оптического, было неоспоримо. Надежность работы фирмы Сименса доказана делом, и она все чаще получает заказы от правительства на строительство телеграфных линий.

 В следующие годы фирмой S&Halske впервые соединила техническими коммуникационными средствами отдаленные регионы Европейской части России и Западную Европу. С помощью изобретения Сименса царская Россия получила самую совершенную телеграфную систему в мире.

Вот только перечень телеграфных линий, построенных фирмой в России: Ст.-Петербург-Москва-Крым; Москва-Киев-Одесса и далее на Севастополь; Ст.-Петербург-Кронштадт, причём часть линии проходила по дну моря; линии на Финляндию, Варшаву, Ригу и Таллинн и далее на Западную Европу, — более 9.000 километров проводов. Этот сложный заказ, выполненный братьями Сименс практически за два года, в котором проявились их выдающиеся предпринимательские способности, имел продолжение, которое закончилось заключением еще одного договора в 1855 году.

 Карл Сименс добился от российского правительства эксклюзивного права ( и денег) на эксплуатацию, ремонт и восстановление телеграфных линий. Но при этом фирма обязалась выдерживать фантастические даже для нашего времени гарантийные сроки — от шести до двенадцати лет. Практически тот договор означал, что, если в течение 6 — 12-летнего гарантийного срока в работе телеграфных линий появятся непредусмотренные договором недостатки, то нужно будет полностью обновлять целые участки линий передач.

 «Ремонтные расходы» — так назывались тогда средства, отпускаемые на техническое содержание оборудования, — были достаточно высокими, поэтому риск заключения такого соглашения оказывался вполне оправданным и, стремясь к сохранению и увеличению русских заказов, можно было пойти на него. Так как принципом Вернера Сименса было безупречно высокое качество произведенных им работ и приборов, то средства, отпущенные на ремонтные расходы, в большей степени стали его чистой прибылью.

 Вы спросите, в чем секрет столь высокой надежности телеграфных линий? Как всегда ее гарантом выступили выдающиеся изобретательские способности Вернера фон Сименса – он сконструировал прибор, способный оперативно выявлять возникающие дефекты и даже локализовать их дальнейшее распространение. Данное устройство было специально адаптировано для работы в России, и сотрудники фирмы прозвали его между собой «татарский гальванометр». Этот прибор позволил обеспечить охрану телеграфных линий с применением технических стредств и небольшим числом охранного персонала: в цепь линии, разбитой на участки протяженностью по 50 верст, были заведены будильник и гальванометр, и по движению стрелки сторож мог постоянно видеть проходит ли ток через провода.

В итоге строительство телеграфной сети, ее эксплуатация, ремонт и охрана по контракту, заключенному в 1855 году на 12 лет, были действительно фирме прибыльны (за одну версту телеграфной линии Сименсы получали за год плату от 50 до 100 рублей).

Таким образом, довольно стабильный доход из России, получаемый все эти годы, существенно укрепил берлинскую фирму. И когда в 1857/58 году Европу охватил экономический кризис, в результате которого многие молодые предприниматели оказались разоренными и должны были выйти из игры, Сименс мог без особых забот пережить это время и продолжать работать над новыми техническими изобретениями. По некоторым данным только в 1854 году Сименсы вывезли за границу 18 пудов (пуд =16 кг) золотых российских червонцев.

 Электрофикация России

Телефонизация страны шла полным ходом, а вот с электричеством по-прежнему были серьезные проблемы. Как писал современник, «…старушка Москва в деле освещения отстала от всех… столиц Старого и Нового Света. В этом отношении она напоминает скорее город восточный, чем европейский…» Однако быть таковым ему оставалось недолго. В 1880 г. Городская управа и Дума приняли первый коммунальный проект. Электрическая иллюминация должна была затмить петролеумное освещение стен Кремля в день закладки храма Христа Спасителя. В мае 1880 года на Литейном мосту в Петербурге было устроено электрическое освещение дуговыми лампами Яблочкова.

Выгодную возможность для укрепления позиций фирмы предоставила Всероссийская промышленная выставка 1882 года в Москве: специально для этой выставки «Сименс» построил электрическую железную дорогу, чтобы продемонстрировать публике применение электричества для движения поездов. В награду фирма получила право изображения императорского двуглавого орла на своих изделиях, изготовленных в России.

 В 1883 году Карл Сименс приобрел лицензию на использование ламп Эдисона в России и построил в Петербурге фабрику по производству кабелей, ламп, переключателей и т.д. «Сименс и Гальске» заменила газовое освещение на электрическое на Невском проспекте, затем электрический свет от «Сименс и Гальске» появился в театрах, торговых пассажах, других зданиях. 26 мая 1883 г. по случаю коронации в Москве императора Александра III и освящения храма в Москве прошли грандиозные торжества. Именно компания Сименса осуществляла этот «яркий» и чрезвычайно важный в историческом плане проект. Более трех месяцев заняла подготовка к этому грандиозному мероприятию. На другой стороне Москва-реки, на Софийской набережной, построили специальную электростанцию. Динамо-машины поставили на передвижные платформы с тем, чтобы ремни можно было подтягивать на ходу. От электростанции к Кремлю протянули электрические и телефонные провода. Самым сложным было иллюминировать колокольню Ивана Великого.

Разработка электрических устройств и аппаратов для применения в быту и в промышленности, измерительных приборов, арматуры для наружного и внутреннего освещения продолжалась. Долго шли дебаты по поводу того, кому следует поручить освещение электрическими фонарями городских улиц. Одни утверждали, что это дело городских самоуправлений, другие ратовали за привлечение частных фирм, которые мгновенно оценили перспективность нового вида предпринимательства, готовы были вначале даже пойти на убытки.

Быстрее и лучше других в сложившейся ситуации разобрался Карл Сименс. В 1883 г. фирмой «Сименс и Гальске» был освещен Невский — главный проспект русской столицы. А чуть позже Александр III поручает Сименсам электрифицировать Зимний дворец. И в Москве, несколько более консервативной по части введения технических новшеств, правители все же приходят к выводу о необходимости замены газовых фонарей на улицах более яркими, электрическими. Система электрического освещения Зимнего дворца вызвала восторженную оценку Вернера Сименса, назвавшего ее «самой впечатляющей в мире».

С момента возникновения фирма «Сименс и Гальске» занималась более всего производственной деятельностью. Приборы, аппаратура с ее маркой имели мировую известность. Теперь, когда на первый план выдвигались проблемы, связанные с электрификацией, предприятия фирмы должны были быстро, оперативно осваивать выпуск новых видов продукции, — прежде всего электрических машин, которые по своим характеристикам и исполнению превосходили бы изделия конкурирующих фирм.

Распространению электрического света должно было способствовать созданное в 1886 году «Акционерное общество электрического освещения Сименс и Гальске», владевшее собственной электростанцией в столице. В 1888 году была построена электростанция в Москве. А в 1896 году в преддверии коронации Николая II «Сименс и Гальске» получила заказ на освещение центральной части Москвы, в том числе и Кремля.

В 1897 г «Обществом» была построена электростанция на Раушской набережной в Москве, — старейшее сооружение в «Мосэнерго» на сегодняшний день. Помимо кабельного завода и фабрики по изготовлению телеграфного и телефонного оборудования Карл Сименс решил построить в Петербурге завод динамо-машин, который производил бы электромоторы большой мощности, а также турбогенераторы и трансформаторы. В 1912 огромный завод «Электросила» был сооружен. В 1918 г. все заводы Сименс в России были, разумеется, национализированы.

От спиртометра до стерилизации воды

Но вернемся к концу ХIХ века. С годами сфера деятельности «поставщика Двора Его Императорского Величества» «Сименс и Гальске» расширялась: трамвайные линии, оборудование для железных дорог, рудник и медеплавильный комбинат; открывались представительства в Одессе, Ростове-на-Дону, Харькове, Екатеринославе… Но одну смешную мелочь надо упомянуть особо: специально для российского налогового ведомства В. Сименс изобрел спиртомер для измерения крепости алкогольных напитков (по ней определялся размер алкогольной пошлины).

В начале ХХ столетия чрезвычайно популярной стала еще одна высокотехнологичная разработка «Сименс и Гальске» — система стерилизации воды озоном. В октябре 1906 года в рамках русской компании «Сименс» была создана новая структура — «Отделение по устройству стерилизации воды посредством озона по соединенным системам «Сименс и Гальске» и «Графа де Фриз».

 Естественным процессом являлось расширение сферы деятельности акционерного общества «Сименс и Гальске» на территории России. Для поставки стрелочного оборудования и семафоров для императорских железных дорог фирма получила большие кредиты.

 Впрочем, как рассказывает книга об истории концерна, не всё шло гладко. В имении Хмелёво на озере Ильмень, которое Карл Сименс приобрёл в 1861-ом году за 60 тысяч рублей, он построил фабрику по производству фарфоровых изоляторов и посуды, но дела шли плохо. В течение нескольких лет Карл Сименс безуспешно пытался решить технические проблемы и снизить себестоимость продукции. Когда убытки перевалили за восемьсот тысяч рублей и «съели» более трети всей полученной фирмой в России прибыли, Карл Сименс сдался и закрыл фабрику. Кроме того, и на рынке электротехнического оборудования акционерное общество «Сименс и Гальске» теснили в России конкуренты: немецкие и бельгийские компании АЭГ, «Шукерт», «Унион»…

В 1913 году произошло слияния РАО «Шуккерт и Ко» и АО русских электротехнических заводов «Сименс и Гальске». руководителем АО «Сименс и Шуккерт» был назначен Красин. Во время первой мировой войны формально независимое от немецкого концерна АО стало одним из основных поставщиков электротехнического оборудования для русской армии.

Карл Фёдорович Сименс

В переговорах, которые Вернер Сименс проводил во время своего второго посещения Санкт-Петербурга в том же 1852 году с графом Петром Андреевичем Клейнмихелем (1793 — 1869), главным управляющим путей сообщения и коммуникаций, выявилась необходимость, чтобы при увеличивающемся объеме работ в Санкт-Петербурге постоянно находился представитель фирмы «Сименс и Гальске». Сименсу пришла в голову исключительно удачная мысль назначить своим представителем в Санкт-Петербурге брата Карла.

В то время он был еще совсем молодым человеком, не достигшим тридцатилетнего возраста. Но, несмотря на молодость, у Карла к тому времени уже был определённый опыт коммерческой деятельности, к сожалению, не слишком удачный, хотя в этом, может быть, и не было его вины. Он попытался наладить работу филиала компании в Париже, но из-за натянутых отношений между Германией и Францией эта попытка оказалась неудачной. Таким образом, Франция потеряла хорошего партнера в лице компании Siemens, и это привело к тому, что и по сей день продукция фирмы не слишком распространена на территории этой страны. Обратная ситуация сложилась для Карла в России.

Карл был один из младших братьев Сименсов, не имел законченного технического образования, но как пишет о нем в своих воспоминаниях Вернер: «Карла я лично считаю из всех нас наиболее нормально одаренным. Он всегда был надежен, верен, добросовестен, хороший ученик, преисполненный нежной любовью и привязанностью к братьям. Проницательный, всесторонне развитый ум, сделал из него дельного коммерсанта, а благодаря обширным техническим сведениям и большому такту — он стал незаменимым руководителем крупных торговых предприятий».

Подобно тому, как Англия стала второй родиной для Вильгельма, далекая Россия станет ею для Карла Сименса. Хотя в 1853 году, когда он приступил к выполнению этой важной и ответственной миссии, ему было всего 24 года, он вскоре показал себя как осмотрительный и опытный предприниматель. Он быстро овладел русским языком, попутно знакомясь с обычаями страны, в которой ему теперь предстояло жить. Вскоре Карл женился на русской подданной Марии,- дочери представителя фирмы в Петербурге, выходца из Прибалтики, г-на Капера,, и его стали величать Карлом Федоровичем. В 1859 году он принял русское подданство. В России жил с 1853 года по 1869 год и с 1880 года по 1890 год, коммерческой деятельностью в России занимался с 1853 года до своей кончины в 1906 году.

За заслуги перед российской промышленностью фирма Сименс удостоилась права изображать на своих изделиях государственный герб России, а сам Карл стал подписываться в документах как купец первой гильдии.

 Но вернемся к нашей истории. В 1855 году, когда строительство телеграфной сети в России в основном было закончено, Карл Сименс становится совладельцем фирмы «Сименс и Гальске», заменив своего двоюродного брата Иоганна Георга Сименса, вышедшего из нее. Доля участия Карла составляла 1/5 часть всего капитала. В то же время петербургская часть фирмы стала дочерней фирмой, которой он продолжал управлять.

Сила Карла Сименса заключалась не в том, что он был талантливым инженером, блестящим изобретателем, хорошим организатором или тонким рыночным стратегом, как его братья. Его основным талантом было умение продавать или, как это сейчас называется, блестящее владение маркетинговыми технологиями. Это понятие включает в себя, конечно же, и умение рекламировать товар. Данное умение было блестяще проявлено Карлом во время Всероссийской промышленной и художественной ярмарки, проходившей в 1882 году в Москве. Он распорядился, чтобы фирма «Сименс и Гальске» запустила на ярмарке миниатюрный электрический трамвайчик, ставший настоящим хитом на ярмарке. В результате данного гениального хода компания не только получила заказ на первую в России трамвайную линию, но и высочайшее разрешение именоваться «поставщиком двора его императорского величества». Именно благодаря этому заказу фирма получила право размещать на своих фирменных бланках, проспектах, объявлениях и других документах российский герб — двуглавого орла. Лучшую рекламу было просто невозможно придумать.

 Карл Сименс к тому времени принял российское подданство. Через некоторое время он получил звание купца первой гильдии, а также личное дворянство. Так как импортируемая продукция облагалась в России весьма высокими пошлинами, Сименс решил построить в Петербурге в 1882 году крупный кабельный завод, и воплотил свое решение в жизнь. По истечении еще нескольких лет им было основано петербургское «Общество электрического освещения», остававшееся вплоть до революции самой крупной российской компанией в своей отрасли. Капитал этого общества оценивался в миллион рублей. Им было получено множество заказов, крупнейшим из которых было монопольное право на электрификацию Москвы. Результатом выполнения этого обязательства стал запуск в 1898 году в самом центре Москвы, на Раушской набережной, мощной электростанции, которая, кстати, существует и по сей день. Естественно, здесь не могло обойтись без оборотной стороны медали. У этой долгосрочной концессии в ее роли выступило то обстоятельство, что жители Москвы платили тогда за киловатт-час 50 копеек, а это была самая высокая цена за электричество во всей Европе.

Благодаря своим выдающимся успехам брат Вернера Сименса был удостоен признания, и в 1892 году ему торжественно вручили диплом почетного члена Электрического сообщества Санкт-Петербурга, а в 1896 году царь Николай II возвел его в дворянское звание.

Карл Федорович занимался меценатством и способствовал поддержке образованных и одаренных ученых и специалистов в сфере электротехники. Подтверждением этого факта является учрежденная в 1910 году премия его имени. Вот ее условия:

 1. «При Императорскомъ Русскомъ Техническомъ Обществе учреждается премiя имени Почетнаго Члена Общества Карла Федоровича Сименса за выдающееся изобретенiе, усовершенствованiе или изследованiе въ области электротехники.

 2. Премiя выдается одинъ разъ въ два года изъ процентовъ с пожертвованнаго К.Ф.Сименсомъ неприкосновеннаго капитала в 5000 рублей, и состоит из денежной суммы и медали.

 3. Премия может быть присуждаема только русским подданным за работы, доложенныя в VI (Электротехническомъ) Отделе … и не получившiя других премiй этого Общества….».

Ясно, что лауреатами «электротехнического Букера» становились люди достойные. К примеру, за заслуги в области «электрической телескопии» золотой медали и премии был удостоен основоположник телевидения Б. Розинг, получивший 9 мая 1911 года впервые в мире точное изображение на экране своего простейшего телевизора. В другой раз премию присудили отчету Л. Залуцкого (будущего профессора, директора Метрологического института, ректора Петроградского Политеха) об исследовании магнитных свойств различных сортов железа, чугуна и стали.

Россия стала, впоследствии, для Карла Федоровича Сименса и для его детей второй родиной. Получив русское подданство, возведенный царем Александром III-м в дворянское достоинство, награжденный высокими русскими орденами, Карл Сименс сделал немало для того, чтобы наша страна стала индустриальной державой. В начале прошлого века его постигла та же судьба, что и его брата, Вернера, — он рано потерял свою жену, воспоминания о которой не давали ему покоя. Желая уйти от них, он покидает Россию. К тому же его дела в Санкт-Петербурге шли не блестяще, в то время как Вильяму срочно требовалась помощь для расширения английского филиала фирмы.

И поныне мы встречаем следы деятельности неутомимого Карла Федоровича. Скажем, на Кожевенной линии Васильевского острова в Петербурге и по сей день стоит построенный им кабельный завод (сейчас это «Севкабель»).

 Переживший революции и войны

 В период с 1914 по 1918 год деятельность российского представительства Siemens & Halske по понятным причинам приостановилась. Большинство предприятий было национализировано, коммерческие проекты свернуты. Несмотря на декрет о национализации от 28 июня 1918 года, заводы компании еще долго рассматривались новой властью как частные, точнее, «не вполне национализированные» предприятия.

 Но уже в 1919 году Siemens, потерявшая за годы войны почти все свои зарубежные рынки, стала искать пути их восстановления. Компания оказала поддержку советскому правительству, взявшему курс на электрификацию. Интересно, что один из соратников Ленина, Леонид Красин, был до революции техническим директором заводов Siemens в Петербурге. Он активно участвовал в восстановлении контактов компании с нашей страной, и в результате Siemens получила новые контракты в России, в том числе на участие в подготовке строительства ДнепроГЭСа.

В конце 1920 года, в связи с разработкой под руководством бывшего сотрудника «Сименс» Г. М. Кржижановского плана ГОЭЛРО, cоветское правительство решило принять экстренные меры по первоочередному восстановлению заводов «Сименс». Правительство поручало обеспечить их всеми необходимыми инструментами и материалами, электроэнергией, а для пополнения квалифицированными рабочими и специалистами провести даже специальную мобилизацию. В дальнейшем эти предприятия, существующие и поныне под названием «Электросила» и «Электроаппарат», сыграли важную роль в истории советской индустриализации.

 Объективно, по всем основным критериям концерн «Сименс» должен был стать кандидатом N1 на сотрудничество с cоветской Россией. За ним был богатейший полувековой опыт работы в России, отличная репутация и признанные во всем мире стандарты высочайшего качества изделий. Если не прямой допуск концерна на российский рынок, то по крайней мере скорейшее возобновление торговых отношений и размещение у «Сименс» новых заказов на оборудование были неизбежными. Восстанавливая разрушенную войной и междоусобицей промышленность страны, осуществляя программу индустриализации, власти Советской России обратились за помощью прежде всего к немецким фирмам, к немецким инженерам и техникам. И вряд ли стоит удивляться тому, что, например, турбины и электротехническое оборудование легендарного «Днепрогэса» поставил в Советский Союз в конце двадцатых-начале тридцатых годов именно концерн «Сименс».

 Если выход «Сименс» на советский рынок осуществлялся в 1920-е годы в основном через поставки в СССР готовой продукции, то в дальнейшем усилия «Сименс» сосредоточились в направлении расширения торгового сотрудничества с Советской Россией, главным образом за счет экспертно-консультативной деятельности. В частности, компания принимала участие в разработке проектов Московского метро и ДнепроГЭСа.

Среди наиболее важных проектов, реализованных компанией «Сименс» в течение последнего десятилетия стало внедрение автоматизированной системы управления дорожным движением на Невском проспекте в Санкт-Петербурге, а также участие в техническом оснащении Констатиновского дворца в Стрельне.

В 1925 году в Москве открылось консультативное бюро Siemens, проработавшее до 1936 года. Но возобновить свою деятельность в нашей стране компания смогла только в 1971 году.

11 апреля 2003 г. в Санкт-Петербурге концерн Siemens отметил 150-летие своей деятельности на российском рынке.

В этот день в здании Санкт-Петербургской академической Филармонии им. Д.Д. Шостаковича состоялся торжественный вечер, в котором приняли участие Президент России В.В. Путин, Федеральный канцлер Германии Г. Шредер, члены правительств обеих стран, другие видные представители политической, экономической и культурной элит России и Германии.

Список литературы

Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://www.mobiset.ru

Реферат: Блок управления двигателем на МК.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Введение.
2. Анализ исходных данных, выбор параметра контроля.
2.1. Отладочный комплекс.
2.2. Выбор параметра контроля.
3. Описание схемы электрической принципиальной.
3.1. Плата микроконтроллера.
3.2. Плата макета.
4. Описание алгоритма программы.
5. Описание программы.
6. Методика выполнения лабораторной работы.
6.1. Цель работы.
6.2. Описание лабораторной установки.
6.3. Исходные данные.
6.4. Домашние задание.
6.5. Рекомендации по выполнению.
6.6. Последовательность выполнения работы.
7. Заключение.
Литература.
Приложение. Текст программы
Графическая часть
Лист №1 Схема электрическая принципиальная
Лист №2 Блок схема алгоритма
1. ВВЕДЕНИЕ.
В настоящее время практически невозможно указать какую-то отрасль науки и производства, в которой бы не использовались микропроцессоры (МП) и микроЭВМ.
Универсальность и гибкость МП как устройств с программным управлением наряду с высокой надежностью и дешевизной позволяют широко применять их в самых различных системах управления для замены аппаратной реализации функций управления, контроля, измерения и обработки данных. Применение МП и микроЭВМ в системах управления промышленным оборудованием предполагает, в частности, использование их для управления станками, транспортировочными механизмами, сварочными автоматами, прокатными станами, атомными реакторами, производственными линиями, электростанциями, а также создание на их основе робототехнических комплексов, гибких автоматизированных производств, систем контроля и диагностики. Микропроцессорные средства позволяют создавать разнообразные по сложности выполняемых функций устройства управления — от простейших микроконтроллеров несложных приборов и механизмов до сложнейших специализированных и универсальных систем распределенного управления в реальном времени.
Среди различных форм организации современных микропроцессорных средств можно условно выделить следующие группы:
— встраиваемые МП и простейшие микроконтроллеры;
— универсальные микроконтроллеры и специализированные микроЭВМ;
— микроЭВМ общего назначения;
— мультимикропроцессорные системы;
— аппаратные средства поддержки микропроцессорных систем (расширители).
Встраиваемые в приборы и аппаратуру МП и простейшие микроконтроллеры жестко запрограммированы на реализацию узкоспециализированных задач, их программное обеспечение проходит отладку на специальных стендах или универсальных ЭВМ, затем записывается в ПЗУ и редко изменяется в процессе эксплуатации. Встраиваемые средства используют и простейшие внешние устройства (тумблеры/клавишные переключатели, индикаторы).
Специализированные микроЭВМ реализуются чаще всего на основе секционных микро программируемых МП, позволяющих адаптировать структуру, разрядность, систему команд микроЭВМ под определенный класс задач. Однако такой подход организации систем требует трудоемкой и дорогой разработки «Собственного» программного обеспечения.
В последнее время широкое распространение получают также программируемые микроконтроллеры, представляющие собой специализированные микроЭВМ, ориентированные на решение многочисленных задач в системах управления, регулирования и контроля. Особую группу составляют программируемые контроллеры для систем автоматического регулирования. Важнейшим устройством любой системы автоматического регулирования является регулятор, задающий основной закон управления исполнительным механизмом. Замена классических аналоговых регуляторов универсальными программируемыми микроконтроллерами, способными программно перестраиваться на реализацию любых законов регулирования, записанных в память микроконтроллеров, обеспечивает повышение точности, надежности, гибкости, производительности и снижение стоимости систем управления. Большим достоинством универсальных микроконтроллеров является их способность выполнять ряд дополнительных системных функций: автоматическое обнаружение ошибок, контроль предельных значений параметров, оперативное отображение состояния систем и т. п.
В системах автоматического регулирования особое место выделяется для систем управления двигателями, в таких системах основной регулируемой величиной является частота вращения якоря двигателя, которая изменяется при изменении нагрузки. Использование взамен аналогового регулятора микроконтроллера позволит существенно улучшить процесс регулирования. Применение цифрового индикатора и клавиатуры упростит работу по установке параметров автоматического регулирования и контроля регулируемого значения.
В дипломном проекте рассматривается автоматизированная система управления двигателем. В качестве регулятора используется микроконтроллер, который должен поддерживать, определенную пользователем, частоту вращения и выдавать текущие обороты якоря двигателя.
2. АНАЛИЗ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ, ВЫБОР ПАРАМЕТРА КОНТРОЛЯ.
Исходными данными определена разработка платы и программного обеспечения с режимами установки частоты вращения якоря двигателя, стабилизации частоты вращения и ее индикации.
Область применения макета – лабораторные и практические работы в ККЭП.
2.1. Отладочный комплекс.
Базой исходных данных является отладочный комплекс МК51. Комплекс состоит из платы микроконтроллера и программного обеспечения и предназначен для отладки и тестирования аппаратуры и программного обеспечения управляющих систем, выполнен на базе микроконтроллера (МК) семейства Intel imcs51.
Плата МК51 состоит из следующих блоков:
— МК SAB80C535 предназначенный для выполнения программы МОНИТОР и для выполнения пользовательской программы (управления);
— постоянное запоминающее устройство, предназначенное для хранения программы МОНИТОР; емкость ПЗУ 32К байт;
— оперативное запоминающее устройство, предназначено для хранения программы пользователя (программа работы управляющей системы);
— дисплей, предназначен для контроля значений вводимых параметров, вывода значений параметров системы управления, вывода символов;
— клавиатура, предназначена для ввода значений параметра программы управляющей системы, запуска программы управления, вызова процедур и сброса МК;
— буфер интерфейса связи платы ПМК с компьютером;
— блок коммутации адресов ОЗУ и ПЗУ.
Программное обеспечение состоит из программы FDSAB полноэкранный отладчик программ на ассемблере микроконтроллеров семейства МК51, ориентированный на использование совместно с платой для отладки программ на базе микроконтроллера Siemens SAB80C535 предназначена для отображения и полноэкранного редактирования ресурсов микроконтроллера, загрузки программного кода для микроконтроллера, исполнения его в ПМК полностью, блоками или по шагам.
В программе предусмотрен режим терминала с возможностью выбора номера коммуникационного канала (1 или 2) и скорости передачи и приема данных.
Меню программы содержит следующие пункты:
1. Загрузить файл с программой…
2. Выполнить программу ПМК
3. Перечитать ОЗУ и регистры ИЗ ПМК
4. Загрузить ОЗУ и регистры В ПМК
5. Прочитать ПЗУ или ОЗУ команд ПМК…
6. Загрузить ПЗУ или ОЗУ команд ПМК…
7. Перегрузить программу В ПМК
8. Дизассемблировать команды в диапазоне…
9. Сохранить текст программы в файл…
10. Включить / выключить символьные метки
11. Параметры связи…
12. Режим терминала >
13. Краткая информация о системе
14. Выход
Назначение пунктов меню:
1. Выбор на дисках компьютера двоичного файла (.BIN) с программой, загрузка в отладчик и память команд макета и дизассемблирование загруженного кода на экран в область отображения дизассемблированных инструкций.
2. Передача управления от монитора ПМК программе пользователя в памяти команд макета.
3. Считывание содержимого внутренней ОЗУ макета и специальных функциональных регистров из ПМК.
4. Загрузка в ПМК содержимого внутренней ОЗУ из отладчика и специальных регистров.
5. Считывание содержимого памяти команд ПМК в отладчик (диапазон запрашивается).
6. Загрузка содержимого памяти команд ПМК из отладчика в ПМК (диапазон запрашивается).
7. Перезагрузка кода программы в память команд ПМК из памяти отладчика.
8. Дизассемблирование программного кода из памяти команд отладчика в запрашиваемом диапазоне адресов. По выбору пользователя инструкции дописываются за уже имеющимися либо заменяют их.
9. Сохраняет в файл, имя которого запрашивается, дизассемблированный фрагмент программы пользователя с мнемоническими обозначениями регистров процессора Siemens SAB80C535 и символьными метками (если включен режим отображения символьных меток).
10. Переключает режим представления дизассемблированного кода на экране: с выделенными символьными метками или только с адресами переходов.
11. Изменение номера последовательного порта компьютера, к которому подключена ПМК и скорости передачи через порт посредством изменения делителя частоты.
12. Перевод программы в режим терминала. В этом режиме пользователь может принимать и передавать данные по последовательному порту в ПМК.
13. Отображение краткой информации о системе (объем свободной ОП, место на текущем диске, параметры соединения, загруженный файл).
14. Выход из программы.
2.2. Выбор параметра контроля.
Очевидным параметром контроля является частота вращения ротора электродвигателя. Датчиком для установления числа оборотов может служить оптопара. Однако в этом случае из-за малой частоты импульсов, поступающих от датчика, будет невысокой стабильность частоты вращения, из-за большой длительности измерения и быстрого характера изменения нагрузки.
Для увеличения стабильности предусматривается диск на котором расположено максимальное число прорезей. В этом случае одному обороту вала двигателя будет соответствовать большое количество импульсов от датчика. Но и в этом случае для точного измерения частоты вращения требуется значительное время. Проведенные опыты действительно показали значительное отклонение частоты вращения от установленной.
Высшую стабильность удержания частоты вращения обеспечивает способ измерения периода импульсов от датчика. МК имеет в своей архитектуре соответствующую аппаратную и программную поддержку.
3. ОПИСАНИЕ СХЕМЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ.
Схема электрическая принципиальная представлена в графической части лист1.
3.1. Плата микроконтроллера.
Порты Р0 и Р2 МК используются в режиме внешней памяти. Младшие разряды адреса ячейки памяти запоминаются в регистре адреса (DD9) импульсом ALE.
Блок переадресовки выполнен на элементах DD6 и DD7 и выполняет функцию переключения адресов в соответствии с таблицей 3.1.
Таблица 3.1
Исходный адрес Рабочий адрес
ПЗУ ОЗУ ПЗУ ОЗУ
0000Н 8000Н 8000Н 0000Н
По сигналу RESET=0 RS – триггер на элементах DD7.3 – DD7.4 установлен в единичное состояние (на выводе 13 DD7.4 уровень логического нуля) и производится выбор ПЗУ (DD12). После отпускания кнопки сброса (SA1) триггер сохраняет свое состояние и импульсом PSEN считывается 1-й байт команды перехода из ПЗУ. Триггер удерживается в единичном состоянии сигналом с выхода DD6.1 (А15=0 => А15=1), несмотря на наличие импульса PSEN на входе 1 элемента DD7.2.
В следующих двух обращениях считывается из ПЗУ адрес перехода 8000Н и выполняется команда SJMP 8000H.
При чтении из ячейки 8000Н первого байта команды МК выдает адрес, в котором А15=0, следовательно на выходе DD6.1 формируется низкий уровень. Импульсом PSEN формируется положительный импульс на выходе DD7.2 и триггер переключается. Так как А15=1, то на выходе DD6.1 присутствует низкий уровень, следовательно на выходе DD6.2 – высокий и несмотря на то, что триггер переключился выбор ОЗУ не производится. Выбор ОЗУ будет производится если А15=0 и считывание команд производится импульсом PSEN.
Порты Р4 и Р5 используются для подключения клавиатуры и дисплея. В плате используется клавиатура формата 4х4 и четырех разрядный дисплей динамического типа. Разряды Р4.3 – Р4.0 являются разрядами сканирования клавиатуры и одновременно разрядами выбора индикатора. Сигналы выбора индикатора («бегущий ноль») подаются на входы усилителей (DD10). Низкий уровень с выхода DD10 производит выключение транзистора, через который подается на общий анод выбранного индикатора напряжение +5В.
Сигналы сегментов с выходов порта Р5 через токовые усилители DD4 поступают на шину сегментов С0 – С7 индикаторов. Резисторы R17 – R24 определяют значения амплитуды импульса тока, протекающего через сегменты.
Разряды Р4.7 – Р4.4 являются входами сигналов опроса клавиатуры.
С помощью элементов DD11.1 – DD11.2 формируется сигнал запроса прерывания от клавиатуры, поступающий на вход INT0 МК.
ИМС DD5 является преобразователем уровней для последовательного канала.
Элементы источника питания:
VD3 – диод выпрямителя;
С5 – С8 – сглаживающий фильтр;
DD3 – стабилизатор напряжения.
Трансформатор блока питания вынесен в отдельный блок, совмещенный вилкой питания.
Соединение с «внешним миром» производится с помощью разъемов.
Разъем Х7 предназначен для соединения с СОМ – портами компьютера.
На контакты разъемов Х1 выведены входы порта Р6 и входы эталонных питания и земли.
На контакты разъема Х5 выведены линии от порта Р3.
На контакты разъема Х4 выведены линии от порта Р1.
Разъем Х8 используется для подключения блока трансформатора.
3.2. Плата макета.
Оптопара VD1 VD2 является датчиком частоты вращения якоря двигателя. Фотодиод VD1 формирует токовые импульсы при прохождении шторки освещением от светодиода VD2. Импульс с VD1 открывает транзистор VT1 тем самым формируя импульс на его коллекторе.
Управление двигателем происходит при помощи DD1 (ИМС управления реверсивными коллекторными двигателями). Режимы работы представлены в таблице 3.2.
Таблица 3.2
Режим работы IN1 IN2 OUT1 OUT2
Тормоз 1 1 L L
Движ/Рев 0 1 L H
Рев/Движ 1 0 H L
Стоп 0 0 ? ?
На входы DD1 поступают логические уровни «0» «1», что выбирает режим работы двигателя, подключенного к выходам DD1. С1 – С4 – сглаживающие фильтры.
Переменным резистором R8, соединенным последовательно с генератором, подается нагрузка на двигатель. Резисторы R5 R9 (R5=R9) соединены общим проводом, а с других концов снимается аналоговое значение напряжения для определения нагрузки. В зависимости от направления вращения генератора ток в цепи будет протекать в двух направлениях, следовательно, значение потенциалов напряжения на R5 R9 будут противоположны, но равны по значению. Это обеспечивает измерение напряжения в реверсном режиме работы двигателя.
4. ОПИСАНИЕ АЛГОРИТМА ПРОГРАММЫ.
Блок схема алгоритма представлена в графической части лист 2.
Главная программа зациклена и представляет собой блок процедуры индикации. Программы измерения частоты вращения двигателя и обработки нажатия клавиш выполняются прерывая основную программу индикации прерываниями от измерителя частоты и клавиатуры соответственно. После выполнения программ обработки прерываний программа индикации продолжает работу с места ее прерывания.
Подпрограмма (ПП) обработки прерывания от измерителя (INT1) вначале выполнения проверяет повторное вхождение в ПП. При первом вхождении осуществляется запуск измерителя и выход. При повторном вхождении измеренное значение длительности периода импульса от датчика запоминается, сравнивается с заданным значением. Если измеренное значение меньше заданного тогда значит частота вращения снизилась и происходит включение двигателя, иначе двигатель отключается. После чего анализируется режим индикации: обороты двигателя или индикация нагрузки приложенной к двигателю с помощью генератора. В зависимости от сделанного выбора измеренное значение частоты вращения или нагрузки преобразовывается в позиционно-десятичное значение и выдается в индикатор. Затем происходит выход из ПП.
В ПП обработки прерывания от клавиатуры (KLAV) определяется нажатие функциональной клавиши. Если клавиша не функциональная то выполняется сдвиг индикационных ячеек влево и запись кода нажатой клавиши в последнею индикационную ячейку, далее выход. Если же клавиша функциональная производится определение какая именно нажата для этого служат четыре блока решения, если функциональность клавиши не определится то значит нажата клавиша «реверса» при нажатии которой осуществляется реверс направления вращения якоря двигателя и выход. Далее перечислены действия по нажатию функциональных клавиш, после выполнения которых ПП завершается:
— клавиша «удалить» — сдвиг индикационных ячеек в право и запись в старшую ячейку нуля;
— клавиша «старт» — преобразования введенного числа оборотов в секунду в длительность периода импульсов с датчика;
— клавиша «стоп» — остановка двигателя;
— клавиша «режим» — переключение режима индикации частоты вращения / подаваемой нагрузки.
5. ОПИСАНИЕ ПРОГРАММЫ.
В программе используются символические имена присвоенные ячейкам ОЗУ:
st1 data 52h
номер сдвига индикационной ячейки n_sd data 53h
введенная частота вращения якоря двигателя obor data 54h
делимое 1-й байт chi_3 data 55h
делимое 2-й байт chi_2 data 56h
делимое 3-й байт chi_1 data 57h
делитель 1-й байт zn_h data 59h
делитель 2-й байт zn_l data 5ah
частное 1-й байт rez_h data 5bh
частное 2-й байт rez_l data 5ch
результат деления 16/8 rezul data 5dh
измеренная длительность импульса мл. байт dli_i_l data 5eh
измеренная длительность импульса ст. байт dli_i_h data 5fh
заданная длительность импульса мл. байт dli_l data 60h
заданная длительность импульса ст. байт dli_h data 61h
временная ячейка temp data 62h
счетчик паузы выдачи измеренного значения indik data 63h
Используемые биты флагов перечислены ниже:
повторный вход в п.п. измерения периода импульса flag bit 00h
индикация нажатия функциональной клавиши f_ind bit 01h
функциональная клавиша «реверс» f_rev bit 02h
направление вращения f_nap bit 03h
вкл./выкл. двигатель f_rab bit 04h
индикация обороты/нагрузка f_rez bit 05h
функциональная клавиша «режим» f_rezind bit 06h
Деление 24-х битного числа на 16-и битное результат 16 бит, реализовано в подпрограмме div24. Деление многобайтного числа на многобайтное реализуется по принципу вычитания делителя из делимого со сдвигом последнего влево, с возможностью восстановления делимого. Перед процедурой деления в ячейки делителя записывается число в диапазоне 0-0fffh. В начале деления происходит: сдвиг делителя на четыре разряда влево это необходимо для деления 24/16, запись в частное 10h для определения окончания деления, запись в ячейки делимого число 1000000. В начале цикла деления производится сдвиг делимого влево на один разряд, а так же сдвиг влево частного и запись в стек значений флагов переносов. Далее из старшей части делимого вычитаем делитель, в зависимости от знака переноса в частное записывается «0» или «1» и сохранение делимого. Проверка переноса при сдвиге делимого и запись в частное «1» если перенос был. Проверка окончания деления путем проверки восстановленного значения флага переноса при сдвиге частного. После окончания деления результат деления находится в ячейках результата.
После нажатия клавиши «Старт» происходит преобразования значения индикационных ячеек в двоичный код (1 байт), после чего это значение умножается на 24, что соответствует 24 прорезям диска оптопары (результат 2 байта) и делим 1000000 на это число в результате получается длительность периода импульсов от оптопары для введенного числа оборотов в секунду. После преобразования выполняется функция запуска двигателя которая дает толчок и разрешается прерывание INT1 с оптопары.
В подпрограмме обработки прерывания INT1 проверяется повторное вхождение для этого используется флаг flag. При первом вхождении запускается таймер и происходит выход из подпрограммы обработки прерывания. Во втором вхождении таймер останавливается, запрещается прерывание INT1 и значение таймера (что соответствует периоду импульса) записывается в ячейки dli_i_l и dli_i_h. После чего производится регулирование частоты вращения двигателя, для этого из ячеек dli_l dli_h (введенное значение) вычитается измеренное dli_i_l dli_i_h, если возник перенос значит частота вращения меньше необходимой и двигатель включается (отключается, если переноса нет) установкой кода на портах Р3.4 Р3.5. Комбинация выбирается в зависимости от направления вращения которая определяется битом f_nap. Индикация измеренной частоты вращения происходит через 47 (2f) раз измерения импульсов, это нужно для того чтобы убрать мелькание цифр на индикаторе. Преобразование измеренного значения в частоту вращения двигателя в обр/сек происходит следующим образом: деление 1000000 на измеренное значение, деление на 24, преобразование bin->dec->индикатор. Перед завершением подпрограммы обработки прерывания INT1 производится инициализация регистров и ячеек перед следующим запуском процедуры и разрешается прерывание INT1.
Для настройки таймера и прерывания INT1 используются следующие управляющие слова:
— TMOD=01H – режим работы таймера;
— TCON=04H
— Tr – разряд запуска таймера;
— IEN0 – разрешения прерываний
— 8 разряд – запрет всех прерываний;
— 3 разряд – INT1;
— 1 разряд – INT0 (клавиатура);

6. МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ.
6.1. Цель работы.
Приобретение практических навыков в технологии разработки и отладки элементов управляющих систем.

6.2. Описание лабораторной установки.
Лабораторная установка состоит из следующих частей: платы управления ПМК, платы двигателя и блока питания.
Плата двигателя рис.6.1 состоит из трех блоков: блок датчика скорости вращения, блок управления, блок датчика нагрузки. Плата двигателя подключается к разъемам портов ПМК при помощи разъемов. X2 подключается к порту Р3 и служит для соединения: оптопары («Датчик») со входом прерывания INT1, портов Р3.4 Р3.5 с входами блока управления (Упр1 и Упр2). X6 подключается к порту Р6 используя две линии AI6 и AI7 для измерения нагрузки прелагаемой к двигателю с помощью генератора (измерение нагрузки прелагаемой из вне при помощи этой схемы невозможно). Использование двух каналов предусматривается для измерения напряжения двигателя с возможным реверсом когда при вращении в одну сторону измерение происходит с первого канала, а при вращении в другую со второго. Такое распределение получается путем использования делителя напряжения общий конец которого соединен с нулевым проводом и при протекании тока в разных направлениях меняет знак напряжения на концах делителя относительно общего провода на противоположный. Опорное напряжение Uref подается соединением +5В, а нижняя граница (Ugnd) задается соединением с общим.

Рис. 6.1.Схема платы двигателя.
Разъем X3 соединяет схему с блоком питания.
Датчик числа оборотов представляет собой диск, с 24-ю прорезями, жестко закрепленный навалу вращения двигателя. Во время прохождения прорези между оптопарой светодиод VD2 освещает инфракрасным излучением фотоприемник представляющий собой фотодиод VD1. Полупроводниковый фотоприемник уменьшив за счет этого свое сопротивление начинает пропускать ток открывая тем самым транзистор VT1 с коллектора которого снимаются прямоугольные импульсы.
Обороты двигателя прямо пропорциональны приложенному к нему напряжению. В связи с этим предлагается удерживать частоту вращения в определенных границах с помощью изменения напряжения подаваемого на двигатель. Использование цифровых систем управления которые позволяют быстро обрабатывать данные делает возможным применения в качестве меняющегося напряжения шим-генератор. Длительность импульсов и пауз формируется динамически в зависимости от характера приложенной нагрузки. Подержание оборотов при увеличении нагрузки будет длится до тех пор пока длительность паузы не будет равной нулю и дальнейшее увеличение нагрузки будет снижать обороты двигателя. Для улучшения поддержания частоты вращения предлагается максимально возможно увеличить напряжение источника питания.
6.3. Исходные данные.
1. Комплекс отладочный: плата, ПО FDSAB;
2. Установка управления двигателем;
3. Возможность установки частоты вращения с клавиатуры;
4. Стабилизация частоты;
5. Импульсы с датчика поступают на вход прерывания INT1;
6. Управление двигателем осуществляется выдачей кода на порты Р3.4 и Р3.5 в соответствии с таблицей 6.1;
7. Максимальная скорость вращения двигателя 110 обр1/сек.;
8. Число прорезей диска вращения датчика составляет 24 шт.
9. Мощность двигателя 10 Вт;
10. Входы для измерения нагрузки поступают на АЦП каналы AI6 и AI7. VAREF=5B.
Таблица 6.1
Режим работы IN1 IN2 OUT1 OUT2
Тормоз 1 1 L L
Движ/Рев 0 1 L H
Рев/Движ 1 0 H L
Стоп 0 0 ? ?

6.4. Домашние задание.
Составить алгоритм и программу стабилизации частоты вращения электродвигателя постоянного тока с параллельным возбуждением в соответствии с исходными данными.

6.5. Рекомендации по выполнению.
В качестве параметра регулирования взять длительность периодов импульсов от оптопары. Выбор этого параметра взамен измерению частоты вращения диска, перекрепленного на двигатель, позволяет производить быстрый контроль стабильности системы управления за счет значительного уменьшения длительности измерения. Для такого регулирования необходимо преобразовывать введенную частоту вращения в длительность периода импульсов, формируемых прорезями на диске датчика, и обратно – длительность периода в частоту вращения. Рекомендуется осуществлять преобразование следующим образом:
1) Введенную частоту вращения (обр/сек) умножить на число прорезей в диске (24);
2) 1000000 разделить на полученное число, в результате чего получится длительность одного периода в мкс.
Для обратного преобразования:
1) 1000000 разделить на длительность периода;
2) разделить на 24.
При делении 1000000 (3 байта) на 2 байта возможно использование стандартной процедуры деления 4-х байтного числа на 2-й байтное. Но для более быстрого деления (а значит и увеличения скорости измерения) рекомендуется уменьшить длительность деления, производя деление 6-ти тетрад (1000000) на 3-и тетрады (максимально возможное число 4095), для этого необходимо:
1) перед процедурой деления сдвинуть делитель на четыре разряда влево;
2) продолжать деление с учетом сдвинутого делителя, т. е. деление должно длится на четыре цикла меньше;
3) после процедуры деления сдвинуть частное на четыре разряда влево.
Для измерения длительности периода импульсов необходимо в качестве счетчика использовать один из таймеров в режиме таймера. Подача на вход прерывания INT1 импульсов вызывает ПП обработки прерывания в которой необходимо следить за первым и вторым входом в ПП. При первом вхождении включить таймер, а при втором вхождении считать состояние таймера, что и будет являться длительностью периода импульса.
6.6. Последовательность выполнения работы.
1. Набрать текст программы;
2. Откомпилировать программу;
3. Запустить отладчик FDSAB;
4. Загрузить в память bin файл, запустить программу на выполнение;
5. Снять зависимость изменения частоты вращения от подаваемой нагрузки;
6. Сделать вывод о проделанной работе;
7. Составить отчет.
Внимание! При приложении больших усилий торможения двигателя он может остановится что приведет к резкому увеличению тока в выходной цепи ИМС управления и возможно выход ее из строя.
7. ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
В результате проделанной дипломной работы была разработана плата макета и программное обеспечение блока управления реверсивным двигателем. С режимами работы: установки частоты вращения якоря двигателя, стабилизации и индикации частоты. В качестве нагрузки используется генератор, соединенный с двигателем, на выходы которого подсоединен переменный резистор, которым задается нагрузка. В цепь генератора включен делитель напряжения для измерения напряжения и его индикации.
При разработке дипломного проекта было опробовано два способа автоматического регулирования частоты вращения двигателя: измерение частоты (за определенное время подсчитывалось количество импульсов от датчика), измерение периода (измерялась длительность периода импульсов поступающих от датчика). Первый способ измерения частоты показал плохую стабильность частоты вращения регулирующей системы, т. к. из-за большой длительности измерения (при уменьшении длительности измерения увеличивалась погрешность) и быстрого изменения характера нагрузки система не успевала отслеживать это изменение, а следовательно и регулировать входную величину. Второй способ регулирования с измерением длительности периода показал хорошую стабильность автоматической системы управления. Это достигается увеличение числа прорезей на вращающемся диске оптопары, измерение длится короткое время, за которое система автоматического регулирования не успевает отклониться от установленного значения. Небольшое отклонение частоты вращения за короткий промежуток времени (времени измерения одного периода) сразу контролируется и происходит модификация выходного параметра.
ЛИТЕРАТУРА.
1. Григорьев В. Л. Программное обеспечение микропроцессорных систем. – М.: Энергоатомиздат, 1983.
2. Щелкунов Н. Н., Дианов А. П. Микропроцессорные средства и системы. – М.: Радио и связь, 1989.
3. Сташин В. В. Проектирование цифровых устройств на однокристальных микроконтроллерах. – М.: Энергоатомиздат, 1990.
4. Иванов В. И. Полупроводниковые оптоэлектронные приборы: Справочник – 2-е изд., перераб. И доп. – М.: Энергоатомиздат, 1989
5. Хвощ С. Т. Микропроцессоры и микроЭВМ в системах автоматического управления. Справочник. Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1987.
ПРИЛОЖЕНИЕ.
Текст программы.
; присваивание имен
p4 data 0e8h
p5 data 0f8h
ip0 data 0a9h
ip1 data 0b9h
ien0 data 0a8h
ien1 data 0b8h
adcon data 0d8h
addat data 0d9h
darp data 0dah
st1 data 52h
n_sd data 53h
obor data 54h
chi_3 data 55h
chi_2 data 56h
chi_1 data 57h
chi_t data 58h
zn_h data 59h
zn_l data 5ah
rez_h data 5bh
rez_l data 5ch
rezul data 5dh
dli_i_l data 5eh
dli_i_h data 5fh
dli_l data 60h
dli_h data 61h
temp data 62h
indik data 63h
flag bit 00h
f_ind bit 01h
f_rev bit 02h
f_nap bit 03h
f_sta bit 04h
f_rab bit 05h
f_rez bit 06h
f_rezind bit 07h
; определение векторов прерываний
org 0000h
sjmp start
org 0003h
ljmp klav
org 013h
ljmp int_1
; начальная инициализация
start: mov darp,#00h
mov adcon,#0fh
clr f_rezind
clr f_rab
clr f_rev
clr f_sta
setb f_nap
setb f_rez
mov n_sd,#0bh
mov st1,#3fh
mov ip0,#04h
mov ip1,#04h
mov sp,#65h
mov ien0,#81h
inizial:mov r0,#47h
mov r1,#03h
; начальное обнуление индикатора
numb: mov @r0,#00h
inc r0
djnz r1,numb
; определение режима работы и его индикация
jnb f_sta,re1
jb f_rez,re1
mov 4ah,#19h
sjmp re2
re1: mov 4ah,#10h
re2: clr f_ind
beg: jb f_ind,beg2
; определение режима работы
jnb f_rezind,na2
clr f_rezind
jb f_nap,na1
mov 4ah,#0fh
sjmp na2
na1: mov 4ah,#0ah
; запуск двигателя с проверкой направления вращения
na2: jnb f_rev,beg2
jb f_nap,napr1
clr p3.5
mov 4ah,#0fh
jb f_rez,napr
mov 4ah,#19h
sjmp napr
napr1: clr p3.4
mov 4ah,#0ah
jb f_rez,napr
mov 4ah,#19h
napr: clr f_rev
clr flag
setb f_rab
mov ien0,#85h
; остановка двигателя
beg2: jnb f_ind,beg1
djnz st1,beg1
mov st1,#05fh
; сдвиг индикационных ячеек вправо
mov r0,#0ahov r1,#49h
mov 40h,#10h
sdvig: mov a,@r1
inc r1
mov @r1,a
mov a,r1
subb a,#02h
mov r1,a
djnz r0,sdvig
djnz n_sd,beg1
mov n_sd,#0bh
ljmp inizial
; процедура индикации
beg1: mov r4,#0feh
mov dptr,#tabcod
mov r0,#47h
cycl: mov p4,#0ffh
mov a,@r0
movc a,@a+dptr
mov p5,a
mov a,r4
mov p4,a
rl a
mov r4,a
inc r0
lcall del
cjne r0,#4bh,cycl
ljmp beg
del: mov r1,#10
st_2: mov r2,#10
st_1: nop
nop
nop
djnz r2,st_1
djnz r1,st_2
ret
tabcod: db 0c0h,0f9h,0a4h,0b0h,99h,92h,82h,0f8h,80h,90h
db 0feh,0fdh,0fbh,0f7h,0efh,0dfh,0ffh
db 0c6h,0f8h,0c0h,0c8h,88h,8ch,86h,80h,89h,0ceh,91h,0b0h,82h
; клавиатура
klav: push acc
push p4
push psw
setb psw.3
mov r4,#00h
mov r7,#04h
mov r6,#0feh
loop: mov a,r6
mov p4,a
rl a
mov r6,a
mov a,p4
mov r5,#04h
swap a
rotate: rrc a
jnc dbnc
inc r4
djnz r5,rotate
djnz r7,loop
ljmp quit
dbnc: mov r2,#0ah
m1: mov r3,#55h
m2: djnz r3,m2
djnz r2,m1
mov a,#0f0h
wait: mov p4,#0f0h
cjne a,p4,wait
mov r2,#0ah
m3: mov r3,#55h
m4: djnz r3,m4
djnz r2,m3
mov a,#09h
subb a,r4
jc func
rel: mov r0,#03h
mov r1,#48h
new: mov a,@r1
inc r1
mov @r1,a
mov a,r1
subb a,#02h
mov r1,a
djnz r0,new
mov r1,#47h
mov 47h,r4
ljmp quit
; определение режима по функциональной клавише
func: jb f_ind,quit
cjne r4,#0ah,g2
ljmp bakesp
g2: cjne r4,#0bh,g3
ljmp sta
g3: cjne r4,#0ch,g4
ljmp stop
g4: cjne r4,#0dh,g5
ljmp rezim
g5: cjne r4,#0eh,g6
ljmp rezim
g6: ljmp revers
quit: clr psw.3
pop psw
pop p4
pop acc
reti
; удаление символа
bakesp: jb f_rab,quit
mov 47h,48h
mov 48h,49h
mov 49h,#00h
ljmp quit
; старт. DEC->BIN
sta: jb f_rab,quit
mov 4ah,#0ah
mov b,#0ah
mov a,49h
mul ab
add a,48h
mov b,#0ah
mul ab
add a,47h
mov obor,a
; BIN*24
mov b,#18h
mov a,obor
mul ab
mov zn_l,a
mov zn_h,b
; деление1000000 на полученное значение
lcall div24
mov dli_l,rez_l
mov dli_h,rez_h
; старт измерение
mov tl0,#00h
mov th0,#00h
clr flag
mov indik,#00h
mov tmod,#10h
mov tcon,#04h
mov 4ah,#10h
mov 49h,#10h
mov 48h,#10h
mov 47h,#10h
mov 46h,#11h
mov 45h,#12h
mov 44h,#15h
mov 43h,#16h
mov 42h,#12h
mov 41h,#10h
setb f_ind
setb f_rev
setb f_sta
ljmp quit
; стоп
stop: jnb f_rab,quit
mov ien0,#81h
setb p3.4
setb p3.5
clr f_rab
mov 4ah,#10h
mov 49h,#10h
mov 48h,#10h
mov 47h,#10h
mov 46h,#10h
mov 45h,#11h
mov 44h,#12h
mov 43h,#13h
mov 42h,#14h
mov 41h,#10h
setb f_ind
clr f_sta
ljmp quit
; реверс
revers: jnb f_rab,out2
mov ien0,#81h
setb p3.4
setb p3.5
mov 4ah,#10h
mov 49h,#10h
mov 48h,#10h
mov 47h,#10h
mov 46h,#16h
mov 45h,#17h
mov 44h,#18h
mov 43h,#17h
mov 42h,#16h
mov 41h,#11h
jb f_nap,n1
mov adcon,#0eh
sjmp n2
n1: mov adcon,#0fh
n2: setb f_rev
cpl f_nap
setb f_ind
out2: ljmp quit
; режим обороты двигателя/нагрузка
rezim: jnb f_rab,out
cpl f_rez
jb f_rez,rez1
mov 4ah,#10h
mov 49h,#10h
mov 48h,#10h
mov 47h,#10h
mov 46h,#19h
mov 45h,#15h
mov 44h,#1ah
mov 43h,#16h
mov 42h,#1bh
mov 41h,#1ch
setb f_ind
out: ljmp quit
rez1: mov 4ah,#10h
mov 49h,#10h
mov 48h,#10h
mov 47h,#10h
mov 46h,#13h
mov 45h,#1dh
mov 44h,#13h
mov 43h,#16h
mov 42h,#13h
mov 41h,#12h
setb f_rezind
setb f_ind
ljmp quit
; процедура деления 3-х байт на 2-ва
div24: push psw
push acc
mov chi_3,#0fh
mov chi_2,#42h
mov chi_1,#40h
mov rez_h,#00
mov rez_l,#10h
mov a,zn_h
mov b,#10h
mul ab
mov zn_h,a
mov a,zn_l
mov b,#10h
mul ab
mov zn_l,a
mov a,b
add a,zn_h
mov zn_h,a

lp24: mov a,rez_l
rlc a
mov rez_l,a
mov a,rez_h
rlc a
mov rez_h,a
push psw

clr c
mov a,chi_1
rlc a
mov chi_1,a
mov a,chi_2
rlc a
mov chi_2,a
mov a,chi_3
rlc a
mov chi_3,a
push psw

clr c
mov a,chi_2
subb a,zn_l
mov chi_t,a
mov a,chi_3
subb a,zn_h
jc nosav
pop psw
sav: mov chi_3,a
mov chi_2,chi_t
inc rez_l
sjmp qsav
nosav: pop psw
jc sav
qsav: pop psw
jnc lp24
pop acc
pop psw
ret
; прерывание от датчика
int_1: jb flag,iz2
setb flag
setb tr1 ; первое вхождение. запустить таймер
reti
iz2: push psw ; второе вхождение
push acc
clr tr1
mov ien0,#80h
mov dli_i_l,tl1 ; сохранить измеренное значение
mov dli_i_h,th1 ;
; регулировка
clr c
mov a,dli_i_l
subb a,dli_l
mov a,dli_i_h
subb a,dli_h
jc mot_1
jb f_nap,nap11
setb p3.4
sjmp mot_0
nap11: setb p3.5
sjmp mot_0
mot_1: jb f_nap,nap01
clr p3.4
sjmp mot_0
nap01: clr p3.5
mot_0:
; индикация
jb f_ind,inizdp
djnz indik,inizdp
mov indik,#2fh

jb f_rez,chas
; индикация нагрузки
azp0: jnb adcon.4,azp0
mov a,addat
mov b,#0ah
div ab
mov 47h,b
mov b,#0ah
div ab
mov 48h,b
mov 49h,a
inizdp: ljmp iniz
; индикация частоты вращения
chas: jb f_nap,i_nap1
mov a,4ah
cjne a,#0ah,in_ob2
mov 4ah,#10h
in_ob2: dec 4ah
sjmp i_nap2
i_nap1: mov a,4ah
cjne a,#0fh,in_ob1
mov 4ah,#09h
in_ob1:inc 4ah
i_nap2: mov zn_l,dli_i_l
mov zn_h,dli_i_h
lcall div24 ; деление 3 байт на 2 байт
mov rezul,#01h ; деление 2 байт на 24
lp16: clr c
mov a,rezul
rlc a
mov rezul,a
push psw
clr c
mov a,rez_l
rlc a
mov rez_l,a
mov a,rez_h
rlc a
mov rez_h,a
push psw
clr c
mov a,rez_h
subb a,#18h
jc nosav16
pop psw
sav16: mov rez_h,a
inc rezul
sjmp qsav16
nosav16: pop psw
jc sav16
qsav16: pop psw
jnc lp16
; BIN->DEC
mov a,rezul
mov b,#0ah
div ab
mov 47h,b
mov b,#0ah
div ab
mov 48h,b
mov 49h,a
; инициализация нового запуска программы измерения
iniz: mov tl1,#00h
mov th1,#00h
clr flag
port_0: jb p3.3,port_0
port_1: jnb p3.3,port_1
mov ien0,#85h;84
pop acc
pop psw
reti
end

Реферат: Эволюция систем органов живых существ

Покровы тела

Способность живых существ к жизни в различных условиях является результатом эволюции не только их самих, но и их систем органов. Ниже мы рассмотрим это заключение на примерах эволюции систем органов животных, начиная с простейших и заканчивая млекопитающими.

Внешние покровы животных (кожа или интегумент) выполняют защитную функцию, предохраняют тело от излишней потери воды и помогают регулировать температуру тела. Кроме того, у ряда организмов они являются дополнительным органом, принимающим участие в обмене веществ (дыхании и выделении).

У беспозвоночных покровы тела не достигают значительного развития, будучи представленными эктодермой и ее производными. Эволюция покровов у них шла в направлении развития мерцательного эпителия в плоский эпителий, что отмечается у турбеллярий и других плоских червей, а также у круглых и кольчатых червей. Мерцательный эпителий служит примитивным органом движения, тогда как плоские этой способностью не обладают.

У членистоногих поверхностный слой эпителия превращается в хитинизированную кутикулу, которая развивается в панцирь у ракообразных. У моллюсков поверхностный слой эпителия развивается в раковину, содержащую известь. У животных отдельных групп (кольчатые черви, членистоногие и моллюски) в эпидермисе локализованы одно- или многоклеточные железы (слюнные, паутинные, ядовитые и другие).

У хордовых эволюция кожных покровов шла в направлении замены однослойного эпителия многослойным, в частности, в формировании двух слоев и в превалирующем развитии собственно кожи (кориума).

Кожа хордовых состоит из поверхностного слоя эктодермального происхождения, или эпидермиса, иногда называемого кутикулой, и нижнего слоя мезодермального происхождения — собственно кожи (кориума), или дермы. У туникат (асцидий, пиросом и других морских животных) наружний покров представляет собой студенистую или хрящевую оболочку, являющуюся продуктом эктодермального эпителия и пронизанную мезодермальными клетками и сосудами. Покровы ланцетников имеют двуслойное строение. Первый слой представлен цилиндрическим однослойным эпителием эктодермального происхождения, второй — студенистой соединительной тканью, выполняющей роль кориума.

Покровы у позвоночных достигли большого развития и представляют собой кожу, которая построена из двух различных слоев. Один из них является поверхностным и состоит из многослойного эпителиального эпидермиса эктодермального происхождения, второй — нижним, собственно кожей, которая прилегает к подкожной ткани. Последняя, в свою очередь, прилегает к мышцам и костям.

Поскольку у земноводных кожа используется в качестве дополнительного органа дыхания, но при этом необходима водная пленка, то это привело к развитию в коже этих животных многослойных желез, продуцирующих слизь и увлажняющих ее. Кожа земноводных содержит также ядовитые железы, выполняющие защитную функцию.

У млекопитающих развились производные кожи (поверхностный каратин, волосы, копыта и рога), которые выполняют важные функции в жизни организмов. Большое значение в терморегуляции имеют кожные потовые железы.

Скелет

Скелет выполняет опорную и защитную функции. У беспозвоночных скелетом являются ригидные структуры, имеющие самый разнообразный характер и подразделяемые на эндоскелет и экзоскелет

Эндоскелет построен из органических фибрилл или кристаллов неорганических соединений. У простейших эндоскелетной структурой является аксостиль ряда жгутиковых, который имеет фиб-риллярную структуру, у радиолярий и фероминифер эндоскелет представлен кристаллами неорганического происхождения, у губок — спикулами (иглами, состоящими из отложений карбоната кальция или силикона вокруг клеточных фибрилл), у морских звезд — различными хрящеподобными тканями. Некоторые членистоногие имеют хорошо развитый эндоскелет, к которому прикрепляются мышцы. Известковые пластинки и иглы иг-локожих имеют мезодермаль-ное происхождение.

Экзоскелет имеется у многих беспозвоночных организмов и характеризуется чрезвычайным разнообразием, начиная от пелликулы (утолщенной клеточной стенки) и заканчивая такими образованиями, как крылья бабочек. Импрегнация эк-зоскелета неорганическими солями повышает его ригидность. Гибкость экзоскелета, которая необходима для его мобильности, достигается у многих нематод вследствие гибкости кутикулы, а у коловраток и особенно у членистоногих благодаря наличию гибких районов между ригидными участками кутикулы. У членистоногих кутикула является результатом секреции клеточного эпидермиса и состоит из тонкой наружной эпикутикулы и толстой эндокутикулы, в состав которой входят хитин и белок.

У низших хордовых развит осевой скелет, которым является хорда. У бесчерепных эндоскелетом является хорда, а экзоскелетом — стержневидные образования, состоящие из плотного студенистого вещества (непарные плавники и опора жаберного аппарата). У круглоротых хорда также сохраняется на протяжении всего онтогенеза. Однако у них под хордой уже появляются парные закладки позвонков в виде хрящевидных образований (верхние дуги). У беспозвоночных кальциевый скелет представлен кальцитом.

У позвоночных эндоскелет достигает высокого развития, являясь хрящевым и (или) костным скелетом. У этих организмов различают осевой скелет, скелет головы (черепная коробка и висцеральный скелет) и скелет конечностей. Экзоскелет представлен волосами, перьями, чешуей, рогами, отростками рогов, копытами, когтями, косточками в коже.

У примитивных рыб наряду с верхними дугами появляются закладки низших дуг. У высших рыб из тканей, окружающих хорду, и оснований верхних и низших дуг, развиваются позвонки. Позвоночный столб состоит из туловищного и хвостового отделов. Благодаря сращению концов верхних дуг образуется канал для спинного мозга. К низшим дугам прикрепляются ребра.

У земноводных процесс замены хорды позвонками углубляется еще в большей степени и происходит в ранние периоды развития. Развиваются четыре отдела позвоночника — шейный, грудной, крестцовый и хвостовой. Шейный отдел очень короток (один позвонок), грудной отдел насчитывает пять позвонков, к которым прикрепляются свободно заканчивающиеся ребра (не доходящие до грудины), крестцовый отдел также состоит из одного позвонка, к которому прикрепляются кости таза. Хвост хвостатых амфибий состоит из нескольких позвонков, бесхвостых — из одного позвонка, называемого уростилем.

У амниот (рептилий, птиц и млекопитающих) различают осевой скелет, скелет головы (череп) и скелет конечностей. Осевой скелет состоит из шейного, грудного, поясничного, крестцового и хвостового отделов.

Количество шейных позвонков варьирует от 1 (у современных земноводных) до 76 (у ископаемых форм — морских плезиозавров). У мниот и лабиринтодонтов первые два шейных позвонка специализированны, обеспечивая поддержание и движение головы. Количество шейных позвонков зависит от длины шеи. У некоторых рептилий их количество достигает 8, у птиц — до 25. Современные млекопитающие имеют 7 шейных позвонков.

Количество грудных позвонков различно у разных групп позвоночных. У черепах 10 грудных позвонков слиты со связками и костями и формируют панцирь, у пресмыкающихся к грудным позвонкам прикрепляются ребра, что формирует грудную клетку. Птицы имеют по 4—6 грудных позвонков. У млекопитающих чаще развивается 10-20 грудных позвонков. У человека грудную клетку формируют также ребра (12 пар) и грудина.

Поясничный отдел развит по-разному. У рептилий поясничный отдел выражен плохо. У птиц поясничные позвонки обычно слиты с грудными, крестцовыми и урокрестцовыми, формируя сложный крестец. У млекопитающих количество поясничных позвонков составляет от 3 до 24 в зависимости от вида.

Количество хвостовых позвонков зависит от длины хвоста. У лягушек, например, хвостовые позвонки сливаются в одиночную кость (уростиль), у птиц имеется 4-6 хвостовых позвонков, которые сливаются также в уростиль. Некоторые ископаемые птицы (археоптерикс) имели длинный хвост, состоящий из 20 позвонков. У млекопитающих количество позвонков в хвосте зависит от вида. Прямохождение человека вело к искривлению позвоночника, т. е. это оказалось «платой» за Прямохождение

Скелет головы состоит из черепа и висцерального (лицевого) скелета.

Черепная коробка различается не только по форме, но и по количеству входящих в нее костей, которые очень колеблются в зависимости от принадлежности животных к тому или иному классу. У костных рыб, например, количество костей черепа превышает 100, в то время как у земноводных оно равно 15-19, у пресмыкающихся — от 40 до 70, у птиц — 20, у примитивных млекопитающих (Didelphis) — 48, у шимпанзе — 22, у человека — 27 Снижение количества костей черепа в эволюции от рыб до млекопитающих является результатом потери индивидуальных костей или их слияния с другими костями.

Эволюция висцерального скелета шла в направлении его редукции. Он очень уменьшен у четвероногих позвоночных, дышащих легкими.

Первоначальная функция висцеральных дуг заключалась в поддержке жабер. Это подтверждается и наличием жаберных щелей у низших рыб (кроссоптериг, осетровых и др.). У рептилий и птиц первая жаберная дуга развилась в скелет гортани. Жаберная крышка, представлявшая собой костный клапан, покрывающий жабры, и большинство жабер были утеряны наземными позвоночными. Многие кости мозгового черепа, которые разделены у низших четвероногих, слились у млекопитающих. Млекопитающие отличаются от других животных наличием трех небольших костей в полости среднего уха. Одна из этих костей — стремечко — гомологична второй висцеральной дуге рыб, другая — наковальня — гомологична кости нижней челюсти других позвоночных, а третья — молоточек — гомологична кости верхней челюсти других позвоночных.

Скелет конечностей имеет особенности, причем ключевым является вопрос о переходе плавников в конечности. Конечности классифицируют на непарные и парные. Примером непарных конечностей является спинной и хвостовой плавники у рыб, парных — свободные конечности, роль которых выполняют плавники у рыб и пятипалые конечности у наземных животных. Парные плавники кистеперых рыб содержат гомологи плечевой, локтевой и лучевой костей пятипалой конечности наземных позвоночных, что свидетельствует о происхождении пятипалой конечности от плавника кистеперых рыб. Свободные конечности четвероногих обычно состоят из трех сегментов, которые организованы по-разному у разных животных. Главные вариации отмечаются в строении костей плеча и бедра. В частности, плечевая и бедренная кости укорочены у дельфинов и некоторых ископаемых форм (ихтиозавров).

Существенные колебания отмечаются в количестве костей запястья и плюсны. Некоторые из примитивных ископаемых земноводных имели от 20 до 30 костей в этих частях скелета, но современные земноводные имеют лишь от 3 до 9 в запястье и от 3 до 12 в плюсне. Число костей в каждом пальце также колеблется у разных позвоночных. Фаланговая формула (количество костей от первого пальца до последнего) у современных амфибий, у которых имеется обычно четыре пальца, составляет 2—2-3—2 (саламандры), 2-2—3-3 (лягушки). Ихтиозавры имели от трех до восьми пальцев. Крылья современных птиц имеют по три пальца (пониженное число фаланг).

Общее количество костей у человека составляет 206. В ходе эволюции сформировался механизм остеофикации скелета эмбрионов, в котором существенное значение имеют кальций, фосфор, витамины Д и ряд ферментов.

У позвоночных кальциевый скелет представлен не кальцитом, а гидроксиапатитом.

В ходе эволюции существенное развитие приобрела и скелетная мускулатура. Выработался также механизм использования химической энергии пищи для сокращения мышц (20-35% от общего количества энергии) и для использования остальной энергии в качестве тепла, обеспечивающего тепловой режим организма.

Пищеварительная система

У простейших органами пищеварения являются пищеварительные вакуоли. Для этих животных характерно внутриклеточное пищеварение, которое является самым древним.

У кишечнополостных и червей из эмбрионального бластопора развивается ротовое отверстие. У кишечнополостных рот открывается в гастральную полость, которая является полостью первичной кишки и заканчивается слепо (анального отверстия нет). В этой полости наряду с внутриклеточным пищеварением появляется внеклеточное. На более высоких уровнях эволюции внутриклеточное пищеварение теряется полностью, уступая место внеклеточному (полостному) как более прогрессивному способу. Однако внутриклеточное пищеварение все же сохраняется у организмов на всех ступенях развития, но лишь в виде фагоцитоза, выполняющего защитную роль.

У ресничных и плоских червей строение пищеварительной системы еще сохраняет сходство с пищеварительной системой кишеч-нополостных. Анального отверстия нет, поэтому выброс пищеварительных остатков происходит через рот. Но у круглых червей пищеварительная система уже несколько усложняется, поскольку пищеварительная трубка заметно подразделяется на передний, средний и задний отделы, из которых передний и задний отделы имеют эктодермальное происхождение, средний — энтодермальное. Впервые развивается анальное отверстие за счет впячивания эктодермы в каудальную часть тела и соединения ее с полостью первичной кишки. У кольчатых червей пищеварительный тракт уже представлен глоткой, пищеводом, зобом, желудком, средней и задней кишками.

Дальнейшее усложнение пищеварительного тракта продолжается у членистоногих и моллюсков, у которых развиваются ротовые придатки вокруг рта, которые служат для измельчения пищи, в кишечнике развиваются отростки, что увеличивает его поверхность. Развиваются пищеварительные железы, которые являются аналогом печени позвоночных.

У хордовых в ходе эволюции продолжается дифференциация кишечной трубки, причем более глубокая, в результате чего происходит увеличение кишечной поверхности для всасывания продуктов пищеварения. Возникают железы, участвующие в пищеварении. Пищеварительная система всех хордовых в основном имеет энтодермальное происхождение (кроме ротового отдела и заднего кишечника, имеющих эктодермальное происхождение). У позвоночных кишечная трубка дифференцируется на ротовую полость, глотку, пищевод, желудок, тонкий и толстый кишечники, которые, однако, не у всех организмов (классов) дифференцированы полностью. Начиная с круглоротых, у позвоночных развивается печень, а начиная с рыб — поджелудочная железа.

У рыб развиваются костные пластинки и зубы. У земноводных впервые появляются слюнные железы, заканчивается обособление желудка, тонкой и толстой кишок, клоаки, развиваются однорядные зубы. Очень интенсивно развивается язык. У рептилий намечается некоторая дифференцировка зубов, часть слюнных желез преобразуется в ядовитые, углубляется обособление желудка, в кишечнике развивается зачаток слепой кишки. У птиц способность к полету сопровождается изменениями в пищеварительной системе. Вместо челюстей и зубов у них появляется клюв, а в пищеводе образуется растяжимое расширение, называемое зобом. Желудок разделен на железистый и мускульный отделы, в которых происходит хжлическая и механическая переработка пищи (соответственно). Увеличивается в длину толстый отдел кишечника, но редуцируется язык.

У млекопитающих развитие пищеварительной системы достигает верхнего предела. Имея значительную длину, она характеризуется большей расчлененностью. Дифференцируются зубы, развивается пищевод. Желудок, состоит из нескольких слоев и содержит много пищеварительных желез. У некоторых травоядных (жвачных копытных) желудок является многокамерным. Кишечник дифференцирован на тонкий, толстый и прямой отделы. Значительной дифференцировки достигают печень, поджелудочная железа, их протоки впадают в передний отдел тонкого кишечника. Происходит удлинение толстого кишечника, появляются слепая кишка, и аппендикс. У многих млекопитающих получила значительное развитие слепая кишка, достигая ‘/g длины всего кишечника. Толстая кишка, заканчивается анусом, отделенным от мочеполового отверстия промежностью. У яйцекладущих толстая кишка заканчивается клоакой.

У человека в состав пищеварительной системы входит рот, глотка, пищевод, желудок, кишечник, слюнные железы, печень, желчный пузырь и панкреатическая железа Все отделы желудочно-кишечного тракта построены из четырех слоев.

Человек является всеядным существом, поскольку его пищеварительная система обеспечивает метаболизирование как растительной, так и животной пищи (1).

Главными углеводами, содержащимися в растительной пище, являются крахмал и целлюлоза, а в животной пище —гликоген.

Таблица 1

Функции отделов пищеварительной системы человека

Отделы пищеварительной системы

Ротовая полость

Пищевод

Желудок

Тонкий кишечник

Толстый кишечник
Основные функции

Поступление пищи, частичное переваривание крахмала

Переход пищи в желудок

Переваривание белков

Переваривание и всасывание

Реадсорбция солей и воды, формирование каловых масс
Ферменты

Амилаза

Пепсин

Трипсин, липаза

Источники

Слюнные железы

Желудочные железы

Панкреас, тонкий кишечник

Образуемые

Сложные сахара

Крупномолекулярные фрагменты белков, некоторые аминокислоты

Жирные кислоты, глице-рол, простые сахара, аминокислоты, фрагменты белков

Переваривание углеводов начинается в полости рта, где слюнная амилаза, (птиалин) действует на крахмал и гликоген, превращая их в смесь Д-глюкозы, мальтозы и олигосахаридов. Переваривание углеводов завершается в тонком кишечнике, где переваренный под действием птиалина крахмал подвергается дальнейшему воздействию панкреатической амилазы, конвертируется в мальтозу. В конечном итоге вся мальтоза под действием маль-тазы конвертируется в глюкозу.

Все реакции происходят с участием воды (гидролиз) и ферментов:

Рот, желудок:

Эволюция систем органов живых существ

Тонкий кишечник:

Эволюция систем органов живых существ

Эволюция систем органов живых существ

Эволюция систем органов живых существ

Эволюция систем органов живых существ

Непереваренная целлюлоза способствует нормальной перистальтике кишечника у млекопитающих.

Переваривание жиров начинается в тонком отделе кишечника, где панкреатическая липаза с помощью желчных кислот и белка колипазы конвертирует жиры в глицерол и жирные кислоты. Одна молекула жира дает одну молекулу глицерола и три молекулы жирной кислоты:

Эволюция систем органов живых существ

Перевариванию липидов в тонком отделе кишечника способствуют соли желчных кислот, которые являются производными холевой кислоты. Эти соли поступают из печени в желчь, которая затем изливается в переднюю часть тонкого кишечника.

Белки начинают перевариваться (гидролизуются) в желудке под воздействием пепсина и соляной кислоты, выделение которой клетками желудка происходит под действием гормона — гастри-на. Образованные продукты подвергаются повторному гидролизу трипсином и хемотрипсином, предшественники которых вырабатываются в клетках поджелудочной железы, до полипептидов, после чего последние гидролизуются пептидазами до аминокислот.

Однако в желудочно-кишечном тракте человека не все белки перевариваются полностью. Например, такой белок, как кератин, переваривается лишь частично. Многие белки злаковых также перевариваются не полностью, поскольку они покрыты непереваривающейся целлюлозой.

Дыхательная система

В ходе эволюции у организмов развилась высокоорганизованная система органов дыхания.

У многих беспозвоночных животных, например, у кишечно-полостных, плоских и круглых червей еще нет специальных органов дыхания. У них газообмен со средой осуществляется всей поверхностью тела. Впервые органы дыхания встречаются у морских кольчатых червей и водных членистоногих в виде пористых жабер, располагающихся по обеим сторонам тела и обильно снабжаемыми кровью. У моллюсков в мантийной полости развиваются пластинчатые жабры. Однако уже у наземных членистоногих в углублениях тела имеются трахеи или листовидные легкие.

У водных хордовых дыхательная система связана с кишечником, причем наиболее просто она организована у ланцетника, у которого стенка глотки (передний отдел кишечника) пронизана жаберными щелями, пронизывающими весь передний отдел кишечника и открывающимися в околожаберную полость. У наземных хордовых жаберные щели развиваются лишь в эмбриональный период, после чего исчезают. Дыхание у них осуществляется легкими, которые развиваются из выпячиваний кишечной стенки.

Жаберный аппарат у хордовых эволюционировал в направлении образования жаберных лепестков. В частности, у рыб развилось 4-7 жаберных мешков, являющихся щелями между жаберными дужками и содержащими большое количество лепестков, которые пронизаны капиллярами. У рыб в дыхании участвует также воздушный пузырь.

Легкие эволюционировали в направлении увеличения дыхательной поверхности, что привело к образованию бронхов и бронхиол. Впервые легкие появляются у земноводных, представляя собой полые мешки. Однако у них в дыхании еще участвует кожа. У рептилий происходит дальнейшая дифференцировка органов дыхания, В частности, строение легких усложняется, в результате чего в них образуются ячеистые структуры (перекладины). Появляются бронхи. У птиц легкие представляют собой губчатые образования, развиваются разветвления бронхов.

У млекопитающих развитие дыхательной системы достигает вершины Наряду с дальнейшим совершенствованием легких чрезвычайному развитию подвергаются воздухоносные пути.

Развиваются бронхи второго, третьего и четвертого порядков, а также бронхиолы и альвеолы. Развивается диафрагма, которая отделяет грудную полость от брюшной. Наличие высокоспециализированных органов дыхания обеспечивает очень эффективный газовый обмен в легких (внешнее дыхание) и в тканях (внутреннее дыхание). Появляются гортанные хрящи.

Эволюция дыхательной системы зависима от колебаний в содержании атмосферного кислорода и углекислоты, поскольку жабры не чувствительны к изменению газового состава воздуха, а кожное дыхание не компенсирует этого недостатка жабер. Начиная с позднего палеозоя, содержание атмосферного кислорода колебалось в разные времена. Хотя фактические величины этих колебаний не определены, тем не менее, предполагают, что максимум содержания кислорода в атмосфере достигал 35%, а затем падал до 15% (при 21% в настоящее время).

Повышенное содержание кислорода и одновременное уменьшение углекислоты повышало эффективность легочного дыхания, помогая позвоночным в завоевании суши. Более того, есть основания к допущению влияния кислородного ритма даже на эволюцию основных групп животных.

Кровеносная и лимфатическая системы

У многих беспозвоночных животных сосудистой системы как таковой нет. В частности, у губок, кишечнополостных и плоских червей транспорт питательных веществ и кислорода в разные части тела осуществляется путем диффузии их тканевых жидкостей. Однако у организмов других групп появляются сосуды, обеспечивающие циркуляцию тканевой жидкости в определенных направлениях. В начале развиваются примитивные сосуды, но в результате развития в сосудах мышечной ткани они в дальнейшем оказываются способными к сокращению. Параллельно развивается в кровь жидкость, заполняющая сосуды.

Кровеносная система впервые встречается (развивается) у кольчатых червей, у которых она является замкнутой, представляя собой систему, состоящую из верхнего спинного и нижнего брюшного сосудов, объединенных кольцевыми сосудами, опоясывающими кишечник. Кроме того, от спинного и брюшного сосудов отходят более мелкие сосуды к стенкам тела. К головному отделу кровь идет по спинной стороне, а к заднему — по брюшной.

У членистоногих, кровеносная система не замкнута, т. к. сосуды открываются в полость тела. Спинной сосуд разделяется перегородками (клапанами) на отдельные камеры — сердца, сокращения которых заставляют проходить кровь в артерии, а из последних — в пространства между органами. Из этих пространств кровь затем поступает в околосердечную полость.

У моллюсков кровеносная система тоже не замкнута и представлена сердцем, состоящим из нескольких предсердий и желудочка, а также артериальными и венозными сосудами. Вены впадают в предсердие, тогда как артерии отходят от желудочка.

Кровь у беспозвоночных несет кислород к тканям, удаляет двуокись углерода и транспортирует питательные вещества, гормоны, а также шлаковые продукты азотистого обмена. Кровь беспозвоночных по сравнению с кровью позвоночных содержит меньшее количество белков и форменных элементов. Единственным форменным элементом крови большинства беспозвоночных являются лейкоциты. Поэтому очень простой состав крови у беспозвоночных компенсируется разными способами транспорта кислорода, при которых используются гемоглобин, гемоцианин или другие дыхательные пигменты.

Предполагают, что развитие гемоглобина беспозвоночных шло независимо от развития гемоглобина позвоночных, поскольку этот пигмент у них обладает несколько отличной функцией. В частности, у беспозвоночных он выполняет запасательную функцию, обеспечивая защиту против недостатка кислорода в неблагоприятной среде.

По мере усложнения организации живых существ отмечается повышение количества кислорода в крови, т. е. повышается кислородная способность дыхательных пигментов (2).

Считают, что гемоглобин имеет древний возраст. Поскольку некоторые бактерии синтезируют гемопротеин, содержащий участки с аминокислотным составом, близким к последовательностям глобинов высших эукариотов, то предполагают, что гемоглобин впервые возник еще у прокариот. Однако не исключено, что у эукариот и прокариот имела место конвергентная эволюция.

Гемоглобин встречается у плоских, круглых и кольчатых червей, членистоногих, моллюсков, иглокожих, рыб, земноводных, рептилий, птиц, млекопитающих. Молекулярная масса гемоглобина беспозвоночных колеблется в пределах 17 000-2 750 000. У многих членистоногих и моллюсков встречается гемопианин, представляющий собой медьсодержащий белок молекулярной массой 400 000—5 000 000. Дыхательный пигмент обеспечивает у беспозвоночных буферную способность крови. Кроме того он ответственен и за осмотический баланс кровяной жидкости. Большинство насекомых не содержит совсем дыхательного пигмента, имея в крови растворенный кислород.

Таблица 2

Кислородная способность различных дыхательных пигментов

Животные

Пигмент

Цвет пигмента

Метал-лоэлемент

Локализация пигмента

Количество кислорода (в мл на 100 мл крови)
Млекопитающие

Гемоглобин

Красный

Железо

Эритроциты

25
Птицы

18,5
Рептилии

9
Земноводные

12
Рыбы

9
Аннелиды

Плазма

6,5
Моллюски

1,5
Моллюски

Гемоцианин

Голубой

Медь

Плазма

2,8
Аннелиды

Хлоро-круорин

Зеленый

Железо

Плазма

9
Аннелиды

Гемоэрит-рин

Красный

Железо

Эритроциты

2

У полухордовых кровеносные сосуды еще не выстланы эндотелием. Сердце урохордовых представляет собой мускульное выпячивание около желудка. У хордовых кровеносная система характеризуется дальнейшим совершенствованием. У них развиваются сердце, сосуды, кровь.

У ланцетника кровеносная система является замкнутой, но сердца еще нет; его функцию выполняет передний отдел крупного сосуда в виде брюшной аорты. Впервые сердце появляется у водных позвоночных. В частности, у рыб сердце двухкамерное с предсердием и желудочком.

Круг кровообращения один, в котором артериальная и венозная кровь не смешиваются. Из сердца венозная кровь идет к жабрам, где, окисляясь, она становится артериальной, после чего расходится по артериям ко всем частям тела. К сердцу кровь вновь доставляется венами. У пресмыкающихся желудочек разделен неполной перегородкой на правую (венозную) и левую (артериальную) половины. У крокодилов желудочек разделен полностью. Однако у пресмыкающихся разделения артериального и венозного тока крови еще не происходит.

У наземных позвоночных развивается трех-, а затем четырехкамерное сердце, что явилось результатом очень крупного ароморфоза. У птиц и млекопитающих сердце построено из мышц и разделено на четыре камеры в виде двух предсердий и двух желудочков Имеются два круга кровообращения, один из которых большой, второй малый. Благодаря этим кругам артериальная и венозная кровь не смешиваются. Артериальная кровь выходит из сердца, венозная вступает в сердце.

Сердце позвоночных относят к миогенному типу, поскольку его сокращения начинаются внутри за счет сократительных элементов, называемых миофибриллами. У рыб, земноводных и пресмыкающихся сокращения сердца начинаются в тонкой мышечной стенке венозного синуса и продолжаются посредством внутренней проводящей системы через предсердие, потом к желудочкам. У птиц и млекопитающих венозного синуса нет.

У позвоночных усложняются строение и функции крови. Кровь состоит из форменных элементов и плазмы, увеличивается их масса. Например, в крови млекопитающих клеточная масса крови составляет 45% , плазменная — 55% . Гемоглобин содержится в эритроцитах, которые у всех позвоночных, кроме млекопитающих, содержат ядра. У земноводных клетки крови очень крупные по сравнению с пресмыкающимися, птицами и млекопитающими. В 1 мл крови человека содержится 5 млн эритроцитов и 8—10 тыс лейкоцитов. Группы крови современных людей также являются результатом их эволюции В плазме крови содержатся ферменты, гормоны и другие соединения, необходимые для метаболизма клеток.

В ходе эволюции у высших животных взаимосвязи обмена веществ разных органов, обеспечиваемые кровью, получили дальнейшее усложнение. Одна из важнейших функций крови заключается в транспорте кислорода от легких к тканям и в транспорте СОд, являющимся конечным продуктом дыхания, от тканей к легким, причем эта функция крови развивалась в направлении способности транспортировать большие объемы кислорода. Основная часть кислорода, потребляемого организмом человека, транспортируется гемоглобином эритроцитов, масса которого составляет примерно треть массы эритроцитов. Как неоднократно отмечалось ранее, гемоглобин представляет собой очень сложный белок, состоящий из двух а-полипептидных цепей и двух b-полипептид-ных цепей, каждый из которых присоединяет по одной гемовой группе. Его происхождение является очень древним

Эритроциты участвуют также в транспорте СО2 из тканей в легкие, откуда он выводится в процессе выдыхания. Эволюционным приобретением млекопитающих, в том числе человека, является то, что их гемоглобин приспособлен как для транспорта кислорода, так и для транспорта СОд, причем оба эти транспорта взаимоусиливаемы.

Кровь ответственна и за перенос питательных веществ из тонкого кишечника в печень и другие органы, а также за выведение шлаков из тканей в почки. Эти функции тоже развивались в направлении увеличения количественной способности в связи с увеличивающейся интенсификацией метаболизма по мере усложнения организации живых существ.

Диффузия кислорода, двуокиси углерода, питательных веществ и метаболитов происходит лишь в капиллярах.

Параллельно с развитием кровеносной системы шло развитие лимфатической системы, которая впервые появилась у хордовых. Эта система в ходе эволюции обособилась из венозной системы.

Лимфатическая система состоит из лимфатических сосудов, лимфатических узлов и лимфы.

Лимфатические сосуды построены из эластичной и мышечной тканей и выстланы внутри эндотелием. Для них характерен такой же внутренний объем, как и у кровеносных капилляров. Лимфатические сосуды очень разветвлены. Они в виде очень тонких капилляров начинаются с межклеточных пространств, формируя затем более крупные сосуды. С помощью лимфатических сосудов лимфа проходит от тканей в венозное русло. Все лимфатические сосуды сливаются в один общий сборный сосуд (млечный путь). Одиночные лимфатические узлы обнаруживаются в толще слизистой оболочки и подслизистой основы кишечника у рыб, земноводных, пресмыкающихся, птиц и млекопитающих, но групповые лимфатические узлы развиваются лишь у млекопитающих.

У позвоночных по мере усложнения их организации наступает приближение лимфатических капилляров к клеткам и лимфоид-ным узелкам. Например, расстояние между лимфатическими капиллярами, кишечными эпителиоцитами и лимфоидными узелками у рыб составляет 150-180 мкм, но затем прогрессивно уменьшается у земноводных, пресмыкающихся и птиц, составляя у млекопитающих всего лишь 50-30 мкм.

Выделительная система

У простейших выделение продуктов обмена осуществляется через всю поверхность тела путем диффузии. Этот же механизм выделения действует также у губок и иглокожих, однако у некоторых из них освобождение от продуктов обмена осуществляется с помощью фагоцитоза.

У плоских червей, ротифер и некоторых немертин развивается примитивная выделительная система в виде протонефридий, которые представляют собой слепые канальцы, разветвленные по телу и снабженные на конце пламенной клеткой, проникающей в канадец (рис. 193). Продукты выделения поступают в цитоплазму пламенных клеток, а затем в канальцы, объединяющиеся и открывающиеся наружу в виде пор. Через эти поры продукты выделения и выходят в окружающую среду.

У круглых червей выделительная система в виде протонефридий представлена внутрицитоплазматическими каналами, проникающими в полость тела.

У кольчатых червей, у которых появляется вторичная полость (целом), развивается выделительная система в виде метанефридий, представляющих собой извитые канальцы, располагающиеся по два в каждом сегменте тела Эти канальцы открываются во вторичную полость тела одним концом (нефро-стомом), снабженным мерцательными ресничками, а наружу (на боковой стороне гельминта) — другим (нефри-диопорой).

У кольчатых червей метанефридий очень многочисленны. У насекомых и других членистоногих выделительная система представлена слепыми канальцами (мальпигиевыми сосудами), включенными в целом и открывающимися в анальное отверстие. Эти канальцы выстланы полусферическим эпителием.

У моллюсков также имеются метанефридий, но они представлены всего лишь одной парой, каждая из которых открывается нефростомом в околосердечную полость, а другим концом в бронхиальную полость. Таким образом, выделительную функцию осуществляет структура, формируемая канальцами каждого метанефридия.

У хордовых выделительная система характеризуется дальнейшим усложнением и разнообразием, определяемым переходом от нефридий у низших хордовых к почкам трех «поколений» у позвоночных. У бесчерепных, в частности у ланцетника, выделительная система состоит из располагающихся в районе жаберной щели сегментированных канальцев, в которые жидкость поступает из це-лома через нефростомы и выводится в околожаберную полость через не-фридиоспоры. У ланцетника количество таких нефридий достигает до 100 пар.

У позвоночных в период эмбриогенеза из мезодермы развивается три «поколения» почек — предпочка, или головная почка (пронефрос) у круглоротых (миксин), первичная, или туловищная почка (мезонефрос) у круглоротых (миног), рыб и земноводных и вторичная, или тазовая почка (метанефрос) у пресмыкающихся, птиц и млекопитающих.

Усложнение выделительной системы отмечается в первую очередь в строении почечных канальцев. В предпочке почечные канальцы еще похожи на метанефридий, т. е. они являются канальцами, открывающимися мерцательным нефростомом в целом, а количество канальцев составляет 4-10. У миксин пара предпочечных протоков тянется от шейной части до клоаки.

Дальнейшее усложнение связано с развитием большей эффективности фильтрующей системы внутри канальцев. Для первичной почки характерно увеличение извилистости капилляр внутри канальцев, которых может быть около 100, концентрация их в клубочки и локализация в особых камерах (капсулах), образуемых стенкой канальцев, что приводит к образованию так называемых мальпигиевых телец. Первичные почки являются овальными телами.

Вторичная почка представляет собой уже дольчатый орган, канальцы которого (их количество доходит до 1 млн) открываются в мочеточник, переходящий в мочевой пузырь (у птиц последнего нет). У земноводных, пресмыкающихся и птиц протоки выделительной системы открываются непосредственно в клоаку, тогда как у млекопитающих мочевой пузырь переходит в мочеиспускательный канал, открывающийся наружу.

Почки разных поколений развиваются из мезодермы. Пронефрос закладывается из парных зачатков. Разрастаясь, они сливаются в так называемый предпочечный проток. Закладка мезонефроса происходит сзади пронефроса. В процессе развития проток мезонефроса расщепляется на так называемые вольфов и мюллеров каналы.

Метанефрос развивается позади мезонефроса. Канальцы этой почки открываются в мочеточник, который отделяется от вольфова канала, развивающегося в семяпровод у самцов, тогда как мюллеров канал сохраняется, выполняя роль яйцевода у самок.

У взрослых форм круглоротых, рыб и земноводных функционируют первичные почки, но у миксин еще сохраняются некоторые особенности структуры предпочки, у личиночных форм рыб и земноводных предпочки сохраняются полностью. У взрослых форм пресмыкающихся функционируют только вторичные почки. Они представляют собой парные сплошные или дольчатые тела, располагающиеся под позвоночником.

У млекопитающих выделительная система помимо почек представлена мочеточниками, мочевым пузырем и мочеиспускательным каналом. Резко возрастает «производительность» выделительной системы. Почки здорового человека образуют ежедневно около 2 л мочи. Половина твердых веществ суточного количества мочи составляет мочевина (около 30 г), которая является главным шлаковым продуктом белкового метаболизма.

Нервная система

У простейших нервной системы в той форме, как ее обычно понимают, не существует, однако в их цитоплазме имеется аппарат возбудимости и движения. В частности, у парамеций центральная нейромоторная масса цитоплазмы связывается фибриллами с основанием каждой реснички, благодаря чему образуется примитивный координирующий центр и проводящая система.

Начало нервной системы простейшего типа отмечается у ки-шечнополостных. Причем первым этапом в ее возникновении является дифференциация эпителиальных клеток в нейро-сенсорные элементы. Поверхность этих клеток выполняет роль рецептора, в то время как от их основания разветвляются нервные нити в сторону подлежащих мышечных клеток. Истинные нервные клетки, обладающие функцией проводимости, наблюдаются впервые также у кишечнополостных, у которых впервые появляются нейроны, секретирующие катехоламины.

Дальнейшее развитие нервной системы оказалось связанным с переходом организмов от радиальной симметрии к билатеральной и заключалось в концентрации нервных клеток в разных частях тела.

У плоских червей концентрация нервных клеток завершилась формированием парных головных нервных узлов с отходящими от них нервными волокнами к органам чувств и парных нервных стволов, проходящих по телу от головной части к каудальной. У круглых червей уже встречается окологлоточное нервное кольцо, образуемое за счет слияния головных нервных узлов, а у кольчатых червей даже развивается нервная цепочка за счет образования парных нервных узлов в сегментах тела.

У членистоногих отмечается дальнейшая концентрация нервных клеток, в результате чего обособляются нервные центры, развиваются органы чувств.

Эволюция центральной нервной системы у беспозвоночных и позвоночных проходила, главным образом, в направлении топографической и ультраструктурной перестроек базисных нервных и нервно-эндокринных структур. Она генерирована из одного источника — нейрогенного эпителия, который формирует вначале нервную пластинку, а затем и нервную трубку.

У низших хордовых центральная нервная система представлена трубкой, в головной части которой развивается расширение, представляющее собой зачатки мозга, а полость в расширении (невроцель) — желудочек. Периферическая нервная система представлена отходящими нервами. Нейросекреторные клетки осуществляют сенсорную, проводящую и секреторную функции.

По мере усложнения организмов нервная система эволюционировала в направлении цефализации и повышения ассоциации нейронов У позвоночных нервная система представлена головным и спинным мозгом и периферическими нервами. Головной и спинной мозг составляют центральную нервную систему. Нервы составляют периферическую нервную систему (соматическую и автономную).

У позвоночных центральная нервная система имеет существенные вариации в зависимости от филогенетического положения организма.

Головной мозг состоит из пяти отделов — переднего, промежуточного, среднего, мозжечка и продолговатого, которые у животных, принадлежащих к разным классам, характеризуются различной степенью развития. Для позвоночных характерна повышающаяся дифференциация серого и белого вещества. Основная функция спинного мозга заключается в интеграции различных сенсомоторных механизмов.

Наименее развит головной мозг у круглоротых, у которых все отделы этого мозга располагаются один за другим.

У рыб центральная нервная система имеет вид трубки, расширяясь в головной части. Дифференциация головного мозга более выражена. В частности, увеличен передний мозг, хорошо выражены зрительные доли среднего мозга, развит мозжечок. Имеется 10 пар черепномозговых нервов.

У земноводных в связи с выходом их на сушу нервная система характеризуется более сложным строением по сравнению с рыбами, в частности, большим развитием и полным разделением мозга на полушария. Передний мозг (полушария) содержит серое вещество. Дно желудочка, бока и крыша также содержат серое вещество, что свидетельствует о появлении у земноводных первичного мозгового свода (архепаллиума).

Из головного мозга как и у рыб выходят 10 пар черепно-мозговых нервов. Симпатическая нервная система хорошо развита. Более совершенное зрение. Наряду с внутренним ухом, развитым у рыб, у них появляется среднее ухо. Большего развития достигает орган обоняния.

У рептилий особенностью нервной системы является прогрессивное развитие всех отделов головного мозга, характерное для наземных животных. В частности, значительно увеличены полушария мозга и мозговой свод. Увеличивается архепаллиум, дифференцируются закладки вторичного мозгового свода (неопаллиума). На поверхности полушарий впервые появляется кора, увеличивается мозжечок, становясь более выпуклым, продолговатый мозг формирует изгиб. Из головного мозга выходят 12 пар черепно-мозговых нервов. Усложняются нейронные сети. Еще в большей мере развиваются органы чувств.

У птиц прогрессивное развитие головного мозга заключалось в увеличении полушарий и зрительной доли, дальнейшем развитии мозжечка.

У млекопитающих увеличение полушарий головного мозга сопровождалось развитием коры, образованием в ней извилин и борозд, завершением развития вторичного мозгового свода (неопаллиума), прогрессивным развитием мозжечка Основной структурой и функциональной единицей нервной системы является нейрон, развитие которого у человека достигает наивысшего уровня. Происходит дифференциация нейронов на сенсорные, моторные и соединительные. Нейроны синтезируют большое количество нейропептидов, ответственных за коммуникацию клеток и другие важные функции.

Высокого уровня достигает развитие сенсорной системы, в которой наиболее сложными являются органы зрения и слуха. В ходе эволюции зрение впервые появляется у членистоногих. У них оно представлено парой сложных фасеточных глаз, разделенных на омматидии, каждая из которых может различать лишь часть объекта. Насекомые обладают цветовым и объемным зрением. Дальнейшее совершенствование органа зрения характерно для рыб и земноводных.

У рептилий уже отмечается возможность изменения кривизны хрусталика, что ведет к улучшению зрения. В ресничном теле уже развита поперечно-полосатая мускулатура. У земноводных в среднем ухе содержится слуховая косточка, а у рептилий уже увеличилась улитка. Органы зрения и слуха достигают совершенства у млекопитающих, особенно у человека.

Предполагают, что высокая скорость эволюции млекопитающих по сравнению с другими организмами объясняется наличием у них мозга и крупных полушарий. Особенно быстро шло развитие головного мозга у гоминид в плейстоцене, в течение которого объем мозга возрос у них в три раза.

Это является примером наиболее быстрых макроэволюционных явлений. Появление нервных клеток означало качественно новый этап эволюции, позволивший высшим животным и человеку регулировать условия среды обитания, а с этим и выживание.

Эндокринная система

Эндокринной системы в том виде, как ее понимают в применении к высшим организмам, у беспозвоночных нет. Однако у членистоногих в особых железах синтезируются гормоны, которые влияют на линьку (у ракообразных), на созревание яиц и протекание диапаузы, линьку и развитие взрослых форм (у насекомых) и другие свойства.

Таблица 3

Эндокриннная система человека

Железы

Гормоны

Гормональные эффекты
Гипофиз

Соматотропин, адренокорти-костероидный гормон

Рост
Гонадотропный гормон

Половые железы
Тиротропный гормон

Щитовидная железа
Вазопрессин

Почки
Щитовидная железа

Тироксин

Метаболизм
Паращитовидная железа

Паращитовидный гормон

Кальций крови
Надпочечники

Разные гормоны (более 30)

Метаболизм
Островки Лалгерганса

Инсулин

Метаболизм углеводов
Яичники

Эстрогены, прогестероны

Гениталии и половые

признаки

Тестисы

Тестостерон

Относительно совершенная система появляется у позвоночных. Уже у земноводных имеется гипофиз, надпочечники, щитовидная, поджелудочная и половые железы.

Чрезвычайного развития эндокринная система достигает у млекопитающих, у которых она представлена совокупностью желез внутренней секреции, выделяющих в кровь гормоны — химические регуляторы

Гипофиз вырабатывает гормоны, которые не только влияют на свойства организма, но и на синтез гормонов Другими железами внутренней секреции. В частности, гипофизарный гормон со-матотропин повышает частоту роста клеток, стимулирует рост и развитие тканей. Вазонрессин оказывает влияние на реабсорбцию воды почечными канальцами. В то же время гипофиз стимулирует секрецию тироксина, который повышает частоту метаболизма в клетках и тканях, а гипофизарный гонадотропин влияет на синтез половых гормонов.

Надпочечники секретируют ряд гормонов, среди которых наиболее важными являются кортизол, альдостерон и эпинефрин (адреналин). Кортизол регулирует метаболизм белков, жиров и углеводов, влияет на беременность, альдостерон — метаболизм натрия и калия, а эпинефрин стимулирует распад гликогена печени и повышает кровяное давление. Гормоны, получившие название эстро-генов, синтезируются в яичниках и тестисах из холестерола в ответ на сигналы, поступающие из мозга и других органов. Попадая в кровь, они разносятся затем к молочным железам и репродуктивным органам. Поскольку эстрогены растворимы в липидах, обычно содержащихся в мембранах, то они легко преодолевают мембранные барьеры и входят в ядро, где связываются с присутствующим в ядерном содержимом белком-рецептором. В дальнейшем комплекс эстроген + белковый рецептор связывается с регуляторными районами ряда генов и изменяют их экспрессию путем активирова-ния или ингибирования действия генов. Комплекс эстроген + рецептор регулирует также экспрессию гена, кодирующего синтез белка-рецептора для прогестерона.

Эндокринная система у высших организмов ответственна за гуморальную регуляцию роста и развития. Все гормоны представляют собой химические соединения, обладающие функциями сигналов, связывающих внутренние коммуникационные системы организма, чем помогают клеткам «чувствовать» и реагировать на изменяющиеся физиологические условия. Различают пептидные гормоны (все гормоны гипоталамуса, гипофиза, инсулин и глюкагон), стероидные (гормоны коры надпочечников, андрогены и эстрогены) и гормоны типа аминов (эпинефрин и тиреоидные гормоны).

В ходе эволюции у высших организмов сформировалась сложная система регуляторных взаимосвязей между железами, клетки которых продуцируют гормоны, и клетками (органами)-мишенями. Главным центром развитой эндокринной системы является гипоталамус. В ответ на сигналы, которые получает гипоталамус из центральной нервной системы, его клетки секретируют ряд гипоталамических регуляторных гормонов, каждый из которых в свою очередь регулирует секрецию одного из гипофизарных гормонов. Последние, оказавшись в крови, подходят к надпочечникам, щитовидной железе и стимулируют выработку разных гормонов, которые, попав в кровь, транспортируются к рецепторам гормонов, расположенных на поверхности клеток или тканей-мишеней этих гормонов. В клетках существуют внутриклеточные сигнальные посредники (передатчики), которые передают затем сигнал с клеточного (тканевого) рецептора гормона на какую-либо из специфических внутриклеточных структур или какой-либо фермент.

Репродуктивная система

У простейших специальной репродуктивной системы нет. У губок и кишечнополостных такой системы тоже нет, их половые клетки выходят наружу через стенки тела. Репродуктивная система в виде половых желез и протоков для выведения половых клеток впервые развивается у плоских червей. Вопреки гермафродитизму, у плоских червей формируются семяпроводы и семяизвергательные каналы для мужских половых клеток, а также яйцеводы, матка и влагалище для женских половых клеток. Половые клетки развиваются в семенниках и яичниках.

У круглых червей уже возникает раздельнополость. Отмечается развитие копулятивного аппарата, необходимого для внутреннего оплодотворения.

У хордовых прогрессивное усложнение репродуктивной системы шло в направлении специализации женских и мужских половых желез и формирований приспособлений для внутреннего осеменения. Для ланцетника характерно наличие большого количества половых желез (26 пар), располагающихся в стенках околожаберной щели. Эти железы еще не имеют протоков для выведения половых клеток. Поэтому последние благодаря разрывам стенки желез вначале попадают в околожаберную щель, а затем наружу через атриопор. У круглоротых уже имеется непарная половая железа, но протоков еще нет. После созревания половые клетки оказываются в полости тела, откуда через половые отверстия выводятся наружу.

У рыб характерно увеличение половых желез. Яичник обычно непарный, а семенники часто парные. Выводные протоки половых желез у рыб уже связаны с выделительными канальцами почек. Сложность оплодотворения яйцеклеток в водной среде компенсируется выработкой огромного количества половых клеток (икры и молоки).

У земноводных половые железы являются парными как у самцов (семенники), так и у самок (яичники). У части амфибий (бесхвостых) еще сохраняется наружное оплодотворение, тогда как у хвостатых оплодотворение является внутренним. Их развитие происходит с метаморфозами.

У пресмыкающихся женские и мужские половые железы сходны по строению с такими железами земноводных, но у них сильнее развит правый яичник. Крокодилы продуцируют большое количество яиц, но мелких.

У птиц репродуктивная система тоже асимметрична, но больше развит левый яичник. Яйцевод является очень большим, причем делится на передний и задний отделы. Яичник очень увеличен в период кладки яиц.

После завершения откладывания яиц он уменьшается. Яйца относительно крупные.

Наибольшего усложнения репродуктивная система достигает у млекопитающих, для которых характерно только внутреннее оплодотворение. Происходит развитие совокупительных органов, приспособлений для развития плода в организме матери. Развиваются придаточные железы. Характерным является также сложное половое поведение организмов этого класса

Исключительное совершенствование отмечается в организации половых клеток, особенно мужских. У большинства беспозвоночных половые клетки обладают структурными компонентами, характерными для одноклеточных простейших и соматических клеток многоклеточных. В частности, акросома является первичной лизосомой. Имеются центриоли, митохондрии и жгутик с аксонемой. У организмов, приспособившихся к жизни на суше, после развития внутреннего оплодотворения сперматозоиды развились в вытянутые структуры, а в их хвосте появились дополнительные цитоскелетные элементы. У высших наземных организмов развиваются разные формы подвижности сперматозоидов и разные типы акросом, что зависит от строения яйцевых оболочек.

Список литературы:

Биология с основами экологии. Серия «Учебники для вузов. Специальная литература» — СПб.: Издательство «Лань», 2000.

Биология. (Учебник) Чебышев Н.В. и др. (2000

Наглядная биохимия. Кольман Я., Рём К.-Г. (2000

Реферат: Не думайте о белой обезьяне

Не думайте о белой обезьяне

И. Л. Викентьев

До 80% телезрителей не высыпаются, ибо не могут найти силы выключить телевизор до конца передачи. Отдел писем завален посланиями: «Из-за этой дряни вы заставили нас сидеть до полуночи!», «Сделайте хоть перерыв для ужина!». Что мешает взрослым людям выключить телевизор?

Факт: до 80% французских телезрителей не высыпаются, ибо не могут найти силы выключить телевизор до конца передачи. Отдел писем телестудии завален посланиями: «Из-за этой дряни вы заставили нас сидеть до полуночи!», «Сделайте хоть перерыв для ужина!», «Ваша отвратительная передача отняла столько времени, а у меня масса срочной работы». Казалось бы: передачу смотрят взрослые люди и нет ничего проще взять и нажать на выключатель. Но что-то им помешало сделать это…

А вот пример более положительный: «Если вы представите себе человека, — рассказывала жена известного изобретателя Томаса Эдисона, — живущего в состоянии непрерывного возбуждения, не видящего ничего, что не связано непосредственно с решаемой задачей, то вы будете иметь точное представление об Эдисоне во время работы».

Пора из столь противоположных примеров сделать вывод. Он хорошо известен психофизиологам: деятельность человека во многом определяется доминантой — устойчивым очагом повышенной возбудимости в коре или подкорке головного мозга. Это и есть таинственное «что-то». Доминантный очаг способен «стягивать» внешние раздражители (подобно тому, как откликается на любой толчок больной зуб или палец).

Оценим: каждый нормальный человек все время — даже во сне — думает. Но о чем? Где новые мысли? Увы, их часто нет: из-за доминантных очагов мысли редко сбиваются со своего круга… Хотя, казалось бы, человек волен думать, что хочет, но не всегда волен решить, что ему хотеть… Недаром Бернард Шоу писал. «Немногие думают чаще, чем два или три раза в год. Я добился мировой известности благодаря тому, что думаю раз или два в неделю…» Да, застойный очаг, с одной стороны, физиологическая основа вредных стереотипов, инерции мышления и действия (вспомним пример с французскими телезрителями), а с другой — основа творческого «осенения», «озарения». Отсюда столь популярные в творческой среде истории «озарения» — ванну Архимеда, Ньютона, чайник Уатта, пасьянс Менделеева. Из постоянной подвижности доминанты даже случайное явление может вызывать в воспаленном мозгу искомое решение. А может и ложный вывод. Более полно и последовательно исследовал механизм доминанты академик Алексей Алексеевич Ухтомский.

Как возникает доминанта? В своем развитии она проходит три стадии. 1-я стадия. Доминанта возникает под влиянием внутренней секреции (например, полового созревания) и их раздражителей. В качестве способов для подпитки доминанта приходят самые разнообразные раздражители.

Вспомним, как видит Андрей Болконский Наташу Ростову на первом ее балу в Петербурге: «Он любовался на чудный блеск ее глаз и улыбки, относившиеся не к говоренным речам, а к внутреннему счастью… Вы видите, как меня выбирают, и я этому рада, я этому счастлива, и я всех люблю, и мы с Вами все это понимаем, но и мне многое, многое сказала эта фраза.

2-я стадия. Это стадия образования условного рефлекса по И.П. Павлову, когда из прежнего множества возбуждений доминанта создает группу, которая для нее особенно интересна, — выборка раздражителя для доминанты… «Князь с бережливо-нежным выражением стоял перед нею и говорил ей что-то. Она подняла голову, разрумянившись и, видимо, стараясь удержать порывистое дыхание, смотрела на него. И яркий свет какого-то внутреннего, прежде потушенного огня, опять горел в ней. Она вся преобразилась. Из дурной опять сделалась такой же, какой она была на бале».

Отметим: на балу раньше Наташа возбуждена, красива и счастлива для всех; теперь она возбуждена, и счастлива для одного князя Андрея; доминанта нашла своего адекватного раздражителя.

Третья стадия. Между доминантой и внешним раздражителем устанавливается прочная связь так, что раздражитель будет вызывать и подкреплять ее. Внешняя среда целиком поделилась на отдельные предметы, лишь части из которых отвечает определенная доминанта.

И уже даже не сам князь Андрей, а лишь его имя (!) тотчас вызывает в Наташе ту, единственную среди прочих, доминанту, которая некогда создала для Наташи князя Андрея…

Ознакомившись с примерами, перечислим четыре свойства доминантного очага (на самом деле их больше), которые пригодятся нам в рекламной деятельности:

1) этот очаг возбуждения, и, как правило, достаточно стойкий во времени;

2) этот очаг (а в более общем случае — система очагов) может одновременно располагаться как в коре, управляющей высшими функциями человека (счет, письмо, речь и т.п.), так и в подкорке, ведающей инстинктами;

3) доминантный очаг обладает свойством «стягивать» различные внешние раздражители и «подпитываться» ими (вспомним еще раз столь популярные в творческой среде истории про «озарения»);

4) в конкретный интервал времени (это могут быть минуты, часы, а в болезненных случаях — месяцы и годы) господствует одна доминанта. Проиллюстрируем эти свойства.

ПРИМЕР 1. Вот отрывок из письма девушки психотерапевту: «Больше всего меня расстраивают уши, я их ненавижу за форму и величину. Все время о них думаю. Даже мерещится постоянно что-то об ушах, моих, конечно. Слушаю, допустим, песню Высоцкого „Спасите наши души“, воспринимаю как „Спасите мои уши“…

ПРИМЕР 2. Рассказывает актёр Сергей Бехтерев, которому было поручено сыграть сумасшедшего. Придя для консультации в Психоневрологический НИИ им. В. М. Бехтерева, он сказал секретарше главврача: — Здравствуйте, я Бехтерев. Она испугалась. — Напрасно, — говорю, — вы пугаетесь. Я действительно Бехтерев и мне надо поговорить с главврачом. — Его нет, — отвечает медсестра. — Но вы понимаете, что я — Бехтерев?

— Я понимаю, понимаю… Вы — Бехтерев, Бехтерев.

— Вот, девушка, напрасно вы так… Я же вижу по глазам, что вы мне не верите. Если бы поверили, то пропустили. Тем более, что мне очень надо.

— Успокойтесь. Я верю, что Вы — Бехтерев. Но главврача сейчас нет. Посидите, — бормочет она, а сама, вижу уже, собирается нажать на секретную кнопку под столом, которой подают сигнал санитарам.

— Да я вам сейчас паспорт покажу, чтобы Вы мне поверили, — настаиваю я.

— Не надо, я Вам и так верю.

— Не верите… А жаль, — с укоризной замечаю я, будучи уверенным, что я действительно Бехтерев. И так эта игра длилась четверть часа, не меньше. И до того я заморочил ей голову, что в конце концов она сдалась:

— Ну, хорошо, давайте ваш паспорт.

Она его раскрывает, ее глаза делаются круглыми, она кричит:

— Так Вы — Бехтерев? Что же Вы мне сразу не сказали!»…

Архимед, сосредоточившийся над кругами на песке; молодая мать, не реагирующая на работающий телевизор, но мгновенно просыпающаяся, если забеспокоится во сне ее малыш; напряженное ожидание отложенного рейса пассажиром Аэрофлота — все это проявления принципа доминанты. Можно приводить много примеров. Важно другое: доминанта — объективно существующий механизм человеческого мышления и поведения. Но, в отличие от животных человек способен осознавать, корректировать прежние и создавать новые доминанты.

Четыре способа коррекции нежелательных доминант

Можно ли целенаправленно формировать новые доминанты? На этот вопрос современная психофизиология точного ответа не дает. Одно несомненно: доминанта не фатальна и прежде чем, например, проводить серьёзную рекламную кампанию, необходимо «расчистить место» — как минимум, попытаться скорректировать прежние доминанты. (Полностью их затормозить не удаются — это хорошо видно из опытов по изучению сновидений и применению гипноза…) Известно четыре основных психофизиологических механизма коррекции старых доминант.

1. Резкое ослабление доминанты в связи с ее естественным разрешением

Наверное, это знакомо каждому: после объявления посадки на ожидаемый самолет все последующие объявления диктора воспринимаются не столь напряженно.

Другой пример: В. Гёте в юности перенес глубокую любовь, не имевшую, как говорят в таких случаях, счастливого исхода.

У поэта появились мысли о самоубийстве. Но, как пишет Гёте, он «преодолел эти мрачные настроения и решил жить. Но для того, чтобы жить спокойно, я должен был написать произведение, где выразил бы чувства, мечтания, мысли важного периода моей жизни.» Таким «громоотводом» стал роман «Страдания юного Вертера». Герой романа определенно унаследовал черты автора и его несчастливой влюблённости — в романе Вертер кончает жизнь самоубийством… Не спасло ли такое ослабление доминанты Гёте жизнь?…

(Справедливость требует отметить, что издание «Страданий…» породило в Европе своеобразную моду среди молодежи — самоубийства по случаю несчастной любви.)

2. Запрет, торможение «в лоб»

Волевое управление «в лоб», выражаемое обычно приказами «нельзя!», «не делай!», — метод традиционной педагогики. Это малоэффективно и практически не используется в рекламной деятельности. Длительное управление личностью в таком режиме ведет к конфликту между «хочу» и «нельзя», к так называемой «сшибке нервных процессов» (термин И. П. Павлова) и неврозам…

3. Переведение нужных действий в автоматизм

Название этого механизма говоряще и описывает важную закономерность педагогики, коммуникаций и рекламы.

Заметим: в любой ответственной и хорошо работающей социальной системе — от «армейской педагогики» до отправления религиозных культов — используются «полезные автоматизмы». При входе в храм (любой религии) человек обязан совершить некоторые обязательные действия, повстречавшиеся и незнакомые друг другу военные должны непременно отдать честь. А в военной академии Вест-Пойнт (США) первокурсники могут перемещаться лишь легким бегом, и если в пустом коридоре им встречается ниша в стене, они, согласно Уставу, — на бегу! — «должны ее обозначить»… Зачем?

А для «переведения нужных действий в автоматизм». Так очевидно, что бегающий курсант психологически принижен и вырабатывает «полезный автоматизм» для армейской службы — умение подчиняться не рассуждая…

4. Торможение прежней доминанты новой

Как выполнить задание «Ни за что не думайте о белой обезьяне, об этой противной белой обезьяне!» Как можно не думать о таком впечатляющем образе? Кажется сам запрет работает на доминанту!

Наиболее успешный путь здесь, по мнению А. А. Ухтомского, — создание новой доминанты, тормозящей старую. То есть, чтобы не думать о белой обезьяне, следует упорно думать о … красном зубастом крокодиле! Действительно: ведь не даром умная мать не запрещает малышу хныкать, а отвлекает его…

Механизм формирования новых доминант малоизучен, но для рекламной практики достаточно знать, что новые доминанты могут быть выработаны с различных уровней деятельности: Информационного, Эмоционального и Физиологического. Понятно, что информационное воздействие, как правило, самое слабое — недаром призывы Минздрава «Курение опасно для вашего здоровья» не срабатывают даже в среде медиков…

При прочих равных условиях формирование новой доминанты, тормозящей старую, наиболее целесообразно ввести через физиологический механизм, мышечные действия. Недаром физиолог И. П. Павлов для снятия сильного возбуждения рекомендовал «страсть вогнать в мышцы»: окатиться холодной водой, поколоть дрова, сделать пробежку. Известны случаи, когда человек с неврозом (то есть имевший патологическую доминанту) выздоравливал, оказавшись перед лицом реальной физической угрозы, а упражнения йоги, аутотренинг начинаются именно с мышечных действий: необходимо «приоткрыть дверь» в сознание, сформировать требуемые доминанты. Ведь мы знаем, волевые приказы «в лоб», будь то требования расслабиться или не курить, работают плохо… (Так, для снятия страха перед огнем у детей, переживших железнодорожную катастрофу из-за взрыва трубопровода под Уфой в 1989 году, психотерапевт «помогал» рисовать ребенку пожар, постоянно уменьшая величину пламени, делал пламя совсем маленьким, нестрашным, а потом предлагал маленькому пациенту задуть настоящее пламя спички, свечки.)

На этом психологическом механизме построена система подготовки актеров К. С. Станиславского. Поскольку заставить напрямую, волевым приказом, работать мозг и чувства ученика — непосильная задача, он пошел обходным путем: а что, если дать прочувствовать актеру «нерв» роли через физическое действие? Пример. Был случай: молоденькой актрисе никак не удавалось сыграть чувство растерянности, страха в ночном лесу. Уговоры, то есть работа на уровне слов, что «должно быть страшно», естественно, не помогли. Что делает Станиславский? Следует своему методу. Он расставляет в беспорядке стулья — это будет лес, — гасит свет и просит актеров не разговаривать. «А Вы, — обращается он к ученице, — добирайтесь до меня через лес — я сяду в противоположном углу зала». Актриса пошла, но… медленно, наощупь, как ходят в лесу. Вот здесь должен сидеть учитель. … Его нет! Шарит в темноте руками… Нет! Сбилась с направления? Вокруг темнота и молчание. Актриса расплакалась. По-настоящему — как в жизни. Но эмоции помогли ей найти «нерв» сцены — для этого Станиславский… специально покинул свое место.

Список литературы

Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://www.elitarium.ru/

Реферат: Посредственность как социальная опасность

Посредственность как социальная опасность

Ольга Седакова

Внутренняя жизнь, вообще говоря, обладает большой автономностью от внешних обстоятельств, а порой, в самых напряженных моментах, может обладать абсолютной автономностью. Такой момент абсолютной автономности, иначе говоря, свободы от всего, что происходит снаружи, описал Лев Толстой в своем Пьере Безухове, когда Пьера в московском плену у французов, в ожидании возможного расстрела посещает чувство личного бессмертия. И рядом с этим чувством все кажется смехотворным: “Меня расстрелять? — думает Пьер. — Мою бессмертную душу?” Такие моменты абсолютной автономности случаются не только в пограничных ситуациях: сверхтяжелых, сверхопасных — они могут быть в совсем других местах. В том, что называется “веянием хлада тонка”, в голосе какого-нибудь старого певца на старой пластинке — это, в конце концов, несущественно. Существенно то, что мы оказываемся в прострастве другого, по существу, измерения. Не только другого измерения: в том месте, которое само – мера, которое само измеряет происходящее уже каким-то иным – и не побоюсь сказать, последним образом.

Во внутренней жизни — я понимаю условность этого названия, но постмодернистская привычка ставить все в кавычки и говорить перед каждым серьезным словом “как бы” (“я как бы радуюсь”) мне уж очень надоела, поэтому я позволю себе такое старинное выражение — во внутренней жизни человек встречается с тем, что Гёте назвал “старой правдой”, которая всегда та же.

Das Wahre ist von laengst gefunden,

Hat edle Geisterhaft verbunden;

Das alte Wahre, fass es an!

Правда найдена давным-давно

И связала союзом благородные души;

Крепко держись ее — этой cтарой правды.

Эта “старая правда” не изменяется не только от смены политических режимов, но и от космических катаклизмов. Как известно, “небо и земля прейдут, но слова Мои не прейдут” (Мр. 13:31; Лк. 21:33). Искать ее не надо, она найдена или открыта давным-давно или была открыта всегда. Но что надо искать — это себя, такого себя, который способен ее встретить. Продолжая прибегать к гётевским словам, искать себя “благородного”, себя, который состоит в союзе вот с этим обществом связанных правдой душ. Именно на этом месте – пути к себе – мы как раз и встречаемся с политикой. Это неожиданно? Разве не бежать от политики – вместе со всем “внешним” следует, чтобы найти себя? Такой путь хорошо известен, в обиходе он и почитается “духовным”. По моему убеждению, если это путь духовности, то гностической. Одно дело – отстранение от политизирующей суеты:

И мало горя мне, свободно ли печать

Морочит олухов, иль чуткая цензура

В журнальных замыслах стесняет балагура –

совсем другое – отношение с политикой в ее исходном, аристотелевском смысле: с политикой как законами общежития, законами гражданства. Потому что к этой самой гётевской “старой правде” нельзя прийти, если ты пойдешь путем новой кривды, то есть равнодушия к тому, что происходит, использования всего этого для каких-то своих маленьких удач и выгод или же –выберешь себе пресловутую “точку зрения вечности” — sub specie aeternitatis, что особенно любят обыватели. Для них это почему-то чрезвычайно легко — оказаться в этой точке и смотреть на все глазами вечности. Но такая панорама чаще всего подозрительно напоминает обыкновенное наплевательство.

Мне рассказывали мои итальянские знакомые, которые навещали Соловки, как они спросили там насельников, монахов, почему на Соловках так мало памяти о том, что происходило совсем недавно, почему их гид об этом и речи не заводит. На это они услышали: да ведь было такое краткое время в сравнении с вечностью… Вот это та точка зрения sub specie aeternitatis, которую, по-моему, можно назвать точкой зрения свинства. Мои итальянские знакомые, верующие, не побоялись заметить, что и 33 года земной жизни Христа с точки зрения этой вечности – совсем короткое время!

Вспоминая Томаса Манна уже зрелого, можно привести его слова о том, что политика — это здоровье духа, который вне политического самосознания и действия гниет. Что такое в конце концов эта политика, это гражданство? — С одной стороны, это опыт существования в виду зла — и ввиду страдания, чужого страдания, с другой. Вот что я имею в виду, когда говорю о политике. Здесь каждый человек оказывается свидетелем. Оказывается участником истории – или жертвой истории, как это понимал Бродский: не тем, с кем круто обошлись, а тем, кто по неведению или лени или малодушию оказался сотрудником палачей.

Когда зло принимает откровенно инфернальные формы, а невинные страдания превосходят все меры, как это было, допустим, при Гитлере и Сталине, то союз со злом или даже мирное с ним сосуществование определенно делают для человека невозможным встречу со “старой правдой”. Для своего “внутреннего мира” он принес в жертву других – и уж тут никакого мира ждать не приходится. В этом я глубоко убеждена, и доказательств этому много. Выбор в ситуациях такого рода труден по-человечески (жалко себя, страшно и т.п.), но совсем не труден эвристически: здесь все ясно — где зло, где добро; во всяком случае, мыслящему и чувствующему человеку это несомненно ясно.

Наша ситуация гораздо сложнее: она пестрая и мутная. Времена, которые я помянула, времена инфернального зла, без стыда утверждали целесообразность зла любого масштаба, постулируя, что зло — это добро, если оно служит верной цели (“немецкой верности” или “торжеству коммунизма”). Теперешнее время такого не говорит. Скорее уж оно говорит, что само это различение устарело, что все и не добро, и не зло, а что-то такое смешанное и невнятное, отчасти хорошее, отчасти дурное – как все мы, как весь этот грешный мир. Нет худа без добра – и добра нет без худа, как симметрично дополнил немудрящую пословицу Бродский – и предположил, что это и есть та новость, которую Россия несет Западу, тот “свет с Востока”, которого он ждал и наконец созрел до него. Созрел до старого цинизма софистов? Итак, во всяком случае, не нам рассудить, что здесь зло а что добро, и сама такая претензия различать грозит фундаментализмом. Насилие становится неприметным, носители его — анонимны. Кто, собственно говоря, тиран либерального общества? А жертв как будто и вовсе не видно.

Из того, что я говорю, понятно, что “нашей ситуацией” я называю не собственно российскую ситуацию, в которой мы еще недалеко отошли от этих инфернальных форм насилия и страдания, и они всегда рядом, так что не впасть в них снова — это наша актуальная задача, и дальше нее ничего не видно. Но тем не менее, есть общее “планетарное” время, есть положение всей цивилизации, к которой мы так или иначе принадлежим (или будем принадлежать) и ключевое слово которой – либерализм. Вот это-то общее как раз, мне кажется, во всех наших разговорах об актуальности и современности не обсуждается. Мы продолжаем говорить о собственной ситуации как из-за железного занавеса или из-за китайской стены.

Это то самое общее положение, которое мы, после того, как наша почти полная изоляция в мире кончилась, вроде бы должны нагонять: вроде бы мы отстали от “них”. Однако порой мне кажется (по опыту двойной жизни, поскольку я все время странствую между двумя этими мирами, “нашим” и “их” и не могу уже не видеть их как один мир) — мне кажется, что, как ни странно, часто дело обстоит ровно наоборот. Кажется, что мы в каком-то смысле уже были в будущем этого либерального общества, хотя, естественно, ничто точно не повторяется, и “их” будущее может принять какие-то другие оттенки. Но я отчетливо видела, что в чем-то мы действительно были, как тогда пели, “впереди планеты всей”.

Я расскажу одну историю, которая, может быть, уточнит то, что я имею в виду. Однажды в Хельсинки, в университете, меня попросили рассказать в течение одной лекции, академического часа, вкратце, историю подсоветской культуры и искусства. Одним из опорных моментов в моем рассказе был “простой человек”. Я сказала, что героем всей этой истории искусства был “простой человек”. От художников требовалось писать так, чтобы это понял “простой человек”. От музыкантов требовалось писать такие мелодии, которые “простой человек” (то есть, не получивший музыкального образования и, возможно, не отягченный особо тонким слухом – иначе он уже не “простой”) может с первого раза запомнить и спеть; философ не должен был говорить “заумного”, “сумбурного” и “непонятного”, как это делалили Гераклит, Гегель и другие “несознательные и буржуазные”, и так далее, и так далее. Был ли этот “простой человек” реальностью или он был конструкцией? — Это вопрос. Я думаю, изначально он был конструкцией, моделью “нового человека”, “человека воспитуемого”, но постепенно эта официальная болванка наполнилась содержанием, и мы увидели этого “простого человека” вживе; его “воспитали”, ему внушили, что он имеет право требовать, чтоб угождали его невежеству и лени. О, сколько раз я видела “простого человека” в действии. На выставках он писал книгах отзывов: “Для кого это все выставлено? Простой человек этого понять не может”. Он строчил в редакции, он сам стал воспитателем. Да, люди стали такими, какими их хотели видеть. Видимо, это было удобно. Заметьте, как мало говорится о том, какое удобство реальный социализм, во многих отношениях мучительный, предлагал человеку, чем он соблазнял его: возможностью безответственности, свободы от личной вины, свободы от “комплекса неполноценности” перед всем, что превышает его понимание и его опыт. Это прекрасно описал Пауль Тиллих, анализируя тоталитаризм в своем “Мужестве быть”. Без согласия среднего человека на режим, без этого добровольного совпадения населения с режимом мы мало что поймем в происшедшем у нас.

Итак, я рассказываю приблизительно так, привожу примеры, говорю о том, что на могилах многих наших художников, убитых сразу или взятых долгим измором, можно написать: “Их убил простой человек”. И, пока говорю, вижу: студенты смущаются, ежатся… Потом ко мне подходили преподаватели и благодарили: “Большое вам спасибо! вот теперь они узнали, что делают”. Как выяснилось, хельсинские студенты подходят к своим профессорам с этим самым требованием: “Пожалуйста, не завышайте задач, не требуйте от нас слишком многого. Не говорите нам слишком сложного и заумного. Мы обычные, простые люди — не требуйте от нас невозможного. Все должно быть для простых людей”.

Финляндия здесь нисколько не исключение. Это совершенно типичная картина. Я встречала европейских редакторов, издателей, которые говорили то, что мы в прежние времена слышали постоянно и надеялись, что это навсегда исчезнет вместе с нашим специфическим режимом: “Наш читатель этого не поймет”. “Мы не должны угнетать читателя завышенной эрудицией, сложностью и т.п.”

Часто в таком разговоре мне приходилось слышать наше родное — незнакомое, к счастью, сидящим здесь молодым людям — раздвоение человека на “я” и “мы”. То есть, человек спокойно излагает собственную позицию: “Я лично этого не люблю, но нам это нужно” – не смущаясь тем, что это позиция клинической шизофрении. Или наоборот: “Я это люблю, но мы этого принять не можем”. Так может говорить человек, облеченный огромной властью. Допустим, министр культуры.

Мне приходилось разговаривать с таким человеком. Он устраивал фестиваль поэзии, на который пригласил самого модного немецкого поэта. Все остальные были поэты как поэты, то есть, они писали стихи на бумаге, и стихи эти состояли из слов, подобранных лучше или хуже.Самый модный поэт ничего такого не делал. Он обладал исключительной артикуляционной одаренностью: он изображал стихи при помощи одних только звуков, и при этом, как ни странно, можно было узнать, что он изображает. Он объявлял: “Я читаю стихотворение Гёте „Горные вершины“”, — и дальше начинал издавать весьма странные неиндоевропейские звуки, невероятно смешно, и все каким-то образом понимали, что это именно “Горные вершины”. Так он изобразил даже Хлебникова, и я могу свидетельствовать, что это было похоже и очень забавно.

Устроитель спросил меня: “Как вам это нравится?” И я ответила, что первые минут десять-пятнадцать можно умереть со смеху. Еще через пятнадцать минут чувствуешь себя свиньей, в которую тебя обратила какая-то Каллипсо, так что теперь ты способен только хохохотать и больше ни в чем не нуждаешься. Он печально кивнул. И я спросила его: “Зачем же вы его пригласили сюда? Ведь бывают эстрадные вечера, где такое делают актеры оригинального жанра. Здесь вроде бы собрались поэты”. Он мне говорит: “Но вы понимаете, что о нас скажут, если у нас не будет такого? Мы окажемся реакционерами, правыми, расистами и всем остальным”.

Много историй подобного рода я могу рассказать о разнообразных проектах и отчетах. Проекты — а культурная и научная жизнь в свободном мире теперь практически переведена на проекты и гранты — пишутся совершенно конформистским способом. Если в проекте не будут указаны темы, которые считаются актуальными — гендерные, в первую очередь; про тело; что-то еще в этом роде — то человек просто не получит гранта или стипендии. Это также вполне знакомая нам техника маскировки своих настоящих интересов под тем, что называется “актуальным”, а у нас называлось… “идейно верным”, кажется.

Я могу рассказать о монументальной живописи – и не где-нибудь, а в ватиканских дворцах. То, что там делается сейчас, до боли похоже на советскую монументалку брежневского времени. Как раз глядя на такие актуальные декоративные работы, Сергей Сергеевич Аверинцев и вспомнил песню, которую я уже цитировала, и сказал: “А вот скажите мне, ведь когда нам говорили: „Мы впереди планеты всей“, — мы не верили. И пожалуйста: они приходят к чему-то похожему”. К чему похожему — понятно: к обществу контролируемому, к обществу установочно популистскому, которое ориентируется на чрезвычайно сниженный умственный и культурный уровень, на этого самого “простого человека”, для которого работает могучая индустрия развлечений и которого надо защищать от “непростых”.

Поэтому я и назвала ту опасность и ту тираническую силу, которая, по-моему, угрожает современности, посредственностью. Меня очень позабавило, как мою тему сообщили в рассылке: “Ответственность как социальная опасность”. Может быть, в такой постановке вопроса есть смысл, но мне еще о нем не приходилось подумать. Предложение интересное, так что, может быть, когда-нибудь я и об этом подумаю, об опасности ответственности. Несомненно, и такая опасность существует.

Но пока я собираюсь говорить о посредственности.

Прежде всего, я предлагаю вспомнить, как был осмыслен у нас наш радикальный поворот от общества тоталитарного типа к какому-то другому. От чего предполагалось уйти и в какую сторону направиться. В какую сторону, ясно: в сторону модернизации, вестернизации, достижения того, чем располагает “весь цивилизованный мир”. При этом цивилизованный мир представлялся как мир демифологизированный, рациональный, прагматичный. Избавляться же следовало от господства мифа, от бессознательного, в котором мы пребывали, от “нецивилизованности”.

Несколько лозунгов переходили из уст в уста и в конце концов приобрели статус неоспоримых истин. Один, самый ходовой – строка Бродского:

Но ворюга мне милей, чем кровопийца.

Другой – из никем не читанного, но всеми почитаемого Вебера, о протестантском происхождении капитализма.

Третий – смерть интеллигенции и вина русской литературы и русских мыслителей за происшедшее.

Четвертый: или хорошая жизнь – или хорошее искусство. Чтобы не было лагерей, не нужно нам и достоевских.

Остановлюсь на минуту только на первом из этих глубокомысленных тезисов. Поэтический смысл строки Бродского не обсуждается. Принятый же sensu stricto, как руководство к действию, этот стих довольно страшен. Мина замедленного действия, которую оставил Европе старый тоталитаризм, — вечное сопоставление с собой, из которого получается, что все что угодно лучше и уже потому его нужно принять. Нацизм принят за абсолютное зло, рядом с которым любое другое терпимо и даже оправдано. Но, как заметил французский философ Ф. Федье, всякое зло абсолютно. На практике нетрудно убедиться, что воровство непременно где-нибудь вдали кончится кровью, как это описано в “Фальшивом купоне” — и как мы имели возможность многократно убедиться, читая о разборках начинающих бизнесменов… Тем не менее, благодушная безыдейная аморалка приветствовалась как альтернатива “кристально чистым” кровопийцам-идеологам.

И что же мы получили в конце концов, на самом деле? Отнюдь не реальный, нормально действующий рынок, которого, как все знают, у нас так и нет. Мы получили новый миф и новую идеологию: идеологию рынка. Больше того: поэзию, романтику рынка. В западном мире ничего похожего нет: рынок — прозаическая реальность; никто ее не воспевает, никто не учит рынку как идеологии, никто не выступает с моралью или поэзией рынка. Ребенку говорят: “Be nice, помогай ближним, будь хорош со всеми”. Его отнюдь не учат: “Урви свое и беги. Думай о себе, остальное – не твоя проблема”, — то есть, всему тому, чем занималась наша новая педагогика, воспитание еще одного “нового человека” из старого, который получил отвратительное имя “совок”. “Совка” — со старым пренебрежением, замечу, — взялись обучать всему, чего у него не хватает. Не хватало ему, как оказалось, прежде всего хулиганского индивидуализма, который был провозглашен в качестве новой нормы – на место мифического “коллективизма”. Индивидуализм без берегов. Индивидуализм человека, который живет не среди себе подобных, не среди других людей, имеющих с ним общие интересы, — но против всех. Другое называлось “совковостью”, “советским идеализмом”, “советским аскетизмом” и т.п.

Итак, в цивилизованном мире до сих пор принято учить хорошему – и даже некоторым новым хорошим вещам, например, экологическому сознанию, с которого начинаются многие первые школьные учебники (и среди них – учебник Закона Божия, который я видела в Италии: с внимания к красоте и хрупкости творения). Можно, конечно, сказать, что это привычное расхождение реальности (в которой господствуют утилитарные мотивы) и системы воспитания (в духе определенных гуманистических ценностей) — что это не более чем лицемерие, известное ханжество западного общества, которое всегда обличают местные мыслители неомарксистского толка, привыкшие срывать все и всяческие маски. Вот вы учите общежитию: люби ближних, помогай бедным, не презирай людей другой расы, — а на самом деле…. Вот вы говорите о музеях, о гениях, о вдохновении, о шедеврах, а на самом деле, искусство — тот же рынок, и успешные художники – это те, кто хорошо знают его, выбирают правильную стратегию и потому хорошо продаются и остаются в веках. Такого рода высказывания несут в себе тон вызова, провокации. Говорить так — дело обличителей общества, для которых в этом обществе предусмотрено свое место. У нас же такая “искренность” стала первым словом о вещах, стала системой воспитания. Воспитания – как я уже говорила – очередного нового человека, на этот раз современного, западного, продвинутого.

Это перевоспитание, которым у нас занималась, да и теперь занимается реклама. И как она воспитывает? — Ирина Александровна Седакова, моя сестра, как-то исследовала рекламу с этой точки зрения и сделала определенные выводы: это новая индоктринация, сменившая советскую. Чему она учит? Реклама учит жить. Одними из главных слов этой науки года три назад были “жизнь” и “жить”. Жить — значит уметь пользоваться всем быстрее и успешнее других, чтобы ни у кого другого ничего такого (например, такого шезлонга) не было. Игра на зависти, спеси, комплексе неполноценности – совершенно немыслимые для западной рекламы ходы: “А у соседа такого нет”.

Теперь, насколько я вижу не вооруженными теоретически очами, главным словом становится “право”: “Имею право хорошо сервировать стол”; “имею право купить…”; “я достойна такой косметики…”

Это перевоспитание, конечно, основано на некотором анализе прошлого. Обобщение, к которому приходит этот анализ, — несомненно, новый миф. Он похож на тот пересмотр истории, который был произведен в Германии после нацистской катастрофы. Виноватым в ней почему-то оказалось все лучшее в своей культуре, все любимое. Вот именно они: Гёте, Гегель, фольклорные песни — оказались ответственными за ужасы тоталитаризма. У нас, как все помнят, виновником происшедшего оказалась святая русская литература, как ее назвал Томас Манн. Не кто иной, как Лев Толстой, Федор Достоевский, Александр Блок — они подготовили весь этот кошмар. Поэтому перевоспитание должно было начаться с того, чтобы решительно покончить со всяким романтизмом, гуманизмом и идеализмом. Новый человек, успешный человек, — это спокойный циник и агностик, находящий комфорт в том, что ничего нельзя узнать, что “все сложно”. Следует быть обывателем, в котором не осталось никакой пассионарности, и все, что ему нужно, — это гарантии, это отсутствие риска, комфорт и безопасность. Если такой тип наконец восторжествует, мы будем жить в цивилизованном обществе. История кончится, потому что такой вот мирный обыватель не любит войны: зачем ему это все; он вылечен на сеансах психоанализа, он уже не невротик, как герои и гении. Всем ведь давно известно, что невротик и герой — одно и то же, а гений — патологическое явление.

Вся эта Библия либерализма принимается без малейшего сопротивления. Интересно, что эта сверхкритическая идеология антиидеологизма не дает критиковать себя. Каждый, кто выскажется против какого-нибудь из ее догматов, рискует репутацией: он будет быстро приписан к лагерю реакционеров, элитаристов, клирикалов и не знаю кого еще. Ах, вам не нравится венчание однополых браков?….

По-своему здесь повторялся европейский путь выхода из шока тоталитаризма – с одним значительным отличием: там искали выход из чувства собственной вины, а у нас темы своей вины при обсуждении прошлого и не возникало. Никто и никогда, высмеивая, вышучивая, брезгливо отталкивая все “совковое”, не заговорил о собственном стыде и вине.

При этом отличии, общий выбор — путь воздержания от высокого, романтического и доброго — по существу совпадает с европейским. В этом смысле показателен французский философ Андре Глюксман, написавший книгу “Одиннадцатая заповедь”. Одиннадцатая заповедь, по Глюксману, состоит в следующем: человек должен помнить, что ему соприродно зло. И поэтому никогда не стоит затевать ничего хорошего, потому что во все хорошее он внесет свое зло, и у нас будет очередная утопия, очередной тоталитаризм и так далее. Когда мне довелось встретиться с Глюксманом, я спросила его: “А не кажется ли вам, что эта одиннадцатая заповедь избыточна?” Он удивился. Я сказала: “Ведь если бы это не было известно, не нужно было бы давать все десять заповедей: „не убий“, „не укради“и т.д.: зачем человеку, у которого нет дурного внутри, запрещать такие вещи? Он и сам их не захочет.” Глюксман засмеялся и сказал, что моя критика довольно деликатна: один раввин ему просто сказал, что он считает себя Господом Богом, который дает новые заповеди.

Это, пожалуй, и есть тот урок, который смогли извлечь западные мыслители, пытавшиеся понять, что произошло в двадцатом веке: признание какой-то фундаментальной недоброкачественности человека и падшести мира. Удивительно, что это кажется таким необычайным открытием? Но это в самом деле катастрофа антропологии Просвещения, отменившего память о первородном грехе, — конец той картины человека, которая вдохновляла европейскую культуру последние столетия. Отмена посветительской отмены. Одна знакомая мне поэтесса из Израиля, выслушав мой рассказ про Глюксмана, заметила: “А я бы предложила другую одиннадцатую заповедь: „Помни, что в тебе есть что-то хорошее“”. Я думаю, что эта заповедь выглядела бы сейчас гораздо оригинальнее.

Итак, знание о внутренней порче и постоянное напоминание: не забывай, что мы живем в падшем мире, что ты падшее существо, — как будто должно удерживать человека от каких бы то ни было глобальных проектов и утопических надежд, грозящих ГУЛагом и Освенцимом. Однако не обдумано вот что: эта присущая человеку низость не перестанет действовать и тогда, когда он не будет предпринимать ничего хорошего… Так что выход из истории не удался.

Но выводы сделаны, картина сложилась и далее не обсуждается: да, это романтики, это поэты, идеалисты, аскеты, фанатики — это они виноваты в революции, это они все погубили, мы расхлебываем их поэтические замыслы.

На самом деле, есть другие осмысления происшедшего, и другие поиски его источника, которые мне кажутся гораздо более правдоподобными и которые, как мне кажется, до сих пор внимания к себе не привлекают.

Я имею в виду художнические анализы. Не политологов, не социологов. Я имею в виду, например, “Собачье сердце” Булгакова с его замечательным героем — хулиганом, недочеловеком. Мне пришлось однажды смотреть блестящий спектакль по этому сочинению Булгакова в Эдинбургском театре. Шариков, к моему удивлению, был как живой, знакомый, как говорится, до боли: как только шотландский актер смо так проникнуть в нашего люмпена и его мировое торжество? Зал смеялся, а мне было не до смеха: передо мной проходила наша история, победители и властители нашей страны. Диагноз: источник происшедшего — хулиганство, хулиганство как исторический феномен. Он возникает каждый раз, когда кончается аграрная цивилизация и люди из деревни приходят в город. Они вырываются из своей культуры и не приобщаются к городской. Здесь месторождение люмпенства, которому “нечего терять”, которому ничего не жалко, потому что окружает его чужое, месторождение хулиганства как всеобщей роковой опасности. Между прочим, эту стихию хорошо чувствовали и Блок, и Василий Розанов…Эту опасную полосу проходят все страны, в которых происходит индустриальная революция. Но в России этот момент, к несчастью, совпал с Мировой войной, со многим еще, с наличием теории захвата власти (обычно у хулигана теорий и партий не образуется). Последствия здесь были страшнее, но в своем роде такое вторжение хулигана переживали все европейские страны. Не в той же ли среде зарождалось нацистское движении? Гете здесь совсем не причем.

Из диагноза следует путь лечения. От чего же требуется исцелиться: от поэта, романтика, идеалиста, аскета в себе? или же от люмпена, хулигана, бесстыдника? Так вот, если герой тоталитаризма — булгаковский люмпен, хулиган, то это совсем другая история и из нее следуют другие выводы.

Но еще интереснее, как мне кажется, тот анализ, который невольно (поскольку это не составляло их непосредственной задачи) провели два совершенно разных писателя: Набоков и Пастернак, ни в чем другом не сходные. Но вот в этом они сошлись: они изобразили деятеля революции, того, кто устанавливал этот новый строй, как посредственность. Таковы герои Набокова, которых боится главный герой, alter ego автора (“Смерть титанов”), и таков Стрельников у Пастернака. Это люди, главное свойство которых – отчужденность от жизни, бесталанность или, как говорит о Стрельникове Лариса, принципиальность. Нужда в схеме, неспособность выйти за пределы этой схемы, неспособность допустить открытый мир, будь это мир искусства, мир морали, мир чего угодно — все для них должно быть упорядочено раз навсегда, решено и закрыто, как в старой песенке: “Касса закрыта — ключ у меня”.

Гораздо более целенаправленной и обширное, не только художническое, но историческое исследование крушения России предпринял Солженицын в “Красном колесе”. И, по моему впечатлению, его исследование кончается тем же диагнозом. У “старой правды” не нашлось даровитого защитника: если такие оказывались (Столыпин в первую очередь, фронтовые генералы), окружающая посредственность топила их с поразительной бездумной жестокостью, она топила не только людей с даром справедливости и заботы, но всякое даровитое решение. В отличие от Набокова и Пастернака, у которых мы видим более всего душевно-умственную сторону посредственности, Солженицын сосредоточен на посредственности нравственной, на убожестве сердца — и у “бунтарей” (именно так выглядит убийца Столыпина), и у приверженцев режима (военачальники, двор). Жорж Нива назвал это “крушением классической добродетели”. И здесь мы еще раз видим, что классическая добродетель и посредственность несовместимы. Человек добродетели – не “маленький человек”. Самый разговор о добродетели становится невозможным, если постулируется отчуждение от истины, источника человеческой интуиции добродетели, практической ориентации в добре и зле. “Маленький человек” — враг истины: она страшна для него своей огромностью и открытостью. Тем более праведник (в любом, самом униженном положении) – не “маленький человек”. Матрена отстоит от Акакия Акакиевича “яко востоцы от запад”. “Маленький человек” еле держится на поверхности жизни и тем вызывает у нас острую жалость: но праведник жалости не вызывает: он на своем месте держит мир.

Господство именно этого характера, “маленького человека”, а вовсе не какого-то Прометея из пропагандного мифа и составляло основу того старого тоталитаризма, в котором мы жили и из которого до конца не вышли. В брежневские времена Иван Жданов как-то заметил: “Вот, в русской литературе жалели маленького человека, а теперь нами этот маленький человек и правит”. Я с ним согласна, потому что то, что было тогда, никак не было правлением какого-то безумного романтика, кристально чистого кровопийцы и так далее. Ничего подобного: это был человек, который угнетает других, потому что он сам бесконечно угнетен. Он угнетен страхом — это человек запуганный. И чем более устрашающие формы принимает его торжество, тем очевиднее, что вся эта сила происходит из того, что он страшно боится; все, что он делает, — это превентивная агрессия. Как сказал известный немецкий писатель о фашизме: “В их силе нет блеска”. В посредственности блеска не бывает. Она и не понимает блеска. Великое для нее – это просто очень, очень большое и устрашающее.

Я хотела бы уточнить одну вещь: что я, собственно, имею в виду, говоря о посредственности, о том, что называли “маленьким” или “простым” человеком, чтобы избежать легко предсказуемых обвинений в элитаризме, высокомерии и т.п.. Посредственностью, которая составляет социальную опасность, я отнюдь не называю человека, у которого нет каких-то специальных дарований — совершенно не это. Я называю так человека паники, панического человека; человека, у которого господствующим отношением к жизни является страх и желание построить защитные крепости на каждом месте.

Русское слово “посредственный” по своей морфологии позволяет понять его по-разному: посредственный как нечто посредине, ни то ни се – или иначе: как человека, которому необходима опосредованность, который воспринимает все только через готовые, опосредованные формы: он не может перенести прямого неопосредованного, непосредственного отношения с миром. Вот такого человека и стали прославлять, называя его золотой серединой, которая спасет нас от опасных крайностей. Мне скрайне обидно за Аристотеля, который в своей “золотой середине” никак не предполагал посредственности, он бы никогда не связал ее с таким благородным металлом. Аристотелевская “середина” — очень радикальная вещь: она заключается в равном отстранении от двух противоположных пороков, но в этой сложной пропорции всегда есть блеск и мужество. Впрочем, не один Аристотель пострадал и обтрепался, попав в развязный журналистский дискурс.

Так вот, какую же опасность представляет собой человек, который не может открытым образом встретить реальность? По-моему, очень простую, и долго говорить об этом излишне.

Во-первых, это человек бесконечно манипулируемый, тогда как того, кто не так боится, труднее принудить к чему угодно.

Во-вторых, он постоянно настаивает на все большей и большей герметизации мира, замкнутости от всего иного, поскольку во всем другом есть риск. Я с большой радостью прочла в одном из посланий Иоанна-Павла II ответ на следующий вопрос: “Кто же виноват в расколе христианских церквей?” Папа отвечает: “Посредственность”. Посредственность внутри каждого из расколотых движения. Именно посредственности нужны расколы, потому что посредственность, как я говорила, — это желание обойтись без малейшей гибкости, без всякой открытости, держась за раз и навсегда принятые обобщения, которые заменяют личный опыт, заменяют то, с чего я начинала, — старую правду.

Представим себе цивилизацию, которая достигла полного торжества посредственности: она, несомненно, открывает двери крайнему риску, фанатизму, потому что фанатизм — это другой способ переживания той же самой неуверенности и того же самого страха. Это мы и видим в последние годы: столкновение мира без идеологии, без способности сопротивляться злу (поскольку нет худа без добра), без способности жертвовать (поскольку последняя ценность этого мира – продолжение существования почти любой ценой) — и людей, которые очень твердо знают, что всегда и на всяком месте нужно делать и не задумавшись пожертвуют ради этого и другими, и собой.

Список литературы

Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://www.polit.ru/

Лабораторная работа: Моделирование распределения примесей в базе дрейфового биполярного транзистора

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

Херсонський національний технічний університет

Кафедра фізичної електроніки й енергетики

РОЗРАХУНКОВО-ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА

ДО РОЗРАХУНКОВО-ГРАФИЧНОЇ РОБОТИ

з дисципліни

“МОДЕЛЮВАННЯ В ЕЛЕКТРОНІЦІ”

на тему:

“Моделювання розподілу домішків в базі дрейфового біполярного транзистора”

2007 р

Задани

Построить зависимость прямого коэффициента усиления по току ВN от частоты BN=f(f) и зависимость предельной частоты от тока эмиттера (коллектора) fT=f(IK) для кремниевого биполярного дрейфового n-p-n транзистора, если задано:

— концентрация примеси на переходе коллектор-база – NКБ = 3∙1015 см-3;

— концентрация примеси на переходе эмиттер-база – NЭБ = 1,5∙1017 см-3;

— толщина базы по металлургическим границам p-n переходов — Wбо = 1,2 мкм;

— площадь эмиттера – SЭ = 8∙10-5 см2;

— площадь коллектора- SК = 1,2∙10-4 см2;

— сопротивление области коллектора — RK = 35 Ом;

— сопротивление базы – rб = 45 Ом;

— собственная концентрация носителей в кремнии — ni =1,4∙1010 см-3;

— константа для расчета времени жизни электронов — τno= 1,5∙10-6 с;

— константа для расчета времени жизни дырок — τpo = 3,6∙10-7 с;

— рабочее напряжение на коллекторе (напряжение измерения параметров)- VK = 4 В;

— диапазон рабочих токов эмиттера (коллектора) IЭ= IК = (0,1 — 100) мА.

Расчет вспомогательных величин, необходимых для дальнейших расчетов

Все величины рассчитываются для нормальных условий (Р=1 атм., Т= 3000К). Этот расчет проводится в следующем порядке:

а). Контактная разность потенциалов на p-n переходах определяется по выражению [1,6]:

Моделирование распределения примесей в базе дрейфового биполярного транзистора;(1.1.)

где: — φТ – тепловой потенциал, Моделирование распределения примесей в базе дрейфового биполярного транзистора, равный при Т = 3000К, φТ = 0,026В;

Npn – концентрация примеси на p-n переходе.

Подстановка численных значений концентраций из задания дает:

для коллекторного перехода при Npn = NКБ

Моделирование распределения примесей в базе дрейфового биполярного транзистора;

для эмиттерного перехода при Npn = NЭБ

Моделирование распределения примесей в базе дрейфового биполярного транзистора;

б). Время жизни электронов вблизи p-n переходов оценивается по выражению:

Моделирование распределения примесей в базе дрейфового биполярного транзистора;(1.2)

и будет составлять:

для эмиттерного p-n перехода

Моделирование распределения примесей в базе дрейфового биполярного транзистора

в). Время жизни дырок вблизи p-n переходов оценивается по выражению:

Моделирование распределения примесей в базе дрейфового биполярного транзистора(1.3)

и будет составлять:

для эмиттерного p-n перехода

Моделирование распределения примесей в базе дрейфового биполярного транзистора

г). Подвижность электронов вблизи p-n переходов определяется по выражению [4,7]:

Моделирование распределения примесей в базе дрейфового биполярного транзистора(1.4)

и для эмиттерного p-n перехода:

Моделирование распределения примесей в базе дрейфового биполярного транзистора

д). Подвижность дырок вблизи p-n переходов определяется по выражению [7]:

Моделирование распределения примесей в базе дрейфового биполярного транзистора(1.5)

и для эмиттерного p-n перехода:

Моделирование распределения примесей в базе дрейфового биполярного транзистора

е). Коэффициент диффузии носителей заряда вблизи p-n переходов определяется соотношением Эйнштейна [1, 4, 6, 7]:

Моделирование распределения примесей в базе дрейфового биполярного транзистора(1.6)

и будет равен:

для электронов вблизи эмиттерного p-n перехода:

Моделирование распределения примесей в базе дрейфового биполярного транзистора

для дырок вблизи эмиттерного p-n перехода:

Моделирование распределения примесей в базе дрейфового биполярного транзистора

ж). Диффузионная длина носителей заряда вблизи p-n переходов определяется по выражению [1, 4, 6]:

Моделирование распределения примесей в базе дрейфового биполярного транзистора;(1.7)

и будет составлять:

для электронов вблизи эмиттерного p-n перехода:

Моделирование распределения примесей в базе дрейфового биполярного транзистора;

— для дырок вблизи эмиттерного p-n перехода:

Моделирование распределения примесей в базе дрейфового биполярного транзистора

Расчет типового коэффициента усиления дрейфового транзистора

Для расчета коэффициента усиления по току и времени пролета носителей через базу n-p-n транзистора вначале необходимо определить характеристическую длину акцепторов в базе по выражению [4]:

Моделирование распределения примесей в базе дрейфового биполярного транзистора (1.8)

Она будет равна:

Моделирование распределения примесей в базе дрейфового биполярного транзистора

Затем определим толщину активной базы Wба в заданном режиме измерения по выражению:

Моделирование распределения примесей в базе дрейфового биполярного транзистора (1.9)

где: — ε – диэлектрическая постоянная материала, равная для кремния 11,7;

ε0 – диэлектрическая проницаемость вакуума, равная 8,86∙10-14 Ф/см;

е – заряд электрона, равный 1,6∙10-19 Кл.

— VK – рабочее напряжение на коллекторе транзистора.

При подстановке численных значений получим:

Моделирование распределения примесей в базе дрейфового биполярного транзистора

Коэффициент переноса носителей через базу для дрейфового n-p-n транзистора определяется по выражению:

Моделирование распределения примесей в базе дрейфового биполярного транзистора (1.10)

и он будет равняться:

Моделирование распределения примесей в базе дрейфового биполярного транзистора 0,99819

Коэффициент инжекции для дрейфового n-p-n транзистора определяется по выражению:

Моделирование распределения примесей в базе дрейфового биполярного транзистора (1.11)

и будет составлять:

Моделирование распределения примесей в базе дрейфового биполярного транзистора0,99609

Коэффициент передачи тока любого биполярного транзистора – α определяется по формуле:

Моделирование распределения примесей в базе дрейфового биполярного транзистора (1.12)

где: ж – коэффициент эффективности коллектора.

Обычно считают, что для кремниевых транзисторов значение ж = 1.

Подстановка численных значений в формулу (1.12) дает для n-p-n транзистора значение:

Моделирование распределения примесей в базе дрейфового биполярного транзистора

Прямой коэффициент усиления по току для n-p-n транзистора определяется выражением:

Моделирование распределения примесей в базе дрейфового биполярного транзистора; (1.13)

Подстановка численных значений дает значение:

Моделирование распределения примесей в базе дрейфового биполярного транзистора173 (ед.)

Расчет частотных свойств биполярного дрейфового транзистора

В общем виде предельная частота fT транзистора определяется по выражению:

Моделирование распределения примесей в базе дрейфового биполярного транзистора (1.14)

где:

τз – время задержки сигнала;

τк – время переключения емкости коллектора;

τэ – время переключения емкости эмиттера;

τпр.б – время пролета базы неосновными носителями;

τопз – время пролета ОПЗ коллекторного р-п перехода;

Времена переключения емкостей определяются по временам заряда-разряда RC-цепей.

Время переключения емкости коллектора τк определяется по выражению:

Моделирование распределения примесей в базе дрейфового биполярного транзистора (1.15)

где: Ск –емкость коллектора,

Моделирование распределения примесей в базе дрейфового биполярного транзистора (1.16)

и при подстановке численных значений составляет:

Моделирование распределения примесей в базе дрейфового биполярного транзистора

С учетом полученных значений и используя выражение (1.15) получаем:

Моделирование распределения примесей в базе дрейфового биполярного транзистора

Время пролета базы определяется по выражению [4]:

Моделирование распределения примесей в базе дрейфового биполярного транзистора (1.17)

и будет равно:

Моделирование распределения примесей в базе дрейфового биполярного транзистора

Время пролета ОПЗ p-n перехода коллектор-база определяется по выражению [4]:

Моделирование распределения примесей в базе дрейфового биполярного транзистора (1.18)

где:

Vдр.н. – дрейфовая скорость насыщения, которая для электронов в кремнии равна 1∙107 см/с.

При подстановке численных значений получим:

Моделирование распределения примесей в базе дрейфового биполярного транзистора

Время переключения емкости эмиттера τэ в транзисторе определяется по выражению:

Моделирование распределения примесей в базе дрейфового биполярного транзистора (1.19)

Барьерная емкость p-n перехода эмиттер-база в прямом включении определяется по выражению:

Моделирование распределения примесей в базе дрейфового биполярного транзистора (1.20)

и при подстановке численных значений будет составлять:

Моделирование распределения примесей в базе дрейфового биполярного транзистора

Учитывая, что при коэффициентах усиления по току ВN≥50 ед., ток эмиттера мало отличается от тока коллектора, то дифференциальное сопротивление эмиттера в заданном режиме измерений определяется выражением:

Моделирование распределения примесей в базе дрейфового биполярного транзистора (1.21)

где:

φT – тепловой потенциал, который для кремния при T=300°K составляет Моделирование распределения примесей в базе дрейфового биполярного транзистора;

КЗ – коэффициент запаса, принимаемый в диапазоне от 1,05 до 1,2 и принятый в данном случае равным КЗ =1,1;

IK – ток в режиме измерения параметров транзистора.

Расчет дифференциального сопротивления эмиттера проводится для указанного в задании диапазона токов эмиттера или коллектора. В данном случае это сопротивление рассчитывают для токов коллектора: 0,1 мА (1∙10-4 А); 0,2 мА (1∙10-4 А); 0,5 мА (1∙10-4 А); 1 мА (1∙10-3 А); 2 мА (1∙10-3 А); 5 мА (5∙10-3 А); 10 мА (1∙10-2 А); 20 мА (2∙10-3 А); 50 мА (1∙10-3 А); 100 мА (1∙10-3 А). Данные расчета дифференциального сопротивления эмиттера по выражению (1.21) для указанных токов приводятся в таблице 1.1.

Данные расчета времени переключения емкости эмиттера по выражению (1.19) приводятся в таблице 1.1.

Данные расчета предельной частоты переменного сигнала в транзисторе по выражению (1.14) приводятся в таблице 1.1.

Пример расчета предельной частоты при токе коллектора, равного 2 мА:

— согласно (1.21):

Моделирование распределения примесей в базе дрейфового биполярного транзистора14,3 Ом;

— согласно (1.19):

Моделирование распределения примесей в базе дрейфового биполярного транзистора1,487∙10-10 с;

— согласно (1.14):

Моделирование распределения примесей в базе дрейфового биполярного транзистора

Таблица 1.1

Данные расчета предельной частоты биполярного транзистора при разных токах коллектора

τк , с

τпр.б , с

τопз , с

СЭ, Ф

IК, А

RЭ, Ом

τЭ , с

fT, Гц

7,02∙10-12

1,3769∙10-10

7,07∙10-12

11,5∙10-12

1∙10-4

286

2,974∙10-9

4,99∙107
2∙10-4

143

1,487∙10-9

9,36∙107
5∙10-4

57,2

5,949∙10-10

1,97∙108
1∙10-3

28,6

2,974∙10-10

3,12∙108
2∙10-3

14,3

1,487∙10-10

4,41∙108
5∙10-3

5,72

5,95∙10-11

5,86∙108
1∙10-2

2,86

2,97∙10-11

6,58∙108
2∙10-2

1,43

1,49∙10-11

7,00∙108
5∙10-2

0,57

5,9∙10-12

7,29∙108
1∙10-1

0,29

3,0∙10-12

7,39∙108

Литература

Трутко А.Ф. Методы расчета транзисторов. Изд 2-е, перераб. и доп.- М.: Энергия, 1971.- с.272.

Курносов А.И., Юдин В.В. Технология производства полупроводниковых приборов и интегральных микросхем.- М.: Высш. школа, 1979.- 367 с.

Фролов А.Н., Шутов С.В., Самойлов Н.А. Оперативная оценка концентрации примеси в эмиттере при проектировании дрейфовых n-p-n транзисторов // Письма в ЖТФ,-1996г,-т.22, вып.7,- с. 36-38.

Кремниевые планарные транзисторы./ Под ред. Я.А. Федотова.-М.: Сов. радио, 1973.- с.336.

Фролов А.Н., Литвиненко В.Н., Калашников А.В., Бичевой В.Г., Салатенко А.В. Исследование коэффициента диффузии бора в кремнии от технологических режимов // Вестник ХГТУ, 1999г. — № 3(6). – с. 97-99.

Викулин И.М., Стафеев В.И. Физика полупроводниковых приборов.-2-е изд. перераб. и доп.- М.: Радио и связь, 1990.- с.264.

Маллер Р., Кейминс Т. Элементы интегральных схем: Пер. с англ.- М.: Мир, 1989.- с.630.

Фролов А.Н., Шутов С.В., Самойлов Н.А. Влияние профиля легирования на пробивные напряжения коллекторного перехода в планарных n-p-n транзисторах // Журнал технической физики,- 1998г.,-т.68, №10,- с.136-138.

Интегральные схемы на МДП-приборах./ Пер. с англ. под ред. А.Н. Кармазинского.- М.: Мир, 1975

Дополнительная литература

1. Зи С. Физика полупроводниковых приборов: В 2-х книгах. Перевод с англ.- М.: Мир, 1984.

Березин А.С., Мочалкина О.Р. Технология и конструирование интегральных микросхем: Под ред. И.П. Степаненко.- М.: Радио и связь, 1983.- с.232.

Конструирование и технология микросхем: Под ред. Л.А. Коледова,- М.: Высш. школа, 1984,- с.231.

Пономарев М.Ф., Коноплев Б.Г. Конструирование и расчет микросхем и микропроцессоров.- М.: Радио и связь, 1986.- с.176.

Ю. Пожела, В. Юценене. Физика сверхбыстродействующих транзисторов.- Вильнюс.: Мокслас, 1985.- с.112.

Курсовая работа: Морской кадетский корпус — история и современность

Оглавление

Введение

1. Из истории Морского Кадетского корпуса

2. Характеристика учительского и ученического состава

3. Организация учебного процесса в Морском Кадетском Корпусе

4. Особенности воспитательной работы в Морском Кадетском Корпусе

Заключение

Список литературы

Введение

Актуальность темы исследования: в современных условиях, когда в стране идет обновление всех сфер жизнедеятельности человека, актуальность преобразований в системе обучения и воспитания военных кадров не вызывает никаких сомнений. Сейчас в нашем обществе со всей остротой возникает необходимость обращения к опыту, накопленному в нашей стране в прошлом. Обновления, вызванные проводимыми в стране реформами, в том числе в военной области, потребовали коренного пересмотра всей системы обучения и воспитания военных кадров, переориентации их на жизнь в принципиально новых условиях. В полной мере это относится и к несению службы в качественно обновленных Вооруженных Силах. По мнению многих авторов (А.В. Барабанщикова, И.В. Биочинского, С.В. Волкова, И.А. Липского, А.И, Тимофеева, И.Б. Чеботарева, Г.И. Шпака и др.) ответ на этот вопрос призвана дать довузовская подготовка. Данная система, при которой разумное сочетание общеобразовательного стандарта с профессионально ориентирующими предметами военного цикла и специально организованной воспитательной работой поможет сформировать у будущих курсантов готовность к жизни в специфических условиях военного училища и обеспечит профессиональное самоопределение старшеклассников. В то же время нельзя не отметить, что если вопросы ориентации на различные военные профессии нашли отражение в ряде исследований, то проблемы организации учебного процесса и воспитания, особенно с учетом складывающейся новой системы воспитательной работы в Вооруженных силах Российской Федерации, еще нуждаются в детальном изучении. Особого осмысления требует организация учебного процесса и воспитания старших школьников в возрождаемых Морских Кадетских корпусах. Именно эти обстоятельства, на наш взгляд, делают актуальными как для общей, так и для специальной (воинской) педагогики и психологии изучение проблем, связанных с созданием и развитием системы организации учебного процесса и воспитательной работы с данным контингентом обучающихся, и путями ее оптимизации. Интерес к этой проблеме возник после создания суворовских и нахимовских военных училищ. Появляются работы П.И. Алпатова, Ф.Ф. Веселаго, в которых дается описание процесса становления и развития Морских Кадетских корпусов в России, характеризуется содержание обучения и воспитания в них, показывается педагогическая целесообразность используемых приемов и методов организации воспитательной деятельности, раскрываются положительные и отрицательные последствия такого воспитания. Проведены исследования: А.Н. Солодухина по проблемам организации учебного процесса в кадетских корпусах; А.С. Короткова касающиеся прошлого и настоящего Морских Кадетских корпусов России. Особо следует отметить диссертацию Н.А. Алёхина, о развитии военно-педагогической мысли в России в XVIII веке. Приведенные нами факты свидетельствуют о том, что в преобладающем большинстве случаев организации учебного процесса и воспитания уделялось особое внимание в организации жизни Морского Кадетского корпуса. В своей совокупности результаты и выводы указанных выше авторов имеют важное теоретическое и практическое значение, они ставили своей целью изучение педагогической целесообразности использовавшихся содержания, форм и приемов воспитания кадетов, исследовали специфику системы воспитательной работы с ними в современных условиях. Неотъемлемой частью Морского Кадетского корпуса является то, что на протяжении существования, кадеты помимо основной программы образования изучают воинские дисциплины под руководством опытных офицеров участвовавших в боевых сражениях.

Система образования в Морских Кадетских корпусах строится на неразрывной связи теории и практики. Получаемые кадетами теоретические знания закрепляются при прохождении летней морской практики.

Но морская практика не единственная особенность Морского Кадетского корпуса. В кадетских корпусах большое внимание уделялось повышению культурного уровня воспитанников. Для этого привлекались известные поэты и писатели, художники и драматурги, хорошо известные обществу и просто интересные люди. Не случайно, что из стен корпусов вышли мировые знаменитости, такие как В.В. Верещагин, В.И. Даль и Н.А. Римский-Корсаков, Л.С. Соболев.

Чтобы обеспечить надежную военную безопасность России в новых условиях, стране нужны хорошо обученные и воспитанные военные кадры. Они должны отвечать современным требованиям военного дела, быть подготовленными для действия в любых условиях и обстоятельствах, как того требует новая Военная доктрина РФ. В этом залог нашей независимости и безопасности, а также процветания России в новом тысячелетии. Таким образом, в настоящее время, как показывает проведенный нами анализ различных источников, очень важно знать исторические особенности становления, обучения и воспитания в Морском Кадетском корпусе. О возрастании роли воспитательных функций особенно на этапе допрофессионального обучения и ориентации старшеклассников на военно-профессиональную деятельность в будущем, о степени разработанности проблемы организации воспитательной работы в кадетских корпусах; – межличностной ориентации учебно-воспитательного процесса в Морских Кадетских корпусах и авторитарным стилем педагогического взаимодействия в военно-учебных заведениях; – между исторически сложившимися идеями, механизмами, традициями, идеалами кадетского образования и реальной социальной действительностью, теми задачами, которые кадетское воспитание призвано решать сегодня; – между ожидаемыми результатами, характером требований, которые предъявляет система воспитания кадетов ко всем участникам образовательного процесса, и подготовленностью педагогов, воспитателей, командиров к их реализации.

Цель исследования: Выявить особенности Морского Кадетского корпуса как специфического компонента системы образования России с XVIII–XX века, и на современном этапе?

Объект исследования: система образования в Российском Морском Кадетском корпусе XVIII–XX века.

Предмет исследования: особенности учебного процесса и воспитания в Морском Кадетском корпусе XVIII–XX века.

Гипотеза исследования: проведение сравнительного анализа позволит выявить особенности изменения системы образования и воспитания в Морском Кадетском корпусе на рубеже XVIII–XXI века.

Задачи:

– Проследить исторический путь развития Российского Морского Кадетского корпуса от возникновения до современности.

– Дать характеристику учительскому и ученическому составу

– Раскрыть особенности организации учебного процесса в Морском Кадетском корпусе.

– Рассмотреть принципы воспитательной работы, на которых основывается становление личности кадета.

Методы исследования:

1. Анализ научной и исторической литературы по проблеме исследования. 2. Сравнительно – исторический метод.

3. Историко-ретроспективный метод

Источники исследования: исследование базируется на широком спектре разнообразных источников: документальные материалы, литература по отдельным Морским Кадетским корпусам, материалы русской истории и энциклопедических статей, дидактики, инструкции по руководству суворовскими военными, нахимовскими военно-морскими учебными заведениями.

Теоретической основой исследования явились работы: Н.П. Алёхина, Н.И. Алпатова, Ф.Ф. Веселаго, Ф.В. Грекова, А.С. Короткова, В.О. Ключевского, В.Д. Мелентьева, В.М. Меньшова.

База исследования: кадетские классы Кронштадтского Морского Кадетского корпуса.

Практическая значимость: заключается в том, что данная работа может быть использована в качестве дополнительного материала при изучении предметов педагогического цикла.

Структура курсовой работы: Работа состоит из четырёх параграфов, заключения, списка использованной литературы, 4 приложений,

7 фотографий. Во введении обосновывается актуальность избранной темы, степень ее разработанности в теории, определяется объект, предмет, цель, задачи, гипотеза, характеризуется методы изучения проблемы, источники исследования, теоретическая основа и база исследования, практическая значимость. В первом параграфе – «Из истории Морского Кадетского корпуса» раскрываются основные этапы в существовании и развитии МКК в дореволюционный период, и на этапе его воссоздания в конце XX столетия. В конце параграфа сделаны выводы по материалам исследования. Во втором параграфе – «Характеристика учительского и ученического состава», Рассматриваются предъявляемые к педагогам требования на историческом и современном этапе, приводятся критерии эффективности деятельности педагогов, дается описание социального статуса преподавательского состава. Даётся оценка социального статуса абитуриентов. Рассматриваются требования, предъявляемые к кадетам. В конце параграфа сделаны выводы по материалам исследования. В третьем параграфе – «Организация учебного процесса в Морском Кадетском корпусе» раскрывается сущность организации образовательного процесса, рассматриваются положительные и отрицательные стороны в построении учебного процесса на рубеже XVIII–XXI века. В конце параграфа сделаны выводы по материалам исследования. В четвёртом параграфе «Особенности воспитательной работы в Морском Кадетском корпусе» Рассмотрены основные принципы воспитания и традиции МКК на историческом и современном этапе. В конце параграфа сделаны выводы по материалам исследования. В приложения включены: Александровская реформа образования, Екатерининская реформа образования, Знаки Морского кадетского корпуса и дополнительный материал из истории Морского Кадетского корпуса.

1. Из истории Морского Кадетского корпуса

Хронологическая таблица истории Морского корпуса

1701 г. – Школа математических и навигацких наук

1715 г. – Академия Морской Гвардии

1752 г. – Морской Шляхетный Корпус

1802 г. – Морской Кадетский Корпус

1867 г. – Морское Училище

1891 г. – Морской Кадетский Корпус

1906 г. – Морской Корпус

1914 г. – Морской Е.И.В. Наследника Цесаревича Корпус

1916 г. – Морское Е.И.В. Наследника Цесаревича Училище

История создания Морского кадетского корпуса восходит к первым годам существования российского регулярного флота, основанного Петром I в 1969 г. Для комплектования флота национальными командными кадрами 14 января 1701 года последовал Высочайший Указ Петра Великого об учреждении в Москве школы «математических и навигацких, т.е. мореходных хитростно искусств учения». Школе повелено состоять в ведении Оружейной палаты, а в ученье набирать «добровольно хотящих, иных же паче и с принуждением». С июня 1701 г. школа размещалась в Москве, в Сретенской (Сухаревой) башне. Она насчитывала 200 учащихся и готовила специалистов не только для флота, но и для армии, а так же для гражданской государственной службы. На содержание школы с 1713 года положено было отпускать по 22456 руб. в год.

1-го октября 1715 г. Школа была переведена из Москвы в Санкт-Петербург, размещена, на берегу Невы в доме Кисина, где находился впоследствии Зимний Дворец и названа Академией Морской Гвардии. Петр Великий лично следил за ходом обучения своей «морской гвардии» и собственноручно написал перечень наук, чему должно было «учить детей». Первым директором был француз, барон Сент-Илер. С учреждением академии на содержание Московской навигационной школы было оставлено лишь 5600 рублей, а остальная сумма обращена на содержание академии. Школа просуществовала до 1752 года.

В 1752 г. Императрица Елизавета Петровна переименовала Академию в Морской Шляхетский корпус с тремя классами: старшим – гардемаринским (гардемарин – франц. – морская гвардия), и двумя кадетскими по образцу сухопутного корпуса, и более чем вдвое был увеличен отпуск денег на его содержание. Число воспитанников определено в 360 человек, в том числе и 120 гардемарин. После утверждения штата Морского корпуса, потребовалось дом Миниха расширить, к концу 1755 года главное здание с каменными флигелями было перестроено и построено вновь 7 деревянных флигелей, поварня и хлебная. Московскую Морскую Академию или Навигацкую Школу Адмиралтейств-коллегия решила в 1752 году закрыть, дворянских детей перевести в Морской Корпус, а детей разночинцев определить на обучение в портовые мастерские для комплектования штурманской роты.

В 1771 году все постройки корпуса сгорели, и он был переведен в Кронштадт, где оставался до 1796 года. Павел I, сохранивший и по вступлении на престол звание генерал-адмирала, в ноябре 1796 года выразил желание, чтобы колыбель флота Российского, Морской кадетский корпус, «была близко к генерал-адмиралу», и приказал перевести корпус в Санкт-Петербург.

В 1826 году число воспитанников корпуса было увеличено до 505, содержание до 341565 руб. Вообще царствование Императора Павла Петровича было для Морского Корпуса одним из самых счастливых годов его существования. В 1802 г. Император Александр I Морской Шляхетский корпус переформировал и назвал Морским Корпусом. В 1827 году при корпусе был учрежден офицерский класс.

В 1848 г. Император Николай I даровал корпусу Первого шефа Великого Князя генерала-адмирала Константина Николаевича и в числе кадет был поставлен в строй Великий Князь Александр Александрович.

В 1861 г. в Морском корпусе были установлены новые правила приема, которые впервые предусматривали конкурсные экзамены и так называемые пробные плавания – для предварительного знакомства с морским делом. В корпус принимались юноши в возрасте от 14 до 17 лет, при этом кроме дворянских детей правом поступления пользовались дети «потомственных почетных граждан», заслуженных армейских и флотских офицеров, гражданских чиновников.

2 июня 1867 г. При Императоре Александре II и общей реформе военно-учебных заведений Морской корпус переименован в Морское училище и получил новый Устав Согласно Уставу Морского училища отнесенного к разряду высших учебных заведений, в него принимались юноши в возрасте 16 лет.

В 1891 г. Император Александр III переименовал снова в Морской Кадетский Корпус. Комплект воспитанников – 320. Всего 6 классов с годичным курсом в каждом. Три младших назывались общими, а три старших – специальными. Прием в корпус проводился по состязательному экзамену, причем преимущество имеют дети военных чинов Морского ведомства. Окончившие удовлетворительно полный курс производятся осенью по окончании кампании в мичманы, а неспособные к военно-морской службе награждаются гражданскими чинами X или XII класса.

С 1867 по 1900 год корпус подготовил 2392 офицера.

В 1906 г. Император Николай II дал Корпусу наименование Морского Корпуса. Вслед затем решено было младшие кадетские классы перевезти из Петербурга в Севастополь, где и приказано было выстроить на берегу Черного моря надлежащее здание.

Война с Японией вскрыла немало изъянов в подготовке командного состава флота. Главными из них были недостаточное знание морской техники и слабость тактической подготовки. Все это потребовало пересмотра и методов преподавания. В новом учебном плане и программах 1908 года главное внимание было обращено на изучение специальных (морских) предметов и на артиллерийскую подготовку. Численный состав корпуса определялся утвержденным штатом в 740 человек. Ежегодные выпуски до 1910 года составляли 80–90 человек. В 1911–1913 годах выпускали в среднем по 119 человек.

19 июля 1914 года Германия объявила России войну. Корпус, как и всю Россию, охватило чувство неописуемого патриотизма. 6 ноября 1914 года Государь лично принимал в Корпусе парад и назначил Шефом Наследника Цесаревича, после чего Корпус стал называться «Морским Его Императорского Высочества Наследника Цесаревича Корпусом».

Вскоре было принято решение об открытии Морского Кадетского Корпуса в Севастополе. Высочайшее положение об открытии Корпуса было утверждено 26 октября 1915 года. Корпус был открыт в 1916 г. В его состав вошли общие классы, выделенные из Петроградского Морского Училища. Предполагалось, что Корпус будет состоять из четырех классов, каждый с годовым сроком обучения. Но, к сожалению, он не успел произвести ни одного выпуска, так как был упразднен 22 июля 1917 года постановлением Адмиралтейств Совета. Корпус был открыт вновь в октябре 1919 года, а в ноябре следующего был эвакуирован вместе с Черноморским Флотом и продолжил свою деятельность уже в эмиграции.

В 1916 г. Морской Корпус был снова переименован в Морское Е.И.В. Наследника Цесаревича Училище.

В 1917 г. после коммунистического переворота 25 октября, Морское Училище прекратило свое существование.

25 апреля 1995 г. Распоряжением Мэра Санкт-Петербурга А. Собчака во исполнение распоряжения Президента Российской Федерации от 3 апреля 1995 г. №155 рп и совместного решения Министра обороны РФ и мэра Санкт-Петербурга от 31.03.95 г. было учреждено государственное образовательное учреждение среднего (полного) общего образования – «Первый кадетский морской корпус».
1 октября 1995 г. 75 воспитанников 5 – 7 классов впервые были собраны в г. Санкт-Петербурге. После трехнедельных учебных сборов в пос. Комарова первая учебная рота прибыла в Кронштадт. С 25 октября 1995 г. начались занятия в отремонтированных помещениях здания по ул. Зосимова, д. 15.

22 ноября 1995 г. Кадетскому корпусу торжественно Первым Заместителем ГК ВМФ адмиралом И. Касатоновым было вручено Знамя Корпуса. Этот день стал Днем рождения Морского кадетского корпуса.
19 февраля 1996 г. Президент РФ издал Распоряжение «О создании Кронштадтского Морского Кадетского корпуса». Этот документ определил что КМКК создается в системе МО России и является образовательным учреждением среднего (полного) общего образования с дополнительными образовательными программами, имеющими целью военную подготовку несовершеннолетних граждан мужского пола. Началось плановое комплектование КМКК до численности, указанной в Приказе МО РФ №310 от 27 августа 1996 г. – 700 обучающихся.

Сегодня в КМКК обучается около 700 воспитанников из всех регионов России. Большинство из них с честью несут высокое звание кадета Морского корпуса: хорошо учатся, добросовестно выполняют свои обязанности

Таким образом, Россия является морской державой. И потому не случайно первым ее учебным заведением, основанным Петром Великим, стала школа математических и навигацких наук… Много названий она сменила: морская академия, морской шляхетный кадетский корпус, морской кадетский корпус, морской корпус, морское училище, Все это время судьба Морского Кадетского корпуса тесно связана с судьбой нашей страны и Российского Императорского военно-морского флота. Из стен Корпуса вышло немало людей, ставших славой России на военном, научном, политическом поприще. Много событий произошло в стенах Морского Кадетского корпуса, были взлеты и падения, менялся статус кадет и преподавательский состав корпуса. В 1917 г. Морской Кадетский корпус прекратил своё существование.

В современных условиях, когда в стране идет обновление всех сфер жизнедеятельности человека, актуальность преобразований в системе обучения и воспитания военных кадров не вызывает никаких сомнений. Сейчас в нашем обществе со всей остротой возникает необходимость обращения к опыту, накопленному в нашей стране в этом архиважном вопросе в далеком и не так уж далеком, по историческим меркам, прошлом. Воссоздание в современной России Морского Кадетского корпуса со всей очевидностью подтверждает тот неоспоримый факт, что на протяжении довольно продолжительного отрезка в истории нашей страны и системе обучения и воспитания, будущих офицеров, сынов, преданных душой и телом родному Отечеству, существовал довольно серьезный изъян, устранить который стало возможным лишь на этапе демократизации нашего общества. Обновления, вызванные проводимыми в стране реформами, в том числе в военной области, потребовали коренного пересмотра всей системы обучения и воспитания военных кадров, переориентации их на жизнь в принципиально новых условиях. В полной мере это относится и к несению службы в качественно обновленных Вооруженных Силах. Отставание в этой области чревато тем, что в новом флоте будут служить те, кто не понял произошедших за последнее десятилетие перемен в российском обществе, а значит, вновь теория и практика будут не соответствовать друг другу. Чем все это чревато, хорошо известно. 21 век, в отличие от ушедшего века, изобилующего кровопролитными войнами, не даст нам возможности допускать просчеты, т. к. новое тысячелетие будет преимущественно техногенным и гуманным. Чтобы обеспечить надежную военную безопасность России в новых условиях, стране нужны хорошо обученные и воспитанные военные кадры. Они должны отвечать современным требованиям военного дела, быть подготовленными для действия в любых условиях и обстоятельствах, как того требует новая Военная доктрина.

2. Характеристика учительского и ученического состава

Петр I во время первого заграничного путешествия принял в Англии на русскую службу первых преподавателей: А.Д. Фарварсона, инструкторов по навигации – выпускников лондонской Королевской математической школы С. Гвина (1683–1720) и Р. Грейса (1681–1711). В 1701 в штат был принят Л.Ф. Магницкий, ведавший всеми административными делами школы. Старания Петра I и его последователей, привлекших к преподаванию в этом первом в России светском, учебном заведении лучших отечественных и зарубежных педагогов, очень скоро дали обильные всходы. Воспитанник Навигацкой школы, будущий вице – адмирал С. Лопухин одним из первых русских офицеров стал командиром корабля и отличился на своей шняве «Наталия» в Эзельоком бою 1719 г. Его однокашник Н. Головин, экзаменованный лично Петром I, уже в кампании 1743 года командовал Балтфлотом.

Командиры академии были люди широких державных взглядов, обычно неутомимые и предприимчивые труженики во благо русского флота. Вначале это были петровские вельможи Л.А. Матвеев, графы Ф.М. Апраксин, энергичный А.Л. Нарышкин, Д. Вильстер, князь В.А. Урусов, П.К. Пушкин, А.И. Чириков, А.И. Афросимов и А.И. Нагаев.

А.И. Нагаев принимал с самого начала деятельное участие в образовании Морского шляхетного корпуса и восемь лет был его директором. Собственно, директором Нагаев не был, а управлял на его правах восемь лет. Человек он был решительный, наводил порядки твердой рукой и даже вошел в столкновение с Адмиралтейств-коллегией, исключив «за неприлежностью» 60 учеников «неспособных к наукам» и дурного поведения, взамен их принимал новых, направленных из герольдий. Нагаев сформировал новый состав учителей и представил Адмиралтейств-коллегии список морских офицеров: Петр Чаплин, Григорий Спиридонов, Харитон Лаптев, Евстафий Бестужев, Иван Голенищев-Кутузов, Егор Ирецкий, Иван Шишков и другие.

Голенищев-Кутузов оказался недюжинным организатором. Он взялся организовать как теоретическое обучение, так и наладить практические навыки. Пригласил лучших преподавателей, очертил круг их обязанностей. В первую очередь определил обязанности профессора математики и навигации, от которого потребовал «обучать кадет высшим наукам», «учителям давать наставления», а «ученикам большой астрономии читать лекции в математических классах». Из учеников большой астрономии выросли будущие преподаватели, а из математических классов после различных перемен выросли офицерские классы при Морском корпусе (впоследствии Николаевская морская академия). Чего стоил один Григорий Андреевич Полетика, окончивший Киевскую духовную академию. Он отличался высокой эрудицией, настойчивостью, системностью в преподавании, изложении наук. Ведь именно он предложил расписание занятий, которое утвердил Кутузов. Воспитанники ходили в классы на занятия с «7 до 11 часов утра и с 2 до 6 после обеда». Математические и «морские» трудные науки преподавались утром, а словесные науки и более легкие «морские» – вечером, ибо, как говорил Полетика, «труднейшие науки, требующие большого умственного напряжения, лучше усваиваются утром». Кроме того, Полетика был блестящим, как сегодня бы сказали, методистом, добившимся, чтобы по всем преподаваемым предметам были печатные руководства, поднимал власть и авторитет учителя, умело поощрял прилежных и наказывал нерадивых. Да и сам он корпел над сочинениями, ему приписывали известную «Историю Русов».

Предметом восхищения для многих учеников Санкт-Петербурга были лекции по астрономии и математике профессора Котельникова, ученика знаменитого Эйлера, проводимые им нередко ночью в обсерватории, расположенной на здании корпуса. Об образованности Котельникова и бывшего начальника батальона профессора Н.Г. Курганова, преподававшего в корпусе, ходили легенды. Математические и морские науки он нередко читал на французском и немецком языках, которые знал в совершенстве, отсылая к английским и латинским книгам, прочитанным им самим. Усилия Кутузова, Адмиралтейств-коллегии привели к тому, что в 60 е годы Морской шляхетный кадетский корпус стал одним из лучших учебных заведений России, и из его стен в эти годы вышли офицеры, которые стали красой и гордостью державы, обеспечили ей самые яркие и выдающиеся морские победы в XVIII и начале XIX века, кто способствовал расцвету мореплавания. Прежде всего это замечательный русский флотоводец Федор Федорович Ушаков, поступивший в Морской корпус в 1761 году и выпущенный из него в 1766 году по получении звания мичмана. Учились в нем и прославленный герой Чесмы Дмитрий Ильин, и землепроходцы Севера Алексей Скуратов, Макар Ротманов, удалой капитан 1-го ранга Кожухов, бравший Бейрут в 1773 году, взорвавшийся, не сдавшийся врагу капитан Сакен, легендарный Дмитрий Сенявин и вдохновенный Иван Крузенштерн, Василий Михайлович Головнин и другие. Позднее к преподаванию стали широко привлекать гражданских преподавателей с университетским образованием или окончивших педагогический институт. Среди них было немало прогрессивно настроенных общественных деятелей, революционных демократов, выдающихся ученых, видных литераторов, писателей, поэтов. Так, в разное время читали лекции и проводили занятия с кадетами Н.Г. Чернышевский, Н.А. Добролюбов, Е.П. Гребенка, Д.И. Менделеев. Преподавали русский язык М.И. Сухомлинов, впоследствии профессор и академик, математику – профессоры И.М. Вышеградский, С.Е. Гурьев, В.И. Висковатов.

Офицеры, проходящие службу в Морском Кадетском корпусе, имели ряд преимуществ: повышенное денежное содержание, сокращенный срок выслуги (25 лет вместо 35), ускоренное производство в чине до капитана 1 ранга включительно и др.

Директора Морского корпуса:

1701–1715 – Ф.М. Апраксин и Ф.Ф. Головин

1715–1716 – Генерал-лейтенант Сент-Илер

1716–1719 – Граф А.А. Матвеев

1719–1722 – Бомбардир-капитан Г.Г. Скорняков-Писарев

1722–1727 – Капитан А.Л. Нарышкин

1727–1728 – Вице-адмирал Д. Вильстер

1728–1730 – Капитан П.К. Пушкин

1730–1732 – Капитан В.А. Мятлев

1732–1733 – Капитан-лейтенант В.М. Арсеньев

1733–1739 – Генерал-лейтенант В.А. Урусов

1739–1744 – Капитан П.К. Пушкин

1744–1760 – Капитан 1 ранга А.И. Нагаев 1760-1762 – Капитан 1 ранга Ф.Ф. Милославский

1762 – Граф И.И. Шувалов

1762–1802 – Адмирал И.Л. Голенищев-Кутузов

1825–1826 – Вице-адмирал П.М. Рожнов

1826–1842 – Адмирал И.Ф. Крузенштерн

1842–1848 – Вице-адмирал Н.П. Римский-Корсаков

1848–1851 – Вице-адмирал Н.Г. Казин

1851–1856 – Контр-адмирал В.А. Глазенап

1855–1857 – Вице-адмирал А.К. Давыдов

1857–1861 – Контр-адмирал С.С. Нахимов

1861–1871 – Контр-адмирал В.А. Римский-Корсаков

1871–1882 – Контр-адмирал А.П. Епанчин

1882–1896 – Вице-адмирал Д.С. Арсеньев

1896–1901 – Контр-адмирал А.X. Кригер

1901–1902 – Контр-адмирал А.И. Даможиров

1902–1905 – Контр-адмирал Г.П. Чухнин

1905–1906 – Контр-адмирал В.А. Римский-Корсаков

1906–1908 – Капитан 1 ранга С.А. Воеводский

1908–1913 – Контр-адмирал А.И. Русин

1913–1917 – Контр-адмирал В.А. Карцев

На современном этапе: Должности руководящего состава училищ, командиров рот, офицеров-воспитателей комплектуются офицерами, имеющими опыт командной и воспитательной работы, желание и склонность к работе с подростками, высокие нравственные качества.

Комплектование должностей педагогических работников (военнослужащих) производится по согласованию с командованием училища. На педагогическую работу в училища принимаются лица, имеющие необходимую профессионально-педагогическую квалификацию, подтвержденную документами об образовании. Преподавательские должности, комплектующиеся военнослужащими, могут также замещаться лицами из числа гражданского персонала, окончившими соответствующие высшие педагогические образовательные учреждения.

В Морском Кронштадтском Кадетском корпусе сформирован работоспособный коллектив. Более 80% преподавательского состава – специалисты высшей и первой категории, в том числе «Заслуженный учитель России» – 1 человек, «Почётный работник образования Российской Федерации» – 5 человек, кандидатов наук – 1 человек. 90% офицерского состава кадетского корпуса имеют опыт службы в частях, на кораблях и подводных лодках Военно-Морского Флота России.

В 1752 г. Был создан Морской шляхетный кадетский корпус. Новое название подчеркивало комплектование его исключительно лицами дворянского происхождения.

С 1802 г. слово «шляхетный» исключили из названия учебного заведения, но это изменение не коснулось принципов комплектования.

После Великой реформы Александра I. В пореформенный период принимались дети недворянского происхождения, однако продолжали преобладать дети дворян, главным образом офицерские дети. В 1861 г. в Морском корпусе были установлены новые правила приема, которые впервые предусматривали конкурсные экзамены и так называемые пробные плавания – для предварительного знакомства с морским делом. В корпус принимались юноши в возрасте от 14 до 17 лет, при этом кроме дворянских детей правом поступления пользовались дети «потомственных почетных граждан», заслуженных армейских и флотских офицеров, гражданских чиновников.

2 июня 1867 г. При Императоре Александре II и общей реформе военно-учебных заведений Морской корпус переименован в Морское училище и получил новый Устав Согласно Уставу Морского училища отнесенного к разряду высших учебных заведений, в него принимались юноши в возрасте 16 лет.

В 1891 г. Император Александр III переименовал снова в Морской Кадетский Корпус. Комплект воспитанников – 320. Всего классов 6 с годичным курсом в каждом. Три младших назывались общими, а три старших – специальными. Прием в корпус проводился по состязательному экзамену, причем преимущество имеют дети военных чинов Морского ведомства.

После Февральской революции никаких изменений в программе приёма абитуриентов не произошло.

Разработанная в кадетских корпусах система подготовки военных кадров для русской армии была весьма эффективна. В годы Второй Отечественной войны учреждаются суворовские и нахимовские училища, воспроизводящие практику кадетского образования. После падения в 1991 году советско-партократического режима началось воссоздание кадетских корпусов и возрождение дореволюционных традиций.

На современном этапе: комплектование Кронштадтского морского кадетского корпуса – государственное образовательное учреждение среднего (полного) общего образования, целью образовательной деятельности которого является реализация государственного образовательного стандарта среднего (полного) общего образования и подготовка выпускника Корпуса к обучению в высших (средних) Военно-Морских учебных заведениях производится на основе добровольного выбора кандидатами учебного заведения при согласии их родителей (законных представителей), Кандидаты для зачисления должны отвечать следующим требованиям;

— иметь соответствующее образование и положительные результаты по итогам вступительных экзаменов (повторная сдача экзаменов не допускается);

— быть пригодными по состоянию здоровья для обучения в Корпусе и иметь положительные результаты первичного профессионального психологического отбора;

– изучать английский язык;

— в установленный срок предоставить все необходимые для зачисления в Корпус документы. В Корпус принимаются мальчики в возрасте (исполняющихся в год поступления):

– 10–11 лет – в 5 класс;

— 11–12 лет – в 6 класс;

— 12–13 лет – в 7 класс;

— 13–14 лет – в 8 класс;

— 14–15 лет – в 9 класс.

Прием в 6–9 классы осуществляется при наличии вакантных мест и при условии изучения кандидатом английского языка.

Прием в Корпус осуществляется на конкурсной основе, заявления родителей о желании кандидата поступить в Корпус подаются в период с 15 апреля по 15 мая года поступления на имя военного комиссара РВК (ГВК) по месту жительства кандидата;

В заявлении оговаривается согласие родителей кандидата на направление его после окончания Корпуса для дальнейшего обучения в военно-морское учебное заведение. К заявлению родителей о желании кандидата поступать в Корпус прилагаются: личное заявление учащегося на имя начальника Корпуса о желании учиться в Кадетском корпусе и в дальнейшем продолжить обучение в военно-морском учебном заведении.

Таким образом, педагоги, как и их воспитанники, жили в разные эпохи. По-разному складывались их судьбы, но всех их роднило чувство любви к своей Родине, воедино связывала честь, готовность до конца выполнить свой воинский долг.

К преподаванию в Морском Кадетском корпусе привлекали лучших отечественных и зарубежных педагогов. Вначале это были петровские вельможи. Затем именитые профессора и герои-мореплаватели. Со временем часть преподавателей стали набирать из учеников окончивших Морской Кадетский корпус. Выбор воспитателей возлагался непосредственно на директора Морского кадетского корпуса, от которого требовали, чтобы это были «только люди истинно достойные, с чистою нравственностью, с познаниями и способностями к воспитанию». Также вместе с военными педагогами к ведению учебно-воспитательного процесса в корпусах привлекались преподаватели и из числа гражданских лиц, или окончивших педагогический институт, причем на конкурсной основе. Офицеры, проходящие службу в Морском Кадетском корпусе, имели ряд преимуществ: повышенное денежное содержание, сокращенный срок выслуги. Изначально преподаватели Морского Кадетского корпуса были исключительно дворянского происхождения, но с изменением статуса абитуриентов со временем изменялся и статус преподавателей. Наиболее способных из разночинцев решили оставлять в корпусе на должности подмастерьев преподавателей. Однако надо иметь в виду, что ученики геодезического класса (гимназисты, как их тогда называли), кроме учебы, должны были прислуживать в столовой у кадет или гардемарин и питаться тем, что оставалось. Будущие преподаватели выходили практически из прислуги, и это не могло не сказываться на отношении к ним и к их предметам.

На современном этапе дворянское происхождение не имеет значение в выборе преподавателей. На педагогическую работу в училища принимаются лица, имеющие необходимую профессионально-педагогическую квалификацию.

Сравнивая возрастные рамки и социальный статус абитуриентов можно сделать вывод, что с Петровских до наших дней произошли некоторые изменения.

В 1752 г. Был создан Морской шляхетный кадетский корпус. Новое название подчеркивало комплектование его исключительно лицами дворянского происхождения.

В пореформенный период в Морской Кадетский корпус принимались дети недворянского происхождения, однако продолжали преобладать дети дворян, главным образом офицерские дети. При поступлении не устанавливался объем знаний, от поступавших требовалось только умение читать и писать по-русски. Срок обучения определялся в 7 лет.

На современном этапе в Морской Кадетский корпус принимаются дети с 11 до 15 лет. Социальный статус не играет существенной роли, как в дореволюционное время.

3. Организация учебного процесса в Морском Кадетском Корпусе

На момент создания 1752 году Морского кадетского корпуса штат корпуса был определен в 360 воспитанников, которые в строевом отношении делились на три роты, а в учебном на три класса (соответственно в каждой роте и классе было по 120 человек). Воспитанники первого, или выпускного, класса назывались гардемаринами, а второго и третьего кадетами. Из второго класса планировалось выбирать около 30 человек в артиллерийские кадеты.

Окончившие удовлетворительно полный курс производятся осенью по окончании кампании в мичманы, а неспособные к военно-морской службе награждаются гражданскими чинами X или XII класса.

По штатам постоянного состава Морского Кадетского корпуса преподавание математических и навигационных наук вели профессор, два преподавателя и при них шесть подмастерьев, а также шесть так называемых «учеников большой астрономии» (из них впоследствии назначались подмастерья). Артиллерии и фортификации обучали два преподавателя и при них два подмастерья. Также предусматривались два преподавателя по «географии, генеалогии, истории, политике, морали, геральдике. Трудно сказать, как два преподавателя могли справляться с таким количеством учебных курсов. Было составлено расписание занятий, «в котором часы кадетам каких наук и у которого мастера обучаться». Первым классом считался третий, последним – первый. В третьем классе обучали языкам особенно русскому, английскому, немецкому и французскому, которые преподавались во всех трёх классах, а также в корпусе изучалось двадцать восемь наук, арифметика, геометрия, тригонометрия, алгебра, механика, политика, рисование, танцы, фехтование, чистописание, география и грамматика, во втором – фортификация, артиллерия, история, правильному в письме складу и стилю, генеалогия, риторика, мораль, геральдика, а также морская эволюция (тактическое маневрирование), морская практика, такелажное дело, «архитектура челнов и чертежей корабельных и галерных пропорций» и прочим воинским и политическим (гражданским) наукам. Первый класс посвящался более углубленному изучению тех наук, военных или гражданских, к которым каждый воспитанник больше склонности имел. Пребывание в каждом классе не ограничивалось определенным сроком. Определение кадета в первый класс производилось по особому решению командиров, профессоров и учителей. Переводы из класса в класс и производство гардемаринов в офицеры осуществлялись только на открывшиеся вакансии.

Уроки проходили утром с 7 до 11 и днем с 14 до 18 часов. Математические и специальные (морские) дисциплины, а также иностранные языки – предметы, которые требовали большого умственного напряжения, планировались на утреннее время, а после обеда проводились уроки по «словесным наукам». Причем по географии и истории домашних заданий не было, весь материал следовало выучивать на уроках «через затвержение при сказывании поочередно всех в классе». Как только кадет усваивал изучаемую им науку и заканчивал предложенную ему программу, он переходил к следующему предмету и изучал до тех пор, пока учителя не находили его знания достаточными. Кадет занимался одновременно двумя-тремя науками, посещая по расписанию классы и самостоятельно изучая заданный ему материал. Присутствующий преподаватель следил за тем, чтобы группа занималась, не мешали разговорами, смехом и хождением.

Вот, например, как сдавал экзамен некто сержант Петр Степанов – «от роду 25 лет, из дворян, в 1743 году определен из недорослей в Морскую академию в ученики; в 1745 году написан в гардемарины из науки сферики; в 1753 году пожалован в кадетский корпус сержантом из науки круглой навигации. Артиллерии, фортификации, рисованию корабельных членов, экзерции ружейной и пушечной обучался. На море служил восемь кампаний». Как видно из этих данных, выписанных в экзаменационную тетрадь из формулярного списка, сержант Петр Степанов был уже достаточно опытным моряком.

А вот какие вопросы ставились ему на экзамене:

1) О приливах и отливах.

2) Об исправлении румбов.

3) О дрейфе корабля при данной парусности.

4) Об определении течения моря на якоре и со шмонки.

5) Об определении скорости корабля.

6) О поверении склянок

7) Об определении склонения компаса на берегу и на море.

9) Об определении широты места (находил ее по меридиональной высоте Солнца, которую измерил квадрантом).

10) Задача: «1720 года мая 1 го дня ниже объявленные плаватели, будучи в разных местах, усмотрели высоту Солнца: первый – северный край Солнца, второй – южный край Солнца в своих зенитах, третий – нижний край Солнца в полночь, четвертый – верхний край Солнца в полдень, на своих меридианах в горизонтах. Желаю знать, в каких ширинах (широтах) плаватели находились?».

11) Пример определения широты места по меридиональной высоте Солнца.

12) По разности долготы, сделанной по параллели в известной широте, сыскать плавание.

13) Пример счисления и плавания по дуге великого круга, для которого вычислено 18 курсов.

14) Задача: «Когда звезда Сириус восходит и заходит в одно время с Солнцем на московском горизонте и в какой широте восходит вместе с звездой Капеллою?».

Из курса морской практики экзаменующемуся были заданы следующие вопросы:

1) Нагрузка, определение длины и толщины главных частей рангоута и такелажа; вес канатов и якорей.

2) Сняться с якоря.

3) С фордевинда привести в бейдевинд.

4) Поворотить овер-штаг.

5) Поворотить через фордевинд.

6) В бейдевинд под всеми парусами принять шквал.

7) Что делать, идя в бейдевинд под всеми парусами, если ветер свежеет?

8) Рыскливый корабль исправить нагрузкой.

9) Идя в фордевинд, стать на якорь.

10) Стоять на якоре в свежий ветер.

12) Что делать в случае потери мачт вдали от порта?

13) Как заменить потерянный в море руль?

14) При открывшейся сильной течи спасти корабль.

15) Приготовить военный корабль к походу.

16) В отдалении сравнить силу своего судна с неприятельским.

17) Сравнить скорость неприятельского судна со скоростью своего.

18) Узнать, свое или неприятельское судно при сближении выиграет ветер.

19) Если неприятель побежал на фордевинд, как его лучше обогнать?

20) Где место репетичного фрегата или брандера во время ходу и сражения?

21) Построиться в линию баталии.

22) Исправить линию баталии при перемене ветра»

При Голенищеве – Кутузове были образованы специальные «математические классы»» для наиболее способных гардемарин, имевших склонность к математическим наукам и астрономии. Впоследствии на их основе возникли офицерские классы при Морском корпусе, а потом – Николаевская морская академия.

Что касается практического обучения, то предписывалось всех гардемарин и артиллерийских кадет второго класса ежегодно направлять на боевые корабли различных эскадр. Изменения методики преподавания математических и навигационных наук позволили выпускать кадет, которые были в состоянии употребить в дело приобретенные ими знания. Деятельностью преподавателей, которых стало более сорока, руководил профессор.

Самое тяжелое время для комплектования офицерского состава флота настало при восшествии на престол Императрицы Анны Иоанновны. Право сухопутного корпуса производить своих кадет в офицеры «не быв в солдатах, матросах и других нижних чинах», не было распространено на Морскую Академию, и морская служба, конечно, по сравнение с военной еще больше проигрывала в глазах дворянства.

Очевидцы эпохи Императора Александра Павловича помнили то рвение, с каким воспитанники занимались. Каждый, имевший способности, старался из всех сил, чтобы опередить товарищей или, по крайней мере, не отстать от них. Первые ученики в классе пользовались глубоким уважением своих товарищей, которые даже называли их не иначе, как по имени и отечеству. Тесная связь возникла также между корпусными офицерами и воспитанниками.

Особенности учебного процесса:

1. Первый класс посвящался более углубленному изучению тех наук, военных или гражданских, к которым каждый воспитанник больше склонности имел. Определение кадета в первый класс производилось по особому решению командиров, профессоров и учителей,

2. Большое внимание уделялось изучению языков, особенно русского, английского, немецкого и французского, которые преподавались во всех трёх классах, а также рисованию, танцам, фехтованию.

3. Обязательность повторения пройденного материала с тем, чтобы кадеты не забывали его в следующих классах.

4. Методы обучения были несовершенные.

5. Пребывание в каждом классе не ограничивалось определенным сроком.

6. В зависимости от успехов каждый кадет в любое время мог быть переведен в следующий класс.

Недостатки учебного процесса:

1. Отсутствовала структурно-логическая схема учебной программы и связь одного предмета с другим.

2. Как только кадет усваивал изучаемую им науку и заканчивал предложенную ему программу, он переходил к следующему предмету и изучал до тех пор, пока учителя не находили его знания достаточными.

3. В Морском Кадетском корпусе создавалась индивидуально-типовая система обучения, при которой каждый ученик изучал тот или иной раздел учебного предмета. Во многих странах Запада обучение производилось тем же путем.

Руководителям Морского Кадетского корпуса в первые годы пришлось много потрудиться в организации учебного процесса.

Анализ учебного процесса подтверждает следующее:

1. Трудности возникали из-за неразработанности теории и практики обучения.

2. Многое проводилось ощупью и с неизбежными ошибками.

3. Было составлено расписание занятий, «в какие часы кадетам у которого мастера обучаться»

4. Преподаватели составляли списки учеников.

5. Был установлен порядок прохождения учебных предметов. Кадету определялось число предметов, которыми он должен заниматься, выдавались пособия, бумага и принадлежности.

6. Кадет занимался одновременно двумя-тремя науками, посещая по расписанию классы и самостоятельно изучая заданный ему общеобразовательный материал. Присутствующий преподаватель следил за тем, чтобы группа занималась, не мешали разговорами, смехом и хождением.

Положительным было следующее:

1. Военные дисциплины преподавали опытные закалённые в морских сражениях офицеры.

2. Преподаватели пытались оживить занятия показом картин или предметов. Вели личные беседы с кадетами.

3. Руководство старалось установить строгий контроль над учебным процессом военно-учебных заведений. Были введены экзамены. Учебный процесс продвигался вперед. Изменения методики преподавания математических и навигационных наук позволили выпускать кадет, которые были в состоянии употребить в дело приобретенные ими знания.

4. В планах учебного процесса предусматривалось время на посещение кораблей, участие в стрельбах и морских походах. При этом на учениях старшие кадеты обязаны были исполнять обязанности офицеров. С ними направлялись и малолетние кадеты, чтобы они присматривались к условиям службы, выполняли свои первейшие обязанности.

5. В Морском Кадетском корпусе практиковались командировки отлично успевающих кадетов в другие страны для ознакомления с ними и повышения своих знаний.

В первое десятилетие своего существования произошли изменения в учебном процессе:

1. Первые два класса обучения посвящались общеобразовательным предметам.

2. Обучение военным предметам начиналось со второго класса, особенно пристальное внимание этим предметам уделялось в первом классе.

3. Математические и специальные (морские) дисциплины, а также иностранные языки – предметы, которые требовали большого умственного напряжения, планировались на утреннее время, а после обеда проводились уроки по «словесным наукам». Данное распределение обучения в тот период можно считать целесообразным, хотя и имелись свои недостатки:

1) ошибка готовить гражданских и военных специалистов по одним и тем же учебным предметам;

2) многопредметность учебного процесса;

3) несовершенство организации учебного процесса;

На современном этапе:

Обучение и воспитание в Морском Кадетском корпусе ведутся на русском языке. Форма обучения очная. Обучающиеся находятся на полном государственном обеспечении.

Организация учебного процесса в Морском Кадетском корпусе осуществляется на основе типового положения об общеобразовательном учреждении и нормативных правовых актов федеральных органов исполнительной власти, в ведении которых находится Морской Кадетский корпус.

Учебная работа является частью общеобразовательного процесса. Она включает в себя организацию и проведение всех видов учебных занятий, а также текущий и итоговый контроль успеваемости и качества подготовки обучающихся.

Обучение в Морском Кадетском корпусе проводится по общеобразовательным программам.

Военно-морская, летная, физическая, психологическая и другая специальная подготовка ведется по дополнительным программам, разрабатываемым федеральными органами исполнительной власти, в ведении которых находится Морской Кадетский корпус. Количество часов на проведение факультативных занятий, а также индивидуальных консультаций обучающимся определяется учебным планом.

Освоение общеобразовательной программы среднего (полного) общего образования завершается обязательной итоговой аттестацией.

Сроки проведения итоговой аттестации в Морском Кадетском корпусе устанавливаются федеральным органом исполнительной власти, в ведении которого находится корпус, по согласованию с Министерством образования Российской Федерации

Обучающимся, прошедшим итоговую аттестацию, выдается заверенный печатью Морского Кадетского корпуса документ государственного образца о соответствующем уровне образования.

Период обучения в Морском Кадетском корпусе распределяется по курсам. Обучающиеся сводятся в роты согласно штату.

Учебные занятия в училищах начинаются 1 сентября. Продолжительность учебного года составляет не менее 34 недель. Учебный год включает в себя 4 учебные четверти и период практических морских занятий.

В соответствии с учебным планом обучающимся в течение учебного года предоставляются осенние, зимние и весенние каникулы общей продолжительностью не менее 30 календарных дней и летний отпуск не менее 8 недель.

Выпускникам училищ по окончании училищ предоставляется отпуск на срок до прибытия их в военные образовательные учреждения для проведения с ними профессионального психологического отбора.

Сроки прибытия выпускников в военные образовательные учреждения устанавливаются федеральным органом исполнительной власти, в ведении которого находятся училища и военные образовательные учреждения.

Учебные занятия в училищах проводятся в составе взвода.

При проведении занятий по иностранным языкам, основам информатики и вычислительной техники, во время практических занятий по физике, химии и автомобильной подготовке взводы делятся на 2 отделения, а при изучении языков – на 3.

Продолжительность учебной недели в училищах 6 дней, урока – 45 минут.

Знания, умения, навыки обучающихся определяются следующими оценками: 5 (отлично), 4 (хорошо), 3 (удовлетворительно), 2 (неудовлетворительно). Итоговые оценки выставляются по результатам полугодия и учебного года.

Таким образом, в первое десятилетие своего существования произошли изменения в учебном процессе, что повлекло за собой передел системы образования бытующий при Навигацкой школе. Процесс образования и воспитания быстрыми темпами продвигался вперёд. Учительский состав менялся, опытные преподаватели сменяли нерадивых и консервативных. Каждая смена правящих монархов вносила свои изменения в учебный процесс. Существовавшая политическая и экономическая ситуации на каждом этапе выдвигали свои требования к выпускникам Морского Кадетского корпуса. В учебных заведениях России использовали, в основном, европейские книги, пособия и учебники. Но, в то же время, начинается работа собственных типографий. В целом, как отмечается в педагогической литературе, государственные школы XVIII века отличались следующими характерными чертами: узко утилитарным профессионализмом, в соединении с сословностью и служебным принудительным характером; полуиностранным характером, с преобладанием иностранных учителей над русскими; многопредметностью, доходившей до энциклопедизма, и просто учебной хаотичностью; жёсткой солдатской дисциплиной, применением к школам уголовного кодекса.

Указанные факты косвенно свидетельствуют о слабой методической основе в подготовке офицерских кадров в военных школах России, что в первую очередь объясняется новизной решения подобного рода задач.

Постепенно прогресс военного образования в России становился всё заметнее. К концу 30 х годов становится более систематизированным и последовательным порядок прохождения учебных предметов. Вводятся публичные экзамены. Определяется объём знаний по каждой дисциплине, начинается выпуск учебников.

На современном этапе накоплен огромный опыт педагогической работы. Нет недостачи в методической и учебной литературе. Организация учебного процесса в Морском Кадетском корпусе осуществляется на основе типового положения об общеобразовательном учреждении и нормативных правовых актов федеральных органов исполнительной власти, в ведении которых находится Морской Кадетский корпус.

4. Особенности воспитательной работы в Морском Кадетском Корпусе

Воспитание в кадетских корпусах, живо проникнутое духом христианского вероучения и строго согласованное с общими началами русского государственного устройства, имеет главной целью подготовление воспитывающихся юношей к будущей службе Государю и Отечеству – посредством постепенной, с детского возраста, выработки в кадетах тех верных понятий и стремлений, кои служат прочною основой искренней преданности Престолу, сознательного повиновения власти и закону и чувств чести, добра и правды.

Соответственно таковой цели корпусное воспитание должно в каждом из кадет всесторонне развить благочестие и верноподданнический долг и твердо упрочить задатки тех нравственных качеств, кои имеют первенствующие значение в воспитании будущего офицера.

Морские Кадетские корпуса, вне всякого сомнения, представляют собой уникальное явление в военной истории России. В них получили военное образование прославленные полководцы, известные военачальники, видные ученые, деятели культуры и искусства, общественные деятели.

Что же позволило подготовить в Кадетских корпусах высокообразованных и преданных Отечеству офицеров, прекрасно проявивших себя на военном и гражданском поприщах, оказавшихся в центре культурной и общественной жизни русского общества. Ответ на поставленный вопрос следует искать, на наш взгляд, прежде всего в организации учебно-воспитательного процесса.

Считается общепризнанным, что первые Кадетские корпуса в России были созданы по образцу и подобию западноевропейских, в первую очередь, прусских, французских и датских.

Хотелось бы высказать иную точку зрения. Созданный в 1752 Морской Шляхетный Кадетские корпус использовал в значительной степени опыт, накопленный их отечественными предшественниками – навигационной, артиллерийскими и инженерными дворянскими школами, Академии Морской Гвардии. Учебно-воспитательный процесс в них отличался большей гибкостью, демократичностью и был, более прогрессивным: кадеты в них занимались по индивидуальным расписаниям, допускающим досрочное освоение учебных программ, части из них разрешалось находиться на «своем коште» в течение длительного времени, при Морском Кадетском корпусе существовал экстернат. Что касается организации воспитательного процесса в Морском Кадетском корпусе то, прежде всего, следует отметить, что эффективность обучения и воспитания кадет зависела от полноты и глубины охвата воспитательным процессом всех сторон жизни кадет, т.е. их учебы, быта и отдыха. Анализ этого показателя на примере Морского Кадетского корпуса приводит к выводу, что он на всём этапе его существования и развития оставался высоким. И это является самым убедительным подтверждением действенности воспитательного процесса в Морском Кадетском корпусе.

Первым несомненным условием высокого уровня воспитательного процесса является тщательный подбор учителей и воспитателей для работы с подростками. По мнению одного из столпов военной педагогики прошлого Ивана Ивановича Бецкого, успех воспитательного заведения зависит преимущественно «от удачного выбора начальствующих и учителей, одаренных здравым разумом и благонравием, а не заразившихся надутым видом и угрюмостью». «Без хороших воспитателей тщетны все предписания», – подытоживает он. Прежде всего, считал И.И. Бецкий, – совершенно необходимо, чтобы все воспитатели и учителя «не только в науках были искусны, но и юношеству бы во всем примером служить могли». Того же мнения придерживался и М.И. Голенищев-Кутузов, считавший преподавателя центральной фигурой в процессе обучения и воспитания: «Без толковых учителей совершенного офицера никогда произвести не можно» – так четко и ясно сформулировал он свою точку зрения.

В отличие от Сухопутного, Морской Кадетский корпус с момента учреждения имел полный штат высококвалифицированных преподавателей, приобретших педагогический опыт еще в период работы в навигационной школе.

Многое в организации воспитательного процесса зависело от личности директора Кадетского корпуса. И.И. Бецкий так определил, каким он должен быть: «Во главе управления корпусом должен стоять человек в воинских трудах состарившийся и искусный как в этих делах, так и в правилах, к гражданскому житию принадлежащих, трудолюбивый, кроткий, ласковый и обходительный, но в важных воинских упражнениях вид строгости имеющий…». Традиционно значительная часть корпусных офицеров набиралась из числа выпускников Морского Кадетского корпуса с целью установления личных, более тесных контактов с кадетами.

Прогрессивно мыслящие директоры Кадетских корпусов решительно отказывались от физических наказаний кадет как средства воспитания. Сошлемся на директора Морского Кадетского корпуса М.И. Голеиищева-Кутузова: «Когда наказание становится частым и чрезвычайным, – говорил он, – худые поступки умножаются».

Основательным было религиозное воспитание кадет, что нашло отражение в учебных программах, распорядке дня, в котором отводилось специальное время для молитв.

Важным элементом воспитательного процесса оставалось активное использование корпусных музеев, художественных библиотек, драмкружков, выпусков литературных журналов, приобщение кадет к художественным ремеслам. Следует особо подчеркнуть важность установившейся традиции отслеживать судьбы воспитанников – георгиевских кавалеров, устанавливать мемориальные доски в честь особо отличившихся. И так называемые «черные доски» с фамилиями погибших в боях воспитанников и кратким описанием обстоятельств их гибели.

Такими были в Морских Кадетских корпусах основные направления достаточно действенной воспитательной работы. Конечно, их не следует идеализировать: на разных этапах развития Морских Кадетских корпусов в них были и деформации, и искажения, и педагогические недоработки. Но крупные достижения военной педагогики в Морских Кадетских корпусах несомненны, и они остаются актуальными и полезными сегодня. Не следует, впадать и в другую крайность, отвергая достижения в области военной педагогики, накопленные за годы существования суворовских, нахимовских училищ и отечественных спецшкол.

На современном этапе: Воспитание обучающихся базируется на общечеловеческих ценностях, лучших образцах мировой и национальной культуры, истории Отечества и героических традиций Военно-Морского флота Российской Федерации. Воспитательный процесс организуется на основе комплексного подхода к решению задач воинского, патриотического, правового, нравственного и эстетического воспитания обучающихся. При этом основные задачи его реализуются в процессе повседневной жизни обучающихся, в совместной учебной и других видах деятельности обучающихся, преподавателей и командиров подразделений. Эффективность воспитательного процесса достигается поддержанием образцового внутреннего порядка и высокой организацией внутренней службы, созданием необходимых условий для успешной учебы, жизни, быта и досуга обучающихся, всесторонним информационным обеспечением, а также сочетанием высокой требовательности к обучающимся с уважением их личного достоинства. Основной формой этого процесса является систематическая и целенаправленная индивидуальная работа с каждым обучающимся.

17 июня в Кронштадтском Морском кадетском корпусе состоялся очередной выпуск. Стены учебного заведения в этом году покинули 102 курсанта. В день выпуска, по традиции, они прошли маршем по улицам Кронштадта и возложили цветы к памятнику основателю города Петру I. Торжественная церемония по случаю 7 го выпуска Кронштадтского морского кадетского корпуса состоялась на Якорной площади.

В Морских кадетских классах свято берегут традиции Морского кадетского корпуса, существовавшего с 1752 по 1917 гг. Здесь свято почитают торжественное обещание, которое принимали на себя морские гардемарины: «Я, нижеподписавшийся, обещаю и клянусь в том, что хочу и должен нашему славному товариществу верно и нелицеприятно служить, не щадя живота своего, до последней капли крови… От товарищества и всего, что к чести и славе его надлежит, хоть без денег и больной, никогда не отлучаться, но да оным, пока жив, следовать буду».

Один и пунктов старой кадетской заповеди гласит: «Каждому кадету надлежит быть: благочестивым, беспредельно преданным Отечеству, быть правдивым во всем, быть храбрым, беспрекословно повиноваться начальникам и терпеливо переносить все тяготы, которые подчас бывают неизбежны». И этой заповеди придерживаются в Морских кадетских классах. Мальчики учатся любить свою Родину и защищать ее. С самого раннего возраста в кадетах стараются воспитать ответственность за свои поступки, целеустремленность, умение подчинить свои интересы интересам государства, Согласно традициям кадетских корпусов Российской империи, Морской Кадетский корпус стремится растить людей государственных. Сразу заметно, что кадеты обладают чувством собственного достоинства, их нельзя оскорбить, унизить, неуважительно отнестись к тому, чем они занимаются».

Ежегодно 1 сентября после двухнедельного курса начальной военной подготовки вновь поступившие воспитанники перед строем своих товарищей, при Знамени Корпуса дают торжественное обещание, после чего им вручается ленточка с надписью «Морской кадетский корпус» на бескозырку, и мальчик становится полноправным членом кадетского коллектива. «Я, Максим Свириденко, перед лицом своих товарищей торжественно обещаю:

1. Быть преданным своей Родине – Российской Федерации.

2. Точно исполнять требования воинского устава, приказы командиров и начальников.

3. Поддерживать и преумножать славные традиции Российского Флота.

4. Добросовестно учиться. 5. Быть примером честности, аккуратности, дисциплины.

6. Постоянно совершенствовать физическую подготовку.

7. Свято хранить и укреплять узы товарищества среди воспитанников корпуса…» Звучит торжественное обещание учащегося нового – 2006 года – набора, кадета 5 го класса 7 й роты Кронштадтского Морского кадетского корпуса Максима Свириденко. Сегодня у него начинается совершенно новая жизнь – в стенах закрытого военного учебного заведения, где его будут учить чести, мужеству, верности, долгу. Сегодня он впервые произносит слова, которые станут в его жизни самыми главными: – Служу Отечеству!

Таким образом, наряду с обучением будущих офицеров в Морском Кадетском корпусе большое внимание уделялось их воспитанию. Не случайно, что воспитанников Морского Кадетского корпуса всегда отличали не только высокие профессиональные знания, широкая образованность и эрудиция, но и такие качества как патриотизм, чувство воинского долга, ответственность, достоинство, честь и преданность своему Отечеству. Несмотря на, казалось бы, строгую систему казарменного воспитания, иногда довольно жесткую воинскую дисциплину, в Морских Кадетских корпусах была заложена система воспитания военных кадров, отвечающая духу времени, не уступающая многим зарубежным аналогам. Воспитательная работа в Морских Кадетских корпусах строилась на трех основополагающих принципах: самодержавие, православие и народность. Исходя из этого, она осуществлялась по трем основным направлениям:

церковно-религиозное воспитание, выполняющее идеологическую роль; военное воспитание, ставившее своей целью привитие кадетам необходимых русскому офицеру военно-боевых качеств;

духовно-нравственное, направленное на развитие духовных и физических сил воспитанников.

Полнота и глубина воспитательного процесса в Морском Кадетском корпусе во многом определялась всеобъемлющим вниманием и заботой к кадетам их руководителей. А именно, воспитателей, командиров и начальников, педагогов и лицами, в обязанностях которых эта задача выделялась особо.

В практике отечественной педагогики есть много исторических примеров того, как в процессе развития педагогической мысли наше Отечество черпало основные приемы и методы обучения и воспитания из опыта прошлого. Причем не только из разных педагогических школ Запада и Востока, но и тщательно анализировало и применяло на практике опыт, накопленный в родных вузах страны. Именно такой опыт был накоплен в Морском Кадетском корпусе прошлого, обращение к которому в современных условиях как раз и является тем нетленным и неисчерпаемым кладезем подходов для решения довольно серьезных проблем в практике подготовки молодежи к воинской службе в заведениях такого типа.

Много с тех пор утекло воды в Неве, где стоит на месте дворца опального Миниха величественное здание в классическом стиле. Естественно, далеко не все традиции старейшего учебного заведения России сохранились до сей поры. Но неизменными остаются главные ценности, на которых воспитывались и воспитываются выпускники Морского Кадетского корпуса: профессионализм, любовь к Отечеству, к флоту и избранной профессии.

Заключение

Военные школы, прообразы кадетских корпусов, были созданы по воле Петра I как необходимое условие для успешного осуществления военной реформы. Они предназначались для подготовки дворянской молодежи к военной службе в офицерских знаниях. России нужны были грамотные, сильные и думающие русские офицеры. И потому не случайно первым ее учебным заведением, основанным Петром Великим, стала школа математических и навигацких наук… Из стен Корпуса вышло немало людей, ставших славой России на военном, научном, политическом поприще.

Педагоги Морского Кадетского корпуса, как и их воспитанники, жили в разные эпохи. По-разному складывались их судьбы, но всех их роднило чувство любви к своей Родине, воедино связывала честь, готовность до конца выполнить свой воинский долг.

К преподаванию в Морском Кадетском корпусе привлекали лучших отечественных и зарубежных педагогов. Вначале это были петровские вельможи. Затем именитые профессора и герои-мореплаватели. Со временем часть преподавателей стали набирать из учеников окончивших Морской Кадетский корпус. Выбор воспитателей возлагался непосредственно на директора Морского кадетского корпуса, от которого требовали, чтобы это были «только люди истинно достойные, с чистою нравственностью, с познаниями и способностями к воспитанию». Также вместе с военными педагогами к ведению учебно-воспитательного процесса в корпусах привлекались преподаватели и из числа гражданских лиц, или окончивших педагогический институт, причем на конкурсной основе. Офицеры, проходящие службу в Морском Кадетском корпусе, имели ряд преимуществ: повышенное денежное содержание, сокращенный срок выслуги. Изначально преподаватели Морского Кадетского корпуса были исключительно дворянского происхождения, но с изменением статуса абитуриентов со временем изменялся и статус преподавателей. Наиболее способных из разночинцев решили оставлять в корпусе на должности подмастерьев преподавателей. Однако надо иметь в виду, что ученики геодезического класса (гимназисты, как их тогда называли), кроме учебы, должны были прислуживать в столовой у кадет или гардемарин и питаться тем, что оставалось. Будущие преподаватели выходили практически из прислуги, и это не могло не сказываться на отношении к ним и к их предметам.

На современном этапе дворянское происхождение не имеет значение в выборе преподавателей. На педагогическую работу в училища принимаются лица, имеющие необходимую профессионально-педагогическую квалификацию. Сравнивая возрастные рамки и социальный статус абитуриентов можно сделать вывод, что с Петровских до наших дней произошли некоторые изменения.

Морской шляхетный кадетский корпус был создан в 1752 г. Новое название подчеркивало комплектование его исключительно лицами дворянского происхождения. В пореформенный период в Морской Кадетский корпус принимались дети недворянского происхождения, однако продолжали преобладать дети дворян, главным образом офицерские дети. При поступлении не устанавливался объем знаний, от поступавших требовалось только умение читать и писать по-русски. Срок обучения определялся в 7 лет. На современном этапе в Морской Кадетский корпус принимаются дети с 11 до 15 лет. Социальный статус не играет существенной роли, как в дореволюционное время. В первое десятилетие своего существования произошли изменения в учебном процессе, что повлекло за собой передел системы образования бытующий при Навигацкой школе. Процесс образования и воспитания быстрыми темпами продвигался вперёд. Учительский состав менялся, опытные преподаватели сменяли нерадивых и консервативных. Каждая смена правящих монархов вносила свои изменения в учебный процесс. Существовавшая политическая и экономическая ситуации на каждом этапе выдвигали свои требования к выпускникам Морского Кадетского корпуса. Постепенно прогресс военного образования в России становился всё заметнее. К концу 30 х годов становится более систематизированным и последовательным порядок прохождения учебных предметов. Вводятся публичные экзамены. Определяется объём знаний по каждой дисциплине, начинается выпуск учебников. На современном этапе накоплен огромный опыт педагогической работы. Нет недостачи в методической и учебной литературе. Организация учебного процесса в Морском Кадетском корпусе осуществляется на основе типового положения об общеобразовательном учреждении и нормативных правовых актов федеральных органов исполнительной власти, в ведении которых находится Морской Кадетский корпус. Наряду с обучением будущих офицеров в Морском Кадетском корпусе большое внимание уделялось их воспитанию. Не случайно, что воспитанников Морского Кадетского корпуса всегда отличали не только высокие профессиональные знания, широкая образованность и эрудиция, но и такие качества как патриотизм, чувство воинского долга, ответственность, достоинство, честь и преданность своему Отечеству. Несмотря на, казалось бы, строгую систему казарменного воспитания, иногда довольно жесткую воинскую дисциплину, в кадетских корпусах была заложена система воспитания военных кадров, отвечающая духу времени, не уступающая многим зарубежным аналогам. Воспитательная работа в кадетских корпусах строилась на трех основополагающих принципах: самодержавие, православие и народность. Исходя из этого, она осуществлялась по трем основным направлениям: церковно-религиозное, военное, духовно-нравственное воспитание.

Полнота и глубина воспитательного процесса в Морском Кадетском корпусе во многом определялась всеобъемлющим вниманием и заботой к кадетам их руководителей. А именно, воспитателей, командиров и начальников, педагогов и лицами, в обязанностях которых эта задача выделялась особо. В практике отечественной педагогики есть много исторических примеров того, как в процессе развития педагогической мысли наше Отечество черпало основные приемы и методы обучения и воспитания из опыта прошлого. Причем не только из разных педагогических школ Запада и Востока, но и тщательно анализировало и применяло на практике опыт, накопленный в родных вузах страны. Именно такой опыт был накоплен в Морском Кадетском корпусе прошлого, обращение к которому в современных условиях как раз и является тем нетленным и неисчерпаемым кладезем подходов для решения довольно серьезных проблем в практике подготовки молодежи к воинской службе в заведениях такого типа. Обращение к опыту, накопленному в Морском Кадетском корпусе нашего исторического прошлого есть не просто дань моде, а необходимое условие развития нашего общества, военного образования в обновляемой и реформируемой России. На основе анализа опыта предыдущих поколений, с учетом современных реалий, в родном Отечестве необходимо выработать концепцию обучения и воспитания подрастающего поколения, годного не только для службы в Военно-Морском флоте страны 21-го века, но и активной жизни в новой России. Исходя из основных положений концепции должна быть разработана, сформирована и научно обоснована проводимая политика в данной области. Эта политика должна быть направлена на обеспечение в учебных заведениях данного типа, такого учебно-воспитательного процесса, который бы обеспечивал качественную подготовку военных кадров для принципиально новых армии и флота.

Список литературы

1. Алёхин Н.А. Развитие военно-педагогической мысли в России в XVIII веке: Дис…. канд. пед. наук. – М., 1995. – 114 с.

2. Алпатов Н.И. Очерки по истории кадетских корпусов и военных гимназий в России. Рязань, 1948. – 216 с.

3. Алпатов Н.И. Учебно-воспитательная работа в дореволюционной школе интернатного типа (Из опыта кадетских корпусов и военных гимназий в России) – М., Учпедгиз., 1958. – 244 с.

4. Веселаго Ф.Ф. Очерк истории Морского кадетского корпуса СПб., 1852. – 143 с.

5. Греков Ф.В. Краткий исторический очерк военно-учебных заведений, 1700–1910. – М., 1910. – 192 с.

6. Коротков А.С. Морской кадетский корпус. Крат. ист. очерк. СПб., 1901 – 227 с.

7. Ключевский В. Курс русской истории, т. IV, – М., 1989. – 400 с.

8. Мелентьев В.Д. Кутузов в Петербурге, – Л.: Лениздат, 1986. – 205c.

9. Меньшов В.М. Российские кадеты. Т.2. – М., 2005. – 256 с.

10. www.xxl3.ru/kadeti/morskoi_kk.htm.

11. Http://gazeta.navi.ru.

12. Http:// www.korabel.ru.

13. Http:// www.vvmure.ru/History/791.aspx.

14. http://www.cultinfo.ru/fulltext/1/001/008/124/091.htm.

15. http://www.2day.ru/13941 eshow.asp.

16. http://museum.edu.ru/catalog.asp? cat_ob_no=&ob_no=13078.

17. Http://www.ruscadet.ru.

18. cadetcorps.ru/News/Default.aspx? page=2&school=0&union=0.

19. www.ruscadet.ru/history/rkk_1701_1918/1883_1918/mkk/comm.htm.

20. Http://encyklopedia.narod.ru.

21. www.encspb.ru/bibarticle.php? kod=797.

Лабораторная работа: Исследование явления дифракции света на компакт-диске

Лабораторная работа

ИССЛЕДОВАНИЕ ЯВЛЕНИЯ ДИФРАКЦИИ

СВЕТА НА КОМПАКТ-ДИСКЕ

Цель работы: Углубить представления о явлении дифракции волн (обоснования, виды проявления, условия наблюдения, модели и основы теоретических расчетов). Провести экспериментальные наблюдения и измерения на примере дифракции световых волн.

Оборудование. Транспортир, лазер-брелок, осветитель с лампой накаливания, фрагмент компакт-диска, экран (лист из белого картона).

  1. Компакт диск — дифракционная решетка

1.1. Теоретическая часть.

Зеркальная поверхность компакт-диска представляет собой спиральную дорожку, шаг которой соизмерим с длиной волны видимого света. На такой упорядоченной и мелкоструктурной поверхности в отраженном свете заметно проявляются дифракционные и интерференционные явления, что и является причиной радужной окраски создаваемых им бликов.

Луч лазера занимает на компакт-диске настолько малую площадь, что этот участок можно считать одномерной дифракционной решеткой (рис.1). Она характеризуется постоянным шагом d, и условие максимумов в отраженном на ней свете определяется по известной формуле dsinφk=kl, где k – номер (порядок) максимума, l длина волны падающего света. Формула справедлива при нормальном падении луча на диск. В данном случае наблюдаются по два дифракционных максимума с каждой стороны от падающего луча.

Рисунок 1.

1.2. Экспериментальная часть

1.2.1. Экспериментальная установка.

Стенд для проведения экспериментальных наблюдений (рисунок 3) состоит из транспортира 1, на котором жестко закреплены лазер-брелок 2 и фрагмент компакт диска 3. Зеркальные дорожки компакт-диска, имеющие форму дуг, на стенде ориентированы близко к вертикальному направлению. Фрагмент закреплен у нулевой точки транспортира. Брелок ориентирован так, что лазерный луч падает перпендикулярно плоскости фрагмента.

Дифрагированные лучи попадают на боковые стороны транспортира, их углы отклонения определяются по показаниям транспортира. Подготовка прибора включает проверку юстировки лазера. Она считается нормальной, если отраженный луч возвращается в его выходное окно. Проверить это можно по положению пятна на полоске белой бумаги, размещенной вблизи окошка.

Рисунок 3.

Поскольку зеркальные дорожки имеют дугообразную форму, то дифрагированные лучи не лежат строго в плоскости транспортира и поэтому для их наблюдения также следует пользоваться белым экраном, помещая его вблизи шкалы и ориентируя перпендикулярно плоскости транспортира. Нажав на кнопку включателя лазера проверьте точность установки его корпуса и пронаблюдайте интерференционные максимумы слева и справа от оси прибора.

1.2.2. Методика и результаты измерений.

Включив лазер, измерьте углы дифракции для максимумов первого и второго порядка. Проделайте это сначала по левой (α1 и α2), а затем — по правой (α3 и α4) частям шкалы транспортира. Результаты занесите в таблицу. Вычислите средние значения углов φ1=(α1+α3)/2 и φ2=(α4+α2)/2 .

Длина волны света, излучаемого лазером (приведена на его корпусе), занимает диапазон 620-680 нм. Для расчетов можно воспользоваться средним значением длины волны λ=650 нм=0.65 мкм.

Задание 1. По полученным значениям углов дифракции определите период d дифракционной структуры зеркальной поверхности компакт-диска.

Оцените погрешность метода и запишите полученный результат с указанием интервала.

Таблица 1. Результаты наблюдений дифракции света на компакт-диске ………….

Угол

отклонения

α, град

Среднее значение

φ, град

Период дифракционной структуры, d, мкм

Среднее значение

периода

мкм

Относительная погрешность измерения

%

Абсолютная погрешность измерения

мкм

1

α1

2

α3

3

α2

4

α4

Результаты измерений:

1. Период дифракционной структуры компакт-диска d = ………± ……..;

2. Вдоль радиуса диска на каждом миллиметре размещается n = ………± …… зеркальных дорожек.

Задание 2 (уровень УИРС). Пронаблюдайте, как изменяются поперечные размеры дифракционных максимумов нулевого, первого и второго порядков. Объясните причины замеченных изменений. Какие геометрические параметры зеркальных дорожек можно определить из этих наблюдений.

2. Компакт-диск – зонная пластинка.

2.1. Теоретическая часть.

2.1.1. Зонная пластинка. Зонная пластинка представляет собой совокупность концентрических прозрачных и непрозрачных или зеркальных и незеркальных колец (зон), радиусы которых особым образом упорядочены1. Зонная пластинка сочетает в себе одновременно свойства собирающей и рассеивающей линз и имеет несколько фокусов, обладает большими значениями хроматической аберрации. Фокусные расстояния зонной пластинки рассчитываются по формуле fk =Rk 2/kλ. Поскольку шаг спиральной дорожки компакт-диска постоянен, то геометрическая структура его зеркальной поверхности, строго говоря, не соответствует параметрам зонной пластинки, тем не менее, компакт диск можно представить как непрерывную последовательность зонных пластинок с монотонно изменяющимися параметрами. Но если на поверхности компакт-диска с помощью специальной маски оставить открытым кольцевой участок очень малой ширины, то эта открытая часть вполне удовлетворительно демонстрирует свойства зонной пластинки.

2.1.2. Фокусирующее действие компакт-диска.

Применительно к компакт-диску теория позволяет отождествить его с одновременно с вогнутым и выпуклым зеркалами, каждое из которых также имеет несколько фокусов. На рисунке 4 показано, как преобразуется параллельный пучок света, нормально падающий на диск. Отраженные лучи образуют с осью диска два действительных фокуса, которые можно наблюдать на малом экране диаметром около 3 см.

Рисунок 4.

При перемещении экрана вдоль оптической оси установки, фокусы легко обнаруживаются, как места с максимальной концентрацией света. Наиболее ярким является самый дальний из них (первый фокус). Если на диск падает белый свет, то легко наблюдается хроматическая аберрация – зависимость фокусного расстояния от длины волны. В данном случае для красного цвета фокусы располагаются ближе к диску, чем для синего.

2.2. Экспериментальная часть.

Вместо масок, выделяющих кольцевой фрагмент компакт диска, можно использовать узконаправленный луч лазера. При нормальном падении на поверхность диска наблюдается нормально отраженный луч, по которому можно проверить, действительно ли луч падает на диск перпендикулярно поверхности. Четыре других луча, наблюдаемых в отражении, позволяют найти два действительных и два – мнимых фокуса.

Экспериментально фокусные расстояния компакт-дисков наблюдаются на установке, показанной на рисунке 5. На плоском основании перпендикулярно к нему жестко укреплен компакт-диск так, что его центр располагается над плоскостью основания на высоте, примерно равной 1 см. Лазер-брелок закреплен на рейсшине на такой же высоте и так направлен, что луч падает на диск перпендикулярно его поверхности.

Error: Reference source not found

Error: Reference source not found

Рисунок 5

При перемещении рейсшины с лазером вдоль грани основания пятно должно следовать строго вдоль диаметра диска, а отраженный прямой луч — возвращаться в выходное окошко лазера. Проверив нормальность падения луча на диск, отметим ход отраженных от него косых лучей. В местах их пересечения с геометрической осью диска располагаются действительные фокусы.

2.2.1. Методика и результаты измерений.

Наблюдения в монохроматическом свете.

Проверив правильность юстировки лазера, положите на основание лист белой бумаги (формат А4) короткой стороной вплотную к диску и закрепите его кнопками. Проведите на нем осевую линию – перпендикуляр, проходящий через центр диска. Перемещая рейсшину, направьте луч в точку, отстоящую от центра диска на расстояние R1 и отметьте точками направление косых лучей. В местах их пересечения с осью отметьте точки фокусов. Такие действия и измерения следует проделать не менее четырех раз – дважды с левой, и дважды с правой стороны диска. При этом точки падения лучей слева и справа по возможности следует выбирать симметрично. Результаты занесите в таблицу 2.

Таблица 2.

R1 слева, мм

F1 , мм

F1, мм

R2 слева, мм

F2 , мм

R1 справа, мм

F1 , мм

F2, мм

R2 справа, мм

F2 , мм

Задание 2. (Уровень УИР) Проделайте дополнительные измерения, постройте график зависимости F(R) и оцените величину «сферической аберрации» — численную меру зависимости фокусных расстояний от радиуса кольцевой зоны диска. αсф = δF/δR.

Наблюдения в белом свете.

Установите лампу накаливания на расстоянии около 2 м от зеркальной поверхности диска так, чтобы нить накала находилась на продолжении оси экспериментальной установки. Вставьте в направляющие пазы основания шток с экраном и, перемещая его вдоль оси, проведите наблюдения. Устанавливая затем в осветителе светофильтры с известной длиной волны, измерьте соответствующие им фокусные расстояния.

Таблица 3.

Область первого фокуса. R = мм

Область второго фокуса. R= мм

λ= нм; F= мм; αсф.1-2= мм/нм

λ= нм; F= мм; αсф.1-2= мм/нм

λ= нм; F= мм; αсф.2-3= мм/нм

λ= нм; F= мм; αсф.2-3= мм/нм

λ= нм; F= мм; αсф.3-4= мм/нм

λ= нм; F= мм; αсф.3-4= мм/нм

λ= нм; F= мм; αсф.4-5= мм/нм

λ= нм; F= мм; αсф.4-5= мм/нм

λ= нм; F= мм; αсф.5-6= мм/нм

λ= нм; F= мм; αсф.5-6= мм/нм

λ= нм; F= мм αсф.6-1= мм/нм

λ= нм; F= мм αсф.6-1= мм/нм

Задание 3. (Уровень УИР). Постройте график зависимости фокусного расстояния от длины волны и рассчитайте для каждой пары соседних результатов значения хроматической аберрации. Определите количественную меру этой «хроматической аберрации» βхр = δF/δλ. в области первого и второго фокусов.

Цель работы

Углубить представления о явлении дифракции и поляризации света. Освоить технику и методику экспериментальных наблюдений и измерений.

Введение

Процесс распространения колебаний в пространстве называется волной. Как известно, свет представляет собой электромагнитные волны с длиной волны 400 – 750 нм (нанометров). Всем волнам, в том числе и световым, присущи специфически волновые явления: интерференция, дифракция и поляризация.

В результате наложения когерентных световых волн, т. е. волн, разность фаз которых в каждой точке пространства не зависит от времени, происходит ослабление или усиление интенсивности колебаний в различных точках области наложения волн. Это явление называется интерференцией волн (света).

Дифракцией света называется совокупность явлений, которые наблюдаются при прохождении света в среде с резко выраженными неоднородностями (например, при прохождении света через отверстия в непрозрачных экранах, вблизи границ непрозрачных тел и т. д.). В более узком смысле под дифракцией понимают явление отклонения света в область геометрической тени. Угол дифракции φ ≈ d/λ, поэтому для чёткого наблюдения этого явления необходимо, чтобы размеры препятствий d были сравнимы с длиной волны света λ.

Для поперечных волн, т. е. волн, колебания в которых происходят перпендикулярно направлению их распространения, наблюдается ряд явлений, имеющих общее название поляризации волн.

Часть I. Дифракция света и экспериментальная установка

На явлении дифракции основано устройство замечательного оптического прибора – дифракционной решетки. Дифракционная решетка представляет собой совокупность большого числа очень узких щелей, разделенных непрозрачными промежутками. Наилучшим качеством обладают отражательные дифракционные решетки. Они представляют собой чередующиеся участки настолько малые, что отражая свет, они рассеивают его вследствие дифракции. Таким образом пучок света разбивается на множество когерентных лучей.

Если ширина прозрачных участков а, а ширина непрозрачных промежутков b, то величина d=a+b называется периодом решетки.

Если на решетку нормально (перпендикулярно) к ее поверхности падает свет с длиной волны l то, как следует из рисунка 1, лучи, рассеянные под углом j к первоначальному направлению от соответствующих мест каждой из щелей, обладают разностями хода dsinj (I и II лучи), 2dsinj (I и III лучи) и т. д.

Волны усиливают друг друга при интерференции, если эта разность хода равна целому числу волн. Углы, под которыми наблюдаются максимумы, находятся из соотношения

, k = 0, ±1, ±2, ±3… (1)

Максимумы наблюдаются по обе стороны от падающего луча, а центральный максимум (k=0) наблюдается в направлении падающего луча.

Зеркальная поверхность лазерного компакт-диска представляет собой спиральную дорожку, шаг которой соизмерим с длиной волны видимого света. На такой упорядоченной и мелкоструктурной поверхности в отраженном свете заметно проявляются дифракционные и интерференционные явления, что и является причиной радужной окраски создаваемых им бликов. Луч лазера занимает на компакт-диске настолько малую площадь, что этот участок можно считать одномерной дифракционной решеткой.

Схема прибора (прибор №1), для наблюдения дифракции света на кусочке компакт-диска, играющего роль отражательной дифракционной решетки, представлена на рисунке 2. Здесь: 1 – источник света – лазер-брелок, укрепленной на поворачивающейся планке, 2 – отражательная дифракционная решетка – кусочек компакт-диска, 3 – зажим для крепления препарата, 4 — транспортир для измерения углов дифракции, 5 – транспортир для измерения угла падения луча света, 6 – зажим для крепления поляроида.

Экспериментальная часть

Задание 1. Компакт диск – дифракционная решетка. Перпендикулярное падение света

на решетку

Цель. С помощью явления дифракции света определить число штрихов, т.е. число дорожек на 1 мм в CD и DVD-компакт-диске. (При выполнении этого задания используется прибор №1 – рисунок 2).

1. Укрепите в зажиме прибора препарат с кусочком CD- диска. Он должен быть расположен строго перпендикулярно к направлению луча лазера, установленного в нулевое положение.

2. Нажав на кнопку включателя лазера, проверьте точность установки препарата (дифракционной решетки) и лазера. Она считается нормальной, если падающий луч идет строго по оси поворотной планки, а отраженный луч возвращается в выходное окошко лазера. Проверить это можно с помощью листочка белой бумаги, помещенной немного выше окошка лазера. Если необходимо, слегка подрегулируйте положение лазера и препарата.

3. Включив лазер, измерьте углы дифракции для максимумов первого (k =1 ) j1 и второго (k =2) j2 порядка. Максимумы более высоких порядков в данном опыте не наблюдаются.

4. По полученным значениям углов дифракции определите период d дифракционной структуры компакт-диска и число дорожек n на 1 мм

(2)

Длина волны света, излучаемого лазером, занимает диапазон 620-680 нм. Для расчетов можно воспользоваться средним значением длины волны λ=650 нм=0,00065 мм.

5. По результатам двух измерений вычислите среднее значение числа дорожек на 1 мм на CD-диске.

6. Замените препарат с кусочком CD-диска на препарат с кусочком DVD-диска.

7. Повторите измерения и вычисления пунктов 2-4. Особенность данного опыта состоит в том, что даже максимум второго порядка вряд ли удаться наблюдать.

8. В выводе отметьте, насколько больше, по крайней мере, информации можно записать на DVD-диске, чем СD.

Задание 2. Компакт диск – дифракционная решетка. Наклонное падение света

на решетку

При наклонном падении света на дифракционную решетку дифракционная картина «растягивается», так что период дифракционной решетки определяется из соотношения

(3)

где q — угол падения лучей света на решетку.

1. Установите в зажиме препарат с кусочком CD-диска. Отюстируйте прибор.

2. С помощью поворотной планки установите угол падения луча лазера 10° , а затем 20°

Измерьте дифракционные углы j1 и j2 в этих случаях. При этом на экране наблюдается нулевой максимум, который не следует включать в расчёты.

3. По формуле (3) вычислите период дифракционной решетки d и число дорожек n на 1 мм CD-диска. В выводе сравните результат измерений с результатом, полученным в задании 1.

Часть II. Поляризация света и экспериментальная установка

В электромагнитной световой волне электрический вектор и магнитный вектор перпендикулярны друг другу и направлению распространения светового луча, т. е. световая волна является поперечной.

Если ориентация векторов или в любой точке на луче меняется хаотически, т. е. все направления этих векторов равноправны, то свет считается неполяризованным или естественным (рис. 3. а).

Свет считается плоско (линейно) поляризованным, если при его распространении в любой заданной точке конец векторов и описывает прямую линию. Плоскость, в которой располагаются векторы и называется плоскостью колебаний, а перпендикулярная к ней – плоскостью поляризации (рис. 3. б).

Свет может быть поляризован частично, тогда доля присутствующего в нем поляризованного света оценивается в процентах и степень поляризации Р определяется по формуле:

(4)

где Iполяриз – интенсивность поляризованного света, I полн – полная интенсивность света.

Практически все источники света испускают не поляризованный, т. е. естественный свет.

Существует несколько способов получения плоско поляризованного света.

1. При отражении света от диэлектрической пластины (стекло, пластмассы) наблюдается как отраженный, так и преломленный луч (рис. 4). При этом тот и другой луч оказываются частично поляризованными. Максимальная степень поляризации лучей достигается при определенном угле падения, определяемого законом Брюстера

, (5)

где n – показатель преломления данного диэлектрика.

2. Некоторые кристаллы обладают способностью при преломлении разделять падающий луч на два луча с взаимно перпендикулярными плоскостями поляризации. Эти два луча носят названия: обыкновенный – о, необыкновенный – е и характеризуются показателями преломления no и ne , причем no № ne. Отклоняя один из лучей в сторону, можно выделить второй, т.е. получить плоско поляризованный свет. Устройства, действующие таким образом, называются поляризаторами (рис. 5).

3. У некоторых двупреломляющих кристаллов, например, турмалина, коэффициенты поглощения света обыкновенного и необыкновенного луча отличаются настолько, что уже при небольшой толщине один из них полностью гасится, и из кристалла выходит один плоско поляризованный луч. Это явления носит название дихроизма. Полученные на основе этого явления пластинки называются поляроидами. Аналогичным свойством обладают тонкие полимерные пленки, содержащие одинаково ориентированные игольчатые микрокристаллы йодистого хинина. Поляроидные пленки в комбинации с жидкокристаллическими структурами являются физической основой для изготовления ЖК-экранов.

Если пропустить естественный свет через поляризатор, то из него выйдет плоскополяризованный свет (рис 6).Если теперь этот плоскополяризованный свет пропустить еще через один поляризатор, который обычно называется «анализатором», то интенсивность прошедшего света будет определятся углом между плоскостями их поляризации.

Интенсивность света, прошедшего два поляризатора, прямо пропорциональна квадрату косинуса угла между плоскостями поляризации поляризатора и анализатора (закон Малюса)

(6)

Задание 3. Проверка закона Малюса

Цель. Доказать, что при прохождении света через поляризатор и анализатор, выполняется закон Малюса, т. е. отношение I/I0 = cos2a

1. Для выполнения задания используется прибор №2.

2. В комплект прибора входят два кусочка поляроидной пленки. Наложите одну пленку на другую и посмотрите их на просвет. При вращении одной из пленок вследствие явления поляризации наблюдаться периодическое ослабление и усиление проходящего света.

3. Закрепите щупы мультиметра в клеммах прибора, используя отверстия в клеммах. Переключатель мультиметра установите в положение DCA , 200m или V-, 200m — измерение постоянного напряжения.

4. Включите источник естественного света – лампочку накаливания.

5. Установите указатель поворота поляризатора в крайнее левое положение – 0°. Запишите показание прибора

6. Поворачивая поляризатор на каждый раз на 10° от 0° до 180°, записывайте показания мультиметра. При этом можно считать показания целыми числами (таблица 3 отчета).

7. Найдите среди измеренных значений наименьшее Imin. Оно соответствует такому положению положения поляризатора и анализатора, когда угол a = 90° . Выпишите в таблицу 4 все значения в сторону их увеличения вплоть до угла a = 0° .

8. Используемая в приборе поляроидная пленка не является идеальной, т. е. не поляризует свет на 100 %. Это приводит к тому, что даже при скрещенном положении поляризатора и анализатора сигнал прибора не равен нулю. Поэтому при обработке результатов измерений можно вначале вычесть из всех полученных значений минимальное значение: (I0 –Imin), а затем найти отношение (I0 –Imin)/I0. Причем в последнем вычислении в качестве I0 следует брать максимальное значение из ряда (I0 –Imin).

9. Постройте график зависимости (I0 –Imin)/I0. от cos2a . Сделайте вывод о выполнении закона Малюса.

Задание 4. Проверка закона Брюстера и определение показателя преломления

диэлектрика

Цель. Следует проверить, что при отражении от диэлектрика свет действительно оказывается частично поляризованным. При отражении же света от проводника (металла), явление поляризации не наблюдается. При выполнении данного задания используется прибор №1.

1. Вставьте один кусочек поляроидной пленки в держатель для нее.

2. Установите лазер в нулевое положение.

3. В зажиме укрепите препарат c диэлектрической пластинкой (пластмассой).

4. Медленно поворачивая поворотную планку, наблюдайте на экране за уменьшением интенсивности отраженного луча.

5. Найдите и измерьте такой угол падения, при котором интенсивность окажется наименьшей.

6. По измеренному углу Брюстера, вычислите показатель преломления данной пластмассы.

7. Рассчитайте погрешность измерения показателя преломления.

8. Замените препарат с диэлектриком на препарат с металлической пластинкой. Повторите предыдущие наблюдения. В выводе отметьте, наблюдается ли поляризация света при отражении от металла.

Цель работы: Углубить представления о взаимодействии света с веществом; ознакомиться с элементарными представлениями и законами поглощения света; пронаблюдать экспериментально поглощение света в твердых средах и в растворах.

Оборудование: фотоэлектрический колориметр, набор кювет, окрашенные полимерные пленки, концентрированные растворы различных веществ, шприц.

Поглощением (абсорбцией) света называется явление уменьшения энергии световой волны при ее распространении в веществе вследствие преобразования энергии волны в другие виды энергии.

Поглощение света в веществе описывается законом Бугера:

, (1)

где I0 и I интенсивность плоской монохроматической световой волны на входе и выходе слоя поглощающего вещества толщиной x, a — коэффициент поглощения, зависящий от длины волны света, химической природы и состояния вещества.

Коэффициент поглощения не зависит от интенсивности падающего света (закон Ламберта).

При толщине слоя х = 1/a интенсивность света I по сравнению с I0 уменьшается в е» 2,72 раз. Размерность коэффициента поглощения м-1 или см-1.

Коэффициент поглощения зависит от длины волны света и для различных веществ различен. Например, одноатомные газы и пары металлов обладают близким к нулю коэффициентом поглощения и лишь для очень узких спектральных областей наблюдаются резкие максимумы поглощения (так называемый линейчатый спектр поглощения). Коэффициент поглощения для металлов имеет большие значения (103 – 105 см-1) и поэтому металлы являются непрозрачными для света. Коэффициент поглощения диэлектриков обычно невелик (10-3 – 10-5 см-1). Стекла, прозрачные полимерные пленки, жидкости и растворы имеют селективное (избирательное) поглощение света в определенных интервалах длин волн, когда a резко возрастает, и наблюдаются сравнительно широкие полосы поглощения.

Для характеристики поглощающей способности образца используется или коэффициент пропускания Т, который обычно измеряется в процентах

, (2)

или оптическая плотность образца D:

(3)

Согласно закону Бугера коэффициент пропускания экспоненциально уменьшается в зависимости от толщины образца (слоя вещества):

(4)

В то же время оптическая плотность зависит от толщины образца линейно:

, (5)

т.е. оптическая плотность вещества прямо пропорциональна толщине слоя. Поэтому для оценки поглощающей способности образца применение оптической плотности более удобно, чем применение коэффициента поглощения.

Для растворов веществ в не поглощающих растворителях выполняется закон Бера:

Монохроматический показатель поглощения раствора поглощающего вещества в непоглощающем растворителе пропорционален концентрации с раствора:

, (6)

где al1 – коэффициент поглощения однопроцентного раствора данного вещества, с – концентрация раствора в процентах.

Подставляя (6) в (1) и (5), получаем обобщенный закон Бугера – Ламберта – Бера, учитывающий как толщину слоя поглощающего вещества, так и концентрацию раствора. Этот закон может быть записан либо через интенсивность проходящего света, либо через оптическую плотность:

(7,8)

То обстоятельство, что оптическая плотность раствора D пропорциональна концентрации с растворенного поглощающего вещества, лежит в основе колориметрии (от лат. color — цвет)– метода определения концентрации растворенного вещества по оптической плотности раствора.

Рис. 2

В настоящей работе используется серийный фотоэлектрический колориметр КФК-2. Оптическая схема фотоколориметра представлена на рис. 1. При определении концентрации растворов в кюветное отделение помещаются две кюветы: кювета А с чистым растворителем и кювета В с раствором. Свет от источника S (лампы накаливания) проходит через светофильтр СФ, длина волны пропускания которого подбирается таким образом, чтобы поглощение в растворе не было слишком большим или слишком малым. Прошедший через раствор или растворитель световой пучок с помощью полупрозрачной пластинки ПЛ делится на две части: 90 % прошедшего света направляется на фотоэлемент Ф-26, отраженный пучок (10%) попадает на фотодиод ФД-24К. В зависимости от длины волны света, выделяемого светофильтром, выбирается фотоэлемент, чувствительный к данной области световых волн.

Кюветодержатель (рис. 2) находится под крышкой в кюветном отделении. Он представляет собой платформу с ручкой, с двух сторон от которой ставятся две одинаковые кюветы 2 и 3. В комплекте каждого прибора есть кюветы разной толщины. Рабочая длина (толщина) кювет выгравирована на их стенке рядом с риской, отмечающий уровень ее заполнения.

Схема размещения основных узлов фотоколориметра показана на рис. 3:

1 — показывающий прибор-микроамперметр с двойной шкалой: на верхней шкале нанесены значения коэффициента пропускания Т от 0 до 100%, а на нижней — соответствующие значения оптической плотности D; 2 — блок осветителя; 3 — переключатель светофильтров; 4 — ручка переключения кювет; 5 — ручка переключения фотоприемников («Чувствительность»); 6 – ручка «Установка 100 % грубо»; 7 — ручка «Установка 100 % точно»; 8 — крышка кюветного отделения.

Риc. 3

Каждый светоприемник рассчитан на три степени усиления тока. Чувствительности фотоприемников обозначены на ручке «Чувствительность» номерами 1, 2, 3. Чем выше номер, тем больше чувствительность фотоприемника (усиление).

Светофильтры, выделяющие определенный участок спектра в световом пучке, устанавливаются поворотом ручки 3. Напротив каждого фиксированного положения ручки указана длина волны пропускания светофильтра в нанометрах (1нм = 10-9м). Длина волны и ширина полосы пропускания каждого фильтра приведена в табл. 1.

Таблица 1

Маркировка на переключателе 3 светофильтров

Маркировка на диске внутри прибора

Длина волны пропускания l, нм

Ширина полосы пропускан Dl, нм

Рекомендуемый фотоприемник

315

364

400

440

490

540

1

2

3

4

5

6

315±5

364±5

400±5

440±10

490±10

540±10

35±15

25±10

45±10

40±10

35±10

25±10

Ф — 26,

маркировка

черным

цветом

590

670

750

870

980

7

8

9

10

11

590±10

670±5

750±5

30±10

20±5

20±5

ФД – 24

маркировка

красным

цветом

В данном приборе не установлен

В данном приборе не установлен

Светофильтры в области спектра 315-540 нм маркированы на ручке 3 черным цветом. Фотоприемником в этой области служит фотоэлемент Ф-26. Ручка 5 «Чувствительность» в таких измерениях также должна находиться на делениях черного цвета.

Светофильтры в области спектра 590-980 нм маркированы на ручке 3 красным цветом. Светоприемник здесь — фотодиод ФД-24К. Ручка 5 должна быть на делениях красного цвета.

Двух светофильтров с длиной волны пропускания (870 и 980 нм — инфракрасная область (ИК) — область) в приборе нет. Соответствующие отверстия заглушены пробками. Когда переключатель 3 стоит в положении «870» или «980», световой поток перекрыт, стрелка прибора 1 уходит в положение Т = 0.

На фотоколориметре вместо заводского стрелочного прибора может быть установлен цифровой мультиметр, включенный для измерения постоянного напряжения. В этом случае можно не устанавливать определенную начальную I0, а для вычисления T и D всегда пользоваться формулами (2) и (3). Более того, измерения можно проводить на любом фотоэлементе и при любом усилении т.е. ручки 5, 6, 7 могут находиться в произвольном положении.

В данной работе фотоколориметр используется для трех видов исследований:

  • Изучение зависимости поглощения света окрашенного стекла и (или) полимерной пленки от длины волны. Эта зависимость представляет собой спектр поглощения пленки.

  • Изучение закона Бугера – проверка прямой пропорциональной зависимости оптической плотности вещества (полимерной пленки) от ее толщины.

  • Изучение закона Бера – проверки прямой пропорциональной зависимости оптической плотности раствора от его концентрации.

Задания к лабораторной работе

Осмотрите колориметр. Изучите назначение его ручек.

Откройте крышку кюветного отделения. Осмотрите кюветное отделение. Слева и справа видны окна для прохождения светового пучка. Правое окно при открытой крышке автоматически закрывается пластинкой для защиты фотоэлемента от засветки.

Подключите прибор к сети. На задней стенке с левой стороны колориметра включите сетевой тумблер. В блоке осветителя должна загореться лампа. (Рядом с сетевым может располагаться также тумблер для регулирования яркости свечения лампы). Если справа от кювет вставить вертикально лист белой бумаги, то на листе появляется круглое окрашенное пятно. Цвет его меняется в зависимости от положения переключателя светофильтров.

Задание 1. Изучение зависимости поглощения света от длины волны

В качестве поглощающего образца здесь используется одна или две окрашенные прозрачные пленки из набора, выданного для проведения опытов. Пленки должны быть хорошо протерты от посторонних загрязнений.

  1. Из набора кювет возьмите две одинаковые кюветы толщиной » 3 мм. Установите их в кюветодержатель. В одну из кювет вставьте исследуемую пленку (или пленки). Закройте крышку кюветодержателя.

  2. Ручкой 4 переведите кюветодержатель в положение, когда световой пучок проходит через пустую кювету.

  3. Начните с первого светофильтра 315 нм, который вводится в световой пучок ручкой 3.

  4. Ступенчато увеличивая чувствительность ручкой вначале ручкой 5, а затем ручками 6, 7 выведите стрелку прибора на 100 %. Если это не удается сделать, просто запишите показание прибора I0 при максимальной чувствительности.

  5. Ручкой 4 переведите кюветодержатель в положение, кода свет проходит через кювету с пленками. Стрелка прибора покажет уменьшения интенсивности света.

  6. Если вначале удалось установить стрелку на 100 % пропускания, то следующее показание по верхней шкале сразу дает коэффициент пропускания Т, а показание по нижней шкале – оптическую плотность образца D на данной длине волны. Если вначале стрелка не устанавливается на 100 %, то коэффициент пропускания, а затем и оптическую плотность необходимо вычислить по формулам (2) и (3).

  7. Аналогичные измерения проведите для остальных длин волн, даваемых данным набором светофильтров (п. п. 3-6). Данные измерений занесите в таблицу 1 отчета.

  8. Постройте график зависимости оптической плотности полимерной пленки от длины волны света. При этом экспериментальные точки соедините плавной линией. График представляет собой утрированный спектр поглощения пленки.

  9. В выводе отметьте, на каких длинах волн образец сильнее всего поглощает свет, а на каких меньше всего.

Задание 2. Изучение зависимости поглощения света от толщины образца

В качестве поглощающих образцов здесь используются несколько кусочков окрашенной прозрачной пленки. Испытание лучше всего проводить на длине волны, указанной на пленке.

  1. Проведите измерение коэффициента пропускания и оптической плотности сначала для одного кусочка пленки.

  2. Затем увеличьте толщину образца, добавив к первому кусочку пленки еще один. Далее продолжайте увеличивать толщину образца, доведя его до 8-9 кусочков пленки.

  3. По результатом опыта следует построить графики зависимостей коэффициента пропускания Т и оптической плотности D пленки от его толщены. Поскольку толщины кусочков пленки одинаковы, то по горизонтальной оси можно откладывать просто их число.

  4. График Т =f(l) должен иметь вид экспоненты, а график D =f(l) должен быть прямолинейным. Если это действительно так, то можно сделать вывод о выполнении закона Бугера.

Задание 3. Изучение зависимости поглощения света от концентрации раствора

В качестве растворяемых веществ в работе используется распространенные соединения: марганцовка, медный купорос, двухромовокислый калий и т. п.

Изучите устройство кюветодержателя. Рассмотрите кюветы, найдите на них риску, указывающую уровень раствора, и значение рабочей длины.

Для того чтобы избежать сложной процедуры приготовления растворов разной концентрации, в работе используется следующий прием: концентрация изменяется ступенчато путем последовательного добавления в чистую воду 1, 2, 3 и т. д. одинаковых капель концентрированного раствора выбранного вещества. Для дозирования одинакового размера капель можно использовать пипетку, капельницу или шприц.

  1. По указанию преподавателя выберите исследуемое вещество. Вначале потренируйтесь в умении капать из шприца или капельницы отдельными и одинаковыми каплями.

  2. Выберите две одинаковые кюветы средней толщины. Рекомендуется выбрать кюветы толщиной » 30 мм. Заполните их до рисок чистой водой. Еще раз протрите их торцевые поверхности и, не касаясь их пальцами, вставьте кюветы в кюветодержатель.

  3. Для измерений выберите светофильтр, на котором оптическая плотность раствора имеет среднее значение. На сосудах с растворами указана рекомендуемая длина волны света.

  4. По кювете с чистой водой (ручка 4 влево до упора) установите стрелку на деление Т = 100 %.

  5. Осторожно переведите ручку 4 вправо до упора. Откройте крышку кюветодержателя. В рабочую кювету капните одну каплю концентрированного раствора вещества. Тщательно перемешайте раствор иглой шприца или стеклянной палочкой. Закройте крышку кюветного отделения. Запишите значения коэффициента пропускания Т и оптической плотности D этого раствора.

  6. Аналогичные измерения следуеит провести при постепенном увеличении концентрации раствора, добавлением 2, 3, 4 и т.д. капель. Необходимо получить 6-8 точек, но при этом не желательно проводить измерения, когда оптическая плотность раствора становится слешком большой. Перед каждым новым измерением следует устанавливать прибор на Т= 100 % по чистой воде. Чтобы улучшить условия проведения опыта можно за один раз капать не по одной, а по две или даже по три капли.

  7. Если измерения не удались, все следует начать сначала, слив раствор и прополоскав рабочую кювету.

  8. Постройте зависимость оптической плотности раствора от числа капель (точный пересчет концентрации каждого раствора в данном опыте не производят).

  9. Если график имеет прямолинейный вид, то можно сделать вывод о выполнении закона Бера.

После завершения измерениий приведите рабочее место в порядок: выключите колориметр, слейте использованные растворы, сполосните и протрите кюветы, промойте шпириц, протрите кюветное отделение прибора.

1 Радиусы зон определяются по формуле Rk= {(nabλ/(a+b)}1/2, где а и b — расстояния от пластинки до источника и до точки наблюдения, n — порядковый номер зоны, считая от центра пластинки, λ –длина волны. Для понимания этого материала следует изучить раздел «Дифракция света. Простейшие дифракционные явления» по вузовскому учебнику.

Реферат: Криминалистическая фотография

Всероссийская Государственная Налоговая Академия

Юридический факультет

Реферат

по предмету

Криминалистика

на тему

Криминалистическая фотография

Выполнила:

студентка гр ЮО-301

Решетина Д.А.

Принял:

Тарасова А.А..

Москва

2001

Содержание

Вступление

1. Понятие исследовательской фотографии

2. Микрофотосъемка

3. Макрофотография

4. Репродукционная фотография

4.1. Объекты репродуктивной съемки, их классификация.

5. Контрастирующая фотография

6. Методы фотографирования в невидимых лучах.

6.1. Инфракрасная фотография

6.2. Ультрафиолетовая фотография

6.3. Рентгеновский луч

Заключение

Список использованной литературы:

Вступление

Криминалистическая фотография — один из раз­делов криминалистической техники, представляющий совокупность научных положений и разработанных на ее основе фотографических методов и средств, используемых для запечатления и исследования криминалистических объектов.

Фотосъемка должна предшествовать любому другому способу фик­сации криминалистических объектов и выполняться в соответствии с научными рекомендациями. Оптимальной признается такая фотофик­сация, когда запечатлевается и цветовая гамма криминалистического объекта.

Система криминалистической фотографий состоит из двух частей: оперативной и исследовательской, дифференцируемых по сферам применения. Средства1 и методы2 первой используются в криминалистиче­ской практике для отображения обстановки, в которой проводилось следственное действие, а также добытых доказательств, организации уголовной регистрации, розыска преступников, похищенных вещей и в других направлениях.

Исследовательская фотография используется в экспертной деятель­ности для запечатления представленных эксперту криминалистических объектов и их исследования. Экспертиза посредством фотографиче­ских средств и методов позволяет выявить слаборазличимые и невиди­мые признаки криминалистических объектов, их цветовые и яркостные отличия, механизм с ледообразования. Фотографические аналитические методы используются также в целях исследования фотоснимков и фо­тоаппаратуры, фотоматериалов и химических реактивов при фототех­нической экспертизе.

1. Понятие исследовательской фотографии

Экспертная (исследовательская) фотография представляет собой систему соответствующих научных положений, средств и методов фотосъемки, применяемых при исследовании различных вещественных доказательств.

Главным образом она применяется в экспертно-криминалистической практике, но может в ряде случаев применяться и следователем (в целях оперативного, доэкспертного изучения отдельных криминалистический объектов)

Фотографирование при производстве криминалистических экспертиз используется в основном в трех целях. Во-первых, как способ фиксации общего вида и состояния объектов, поступающих на экспертизу; во-вторых, как способ иллюстрации различного рода исследований. Например, для иллюстрации результатов кри­миналистической почерковедческой экспертизы фотографируют­ся тексты и подписи. На полученных снимках делаются разметки, показывающие признаки, на основании которых эксперт пришел к тому или иному выводу. Такое фотографирование производится с применением методов запечатлевающей, а не исследующей съем­ки (репродукционной, крупномасштабной и др.). В-третьих, как один из способов исследования, значительно расширяющий воз­можности человеческого зрения. Так фотографические методы ис­следования применяются для:

а) выделения и изучения слабо видимых или невидимых де­талей либо признаков, недоступных обычному зрению (например, при восстановлении залитых или замазанных записей, вытравлен­ных или удаленных подписей и текстов, выявлении невидимых глазом следов на различного рода объектах и т.п.);

б) выявления цветных и яркостных различий в исследуемых объектах (например, при установлении различия в цветовом тоне основного и дописанного штрихов в тексте исследуемого докумен­та и т.п.);

в) изучения механизма следообразования.

Указанные выше первые две задачи решаются главным обра­зом путем применения таких методов исследовательской фотогра­фии, как метод изменения контрастов, фотографирования в не­видимых лучах, микрофотографирования, третья — в основном путем применения скоростных методов фотографирования.

2. Микрофотосъемка

Глаз человека, как естественный оптический прибор, имеет опреде­ленную разрешающую способность. С расстояния наилучшего виде­ния (250 мм) у человека с нормальным зрением она составляет поряд­ка 0,1—0,2 лин./мм. Множество криминалистических объектов имеют значительно меньшие размеры. Это, например, клетки тканей растительных и животных организмов, микрокристаллическая структура фотографических эмульсий и др. Их изучение стало воз­можным благодаря микроскопам.

Современные микроскопы весьма разнообразны. Существуют их биологические, металлографические, измерительные, сравнитель­ные, стереоскопические, люминесцентные, поляризационные, ин­терференционные, телевизионные разновидности. Они позволяют с высокой точностью изучать объекты и в большинстве случаев фото­графировать их изображение. Фотография стала сейчас незамени­мым средством документирования микроскопических исследований, особенно при изучении деталей со слабой интенсивностью свечения, таких процессов, как рост микрокристаллов, жизнедеятельность мик­роорганизмов, протекание химических реакций.

Фиксацию на светочувствительном материале изображений, со­здаваемых микроскопом, изучает микрофотография. С ее помощью исследуют форму, размеры, строение и другие характеристики мик­рообъектов. Благодаря микрофотографии стали доступными не только различные области видимого спектра, но и невидимые для глаза ультрафиолетовые и инфракрасные диапазоны. С появлением электронных микроскопов возможности изучения микромира зна­чительно возросли. Теперь можно изучать тонкую структуру матери­алов и веществ с размерами до 10 см.

Под микрофотосъемкой понимается фото­графирование исследуемых объектов со значительным увеличе­нием с целью выявления в них деталей, невидимых невооружен­ным глазом3 (рис. 1). Эта фотосъемка осуществляется двумя спо­собами:

1) при сравнительно небольших увеличениях (до 30 крат) она может быть выполнена с помощью фотокамер, снабженных спе­циальными короткофокусными объективами (с фокусным рассто­янием от 10 до 120 мм) — микрообъективами;

2) при значительном увеличении используется фотокамера с микроскопом.

Для первого способа микросъемки применяется фотокамера с большим растяжением меха (в пределах 50-80 см) с размером кадра от 9 х 12 до 13 х 18 см. Эти фотоустановки чаще всего бы­вают вертикальными. При фотосъемке через микроскоп исполь­зуют камеры как со значительным растяжением меха, так и мало­форматные аппараты. В микрофотоустановку могут входить мик­роскопы любой системы. Фотокамера соединяется с микроско­пом таким образом, чтобы посторонний свет не попадал на пленку. Это достигается путем использования различного рода переход­ных колец. В некоторых микрофотоустановках фотокамера и микроскоп составляют одно целое, например в установке МНФ-1, МНФ-3.

Рис.1. Микроснимок пересекающихся штрихов (увеличение 100 )

Большое значение при микрофотосъемке имеет правильное ос­вещение. Характер освещения зависит от особенностей фотогра­фируемого объекта и целей микросъемки, соответственно и мик­росъемка может производиться в отраженном и проходящем свете, а также при комбинированном освещении.

Необходимый размер увеличения при микросъемке зависит от характера фиксируемого объекта. Например, следы на стреляных пулях и гильзах, следы на замках от орудий взлома фотографи­руются с увеличением в 10-50 раз, волокна бумаги и других ве­ществ — с увеличением в 200 раз, микроструктуру карандашных и чернильных штрихов — с увеличением в 200-400 раз.

Микрофотография дает возможность сравнивать и сопоставлять мельчайшие детали объектов. Сравнительный и другие методы ши­роко используются в трасологических, баллистических и прочих кри­миналистических исследованиях. С помощью микрофотографии фиксируются и сопоставляются детали следов орудий взлома и инструментов, следы частей оружия на пулях и гильзах, микрочастицы веществ, волокна тканей и бумаги, объекты биологического проис­хождения, структура металлов и сплавов, фотоматериалов, фотогра­фических изображений и др.

В настоящее время микрофотография имеет свои специфические объекты, аппаратуру, методы и приемы съемки. Ее задача — изуче­ние по фотоснимкам неразличимых человеческим зрением деталей объекта, воспринятых оптической системой микроскопа. Современ­ные микроскопы предназначены для различных целей, имеют разные конструкции, но все они включают в себя одни и те же оптические элементы и механические узлы. Основными оптическими элемента­ми микроскопа являются объектив, окуляр и осветительное устрой­ство; основными механическими узлами — штатив, тубус, предмет­ный столик, механизм для фокусирования изображений.

3. Макрофотография

Обычные аппараты позволяют фотографировать предметы с рассто­яния от 0,5 м до бесконечности. При этом на получаемых снимках хорошо просматриваются только крупные детали. Чтобы разглядеть и мелкие, приходится увеличивать изображение при проекционной печати. Это возможно лишь в определенных пределах, поскольку с увеличением изображения проявляется его зернистая структура, ухудшающая резкость.

В ходе расследования преступлений нередко возникает необходи­мость детального изучения небольших по размерам предметов — вещественных доказательств и следов. Поэтому при осмотре места происшествия или экспертном исследовании такие объекты фото­графируют в натуральную величину либо с увеличением, используя макрофотографию.

Макрофотография — это специальный вид съемки, который по­зволяет получать изображения мелких объемных предметов в более крупном, чем при обычной съемке, масштабе. Ее задача состоит в передаче на снимке таких деталей, которые наблюдаются невоору­женным глазом. Областью макрофотографии принято считать мас­штабы изображений от 1:10 до 20:1. При меньших масштабах имеет место обычный вид съемки, а большие увеличения получают с помо­щью оптической системы микроскопа.

Макрофотографию используют при решении различных науч­ных и технических задач в биологии, археологии, геологии, метал­лургии. Криминалисты применяют ее для фотографирования орудий взлома и инструментов, пуль, гильз, монет и других мелких предме­тов — вещественных доказательств; следов, обнаруженных на месте происшествия, и др. Макрофотография используется при трасологических и баллистических экспертизах, судебно-техническом исследовании документов. Она, как правило, является составной частью таких методов, как репродукционная, контрастирующая, инфракрас­ная и ультрафиолетовая фотография.

4. Репродукционная фотография

Деятельность правоохранительных органов невозможна без реги­страции и тиражирования информации, без копирования и размно­жения документов. Правила получения копий документов, а также используемый для этого комплекс методов и средств изучает специ­альный раздел исследовательской фотографии — репродукционная фотография.

Репродукционная фотография находит широкое применение в экспертно-криминалистической практике при производстве почерковедческих, дактилоскопических, портретных экспертиз, а также в судебно-технической экспертизе документов. Так, при исследовании оттисков печатей и штампов, машинописных и рукописных текстов она дает наглядное представление об индивидуальных особенностях оттисков, литеров использованных печатных машинок, почерка лица, исполнившего текст. В совокупности с другими методам она позволяет выявлять вытравленные, смытые, залитые или зачеркну­тые записи в документах, устанавливать факт внесения изменений в их содержание. В оперативно-розыскной деятельности ее использу­ют, в частности, для размножения фотоснимков при розыске и опо­знании преступников, получения копий документов.

Под документами понимаются рукописи, машинописные и изго­товленные полиграфическим способом тексты, схемы, планы, рисун­ки, фотоснимки, картины и другие плоские объекты, именуемые оригиналами, с которых получают копии — репродукции.

Современная репрография включает не только фоторепродуци­рование, но и такие методы оперативного копирования документов, как диазография, термография, электрография, электронография. Однако в экспертно-криминалистической практике наибольшее рас­пространение получило фотографическое копирование. Оно дает достаточно высокое качество репродукций, отличается относитель­ной быстротой процесса, позволяет сделать увеличенные или умень­шенные фотокопии практически с любых оригиналов, а в ряде случаев является и средством выявления доказательственной информа­ции при расследовании уголовных дел.

Таким образом, репродукционная фотография — это воспроиз­ведение фотографическим путем документов, рисунков, схем, фото­снимков, рукописных и машинописных текстов и иных плоских объ­ектов для запечатления их внешнего вида и содержания, размноже­ния в натуральную величину, с уменьшением или увеличением.

По назначению репродукционную фотографию подразделяют на общую и специальную. Общая изучает вопросы размножения ориги­налов. Ее основной задачей является точное воспроизведение доку­мента на светочувствительном материале. Специальная репродукци­онная фотография служит средством выявления таких особенностей в документах, которые невидимы или слаборазличимы в обычных условиях.

Основу репродукционной фотографии составляют методы про­екционного и контактного копирования. Проекционное копирова­ние характеризуется изменением масштаба изображения при съемке оригиналов на специальных репродукционных установках (аппара­тах). Методы и средства копирования документов с большим умень­шением изучает специальный раздел репродукционной фотогра­фии — микрофильмирование.

Для контактного копирования характерно отсутствие у копиро­вальных аппаратов оптической системы (объектива). Копии ориги­нала получают в натуральную величину при его непосредственном контакте со светочувствительным материалом. Различают копирова­ние на просвет — при работе с прозрачными оригиналами и рефлекс­ную фотопечать — с непрозрачными.

4.1. Объекты репродуктивной съемки, их классификация.

Объекты репродукционной фотографии по характеру элементов рисунка подразделяются на две основные группы: штриховые и полу­тоновые.

Штриховые представляют собой документы, все элементы кото­рых выполнены на однородном фоне в виде штрихов, точек, линий. Это рукописные, машинописные и выполненные полиграфическим способом тексты, планы, схемы, чертежи, графические рисунки. Штриховые оригиналы имеют всего две яркости: максимальную в зоне фона и минимальную на участках рисунка или штрихов текста.

Полутоновые оригиналы отличаются плавными переходами от светлых участков к темных и включают градацию яркости тонов от максимальной до минимальной. К ним относятся снимки, картины, фотоиллюстрации.

По цвету рисунка оригиналы бывают одноцветные и многоцвет­ные. На одноцветных рисунок нанесен только одним красителем — черным либо цветным. Многоцветные оригиналы выполняются не­сколькими цветными красителями. Одноцветные и многоцветные оригиналы могут быть как полутоновыми, так и штриховыми.

По материалу подложки оригиналы репродукционной фотогра­фии подразделяют на прозрачные, полупрозрачные и непрозрачные. Прозрачные могут быть выполнены на стекле, триацетатной основе, кальке и т.п.; полупрозрачные — на тонкой бумаге, восковке; непро­зрачные — на плотных, не пропускающих свет материалах.

Среди всех оригиналов в особую группу выделяют имеющие спе­циальное назначение, т.е. требующие особых условий копирования для выявления невидимых и трудноразличимых записей или иных деталей. Такие документы фотографируют при специальном освеще­нии, используя не только видимую, но и ультрафиолетовую или инфракрасную зоны спектра.

5. Контрастирующая фотография

В следственной и экспертной практике методы и средства кримина­листической фотографии применяются в двух основных направле­ниях: 1) для наиболее полного отображения информации о свойствах изучаемых объектов; 2) для выделения из имеющейся информации сведений, необходимых для расследования.

Документальное запечатление на снимках изучаемых объектов не всегда возможно из-за несовершенства фотографического процесса, например, из-за недостаточной фотографической широты светочув­ствительных материалов: сложных условий съемки, особенно при низкой освещенности. Часть информации приходится извлекать из области передержек и недодержек негативного изображения. Неред­ко криминалистически важные сведения извлекаются при исследова­нии объектов, индивидуальные особенности которых в обычных условиях трудноразличимы. Такими объектами могут быть слабови­димые следы, записи в документах, утратившие свой первоначаль­ный вид из-за старения, выцветания, травления, смывания красите­лей, выцветшие фотоснимки и др.

Изучение подобных объектов производится посредством измене­ния соотношения их яркости или оптических плотностей, этим и занимается контрастирующая фотография — метод исследования, результатом которого является фотографическое изображение (нега­тив, снимок, диапозитив) с измененными по отношению к объекту яркостными или цветовыми характеристиками. Этот раздел крими­налистической фотографии изучает свойства малоконтрастных объ­ектов, особенности их восприятия, методы и средства их воспроиз­ведения на черно-белых и цветных снимках.

Фотографическое изменение контрастов может быть достигну­то рядом приемов, одни из которых относятся к получению необ­ходимого негатива в процессе фотосъемки, а другие — к обработке негатива и получению требуемого позитива. Оба вида приемов могут комбинироваться.

С помощью соответствующего освещения и светофильтров при контрастирующей съемке на черно-белых фотоматериалах удает­ся усилить цветовые контрасты фотографируемых объектов, а тем самым наглядно выявить даже незначительные их цветовые раз­личия. Этот метод получил название цветоделительной и цветоразделительной фотосъемки. Особенно велики возможности ука­занного метода при съемке на цветные фотоматериалы.

Регулируя спектральный состав освещения при цветодели­тельной фотосъемке путем подбора светофильтра, осуществляе­мого на основе данных спектрофотометрического исследования фотографических объектов, можно добиться такого положения, когда лучи одинакового цвета, отраженные одним объектом, будут максимально воздействовать на светочувствительный слой фото­материала, а лучи иного цвета, отраженные от другого объекта, окажут минимальное воздействие, что повлечет за собой разделе­ние даже тех цветов, различие между которыми глаз не улавли­вает. При этом для ослабления цвета снимаемого объекта исполь­зуют светофильтр того цвета, который необходимо ослабить. На­оборот в целях усиления цвета запечатлеваемого объекта приме­няют светофильтр противоположного цвета. Выбор цвета свето­фильтра, необходимого для цветоделительной съемки в каждом конкретном случае, может быть облегчен путем использования цветового круга (рис. 2). При цветном трансформировании, на­пример в случае необходимости усиления деталей синего, фиоле­тового и голубого цветов и одновременного ослабления красно-оранжевых элементов, целесообразно проводить съемку в услови­ях слабой освещенности с использованием нейтрально-серых све­тофильтров. Фотоматериалы выбираются по их цветочувствитель­ности в строгом соответствии с задачами съемки и подобранным светофильтром.

Весьма эффективным для решения задач цветоделения, а также для выделения деталей по яркостным параметрам являются методы маскирования и контратипирования. Маскирование за­ключается в использовании при съемке разных по плотности и цвету заградителей (в частности, светофильтров) для усиления одних цветов и яркостей и подавления других. При контратипировании с полученного при съемке негатива контактным или про­екционным способом печатается позитив, а с него последовательно делается ряд негативов и затем несколько позитивов до тех пор, пока на каком-то из полученных негативов не будет достаточного усиления контрастов.

Рис. 2. Цветовой круг

6. Методы фотографирования в невидимых лучах.

С помощью съемки в невидимых (инфракрасных, ультрафиолетовых и рентгеновских) лучах удается зафиксировать такие детали, запечатле­ваемых объектов, которые не представляется возможным выявить при фотографировании в видимых лучах.

6.1. Инфракрасная фотография

Инфракрасная фотография — это метод съемки в ИК-зоне спектра признаков различных объектов, не воспринимаемых в обычных ус­ловиях. Этот метод основан на способности ИК-лучей иначе, чем видимые, взаимодействовать с материалами и веществами, что дела­ет его незаменимым в криминалистической практике. Съемка может проводиться даже ночью, при неблагоприятных погодных условиях.

Фотосъемка в инфракрасных лучах производится обычными фотоаппаратами с применением обычных объективов. Объекты, запечатлеваемые в инфракрасных лучах, освещаются такими ис­точниками света, в спектре которых много инфракрасных лучей. Чаще всего используются многоваттные (500-1000 Вт) электри­ческие лампы. Мощными источниками инфракрасного излучения являются ртутные лампы сверхвысокго давления.

Для съемки применяются специальные черно-белые пленки «Инфра»4, чувствительные к инфракрасным лучам, и соответст­вующие светофильтры.

Криминалистическая фотография

Наводка на фокус производится в видимых лучах, но перед съемкой в нее вносится соответствующая поправка путем некото­рого увеличения фокусного расстояния. Величина поправки оп­ределяется опытным путем. Необходимость внесения поправки обусловлена тем, что фокус инфракрасных лучей не совпадает с фокусом видимых лучей.

Широкое применение ИК-фотография находит в судебно-технической экспертизе документов при восстановлении содержания угас­ших, вытравленных, смытых или залитых текстов, в судебно-баллистической и судебно-медицинской экспертизах, при исследовании других криминалистических объектов.

6.2. Ультрафиолетовая фотография

Ультрафиолетовая фотография — метод получения фотографичес­ких изображений в УФ-зоне спектра в целях выявления особенностей объектов, не воспринимаемых зрением. Его широко применяют для обнаружения биологических следов и горюче-смазочных материа­лов, установления различий в свойствах чернил, бумаги и т.п.; для восстановления содержания вытравленных, угасших текстов и в других случаях.

Съемка в ультрафиолетовых лучах позволяет получить изо­бражение в ультрафиолетовых лучах и запечатлеть люминесцен­цию. Ультрафиолетовые лучи, воздействуя на освещаемые объек­ты, вызывают люминесценцию (холодное свечение). Соответст­венно эта съемка бывает двух видов: съемка видимой люмине­сценции с использованием эффекта ультрафиолетового облучения и съемка в отраженных ультрафиолетовых лучах.

При запечатлении видимой люминесценции изображение по­лучается не в ультрафиолетовых лучах. Ими лишь освещается фо­тографируемый объект. Эта съемка производится с помощью лю­бого фотоаппарата с обычным объективом с использованием све­тофильтра, чаще всего желтого цвета (ЖС-17 или ЖС-18), либо бесцветного фильтра. Фотосъемка производится в затененной ком­нате. Тип фотоматериала выбирается в каждом конкретном случае фотосъемки с учетом цвета люминесценции и цвета заградитель­ного фильтра (желтого либо бесцветного).

Фотосъемка в отраженных ультрафиолетовых лучах позволя­ет зафиксировать различие в поглощении ультрафиолетовых лучей теми участками бумаги, которые подвергались воздейст­вию реактива, и теми, которые не испытали его воздействия. При этой съемке, в отличие от фотосъемки люминесценции, запечат­леваемый объект освещается светом ртутно-кварцевой лампы без светофильтра, но перед объективом аппарата для фильтрации ультрафиолетовых лучей ставится ультрафиолетовый фильтр с учетом требуемой зоны пропускания ультрафиолетовых лучей УФС-1, УФС-2, УФС-3 или УФС-4. Фотокамеры, используемые Для этой съемки, чаще всего должны быть снабжены кварцевым объективом5.

Ультрафиолетовое из­лучение занимает область между видимыми и рентгеновскими луча­ми. Для различного рода исследований в основном используют об­ласть 120—400 нм. Применение дальней или вакуумной зоны 10—120 нм затруднено из-за интенсивного поглощения ультрафиолето­вых лучей всеми известными материалами и средами, в том числе и воздухом. УФ-лучи фокусируются оптическими системами иначе, чем види­мые: чем короче длина волны, тем ближе к объективу расположена плоскость фокусировки. Зону УФ-излучения условно делят на три части: коротковолновую (120—270 нм), средневолновую (270— 320 нм) и длинноволновую (320—400 нм).

Последняя, непосредственно примыкающая к видимому спектру, широко применяется для фотографирования в отраженных УФ-лучах и для возбуждения люминесцирующих веществ. Средневолно­вая, кроме того, может оказывать биологическое воздействие: вызы­вать загар и покраснение кожи. Коротковолновая область УФ-излучения способна ионизировать воздух, убивать бактерии.

6.3. Рентгеновский луч

Съемка в рентгеновских лучах заключается в получении на фотопленке или пластинке теневого изображения, образованного рентгеновскими лучами, прошедшими через объект. Для подобной съемки фотоаппаратов не требуется. Весь процесс фотографиро­вания состоит в том, что фотоматериал, находящийся в специаль­ной кассете или упакованный в черную фотографическую бумагу, приводится в контакт с объектом съемки. Затем через этот объект пропускают рентгеновские лучи, создающие его теневое изобра­жение на фотоэмульсии — рентгенограмму.

Источником рентгеновских лучей являются специальные рентгеновские установки. Для получения рентгенограммы обычно применяют особые рентгеновские пленки, характеризующиеся высокой светочувствительностью и контрастностью.

Заключение

Фотоизображения исследуемых объектов приобщаются к заключе­ниям экспертов, обосновывают и иллюстрируют их выводы. Фото­снимки, запечатлевшие фактические данные, важные для раскрытия и расследования преступлений, по своей правовой природе относятся к документам и могут использоваться в уголовном судопроизводстве в качестве источников судебных доказательств. Те из них, которые по­лучены вне сферы уголовного процесса, например, запечатлевшие под­готовку или совершение преступления, считаются вещественными до­казательствами и приобщаются к материалам дела специальным поста­новлением. Снимки, полученные в ходе следственных действий и кри­миналистических экспертиз, имеют статус приложений к соответству­ющим процессуальным документам.

Список использованной литературы:

Ищенко Е.П., Ищенко П.П., Зотчев В.А. Криминалистическая фотография и видеозапись: Учеб.-практ. пособие/ Под ред. проф. Е.П. Ищенко. – М.: Юристъ, 1999. – 438с. – (Библиотека следователя).

Криминалистика: Учеб. для вузов/ И.Ф. Герасимов, Л.Я. Драпкин,.. Е.П. Ищенко и др.; Под ред. И.Ф. Герасимова, Л.Я. Драпкина – 2-е изд., переработ. и доп. – М.: Высш. шк., 2000. – 672с.: ил.

Криминалистика: Учебник / Отв. ред. Н.П. Яблоков. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Юристъ, 1999. – 718с.

1К фотографическим средствам относятся съемочная и проекци­онная аппаратура, принадлежности и реактивы для обработки пленки и бумаги с целью получения фотоизображения.

2 Под методами кри­миналистической фотографии понимают совокупность рекомендаций и правил по использованию ее средств, главным образом съемочной аппаратуры для получения фотоизображения запечатлеваемого или исследуемого криминалистического объекта, которое отвечает предъяв­ленным требованиям.

3 Микрофотосъемку не следует путать с макрофотосъемкой. Макрофото­съемкой называется съемка мелких объектов в крупном масштабе в пределах от 1:10 до 5:1. Эта съемка производится либо с помощью камер с двойным или трой­ным растяжением меха, либо малоформатными фотоаппаратами с применением насадочных линз или удлинительных колец.

4 Числа, стоящие после слова «Инфраком» на упаковках таких фотоматери­алов, показывают длину лучей в специальных

единицах — нанометрах

5Кварцевые объективы изготовляются из специального кварцевого стекло, которое хорошо пропускает ультрафиолетовые лучи, и применяются в основном при фотографировании в дальних ультрафиолетовых лучах. В ультрафиолетовых лучах, примыкающих к видимой части спектра, съемка производится обычным стеклянным объективом.

22

Учебное пособие: Папиллярные узоры пальцев и ладонных поверхностей рук человека

Формирование у студентов понятия следов рук человека, их структурных особенностей

Закрепление теоретических знаний о механизме образования следов, сущности, задачах и методах их обнаружения, фиксации и изъятия как источников и носителей криминалистической информации.

Приобретение практических навыков работы со следами, образуемыми руками человека, которые используются в процессе совершения преступлений.

Приобретение практических навыков работы с Ознакомление с основами методики проведения, условиями назначения различных видов дактилоскопических экспертных исследований.

Задачи:

Показать особенности и виды паппилярных узоров рук человека

Сформировать представление дактилоскопии как отрасли криминалистической техники

Объяснить способы, приемы, последовательность обнаружения, фиксации и изъятия следов рук человека

План лекционного занятия

Особенности следов рук человека

Дактилоскопия: понятие дактилоскопии и объект её исследования

Особенности и виды паппилярных узоров пальцев рук человека

Обнаружение, изъятие и фиксация следов рук человека

Вопрос №1. Особенности следов рук человека

При раскрытии и расследовании преступлений следы рук обнаруживаются чаще других следов преступлений. Это объясняется тем, что при совершении многих преступлений невозможно избежать прикосновения к различным предметам. Кроме того в силу различных свойств следы рук легко остаются на месте происшествия и обычно без особых сложностей могут быть обнаружены и изъяты. Их криминалистическое значение ещё можно объяснить тем, что они содержат признаки, по которым может быть идентифицирован непосредственно оставивший их человек.

По степени различимости следы делят на: видимые, маловидимые (плохо различимые) и невидимые.

Первые хорошо различимы не вооруженным глазом, их обнаруживают без каких-либо специальных приемов. Маловидимые или невидимые следы удается обнаружить только с помощью специального освещения (косо падающего света, ультрафиолетового, инфракрасного излучения и т.п.) либо путем механического или химического воздействия на следовоспринимающую поверхность (например, опыления порошками невидимых следов пальцев). Следы рук отражают морфологические особенности ладонной поверхности (формы, размеры, рельеф, микрорельеф, взаимное расположение деталей узоров).

Они состоят из:

Флексорных (сгибательных) линий, образующихся от крупных складок кожи в местах сгиба фаланг пальцев и ладони

Белые линии, от мелких складок кожи, морщин

Отображений паппилярных линий

Пор, рубцов, шрамов

Вопрос №2. Дактилоскопия: понятие дактилоскопии и объект её исследования

Наибольшую тросологическую ценность имеют папиллярные линии и узоры, расположенные на ногтевых фалангах пальцев рук. Располагаясь в виде потоков, они образуют узоры различной формы и степени сложности. Папиллярные линии обладают такими важными для идентификации свойствами, как ярко выраженная индивидуальность и высокая степень устойчивости.

Их изучением в целях идентификации и криминалистической регистрации занимается спецраздел криминалистической техники, именуемый дактилоскопией.

Дактилоскопия — отрасль криминалистической техники, изучающая строение кожных узоров на пальцах рук человека для использования их следов в целях отождествления, регистрации и розыска людей.

В узорах папиллярных линий индивидуальные признаки содержатся в большом количестве и выражены наиболее ярко. Нет двух людей, имеющих одинаковые во всех деталях узоры, у одного лица на разных пальцах и участках ладони они также различны.

Высокая степень устойчивости выражается в том, что узоры папиллярных линии на протяжении всей жизни человека не претерпевают существенных изменений. С развитием человеческого организма, его ростом изменяются абсолютные размеры папиллярных линий, но при этом остаются неизменными их количество, относительное расположение, рисунок, образованный ими. Больше того, папиллярный узор нельзя уничтожить или изменить без существенных и заметных изменений, остающихся на коже. При повреждении верхнего слоя кожи в результате стирания, срезания папиллярные линии не исчезают, а лишь временно изменяются, сглаживаются, но затем восстанавливаются в своем прежнем виде. Объясняется это тем, что папиллярные линии представляют собой не случайные и временные неровности поверхности кожи, а отражают строение более глубоких ее слоев, в частности сосочкового слоя. Верхний слой кожи называется эпидермисом, второй, следующий за ним дерма. Верхняя ее поверхность покрыта сложнейшей сетью сосочков, которые и образуют папиллярные узоры.

И лишь существенные повреждения кожи, в частности ее второго слоя, приводят к безвозвратному уничтожению папиллярных линий. Но в этом случае на коже образуются рубцы, которые также служат важными индивидуальными признаками.

Исходя из вышеизложенного можно определить основные признаки папиллярного узора:

Индивидуальность

Относительная устойчивость

Восстанавливаемость

Способность оставлять следы

А сейчас вашему вниманию будет представлен видео ролик по фиксации отпечатков рук человека на дактилоскопической карте.

Вопрос №3. Особенности и виды папиллярных узоров пальцев рук человека

Большинство папиллярных узоров на ногтевых фалангах пальцев рук состоят из 3 потоков линий. Один находится в центральной части узора и образует внутренний рисунок (центральный поток). Два других потока – верхний (наружный) и нижний (базисный) огибают внутренний рисунок сверху и снизу. Участок узора, где эти потоки сливаются образуют дельту.

Дельта — слияние 3-х потоков паппилярных линий. Та часть узора, где сближаются все три потока папиллярных линий (нижний, верхний и внутренний), образуя форму треугольника, которая и называется дельтой.

Папиллярные узоры ногтевых фаланг пальцев подразделяются на три основных типа:

1)дуговые

2) петлевые

3)завитковые

1) Дуговые узоры. Дуговые узоры состоят из двух потоков папиллярных линий. Один из них расположен внизу, вдоль основания фаланги, состоит из прямых линий.

Линии другого потока начинаются у одного края подушечки пальца, в середине приподнимаются вверх и затем спускаются к другому ее краю. В центральной части дугового узора можно обнаружить папиллярные линии, не относящиеся к двум основным потокам. В дуговых узорах отсутствует внутренний рисунок и дельта. Дуговые узоры встречаются сравнительно редко (составляют 5%). Среди них выделяют 3 вида:

А) Простой дуговой узор. Паппилярные линии идут единым общим потоком от одного края пальца к другому

Б) Шатровый дуговой узор. Паппилярные линии образуют в середине узора резкий подъем с образованием угла в вершине и опускаются вертикально к основанию узора, либо, поднимаясь резко вверх, обрываются или сливаются с другими паппилярными линиями.

В) Пирамидальный дуговой узор. Паппилярные линии направлены также, как у шатрового, но в центре угла у шатрового образуются самостоятельные фигуры.

2) Петлевые узоры. Петлевые узоры, в отличие от дуговых, имеют три потока, причем третьим является одна или несколько папиллярных линий в форме петли в центральной части узора. Петля имеет головку, ножку и открытую часть. В зависимости от формы и количества петель, взаиморасположения начала и окончания их ножек петлевые узоры подразделяются на:

А) Простые

Б) Изогнутые

В) Замкнутые

Концы петель могут быть обращены либо в сторону большого пальца, либо в сторону мизинца.

Петлевые узоры встречаются наиболее часто (составляют около 65% от всех узоров). Сами петли бывают простые, замкнутые, половинчатые и изогнутые, в связи с чем они и получают соответствующее наименование (вид).

3) Завитковые узоры характеризуются тем, что их внутренний рисунок образован папиллярными линиями в виде кругов, овалов, спиралей.. Характерной особенностью завиткового узора является наличие не менее двух дельт, одна из которых расположена слева, а другая – справа от внутренней части узора. Завитковые узоры составляют около 30% от общего числа узоров.

Среди них так же выделяют 3 вида узоров:

А) Простой. Линии внутреннего рисунка образуют круг, овал, вогнутый вал. Таких кругов и овалов может быть несколько.

Б) Спираль. Внутренний рисунок состоит из одной или нескольких спиралей, делающих не менее одного полного оборота вокруг своей оси

В) Петля-улитка. Внутренний рисунок образован двумя потоками изогнутых линий, начинающихся на противоположных краях узора и огибающих друг друга в середине.

Идентификация следов может быть произведена при условии совпадения признаков мелкого строения, т.е. частных признаков. В папиллярном узоре эти признаки легко отыскать. Для идентификации человека необходимо совпадение совокупности, т.е.комплекса частных признаков папиллярного узора. Совпадение отдельных, взятых изолированно частных признаков не может служить основанием для положительного вывода.

Вопрос №4. Обнаружение, изъятие и фиксация следов рук человека

Следы человека могут быть обнаружены при осмотре места происшествия, обыске, освидетельствовании и при проведении других следственных действий. При осмотре места происшествия в целях обнаружения следов необходимо применять не только технические средства, разрабатываемые и рекомендуемые криминалистикой, но и соблюдать процессуальные нормы, регламентирующие эту деятельность. Для приобщения к делу в качестве вещественных доказательств обнаруженные и изученные при осмотре следы подлежат фиксации и изъятию.

Различают процессуальный и технический способы фиксации.

Первый состоит в описании в протоколе следственного действия (например, осмотра места происшествия), второй — в применении технических средств и приемов с целью сохранения предметов и следов на них в том виде, в каком они обнаружены, либо с целью получения различных копий следов.

Поиск следов пальцев рук включает в себя следующее.

Осмотр и анализ обстановки места происшествия, поиск поверхностей, которых преступник мог касаться, а также направлений передвижения, мест остановок, изучение обнаруженных следов.

установление конкретных предметов, на которых могли остаться следы и которых мог касаться, брать в руки преступник (например, изменение первоначального или обычного положения предмета дают основание предполагать наличие на этих предметах следов).

Осмотр предметов, на которых предполагается наличие следов. Он направлен на изучение материала, из которого изготовлен предмет, и свойств следовоспринимающей поверхности.

Формирование потожировых (бесцветных) следов папиллярных узоров во многом зависит от свойств воспринимающей поверхности. Чем мельче ее микрорельеф, чем более она гладкая, тем четче отображаются на ней детали строения папиллярного узора. Шероховатые поверхности отображают след менее четко. На пористых и волокнистых материалах (бумага, картон, дерево и т.д.), вследствие их капиллярности, потожировое вещество сохраняется недолго.

Выбор конкретных технических средств и способов выявления следов.

Существует несколько способов обнаружения следов пальцев и ладоней рук:

Визуальные

Физические

Химические.

Визуальные способы. При поиске бесцветных следов используется косо направленное освещение, в лучах которого изучают поверхность осматриваемого предмета. При осмотре больших поверхностей применяется переносной источник света. Источник света и глаз наблюдателя должны быть по разные стороны перпендикуляра, мысленно восстановленного к плоскости следа.

Следы рук на прозрачных предметах легче обнаружить при изучении их на просвет, используя направленный пучок света электрофонаря, лучи солнца, дневной свет и др. Для поиска маловидимых следов используют источники яркого направленного света. Маловидимые окрашенные следы папиллярных узоров могут быть обнаружены при освещении сильным источником света с использованием светофильтров.

Физические способы. Они состоят в окрашивании следов пальцев рук различными порошками. Эффективность окрашивания следов порошками зависит от вида и структуры применяемых порошков, величины частиц, их конфигурации, удельного веса и влажности. Окрашивание происходит за счет разницы в прилипании (адгезии) частиц порошка к следообразующему веществу и поверхности, на которой находится след.

При окрашивании следов соблюдаются следующие правила:

• применяемый порошок должен быть сухим, мелкоструктурным и отличаться от цвета обрабатываемой поверхности;

• до нанесения порошка на выявляемый след желательно провести окрашивание этим порошком экспериментального следа пальца, оставленного на той же или аналогичной поверхности;

• после откопирования окрашенного следа на дактилоскопическую пленку (липкий пленочный материал) он повторно обрабатывается порошком, такая обработка иногда дает лучшие результаты, чем первая.

Порошок наносят на след дактилоскопической или магнитной кистью, воздушным распылителем, перекатыванием по поверхности и напылением в специальных условиях. Для нанесения немагнитных порошков, как правило, используют дактилоскопическую кисть. При обработке поверхностей металлизированными порошками используют магнитную кисть. Магнитная кисть имеет преимущества по сравнению с дактилоскопической кистью при выявлении следов папиллярных узоров на тканях и других шероховатых поверхностях.

Магнитной кистью выявляют следы, оставленные на предметах из самых разнообразных материалов, за исключением обладающих магнитными свойствами (железо, сталь и т.п.) и не по крытых краской или эмалью. Для работы с магнитной кистью предназначены цветные магнитные порошки, имеющие условные наименования «Опал», «Топаз» (белые), «Рубин», «Гранат» (красно-коричневые), «Сапфир», «Агат» (черные), «Малахит» (темно-коричневый), порошки магнитные дактилоскопические (пмд) черный, ПМД-Б — белый. Они представляют собой смесь металлического порошка с различными красителями. Указанные порошки дают хорошие результаты при выявлении следов большой давности (до 30 суток) и на разнообразных следовоспринимающих поверхностях (стекло, полистирол, бумага, латунь, фарфор, фанера, полиэтилен и т.д.).

Воздушные распылители (типа порошковдувателей) применяются тогда, когда дактилоскопическая или магнитная кисти могут привести к уничтожению выявляемых следов. Применяя распылители, необходимо следить за тем, чтобы порошок равномерно осаждался на обрабатываемую поверхность.

На плоских поверхностях (стандартный лист бумаги) следы папиллярных узоров можно выявить способом перекатывания частиц порошка по поверхности. После окрашивания следов излишки порошка удаляются встряхиванием.

На металлических поверхностях бесцветные следы могут быть окрашены путем нанесения копоти, получаемой при сжигании сильно коптящих веществ. Предмет, предназначенный для окапчивания, располагают в верхней трети черной части пламени, где интенсивное движение копоти вверх начинает замедляться.

Окрашенные порошками следы пальцев и ладоней рук копируют на дактилоскопическую пленку, материал липкий пленочный или с помощью следокопирующего состава в аэрозольной упаковке типа «Копия». Лента с откопированными следами упаковывается в конверт или пришивается к краю листа картона. Концы ниток выводятся на картон и опечатываются. На картоне делается пояснительная надпись, и ставятся подписи следователя, понятых и специалиста-криминалиста, если он принимал участие в изъятии следов.

3) Химические способы.

К химическим способам выявления следов папиллярных узоров относится их окуривание парами йода. Выявленные следы фотографируют или закрепляют обработкой порошком железа, восстановленного водородом.

В качестве химических реактивов лабораторного окрашивания бесцветных следов рук, главным образом на бумаге, картоне, необработанном дереве, используют: азотнокислое серебро (ляпис), аллоксан и нингидрин в растворах. Растворы наносятся на обрабатываемую поверхность с помощью пульверизатора. Аллоксан окрашивает следы в оранжевый цвет, нингидрин — в фиолетовый. Окраска становится заметной иногда через 15 мин., но чаще появляется через несколько часов после обработки и достигает предельной интенсивности через 1-2 дня.

Объемные следы пальцев и ладоней рук могут быть изъяты с помощью различных полимерных материалов, например, используя комплект для изъятия копий следов «КОС-l» и др.

Контрольная работа: Нормирование естественного и искусственного освещения

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего

профессионального образования

«Ярославский государственный технический университет»

Кафедра «Охраны труда»

Контрольную работу защитил

с оценкой__________

Профессор, доктор

технических наук

____________Н.И.Володин

.01.2009

Контрольная работа по дисциплине

«Безопасность жизнедеятельности»

Нормирование естественного и искусственного освещения. Источники искусственного света

ЯГТУ 080502.65 – 006 к/р

Работу выполнил

студент гр. ЗЭУС-58

___________О.Х.Давлетшина

12.01.2009

2009

Содержание

Введение……………………………………………………………………………3

1. Естественное освещение. Нормирование и расчет……………………………4

2. Искусственное освещение. Нормирование и расчет. Источники искусственного света……………………..……..………………………………..7

Заключение……………………………………………………………..………..13

Список использованных источников……………………………………………15

Расчетное задание………………………………………………………………..16

Введение

Безопасность и здоровье условия труда в большой степени зависят от освещенности рабочих мест и помещений. Неудовлетворительное освещение утомляет не только зрение, но и вызывает утомление организма в целом.

Неправильное освещение может быть причиной травматизма: плохо освещенные опасные зоны, слепящие лампы, резкие тени ухудшают или вызывают полную потерю зрения, ориентации.

Неправильная эксплуатация осветительных установок в пожароопасных цехах может привести к взрыву, пожару и несчастным случаям.

Обычно пользуются естественным, искусственным и совмещенным (естественное и искусственное совместно) освещением. Нормирование освещения внутри и вне зданий, мест производства работ, наружного освещения городов и др. населенных пунктов производится по СНиП 11-4-79 (строительные нормы и правила, часть II, глава 4, Естественное и искусственное освещение, М.,1980).

Согласно санитарным нормам все помещения с постоянным пребыванием людей должны иметь естественное освещение.

1. Естественное освещение. Нормирование и расчет

Источник естественного (дневного) освещения – солнечная радиация, т. е. поток лучистой энергии солнца, доходящей до земной поверхности в виде прямого и рассеянного света. Естественное освещение является наиболее гигиеничным и предусматривается, как правило, для помещений, в которых постоянно пребывают люди. Если по условиям зрительной работы оно оказывается недостаточным, то используют совмещенное освещение.

Естественное освещение помещений подразделяется на:

боковое (через световые проемы в наружных стенах),

верхнее (через фонари, световые проемы в покрытии, а также через проемы в стенах перепада высот здания),

комбинированное – сочетание верхнего и бокового освещения.

Систему естественного освещения выбирают с учетом следующих факторов:

назначения и принятого архитектурно-планировочного, объемно-пространственного и конструктивного решения зданий;

требований к естественному освещению помещений, вытекающих из особенностей технологической и зрительной работы;

климатических и светоклиматических особенностей места строительства здании;

экономичности естественного освещения.

В зависимости от географической широты, времени года, часа дня и состояния погоды уровень естественного освещения может резко изменяться за очень короткий промежуток времени в довольно широких пределах. Поэтому основной величиной для расчета и нормирования естественного освещения внутри помещений принят коэффициент естественной освещенности (КЕО) — отношение (в процентах освещенности) в данной точке помещения Евн к наблюдаемой одновременно освещенности под открытым небом Eнар.

Нормирование естественного и искусственного освещения

Таблица 1. Значения коэффициента естественной освещенности для производственных помещений

Разряд работ

Характеристика зрительной работы

Значение КЕО

Виды работы по степени точности

наименьший размер объекта различения, мм

при верхнем или комбинированном освещении

При боковом освещении в зоне с устойчивым снежным покровом на осталь ной территории РФ

I

Наивысшей точности

менее 0,15

10

2,8/3,5
II

Очень высокой точности

0,15—0,3

7

2,0/2,5

III

IV

Высокой точности Средней точности

0,3—0,5 0,5—1,0

5

4

1,6/2,0

1.2/1,5

V

Малой точности

1,0—5,0

3

0,8/1,0
VI

Грубая

более 5,0

2

0,4/0,5

VII

Работы со светящимися материалами и изделиями в горячих цехах

более 0,5

3

0,8/1,0

VIII

Общее постоянное наблюдение за ходом производственного процесса

—

1

0,2/0,3

Нормы естественного освещения промышленных зданий, сведенные к нормированию КЕО, представлены в СНиП II-4—79. Для облегчения нормирования освещенности рабочих мест все зрительные работы по степени точности делятся на восемь разрядов.

СНиП 11-4—79 устанавливают требуемую величину КЕО в зависимости от точности работ, вида освещения и географического расположения производства. В табл. 1. приведены значения КЕО для зданий, расположенных в III поясе светового климата (енIII).

Территория РФ делится на пять световых поясов, для которых значения КЕО определяются по формуле:

Нормирование естественного и искусственного освещения

где m и c коэффициенты светового и солнечного климата соответственно.

Для определения соответствия естественной освещенности в производственном помещении требуемым нормам освещенность измеряют при верхнем и комбинированном освещении—в различных точках помещения с последующим усреднением; при боковом— на наименее освещенных рабочих местах. Одновременно измеряют наружную освещенность и определенный расчетным путем К.ЕО сравнивают с нормативным.

Расчет естественного освещения заключается в определении площади световых проемов для помещения. Расчет ведут по следующим формулам:

при боковом освещении

Нормирование естественного и искусственного освещения

при верхнем освещении

Нормирование естественного и искусственного освещения

где So, 5ф—площадь окон и фонарей, м2; Sn—площадь пола, м2; eн—нормированное значение К.ЕО; Кз—коэффициент запаса (kз=1,2—2,0); ho, hф— световая характеристики окна, фонаря; То—общий коэффициент светопропускания (учитывает оптические свойства стекла, потери света в переплетах, из-за загрязнения остекленной поверхности, в несущих конструкциях, солнцезащитных устройствах); r1, r2—коэффициенты, учитывающие отражение света при боковом и верхнем освещении; kзд—1—1,7—коэффициент, учитывающий затемнение окон противостоящими зданиями; kф—коэффициент, учитывающий тип фонаря.

Значения коэффициентов для расчета естественного освещения принимают по таблицам СНиП 11-4—79.

2. Искусственное освещение. Нормирование и расчет

Искусственное освещение предусматривается в помещениях, в которых недостаточно естественного света, или для освещения помещения в часы суток, когда естественная освещенность отсутствует.

Искусственное освещение может быть общим (все производственные помещения освещаются однотипными светильниками, равномерно расположенными над освещаемой поверхностью и снабженными лампами одинаковой мощности) и комбинированным (к общему освещению добавляется местное освещение работах мест светильниками, находящимися у аппарата, станка, приборов и т. д.).

Использование только местного освещения недопустимо, так как резкий контраст между ярко освещенными и неосвещенными участками утомляет глаза, замедляет процесс работы и может послужить причиной несчастных случаев и аварий.

По функциональному назначению искусственное освещение подразделяется на рабочее, дежурное, аварийное. Рабочее освещение обязательно во всех помещениях и на освещаемых территориях для обеспечения нормальной работы людей и движения транспорта. Дежурное освещение включается во вне рабочее время.

Аварийное освещение предусматривается для обеспечения минимальной освещенности в производственном помещении на случай внезапного отключения рабочего освещения.

В современных многопролетных одноэтажных зданиях без световых фонарей с одним боковым остеклением в дневное время суток применяют одновременно естественное и искусственное освещение (совмещенное освещение). Важно, чтобы оба вида освещения гармонировали одно с другим. Для искусственного освещения в этом случае целесообразно использовать люминесцентные лампы.

В современных осветительных установках, предназначенных для освещения производственных помещений, в качестве источников света применяют лампы накаливания, галогенные и газоразрядные.

Лампы накаливания. Свечение в этих лампах возникает в результате нагрева вольфрамовой нити до высокой температуры. Промышленность выпускает различные типы ламп накаливания:

вакуумные (В), газонаполненные (Г) (наполнитель смесь аргона и азота), биспиральные (Б), с криптоновым наполнением (К). Лампы накаливания просты в изготовлении, удобны в эксплуатации, не требуют дополнительных устройств для включения в сеть. Недостаток этих ламп—малая световая отдача от 7 до 20 лм/Вт при большой яркости нити накала, низкий кпд, равный 10—13%; срок службы 800—1000 ч. Лампы дают непрерывный спектр, отличающийся от спектра дневного света преобладанием желтых и красных лучей, что в какой-то степени искажает восприятие человеком цветов окружающих предметов.

Основные характеристики ламп—световая отдача, световой поток, средняя продолжительность службы — регламентированы ГОСТ 2239—79 «Лампы накаливания общего назначения. Технические условия» ГОСТ 19190—84 «Лампы электрические. Общие технические условия».

Галогенные лампы накаливания наряду с вольфрамовой нитью содержат в колбе пары того или иного галогена (например, иода), который повышает температуру накала нити и практически исключает испарение. Они имеют более продолжительный срок службы (до 3000 ч) и более высокую светоотдачу (до 30 лм/Вт).

Газоразрядные лампы излучают свет в результате электрических разрядов в парах газа. На внутреннюю поверхность колбы нанесен слой светящегося вещества—люминофора, трансформирующего электрические разряды в видимый свет. Различают газоразрядные лампы низкого (люминесцентные) и высокого давления.

Люминесцентные лампы создают в производственных и других помещениях искусственный свет, приближающийся к естественному, более экономичны в сравнении с другими лампами и создают освещение более благоприятное с гигиенической точки зрения.

К другим преимуществам люминесцентных ламп относятся больший срок службы (10000 ч) и высокая световая отдача, достигающая для ламп некоторых видов 75 лм/Вт, т. е. они в 2,5-3 раза экономичнее ламп накаливания. Свечение происходит со всей поверхности трубки, а следовательно, яркость и слепящее действие люминесцентных ламп значительно ниже ламп накаливания. Низкая температура поверхности колбы (около5гр.С) делает лампу относительно пожаробезопасной.

Несмотря на ряд преимуществ, люминесцентное освещение имеет и некоторые недостатки: пульсация светового поток, вызывающая стробоскопический эффект (искажение зрительного восприятия объектов различия—вместо одного предмета видны изображения нескольких, а также направления и скорости движения); дорогостоящая и относительно сложная схема включения, требующая регулирующих пусковых устройств (дроссели, стартеры); значительная отраженная блескость; чувстительность к колебаниям температуры окружающей среды (оптимальная температура 20— 25 °С) понижение и повышение температуры вызывает уменьшение светового потока.

В зависимости от состава люминофора и особенностей конструкции различают несколько типов люминесцентных ламп:

ЛБ—лампы белого света, ЛД—лампы дневного света, ЛТБ — лампы тепло-белого света, ЛХБ—лампы холодного света, ЛДЦ—лампы дневного света правильной цветопередачи. Наиболее универсальны лампы ЛБ. Лампы ЛХБ, ЛД и особенно ЛДЦ применяются в случаях, когда выполняемая работа предполагает цветоразличение.

Характеристика люминесцентных ламп приведена в ГОСТ 6825—74. Для освещения открытых пространств, высоких (более 6 м) производственных помещений в последнее время большое распространение получили дуговые люминесцентные ртутные лампы высокого давления (ДРЛ). Эти лампы в отличие от обычных люминесцентных ламп сосредотачивают в небольшом объеме значительную электрическую и световую мощность. Такие лампы выпускают мощностью от 80 до 1000 Вт. Лампы работают при любой температуре внешней среды. Кроме того, их можно устанавливать в обычных светильниках взамен ламп накаливания.

К недостаткам ламп относится длительное, в течение 5— 7 мин, разгорание при включении. Ведутся разработки по созданию мощных ламп, дающих спектр, близкий к спектру естественного света. Такими источниками являются дуговая кварцевая лампа ДКсТ, выполненная из кварцевого стекла и наполненная ксеноном под большим давлением, галогенные (ДРИ) и натриевые лампы (ДНаТ).Эти лампы обладают высокой световой отдачей до 100 лМ/Вт, правильной цветопередачей, их мощность составляет 1—2 кВт. Такие лампы можно применять для освещения производственных помещений высотой более 10 м.

Для освещения помещений, как правило, следует предусматривать газоразрядные лампы низкого и высокого давления. В случае необходимости допускается использование ламп накаливания. Источники света выбирают с учетом рекомендаций СНиП 11-4—79.

Для искусственного освещения нормируемый параметр—освещенность. СНиП 11-4—79 устанавливают минимальные уровни освещенности рабочих поверхностей в зависимости от точности зрительной работы, контраста объекта и фона, яркости фона, системы освещения и типа используемых ламп.

Нормами установлена наименьшая освещенность, при которой обеспечивается выполнение зрительной работы. Кроме того, нормируется степень равномерности освещения источниками общего и местного освещения при комбинированном освещении с целью обеспечения более полной зрительной адаптации в наименьший отрезок времени. Для ослабления слепящего действия открытых источников света и освещенных поверхностей с чрезмерной яркостью (блескостью) нормами предусмотрен ряд защитных мер: наименьшая высота подвеса над уровнем пола светильников общего освещения, наличие отражателей, допустимая яркость светорассеивающей поверхности.

Нормы освещенности для I разряда зрительной работы даны в табл. 2. Деление разрядов на подразряды дает возможность более оптимально выбрать освещенность для каждой зрительной работы. Необходимый уровень освещенности тем выше, чем темнее фон, меньше объект различения и контраст объекта с фоном.

Нормы освещенности для ламп накаливания меньше, чем для газоразрядных, их следует снижать по шкале освещенности согласно СНиП 11-4—79.

Расчет электрического освещения выполняют при проектировании осветительных установок для определений общей установленной мощности и мощности каждой лампы или числа всех светильников.

Существует несколько методов расчета освещения, наиболее простой — метод удельной мощности, но он менее точен и им пользуются только для ориентировочных расчетов.

Таблица 2. Hopмы освещенности рабочих поверхностей для газоразрядных источников света

Характеристика зрительной работы

Разряд работ

Под-разряд работ

Контраст объекта различения с фоном

Характеристика фона

Освещенность, лк

при комбинированном освещении

при общем освещении

Наивысшей точности

I

а

Малый

темный

5000

1500
б

Малый

средний

4000

1250
Средний

темный

в

Малый

светлый

2500

750
Средний

средний

Большой

темный

г

Средний

светлый

1500

400
Большой

светлый

Большой

средний

Удельную мощность вычисляют по формуле

Нормирование естественного и искусственного освещения

где n—число светильников; Р—мощность лампы, Вт; S—освещаемая площадь, м2.

Значение удельной мощности указано в таблицах справочников по светотехнике в зависимости от типа светильника, высоты его подвеса, площади пола и требуемой освещенности.

Обычно при расчете задаются всеми параметрами установки и числом светильников п, по таблице находят W и выбирают мощность лампы, ближайшей к определяемой из выражения W*S/n.

Основной метод расчета— по коэффициенту использования светового потока, которым определяется поток, необходимый для создания заданной освещенности горизонтальной поверхности при общем равномерном освещении с учетом света, отраженного стенами и потолком. Расчет выполняют по следующим формулам:

для ламп накаливания и ламп типов ДРЛ, ДРИ и ДНат

Нормирование естественного и искусственного освещения

для люминесцентных ламп

Нормирование естественного и искусственного освещения

где F—световой поток одной лампы, лм; Е—нормированная освещенность, лк; «S—площадь помещения, m2; г—поправочный коэффициент светильника (для стандартных светильников 1,1—1,3); k — коэффициент запася», учитывающий снижение освещенности при эксплуатации (k=1,1—13) n -число светильников; и—коэффициент использования, зависящий от типа

Таблица 3. Световые и электрически параметры ламп накаливания

[по ГОСТ 2239—79)

и люминесцентных ламп (по ГОСТ 6815—74)

Лампы накаливания, 220 В

Люминесцентные лампы

Тип

Мощность, Вт

световой по ток, лм

тип лампы

Мощность, Вт

световой по ток, лм

В, Б

25

230

ЛДЦ (ЛБ)

15

600 (820)
Б (БК)

40

415 (460)

ЛДЦ (ЛД)

30

1500 (1800)
5 (БК)

60

715 (790)

ЛХБ (ЛТБ)

30

1940 (2020)
Б (БК)

75

950 (1020)

ЛБ

30

2180
Б (БК)

100

1350 (1450)

ЛДЦ (ЛД)

40

2200 (2500)
Б, Г

200

2920

ЛХБ (ЛБ)

40

3000 (3200)
Г

300

4610

ЛД (ЛБ)

65

4000 (4800)
Г

500

8300

ЛДЦ (ЛД)

80

3800 (4300)
Г

1000

18600

ЛХБ (ЛБ)

80

5040 (5400)

светильника, показателя (индекса) помещения, отраженности и т. д., находится в пределах 0,55—0,60, m—число люминесцентных ламп в светильнике.

После расчета светового потока по табл. 3 выбирают ближайшую стандартную лампу и определяют электрическую мощность всей осветительной установки.

По окончании монтажа системы освещения обязательно проверяют освещенность. Если фактическая освещенность отличается от расчетной более чем на —10 и +20%, то изменяют схему расположения светильников или мощность ламп.

Заключение

Свет – это важнейшее изобразительное средство управления формой объектов: он может повысить её выразительность и способен разрушить её. Для лучшего выявления формы нужно выбрать преимущественное направление падения света; при равномерном освещении объёмного элемента со всех сторон он может показаться плоским. Необходимый моделирующий эффект можно получить при правильно выбранном сочетании общего рассеянного или отражённого освещения с прямым направленным светом; при освещении объектов с глубоким ярко выраженным рельефом чаще всего превалирующую роль должен играть мягкий рассеянный или отражённый свет (к этому случаю относится и освещение лица человека).

При применении светильников направленного света необходимо тщательно проверить возможности образования нежелательных падающих теней, способных разрушить форму и освещаемого, и близлежащего объектов, и интерьера в целом. При целенаправленном использовании падающих теней можно создавать на плоскостях помещения светографические изображения и разнообразные световые ритмы, обогащая форму и пластику интерьера.

Чёрный и синий цвета зрительно уменьшают размеры объекта, а белый и красный – увеличивают.

Создание светоцветового комфорта, отличающегося уравновешенной световой обстановкой – важнейшая задача в дизайне интерьера, предназначенного для работы или спокойного отдыха. К основным составляющим светового комфорта относят: достаточные для выполнения заданной зрительной работы уровни освещённости; пониженные уровни прямой и отражённой блескости; баланс яркостей и цветностей пола, потолка, стен а также зоны зрительной работы; увязанной с цветовой отделкой, цветовую тональность искусственного освещения; повышенные цветопередающие свойства источников света и малую пульсацию освещённости на рабочем месте.

При декоративном оформлении интерьера следует учитывать следующие особенности и рекомендации, связанные с мерами снижения повреждающего действия света на материалы и изделия:

наименее устойчивыми к действию света являются фотографии, рукописи и документы; произведения живописи (акварель, темпера или пастель) и графики; гобелены, кружева и одежда; коллекции марок или насекомых;

для таких изделий уровни освещённости по нормам музейного освещения должны быть не выше 50 лк;

наименьшим повреждающим свойством обладают лампы накаливания, наибольшим – естественный свет, особенно прямой солнечный;

на выцветание наибольшее действие оказывает УФ, а на высыхание и коробление – ИК излучение;

наиболее ценные и нестойкие к свету изделия предпочтительнее располагать в глубине помещения или в зонах без естественного света.

Список использованных источников

1. Охрана труда в химической промышленности./ Г. В. Макаров, А. Я. Ясин. 1989г.

2. ”Азбука освещения”, авт.В.И Петров, издательство «ВИГМА»1999г.

3. Журнал “Иллюминатор”, выпуск №2, 2002г.

Расчетное задание

Определение границ зон с опасными производственными факторами.

Определить границу опасной зоны в процессе монтажа стеновых панелей при таких исходных данных: высота подъема панели h = 10 метров, длина стропа m = 5 метров, угол между вертикалью и стропом Нормирование естественного и искусственного освещения = 450, половина длины конструкции n = 3 метра.

Решение:

Для определения размеров опасной зоны, возникающей вследствие возможного падения конструкции при перемещении краном, пользуются формулой:

Sk = {h[m(1-cosНормирование естественного и искусственного освещения)n]}0,5

Sk = {10[5(1-0,71)3]}0,5

Sk = 6,6 метров

Следовательно, в случае падения стеновой панели в заданных условиях граница опасной зоны будет находиться приблизительно на расстоянии 7 метров от первоначального положения центра тяжести стеновой панели (положения грузового крюка крана).

Реферат: Описание работы электрической схемы охранного устройства с автодозвоном по телефонной линии

ОГЛАВЛЕНИЕ :

Глава 1. Введение
1.1 Обзор литературы
Глава 2. Выбор и обоснование принципиального решения
2.1 Краткий обзор применяемых схемотехнологий, применяемых в интегральных схе-
мах
2.1.1 Технология ТТЛ
2.1.2 Технология ЭСЛ
2.1.3 Технология пМДП
2.1.4 Технология КМДП
2.2 Выбор и обоснование логических элементов устройства
2.3 Выбор и обоснование аналоговых ЭРЭ
2.4 Выбор и обоснование пассивных элементов
2.5 Схемотехнические требования при разработке принципиальной схемы
Глава 3. Построение функциональной схемы блока оповещения
Глава 4. Разработка принципиальной схемы и электрический расчёт
4.1 Выбор элементной базы охранного устройства
4.2 Справочные данные
4.2.1 Микросхема К176ИЕ18
4.2.2 Микросхема К561ИЕ8
4.2.3 Микросхема К561ЛЕ5
4.2.4 Импульсный номеронабиратель 1008ВЖ10
4.2.5 Микросхема КР1064ПП1
4.3 Описание работы электрической схемы охранного устройства с автодозвоном по
телефонной линии
4.4 Расчёт элементов принципиальной схемы.
Электрический расчёт электронного ключа
Глава 5. Конструкторско-технологическая часть
5.1 Разработка конструкции устройства
5.2 Выбор и определение типа платы, её технологии изготовления, класса точности,
габаритных размеров, материала, толщины, шага координатной сетки
5.3 Расчет показателей надёжности охранного устройства
5.4 Оценка вероятности ложного срабатывания устройства охранной сигнализации
Глава 6. Экономическое обоснование проекта
6.1 Выбор базового варианта
6.2 Расчёт себестоимости. Определение оптовой цены
6.2.1 Сырьё и материалы
6.2.2 Возвратные отходы
6.2.3 Покупные комплектующие изделия, полуфабрикаты и услуги кооперирующихся
предприятий
6.2.4 Основная заработная плата производственных рабочих
6.2.5 Дополнительная заработная плата
6.2.6 Отчисление на социальные нужды
6.2.7 Расходы на подготовку и освоение производства
6.2.8 Расходы на износ инструмента и приспособлений целевого назначения и специ-
альные расходы
6.2.9 Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования
6.2.10 Цеховые расходы
6.2.11 Общезаводские расходы
6.2.12 Полная себестоимость
6.2.13 Оптовая цена изделия
6.3 Расчёт эксплуатационных расходов
6.3.1 Стоимость обслуживания аппаратуры
6.3.2 Затраты на капитальный ремонт
6.3.3 Стоимость потребляемой электроэнергии
6.3.4 Эксплуатационные расходы проектируемого устройства
6.4 Расчёт годового экономического эффекта
6.5 Анализ технико-экономических показателей
6.6 Вопросы организации производства
Глава 7. Мероприятия по охране труда
7.1 Безопасность жизнедеятельности
7.2 Анализ и выявление возможных опасностей и вредностей при изготовлении охран-
ного устройства
7.3 Расчёт искусственного освещения
7.4 Противопожарные мероприятия
Литература

1. Введение.

В связи с существующей проблемой преступности возникает необходимость охраны жилых, производственных, торговых, складских и других помещений. В настоящее время данная проблема решается специализированными ведомствами и охранными агенствами, специализирующимися на всевозможных видах охраны, в том числе и на охране помещений с помощью всевозможных технических средств. В государственной структуре существует ведомство, которое специализируется на технической охране помещений – Управление вневедомственной охраны МВД РФ.
Разработкой и внедрением технических средств, обеспечивающих охрану помещений, раньше занимались специализированные цеха на предприятиях оборонного комплекса. В настоящее время, в связи с тяжёлым финансированием и реорганизацией оборонного комплекса, многие цеха и предприятия, занимавшиеся выпуском продукции данного направления, или расформированы в связи с прекращением финансирования, или перепрофилированы на выпуск другой продукции. В связи с этим стали возникать малые предприятия и фирмы, специализирующиеся на разработке и выпуске данного вида продукции, использующие наработанный ранее материал государственных конструкторских бюро, а также технические решения зарубежных разработок, используя при этом как отечественную, так и импортную элементную базу высокой интеграции.
Вследствие специфичности данного рынка продукции, фирм, занимающихся вышеуказанным направлением деятельности очень немного, поэтому рынок данной продукции монополизирован этими фирмами и малыми предприятиями, вследствие чего они диктуют определённый уровень цен, который довольно велик для рядового пользователя. Если предприятия, фирмы и частные лица с достатком не ниже среднего могут себе позволить услуги вневедомственной охраны, то частным лицам с существенно меньшим достатком такие услуги практически недоступны, хотя необходимость в технической охране частного жилья периодически возникает практически у всех рядовых жильцов (отъезд в отпуск, на дачу, командировка, нахождение на лечении и т.п.).
Поэтому, анализируя в радиотехнической прессе простые технические решения и разработки и применяя современную несложную элементную базу (несложную – имеется в виду, что без применения заказных БИС, микроконтроллеров и микропроцессорных комплектов) можно спроектировать и наладить производство (даже небольшими партиями на базе малого предприятия) несложного цифрового блока – узла контроля охранных датчиков, совмещённого со схемой кнопочного телефона-трубки, с минимальным набором функций, достаточными для обеспечения охраны любых помещений небольшой площади. Данный проект позволяет внедрить в производство прибор, максимально упрощенный функционально и аппаратно, вполне доступный по цене широкому кругу потребителей.

1.1 Обзор литературы.

В периодических научно-популярных изданиях, а также в многочисленной радиолюбительской литературе периодически освещаются вопросы технической охраны квартир, офисов, складов и многих других жизненно важных объектов. В то же время выбор подходящей системы охраны ограничен. Многие системы охраны имеют свои плюсы и минусы. Из числа известных отечественных устройств чаще всего применяются два варианта: милицейская телефонная пультовая система и система типа «датчик + сирена + потайной выключатель». Первая из них непригодна для спаренного телефона, и кроме того, она конфликтует с автоответчиками и факсами. Недостаток второй системы очевиден – опытный злоумышленник может легко расшифровать алгоритм её работы.
Например, в журнале «Радио» №2 за 1995 год описывается телефонная охранная система «Страж-2», предназначенная для охраны и контроля телефонизированных объектов. Главные преимущества устройства – небольшие массогабариты, универсальное питание, неплохая функциональность. Но есть и недостатки, главный из которых – использование заказной СБИС, представляющей собой микропроцессор с масочным ПЗУ, что значительно удорожает конструкцию прибора.
Можно обратиться к официальным поставщикам охранного оборудования для служб вневедомственной охраны, например научно-техническая фирма «C.NORD» предлагает в своём официальном каталоге многочисленное оборудование для охраны, взаимодействующее в основном с центральным пультом отделения вневедомственной охраны. Есть в каталоге фирмы и универсальное устройство – DLR-100, работающее как на пульт, так и оповещающее выбранного абонента по телефонной линии и радиоканалу. Данное устройство очень универсально, имеет множество пользовательских функций, различных вариантов работы, зарезервировано по питанию, но также не лишено недостатков. Ввиду очень большой функциональности, реализованной на сложной импортной элементной базе вырисовываются следующие недостатки – избыточная усложнённость, необязательная для частого и кратковременного применения, а также, в связи с этим же – довольно большие для данного вида устройства массогабариты и энергопотребление и, соответственно, высокая цена изделия.
Также ещё в некоторых справочниках и изданиях для радиолюбителей (А.И.Кизлюк. Справочник по устройству и ремонту телефонных аппаратов. М: «Антелком», 1998; И.Н.Балахничев, А.В.Дрик. Практическая телефония. М: «ДМК», 1999 и др.) предлагается реализовать режим охраны помещений используя приставки автоматического определения номера, но и в данном предложении есть свои недостатки – не все версии АОНов это позволяют и не все АТС оборудованы автоматическим определением номера.
Таким образом, рассмотренные литературные источники позволяют сделать вывод, что описанные охранные устройства ввиду большого набора функций и используемой сложной элементной базы имеют высокую стоимость, что является причиной их ограниченного использования рядовым потребителем.
Проектируемое устройство свободно от изложенных выше недостатков, так как в нём использована несложная и недорогая элементная база, сокращён набор дополнительных функций, что существенно не оказывает влияния на его потребительские свойства.

2. Выбор и обоснование принципиального решения.

2.1. Краткий обзор существующих схемотехнологий, применяемых в интегральных схемах.

Рассмотрим наиболее распространенные схемотехнологии применяемые в интегральных схемах:
1. Транзисторно-транзисторная логика (ТТЛ).
2. Эмиттерно-связанная логика (ЭСЛ).
3. Логика, построенная на основе структуры метал-диэлетрик-полупроводник с п-каналом (пМДП).
4. Логика, построенная на основе структуры метал-диэлетрик-полупроводник с транзисторами разной проводимости (КМДП).

2.1.1. ТЕХНОЛОГИЯ ТТЛ.

Технология ТТЛ основана на биполярных структурах. Базовый элемент ТТЛ представляет собой схему, содержащую один многоэмиттерный транзистор и один обычный (см. рис. 2.1), это логическая схема И-НЕ (функцию И выполняет транзистор VT1, а функцию инверсии выполняет транзистор VT2).
Рис. 2.1. Базовый элемент ТТЛ.

Подобная схема обладает низкой помехоустойчивостью и низким быстродействием, быстродействие можно увеличить, используя сложный инвертор, который позволяет сократить время включения (переход из логического «0» в логическую «1»); но время выключения (переход из логической «1» в логический «0») сократить, не удается.
Более высокое быстродействие позволяют получить схемы субсемейства ТТЛШ (транзисторно-транзисторная логика с использованием транзисторов с барьером Шотки; см. рисунок 2.2). В таких схемах барьер Шотки создает нелинейную обратную связь в транзисторе, в результате транзисторы не входят в режим насыщения, хотя и близки к этому режиму. Следовательно, практически исключается время рассасывания, что позволяет существенно увеличить быстродействие.
Рис. 2.2. Транзистор Шотки.

2.1.2. ТЕХНОЛОГИЯ ЭСЛ.

Технология ЭСЛ является так же, как и технология ТТЛ, биполярной,
т.е. элементы строятся с использованием биполярных структур. Основой элементов ЭСЛ является так называемый «переключатель тока», на основе которого строится базовый элемент этой технологии — ИЛИ- -НЕ (см. рис.2.3); по выходу1 данной схемы реализуется логическая функция ИЛИ-НЕ, а по выходу2 — ИЛИ.
Рис. 2.3. Базовый элемент ЭСЛ.

Из-за низкого входного сопротивления схемы ЭСЛ обладают высоким быстродействием и работают преимущественно в активном режиме, следовательно, помеха попавшая на вход усиливается. Для повышения помехоустойчивости шину коллекторного питания делают очень толстой и соединяют с общей шиной.
По сравнению со схемами ТТЛ схемы ЭСЛ обладают более высоким быстродействием, но помехоустойчивость у них гораздо ниже. Схемы ЭСЛ занимают большую площадь на кристалле, потребляют большую мощность в статическом состоянии, так как выходные транзисторы открыты и через них протекает большой ток. Схемы, построенные по данной технологии не совместимы со схемами, построенными по другим технологиям, использующим источники положительного напряжения.

2.1.3. ТЕХНОЛОГИЯ пМДП.

В отличие от технологий, рассмотренных выше, технология пМДП основана на МДП — структурах, которые обеспечивают следующие преимущества по сравнению с биполярными:
1. Входная цепь (цепь затвора) в статическом режиме практически не потребляет тока (высокое входное сопротивление);
2. Простая технология производства и меньшая занимаемая площадь на кристалле.
Основными логическими схемами изготавливаемыми на основе пМДП являются схема ИЛИ-НЕ и И-НЕ (см. рис. 2.4 и рис. 2.5).
Рис. 2.4. Схема ИЛИ-НЕ.
Рис. 2.5. Схема И-НЕ.

К недостаткам этих схем можно отнести невысокое быстродействие, по сравнению со схемами ТТЛШ и ЭСЛ. Но в настоящее время благодаря применению новых технологий (окисная изоляция, использование поликремневых затворов, технология «кремний на сапфире») создаются быстродействующие МДП структуры.

2.1.4. ТЕХНОЛОГИЯ КМДП.

Следующим шагом развития МДП технологии стало использование комплементарных МДП транзисторов, т.е. транзисторов с разным типом проводимости, причем основными являются транзисторы п-типа; а транзисторы р-типа используются в качестве динамической нагрузки.
Использование КМДП-схем по сравнению со схемами пМДП позволяет снизить потребляемую мощность, повысить быстродействие и помехоустойчивость, однако это достигается за счет увеличения площади занимаемой на кристалле и усложнения технологии производства.
Базовыми элементами КМДП-схем являются, как и для пМДП, логические элементы ИЛИ-НЕ и И-НЕ (см рис. 2.6 и 2.7).
Рис. 2.6. Схема ИЛИ-НЕ.

Рис. 2.7. Схема И-НЕ.

К особенностям интегральных схем, построенных по технологии КМДП можно отнести следующее:
1. Чувствительность к статическому электричеству (для защиты в буферные каскады ставятся диоды);
Тиристорный эффект (в КМДП структурах образуются паразитные биполярные, подобные тиристору, структуры между шинами питания). При включении питания тиристор включается и замыкает шину «+» на общую шину (для защиты используется окисная изоляция).

2.2. Выбор и обоснование логических элементов устройства.

Для функционирования блоков управления и коммутации необходимы цифровые ИМС малой и средней степени интеграции.
ИМС логики структуры ТТЛ являются наиболее разработанной и массовой серией и обладают наиболее широким спектром применения для проектирования цифровых устройств (серии К155, 555, 532, 1533).
Микросхемы серии ЭСЛ (К500, К1000 и т.д.) являются наиболее перспективной серией, поскольку обладают самым высоким быстродействием.
Логические элементы структуры КМДП (серии К176, К561 и т.д.) имеют меньшее быстродействие и нагрузочную способность по сравнению с ТТЛ и ЭСЛ, однако ИМС этой серии обладают двумя очень важными достоинствами перед ТТЛ и ЭСЛ:
— ничтожная потребляемая мощность в статическом режиме (Рпот.=10-6Вт);
— очень высокая помехоустойчивость к наводкам по сети питания и помехам в сигнальной цепи (допустимый уровень помех – до 30% напряжения питания).
Поэтому мы выбираем ИМС структуры КМДП серий К176 и К561.

2.3. Выбор и обоснование аналоговых ЭРЭ.

Аналоговые элементы – транзисторные ключи, диоды и стабилитроны – выбираем конкретно для каждого узла при детальном проектировании функциональных узлов. Ввиду того, что планируемое энергопотребление проектируемого устройства невелико, а массогабаритные показатели ограничены размерами телефона-трубки, выберем аналоговые элементы, имеющие наиболее малые размеры, но обладающие достаточным запасом по мощности для данного устройства.
В качестве аналоговых микросхем применяемых в устройстве используем широко распространённые универсальные микросхемы для телефонных аппаратов отечественного производства :
— в качестве импульсного номеронабирателя – КР1008ВЖ10;
— в качестве вызывного устройства – КР1064ПП1.
—
2.4. Выбор и обоснование пассивных элементов.

При выборе пассивных элементов электрической цепи: резисторов, конденсаторов и так далее, будем руководствоваться, в основном, принципом максимальной миниатюризации, так как для проектируемого устройства не требуется резервирования по мощности пассивных элементов, ввиду очень небольших токов и напряжений в схеме.
2.5. Схемотехнические требования при разработке принципиальной схемы.

Для обеспечения комплексной надежности устройства необходимо стремиться к уменьшению:
— количества ЭРЭ и электрических связей;
— коэффициента нагрузки активных элементов.

3. Построение функциональной схемы блока оповещения.

Функциональная схема блока оповещения состоит из следующих основных узлов:
— узел датчика, представляющий собой RS-триггер;
— узел счёта и выбора выходных сигналов, выделяемых микросхемой-счётчиком секундных и минутных импульсов (сигнал включения ключа поднятия трубки, сигнал имитации нажатия клавиши «повтор», сигнал звукового оповещения);
— электронные ключи поднятия трубки и нажатия клавиши «повтор» на биполярных транзисторах, управляемые соответствующими сигналами узла счёта и выбора выходных сигналов;
— стандартная схема телефона трубки на интегральной микросхеме номеронабирателя с выходом импульсного ключа с открытым стоком и микросхеме вызывного узла с выходом на пьезоэлектрический излучатель.
Также в состав схемы телефона трубки входит наборное поле телефонной клавиатуры и микрофон с динамическим излучателем.

4. Разработка принципиальной схемы и электрический расчёт.
4.1. Выбор элементной базы охранного устройства.

Для построения электрической принципиальной схемы охранного устройства необходимо выбрать элементную базу. Как указывалось выше, логические элементы устройства решено взять на основе ИМС структуры КМДП серий К176 и К561.
Узел датчика (RS-триггер) выполним на логических элементах ИМС К561ЛЕ5.
В качестве основной ИМС узла счёта и выбора выходных сигналов возьмём ИМС для построения электронных часов К176ИЕ18, ввиду очень удобного использования для задания временных интервалов счётчика минутных и секундных импульсов. Данная микросхема также имеет выходы звуковых сигналов, которые удобно использовать для оповещения абонента по телефонной линии.
Также, для задания выбранных временных интервалов подсчёта количества дозвонов до абонента и интервалов между дозвонами, выбираем в качестве десятичного счётчика-делителя ИМС К561ИЕ8.
Как указывалось выше, в качестве аналоговых микросхем телефона-трубки выбираем ИМС отечественного производства – импульсный номеронабиратель КР1008ВЖ10 и вызывное устройство на КР1064ПП1.
В качестве ключевых элементов выбираем транзисторы КТ502Е и КТ503Е, очень хорошо зарекомендовавшие себя в схемах телефонов.
Пассивные элементы в данном устройстве не требуют повышенной точности номиналов, поэтому резисторы и конденсаторы выбираем исходя из стандартного ряда.
Полупроводниковые диоды выбираем КД102Б, как наиболее подходящие по размерам и электрическим параметрам.

4.2. Справочные данные.
4.2.1. Микросхема К176ИЕ18.

ИМС К176ИЕ18 предназначена для использования в электронных часах. В её состав входят кварцевый генератор с внешним кварцевым резонатором на частоту 32768 Гц и два делителя частоты: СТ2 на 32768 и СТ60 на 60. При подключении к микросхеме кварцевого резонатора, она обеспечивает получение частот 32768, 1024, 128, 2, 1, 1/60 Гц. Импульсы с частотой 128 Гц формируются на выходах микросхемы Т1-Т4 с открытым стоком (выходной ток по выходам – 12 мА), их скважность равна 32/7 (для обеспечения надёжного запирания вакуумных люминесцентных индикаторов по их сеткам), сдвинуты они между собой на четверть периода. Эти импульсы предназначены для коммутации знакомест индикатора часов при динамической индикации. Импульсы с частотой 1/60 Гц подаются на счётчик минут, импульсы с частотой 1 Гц могут использоваться для подачи на счётчик секунд. Частота 1024 Гц предназначена для звукового сигнала будильника и для опроса разрядов счётчиков при динамической индикации. Вход Q микросхемы используется для изменения яркости индикатора, при подаче на него логической 1 можно в 3,5 раза увеличить скважность импульсов на выходах Т1-Т4 и во столько же раз уменьшить яркость свечения индикатора. Также в микросхеме имеется специальный формирователь звукового сигнала. При подаче импульса положительной полярности на вход HS, на выходе HS появляются пачки импульсов отрицательной полярности с частотой 2048 Гц и скважностью 2. Длительность пачек – 0,5 с, период повторения – 1 с. Выход HS выполнен с открытым стоком. Сигнал присутствует на выходе HS до окончания очередного минутного импульса на выходе M микросхемы.
Напряжение питания микросхемы – от 3 до 15 В.

R1 22M R2 510 к
Z1 32768 Гц
С1 С2 С3
3…15 36 4…20

Рис. 4.1. Типовая схема включения микросхемы К176ИЕ18.

Назначение выводов микросхемы :

1 — T3
2 — T2 выходы 128 Гц;
3 — T1
4 — S1 — выход секундных импульсов 1 Гц;
5 — R — вход (запуск) счётчика, сброс данных в ноль;
6 — S2 — выход 2 Гц;
7 — HS — выход формирователя звукового сигнала 2048 Гц;
8 — GND — земляной вывод;
9 — HS — вход запуска формирователя звукового сигнала;
10 — M — выход минутных импульсов 1/60 Гц;
11 — F — выход опроса разрядов счётчиков 1024 Гц;
12 — Z выводы генератора для подключения
13 — Z внешнего кварцевого резонатора;
14 — Q — вход регулировки яркости свечения индикатора;
15 — T4 — выход 128 Гц;
16 — Ucc — напряжение питания.
17
4.2.2. Микросхема К561ИЕ8.

ИМС является десятичным счётчиком с дешифратором. Микросхема имеет три входа – вход установки исходного состояния R, вход для подачи счётных импульсов отрицательной полярности CN и вход для подачи счётных импульсов положительной полярности CP. Также она имеет десять дешифрированных выходов 0…9. Внутренняя схема содержит пятикаскадный счётчик Джонсона и дешифратор, который преобразует двоичный код в сигнал, появляющийся последовательно на каждом выходе счётчика. Счётчик имеет выход переноса P. Положительный фронт выходного сигнала переноса появляется через десять периодов тактовой последовательности и используется поэтому как тактовый сигнал для счётчика следующей декады.
Максимальная тактовая частота – 2 МГц.
Длительность импульса запрета счёта 300 нс.
Длительность тактового импульса 250 нс.
Длительность импульса сброса 275 нс
( вид сверху )
.
Рис. 4.2. Цоколёвка корпуса К561ИЕ8 (пластмассовый корпус типа 2104.16-4).

Таблица истинности микросхемы К561ИЕ8 :
Логические уровни входных сигналов действие
R CN CP
1000000 X10X1 X0X10 0=B P=B 1/9=HСчётСчётНет счётаНет счётаНет счётаНет счёта

4.2.3. Микросхема К561ЛЕ5.
ИМС К561ЛЕ5 представляет собой четыре логических элемента 2ИЛИ-НЕ объединённых в одном корпусе.

Рис. 4.3. Цоколёвка корпуса К561ЛЕ5 (пластмассовый корпус 201.14-1).

4.2.4. Импульсный номеронабиратель 1008ВЖ10.

1008ВЖ10 – электронный номеронабиратель с импульсным набором номера (аналог микросхемы KS5851 фирмы SAMSUNG). Служит для преобразования нажатия кнопки клавиатуры в последовательность токовых импульсов. Входные данные вводятся с клавиатуры, представляющей собой матрицу кнопок (клавиш) 3×4. Программирование паузы (единичная пауза равна 1,6 мс) можно производить после каждой набранной цифры нажатием клавиши [ * ].
Стабилизатор напряжения включается при замыкании вывода 2 на «землю» (вывод 6). Предназначена для применения в кнопочных телефонных аппаратах с расширенными функциональными возможностями.
Микросхема выполнена по КМОП-технологии.
Особенности микросхемы:
— внутреннее ОЗУ рассчитано на 32 цифры;
— повтор последнего набранного номера с помощью клавиши [ ? ];
— программирование паузы с помощью клавиши [ * ];
— встроенный стабилизатор напряжения питания;
— имеет помехозащищённые входы для клавиатуры;
— выходы с открытым стоком.
Электрические параметры :
Напряжение питания в статическом режиме, В 1,5
Частота генератора, кГц 2,4
Импульсный коэффициент (отношение длит. импульса к длит. паузы ) 3:2 / 2:1
Длительность удержания клавиши для уверенного ввода значения цифры, мс 20
Время восстановления выхода MUTE после завершения формирования последней цифры, мс 5
Частота импульсов внутри кодовой посылки, Гц 10 или20
Длительность нажатия «рычага», необходимая для сброса регистра адресации памяти, мс 300
Длительность времени «антидребезга», мс 14
Длительность межцифровой паузы, мс 800 или 400

Предельно допустимые значения параметров и режимов :
Параметр Символ Значение Единица измерен.
? ?
Напряжение питания Ucc 2,0 6,0 В
Максимальный ток потребления Icc — 150 мкА
Максимальный ток потребления в статическом режиме Icc — 1 мкА
Максимально допустимое сопротивление контакта клавиатуры в замкнутом сост. Ron — 1 КОм

(Вид сверху)

1 18

2 17

3 16

4 15

5 1008ВЖ10 14

6 13

7 12

8 11

9 10

Рис. 4.4. Цоколёвка корпуса 1008ВЖ10 (пластмассовый корпус типа 2104.18-10).

Назначение выводов микросхемы :
1 — Ucc — напряжение питания ;
2 — Uref — вход схемы ограничения ;
3 — COL1
4 — COL2 — клавиатурные входы (столбцы);
5 — COL3
6 — GND — земля ;
7 — RD
8 — C — выводы для подключения RC-цепи генератора;
9 — RC
10 — PPS — выбор частоты импульсов кодовой посылки;
11 — M/B — выбор отношения импульс/пауза;
12 — MUTE — выход разговорного ключа;
13 — ROW4
14 — ROW3 — клавиатурные входы (строки);
15 — ROW2
16 — ROW1
17 — HS — вход от «рычажного переключателя» (положение трубки);
18 — DP — выход импульсного ключа.

Рис. 4.5. Структурная схема 1008ВЖ10 :

13
14 12
15
16 18
3
4 18
5

17

11 2
11 1
10 6

7 8 9

4.2.5. Микросхема КР1064ПП1.

В настоящее время АО «Светлана» в г.С.-Петербурге выпускает специализированную микросхему вызывного устройства КР1064ПП1 (зарубежный аналог – L3240 фирмы «SGS-THOMSON»). Микросхема генерирует сигнал с двумя периодически переключающимися частотами (с соотношением 1,38) и непосредственно управляет пьезоэлектрическим излучателем. Встроенный гистерезис блокирует возможность ошибочного запуска от помех в линии и импульсов номеронабирателя.
Напряжение включения ИС – в пределах 12,1?13,1 В.
Напряжение выключения — 7,9?8,9 В.
Ток вызова без присоединённой нагрузки Iсс 1,8 мА.
Амплитуда выходного напряжения Uвых.= (Ucc- 5) В.

Рис. 4.6. Структурная схема ИС КР1064ПП1.

Назначение выводов ИС КР1064ПП1 :
Вывод ИС Обозначение Назначение выводов ИС
12345678 LN10VCRUOT1OUT2ULN2 Вход напряжения переменного тока.Общий вывод.Вывод подключения конденсатора, управляющего переключениями частот, fпер.= 750/С (нФ).Вывод подключения резистора, управляющего тоном звуковой частоты, f1=3,56×104/R(кОм); f2=f1/1,38.Выход напряжения звуковой частоты.Инверсный выход напряжения звуковой частоты.Напряжение питания. (Ucc< 32 В).Вход напряжения переменного тока.>

Рис.4.7. Схема включения ИС ВУ КР1064ПП1.

4.3. Описание работы электрической схемы охранного устройства с автодозвоном по телефонной линии.

В состав схемы входят:
— узел датчика на элементах DD1, R1, R2, C1;
— узел счёта и выбора выходных сигналов (сигнал включения ключа поднятия трубки, сигнал имитации нажатия клавиши «Повтор», сигнал звукового оповещения), собранный на элементах DD3, DD4, DD5, DD2, ключах поднятия трубки VT2, VT3, ключе нажатия клавиши «Повтор» — на VT1;
— стандартная схема телефона-трубки на ИС номеронабирателя с выходом импульсного ключа с открытым стоком (типа 1008ВЖ10) и ИС вызывного узла на микросхеме КР1064ПП1 (элементы DA1, C2, C3, C6, R3, R4, BQ1).
Телефонная часть схемы особенностей не имеет, принцип работы такой схемы на базе микросхемы — импульсного номеронабирателя достаточно широко рассмотрен в популярной справочной радиотехнической литературе, например, в [ 4 ]. Рассмотрим работу узла датчика, счёта и ключей.
Если переключатель SA1 не включён, к телефонной линии подключена схема телефона-трубки, при этом охранное устройство работает в обычном режиме телефона-трубки (принимает вызовы, осуществляет набор номера и т.п.).
При нажатии на кнопку SA1 напряжение питания подаётся на схему, в результате чего происходит зарядка конденсатора С1 (время, необходимое для выхода из охраняемого помещения), и элемент DD1.4 переводит RS-триггер в состояние ожидания (на выходе DD1.1 присутствует логический «0», датчик охраны – нормально замкнутый). При срабатывании датчика (размыкании) на выходе DD1.1 появляется логическая «1», что приводит к запуску схемы счёта на ИС DD2. С выхода 4 DD2 секундные импульсы подаются на тактовый вход DD4, что приводит к появлению на соответствующих выходах DD4 логической «1», которая через RS-триггер на DD5 управляет ключом поднятия трубки на R14, R13, VT2, VT3, а также через ключ R15, VT1 имитирует нажатие клавиши «повтор» телефонной части устройства. При появлении логической «1» на выводе 11 DD4 разрешается подача звукового сигнала с выхода 7 DD2 через C8 на базу VT5 и далее в телефонную линию.
Минутные импульсы, снимаемые с выхода 10 DD2, необходимы для организации цикла работы охранного устройства и через DD5.1, DD5.2 подаются на вход 15 DD4 (для сброса счётчика DD4 и, соответственно, ключей), а также поступают на счётный вход DD3 (для организации подсчёта количества дозвонов до абонента).
После отработки заданного счётчиком DD3 числа дозвонов до абонента (в нашем случае – шесть), через элемент DD1.4 схема приводится в исходное состояние и переходит в режим ожидания.
Практически, для активизации охранного устройства необходимо сделать следующее:
— проложить охранный шлейф от устройства до датчика (микропереключатель или геркон в двери, окнах и т.п.);
— при не включённом переключателе SA1 функции телефона остаются неизменными;
— при необходимости поставить помещение под охрану — набрать номер и дозвониться до выбранного абонента (всё это без включения SA1);
— после чего нажать режим «охрана» переключателем SA1 и в течение 30 секунд выйти из квартиры (замкнуть датчик охраны).
Информация о набранном номере удерживается в памяти 1008ВЖ10 до тех пор, пока на входе устройства – 60 В от реальной телефонной линии. В случае кратковременного разрыва охранного шлейфа (размыкания датчика) устройство автоматически «снимает трубку», шесть раз с интервалом в одну минуту дозванивается до заранее записанного в память номера и подаёт характерный сигнал тревоги.
Главным достоинством схемного решения разрабатываемого устройства является то, что питание схемы осуществляется от напряжения телефонной линии, в связи с очень малым энергопотреблением применённых микросхем, выполненных по КМДП-технологии. Учитывая, что наличие питающего напряжения в современных телефонных линиях очень высока, можно обойтись и без резервирования питания устройства охраны, что в значительной степени удешевляет конструкцию прибора. Кроме того, резервирование питания устройства приводит (при срабатывании системы резервирования) к меньшей помехозащищённости схемы и повышению вероятности ложного срабатывания охранного устройства. В этом отношении разрабатываемое устройство свободно от перечисленных недостатков.
Схема охранного устройства по своим характеристикам соответствует ГОСТ 7153-85 – «Аппараты телефонные общего применения. Технические условия» и может применяться в качестве индивидуального охранного устройства для помещений.

4.4. Расчёт элементов принципиальной схемы.
Электрический расчёт электронного ключа.

Аналоговые ключи предназначены для коммутации аналоговых сигналов от источника на нагрузку с малыми искажениями. Они широко применяются в ЦАП, АЦП, устройствах выборки и запоминания сигналов, для коммутации аналоговых сигналов источников на общую нагрузку и для других целей. Аналоговые ключи могут коммутировать ток и напряжение. В нашем случае необходим коммутатор напряжения.
В цепи для коммутации напряжения нагрузка должна иметь достаточно высокое сопротивление по сравнению с выходным сопротивлением источника сигнала. Реальные аналоговые ключи вносят погрешность при передаче сигнала от источника в нагрузку. Основными параметрами ключа, определяющими величину погрешности, являются: остаточное напряжение на замкнутом ключе, остаточный ток разомкнутого ключа и конечное время переключения. Основной задачей проектирования аналоговых ключей является минимизация перечисленных параметров, и тем самым уменьшение погрешности, вносимой ключами при коммутации сигнала.

Рис. 4.9. Транзисторный ключ с гальванической цепью управления.
Источником питания аналогового ключа служит коммутируемое напряжение Uвх, значение которого может изменяться в широких пределах и достигать весьма малых значений (десятков милливольт). При подаче отрицательного управляющего нарпяжения Uупр< 0 транзистор закрывается, через резистор Rк будет протекать тепловой ток коллектора и напряжение между коллектором и эмиттером Uкэ = Uвх – Iк0 Rк Uвх. Пусть под действием отпирающего напряжения Uупр > 0 в базовой цепи проходит ток Iб. Для всех значений коллекторного тока Iк< ? Iб(Iк= Uвх/Rк, ? – коэффициент передачи базового тока) транзистор будет насыщен и напряжение Uкэ очень мало. В режиме насыщения коллекторный и эмиттерный переходы открыты, выходное напряжение Uкэ = Uбэ- Uбк. При глубоком насыщении транзистора (Iб ?/ Iк > 3…4) остаточное напряжение на замкнутом ключе
Uкэ?т/?I+Iб rэн,
где ?I – коэффициент передачи базового тока при инверсном включении транзистора; ?т – тепловой потенциал, пропорциональный абсолютной температуре (при 300 К ?т 26 мВ); rэн – объёмное сопротивление области эмиттера насыщенного транзистора.
Выходное сопротивление насыщенного транзистора (сопротивление замкнутого ключа) Rвых обычно составляет единицы и десятки Ом и может быть определено по формуле
Rвых ,
где rкн — объёмное сопротивление области коллектора, насыщенного транзистора.
Рассмотрим влияние цепи управления на свойства ключа. Состояние его определяется уровнем управляющего напряжения Uупр и значением сопротивления Rб. Стоит отметить, что схема может коммутировать как положительное, так и отрицательное напряжение Uвх. При отрицательном управляющем напряжении Uупр’ транзистор должен быть заперт (Uбк< 0, Uбэ < 0) и напряжение Uвых= 0. Если на входе действует положительное напряжение Uупр», транзистор будет насыщен, а напряжение Uвых= Uвх. В насыщенном режиме в схеме установятся следующие токи: Iб = (Uупр» – Uбэ – Uвх) / Rб, Iн = Uвых / Rн.>
Исходя из приведённых формул рассчитаем Rб :
Rб = (Uупр» – Uбэ – Uвх) / Iб
Rб = ( 3 — 0,6 – 0,4) / 0,00002 = 100 кОм.

5. Конструкторско-технологическая часть.

5.1. Разработка конструкции устройства.

Печатная плата охранного устройства является основным элементом при проектировании РЭА. Она объединяет печатные узлы и другие элементы. Разработку конструкции печатной платы можно производить исходя из базовых несущих конструкций, то есть исходя из размеров корпуса стандартного кнопочного телефона-трубки, величина которых, независимо от производителя, отличается незначительно, в зависимости от образцов. Это позволяет повысить коэффициент заполнения объема, уменьшить массу и габаритные размеры изделия. Таким образом, применяем пластмассовый корпус телефона-трубки, производством которых занимаются многие отечественные цеха по выпуску пластмассовой продукции.
Для пайки применяют припой ПОС – 61.
Габаритные размеры печатной платы в длину и ширину соответственно: 150 мм и 60 мм.
Высота определяется высотой установки применяемых радиоэлементов на печатной плате и составляет 15 мм.

5.2. Выбор и определение типа платы, ее технологии изготовления, класса точности, габаритных размеров, материала, толщины, шага координатной сетки.

По конструкции печатные платы с жестким и гибким основанием делятся на типы:
— односторонние;
— двусторонние;
— многослойные.
Для данного изделия достаточно использовать одностороннюю печатную плату с металлизированными монтажными и переходными отверстиями. ОПП с металлизированными отверстиями характеризуются высокими коммутационными свойствами и повышенной прочностью соединения вывода навесного элемента с проводящим рисунком платы.
Для изготовления печатной платы в соответствии с ОСТ 4.010.022 и исходя из особенностей производства выбираем комбинированный позитивный метод.
В соответствии с ГОСТ 2.3751-86 для данного изделия необходимо выбрать четвертый класс точности печатной платы.
Габаритные размеры печатных плат должны соответствовать ГОСТ 10317-79. Для ОПП максимальные размеры могут быть 600 х 600 мм. Габаритные размеры данной печатной платы удовлетворяют требованиям данного ГОСТа.
В соответствии с требованиями ОСТ 4.077.000 выбираем материал для платы на основании стеклоткани – стеклотекстолит СФ-2-50-2 ГОСТ 10316-78. Толщина 2 мм.
В соответствии с ГОСТ 24140-78 и исходя из особенностей схемы, выбираем шаг координатной сетки 1,25 мм.
Способ получения рисунка – фотохимический.
6. Номинальное значение диаметров монтажных отверстий:
а) для микросхем
dэ=0,5 мм d=0,9 мм
б) для резисторов
dэ=0,5 мм d=0,9 мм
в) для диодов и стабилитронов
dэ=0,5 мм d=0,9 мм
г) для транзисторов
dэ=0,5 мм d=0,9 мм
д) для конденсаторов
dэ=0,5 мм d=0,9 мм
е) для разъема
dэ=1 мм d=1,4 мм
Значения диаметров сводятся к предпочтительному ряду размеров монтажных отверстий:
0,7; 0,9; 1,1; 1,3; 1,5 мм.
Номинальное значение диаметров монтажных отверстий для разъема: d=1,5 мм.

5.3. Расчёт показателей надёжности охранного устройства.

Расчёт надёжности разрабатываемого устройства произведён на IBM-совместимом компьютере на кафедре Радиотехники СЗПИ с помощью Basic-программы для расчёта показателей надёжности радиоэлектронных средств при внезапных отказах их электрорадиоэлементов.
Ниже приводится листинг программы расчёта и распечатка расчётов программы.

5.4. Оценка вероятности ложного срабатывания устройства охранной сигнализации.

В общем случае вероятность ложного срабатывания определяется надёжностью всего устройства в целом, которая, по произведённым выше расчётам очень велика – 0,9983391. Поэтому, в большей степени вероятность ложного срабатывания будет зависеть от надёжности применяемых датчиков, а так как датчиков используется несколько (в зависимости от особенностей объекта), то общая вероятность ложного срабатывания будет определяться суммой надёжности применяемых датчиков.
В нашем случае предпочтительнее всего использовать герконовые датчики, состоящие из герметизированных магнитоуправляемых контактов, представляющих собой контактные ферромагнитные пружины, помещённые в герметичные стеклянные баллоны, заполненные инертным газом, азотом высокой чистоты или водородом. Контактные элементы являются одновременно элементами магнитной цепи. Под действием магнитного поля достаточной напряжённости ферромагнитные контактные пружины деформируются и замыкают или размыкают контакты. Достоинство магнитоуправляемых контактов – большая износоустойчивость и очень малое время срабатывания. В связи с высокой износоустойчивостью срок службы самих датчиков очень большой.
Поэтому вероятность ложного срабатывания устройства ничтожна, даже если используется несколько герконовых датчиков, надёжность которых в сумме очень велика.

6. Экономическое обоснование проекта.

6.1. Выбор базового варианта.

В качестве устройства-аналога для сравнения с проектируемым устройством выбираем объектовый прибор DLR-100, изготавливаемый НТКФ “C.NORD” г. Санкт-Петербурга. DLR-100 представляет собой коммуникатор для связи между контрольной панелью и центральной станцией и/или частным лицом. Объектовый прибор DLR-100 может передавать сообщения по телефонной линии и радиоканалу при комплектации радиопередатчиком. Он поддерживает все основные форматы передачи данных и позволяет передавать на центральную станцию широкий спектр сообщений
Его основные технико-экономические показатели :
— 4 номера для дозвона по частным телефонным номерам;
— 5 входных линий;
— программирование каждой линии как на размыкание, так и на замыкание;
— Масса 1,5 кГ;
— Габаритные размеры 300х250х100 мм;
— Потребляемая мощность 50 Вт;
— Оптовая цена 3080 руб.

6.2. Расчёт себестоимости. Определение оптовой цены.

Расчет себестоимости устройства можно осуществить с помощью расчетно-аналитического метода. Его сущность сводится к тому, что прямые затраты на единицу продукции определяются путем нормативного расчета себестоимости проектируемого устройства по статьям калькуляции. По существующей классификации затрат принят следующий состав статей калькуляции:
1. Сырье и материалы.
2. Возвратные отходы.
3. Покупные комплектующие изделия.
4. Основная заработная плата производственных рабочих.
5. Дополнительная заработная плата производственных рабочих.
6. Отчисления на социальные нужды с заработной платы производственных рабочих.
7. Расходы на подготовку и освоение производства.
8. Износ инструментов и приспособлений целевого назначения и социальные расходы.
9. Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования.
10. Цеховые расходы.
11. Общезаводские расходы.
12. Прочие производственные расходы.
13. Внепроизводственные расходы.

6.2.1. Сырьё и материалы.

Эта статья включает в себя затраты на основные материалы, расходуемые в нашем случае на изготовление печатного узла.
Таблица расхода материалов в расчете на 1 печатную плату:

Наименованиематериалов Марка или типоразмер ГОСТ, ТУ Ед.Изм Норма расх. на 1 изд. Цена на ед. измер. Стоимость материалов, руб.
СтеклотекстолитПрипойФлюсЛакСпиртХлористое железо СФ-2-50ГОСТ 10316-78ПОС-61ГОСТ 21930-76ФКС Н0064-63УР-231ТУ-6-10-863-76Марки АГОСТ 19299-71ГОСТ 9640-75 КгКгКгКгКгКг 0,080,010,0020,0110,0130,02 6215351233210 4,961,530,1020,2530,4160,2
Итого: 7,46
В калькуляцию включается стоимость материалов с учетом транспортно-заготовительных расходов. Получаем: 7,46 x 0,03 = 0,23 рубля.
Итого : 7,46 + 0,23 = 7,69 рублей.
6.2.2. Возвратные отходы.
Считаем, что они составляют 1% от стоимости материалов:
7,685 x 0,01 = 0,08 рублей.
6.2.3. Покупные комплектующие изделия, полуфабрикаты и услуги кооперирующихся предприятий.

Эта статья включает в себя затраты на приобретенные готовые изделия и полуфабрикаты.
Составим таблицу для расчета стоимости покупных комплектующих изделий:
Наименование Обозначение Норма расхо-да на издел. Цена за единицу, руб. Сумма на изделие,руб.
МикросхемаМикросхемаМикросхемаМикросхемаМикросхемаТранзисторТранзисторТранзисторСтабилитронДиодКварцевый резонаторМикрофон электретныйКонденсаторКонденсаторРезисторИзлучатель пьезо-керамический КР1008ВЖ10К176ИЕ18К561ИЕ8К561ЛЕ5КР1064ПП1КТ315ИКТ502ЕКТ503ЕКС147АКД102БРК-10/3МКЭ-389-1К50-35КМ-5ВС-0,125ЗП-5 11221223181168291 107,564733,53,5415510,80,33 107,51287677485566,48,73
Итого: 110,6 рублей.

Транспортно-заготовительные расходы составляют 5% от общей стоимости комплектующих изделий:
110,6 x 0,05 = 5,53 рублей
Итого: 110,6 + 5,53 = 116,13.

6.2.4. Основная заработная плата производственных рабочих.

Эта статья включает в себя основную заработную плату как производственных рабочих, так и ИТР, и других категорий работников за работу, непосредственно связанную с изготовлением продукции.
Основная заработная плата определяется прямым путем по формуле:
З0=Зт+Зп, где :
Зт – заработная плата по тарифу
Зп – доплаты по сдельно- и повременно-премиальным системам (20%).
Зт=, где
— трудоёмкость i-ой операции (виды работ);
C1i — тарифная ставка первого разряда;
Knpi – тарифный коэффициент, соответствующий разряду работ по i-ой операции;
n — количество видов работ (операций).
Тарифная ставка для первого разряда:
C1i = 5,4 руб/час;
Тарифный коэффициент для третьего разряда:
Knpi = 1,33 ;
Тарифный коэффициент для четвёртого разряда:
Knpi = 1,5.

Таблица заработной платы производственным рабочим:

Наименование деталей (узлов) Кол-во деталей Наименование операций Разряд работы Норма времени Часовая тарифн. ставка руб/час Заработная плата, руб
Деталь/час Изделие/час
Печатная платаУстановочный набор ЭРЭПечатный узелИзделие 1111 Сверление отверстийТравлениеМеталлизация и трассировкПокрытие лакомСборкаМонтажЭлектр.проверкаПроверкаРегулировкКонтроль ОТК 4343334444 0,20,10,30,50,20,50,01— 0,80,20,610,810,020,050,50,8 8,17,188,17,187,187,188,18,18,18,1 6,481,444,867,185,747,180,160,414,056,48

Итого : 43,98 рублей.

6.2.5. Дополнительная заработная плата.

Зд = 0,2 x 43,98 = 8,8 руб.
В дополнительную заработную плату производственных рабочих входят выплаты за очередные и дополнительные отпуска, перерывы в работе кормящих матерей и т.д.

6.2.6. Отчисление на социальные нужды.

Отчисления на социальное страхование принимаются в размере 37,5 % от суммы основной и дополнительной заработной платы рабочих:
Зос = 0,375(Зо + Зд) = 0,375(43,98 + 8,8) = 19,8 руб.

6.2.7. Расходы на подготовку и освоение производства.
6.2.8.
Расходы на освоение и подготовку производства рассчитываются в процентах от основной заработной платы производственных рабочих 40 ? 60 %.
Pn = 0,5 x 43,98 = 21,99 руб.

6.2.9. Расходы на износ инструмента и приспособлений целевого назначения и специальные расходы.
6.2.10.
Для серийного производства, специализированного на выпуске данной продукции, эти расходы составляют 25 % от основной заработной платы производственных рабочих:
Pи = 0,25 x 43,98 = 10,1 руб.

6.2.11. Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования.
6.2.12.
Данные расходы составляют 40 % от основной заработной платы:
Рс = 0,4 x 43,98 = 17,6 руб.
6.2.13. Цеховые расходы.

Цеховые расходы принимаем равными 120 % от основной заработной платы: Рц = 1,2 x Зо = 1,2 x 43,98 = 52,78 руб.

6.2.14. Общезаводские расходы.

Общезаводские расходы принимаем равными 50 % от основной заработной платы: Роз = 0,5 x 43,98 = 21,99 руб.

6.2.12. Полная себестоимость.

Сп = Рм + Вотх + Си + Зо + Зд + Зос + Рп + Ри + Рс + Рц + Роз
Сп =7,69+116,13+0,08+43,98+8,8+19,8+21,99+10,1+17,6+52,78+21,99=320,94 руб.

6.2.13. Оптовая цена изделия.

Оптовая цена изделия, обеспечивающая возмещение издержек предприятия-изготовителя и получение прибыли не ниже отраслевой нормы по аналогичной продукции:
Цо = Сп (1 + П/100)
Где :
П – плановый процент прибыли (П=14%)
Цо = 320,94 (1 + 0,14) = 365,88 руб.
Плановая прибыль : Цп = Цо – Сп = 365,88 – 320,94 = 44,94 руб.
6.3. Расчёт эксплуатационных расходов.

Текущие расходы эксплуатации устройств радиоэлектронной аппаратуры:
— стоимость обслуживания аппаратуры;
— амортизационные отчисления;
— затраты на ремонт;
— стоимость потребляемой электроэнергии;
— прочие затраты.

6.3.1. Стоимость обслуживания аппаратуры.

Стоимость обслуживания аппаратуры вытекает из заработной платы обслуживающего персонала:
Сз =
Где:
n – численность радиомехаников по нормам обслуживания;
Кз – коэффициент занятости персонала, обслуживающего данный прибор;
Fn – планируемый годовой фонд работы устройства;
Ти – часовая заработная плата радиомеханика;
Кс – коэффициент, учитывающий отчисления на социальные нужды;
Кп – коэффициент премиальных.
Сз = ?1 x 0,1 x 2920 x 8,5 ( 1 + 0,39 )? = 3449,98

6.3.2. Затраты на капитальный ремонт.

Ск =
Где Фб – балансовая стоимость прибора,
Фб = Цо (1 + Кдм) Кдм = 0,1
Фб = 365,88 x 1,1 = 402,47 руб.
Нр – норма затрат на кап.ремонт, Нр = 1,8 %
Ск = = 7,25 руб.

6.3.3. Стоимость потребляемой электроэнергии.

Так – как данный прибор питается от напряжения телефонной линии, то стоимость потребляемой электроэнергии не вычисляем, а учитываем только ежемесячную абонентскую плату за услуги городской телефонной станции :
Сэ = 12 x 50 = 600 руб.

6.3.4. Эксплуатационные расходы проектируемого устройства.

Цэпр = Сз + Ск + Сэ = 3449,98 + 7,25 + 600 = 4057,23 руб.

6.4. Расчёт годового экономического эффекта.

При расчёте показателей сравнительной экономической эффективности обеспечивается сопоставимость затрат и эффекта по сравниваемым вариантам в отношении следующих факторов:
— по значению и структуре полезного эффекта;
— по времени получения эффекта и внесении затрат;
— по ценам, принятым для выражения эффекта;
— по методам исчисления стоимостных показателей.
Требование тождественности народно-хозяйственного эффекта по проектному и базовому вариантам обеспечивается в случае, если по каждому из вариантов одинаковы:
Состав продукции (номенклатура видов продукции), получаемой при использовании рассматриваемых устройств;
— Годовой объем продукции;
— Качество продукции;
— Сроки получения продукции;
— Социальные факторы производства, включая условия труда, требования ТБ, а также влияние на окружающую среду.
При внедрении спроектированного устройства взамен устройства-аналога все эти показатели остаются неизменными. Наличие тождественности между ними сводит все различия между сопоставляемыми вариантами только к различию в затратах, обусловленных производством и эксплуатацией рассматриваемых изделий.
Спроектированное устройство отличается от устройства-аналога прежде всего простой схемотехникой, упрощением функциональности (оставлены только самые необходимые функции) и очень большой экономичностью (энергопотребление только от телефонной линии), что позволяет заменить одно устройство-аналог девятью спроектированными. Это приводит к экономии капитальных вложений потребителя и эксплуатационных расходов.
Показатель относительной экономии на капитальных вложениях:

,где КанКпр – капиталовложения по сравниваемым вариантам, руб. (в простейшем случае в качестве капитальных вложений потребителя выступают оптовые цены сопоставляемых изделий ЦапЦпр); ? – частный коэффициент приведения по универсальности (?=1,4).

Показатель относительной экономии на эксплуатационных расходах:

,где Сан, Спр – эксплуатационные расходы по сравниваемым вариантам, [руб/год].

Ожидаемый при этом экономический эффект от внедрения устройства, если использовать соответствующие оптовые цены сопоставляемых устройств Цан и Цпр, составит:

где Апр – планируемый годовой выпуск спроектированного изделия.

6.5. Анализ технико-экономических показателей.

Технико-экономические показатели характеризуют качественно и количественно технический и экономический уровни разработанного устройства. Для объективной оценки приводится сравнение технико-экономических показателей спроектированного прибора и устройства-аналога.
Результаты анализа представлены в таблице :

основные
показатели аналог проект
потребляемая мощность, Вт 50 1
масса, кггабариты, мм 1,5300x250x100 0,3230x70x45
вероятность безотказной работы 0,9 0,9983391
время наработки на отказ, чоптовая цена, руб 40003080 4812366
количество проектируемых устройств-аналогов, штэксплуатационные расходы, руб/год 40482 94058
эффективность от внедрения прибора, руб/год 2714120

Внедрение в производство разработанного устройства дает значительный экономический эффект, составляющий около 2714120 руб в год. В эту сумму не включена экономическая эффективность от снижения стоимости продукции за счет более качественного контроля за технологическим процессом.

6.6. Вопросы организации производства.

В качестве одного из вопросов организации производства произведём расчёт необходимого количества рабочих на выпуск продукции.
Расчёт произведём по формуле:
где
— суммарная трудоёмкость работ по одному изделию, нормо/часов;
Апр — годовой объём выпуска;
Ф — эффективный фонд времени одного рабочего, час.

Производственный процесс на предприятиях радиоэлектронной промышленности в зависимости от назначения, а также в целях лучшей организации производства в силу его специфики подразделяется на основной, вспомогательный и обслуживающий.
Основной производственный процесс направлен на превращение предметов труда в продукцию, которая в конечном итоге выпускается, как товарная продукция предприятия. Вспомогательный процесс предназначен для выпуска продукции, необходимой для обеспечения нормального и бесперебойного протекания основного производственного процесса. Сюда можно отнести изготовление необходимого инструмента, приспособлений, ремонт оборудования и т.д. Обслуживающий процесс необходим для оказания услуг участникам производства, осуществляющим основной и вспомогательный процесс. Это такие производственные процессы, как материально-техническое снабжение, транспорт и т.д.
По видам выполняемых работ (вспомогательных) можно сформировать цеха основного производственного процесса. Таким цехом для производства охранного устройства является сборочный цех, который разделим на несколько участков:
а) участок монтажа печатных плат;
б) участок объёмного монтажа;
в) участок ОТК.
На каждом участке осуществляется технологически законченная часть производственного процесса, характеризующая переход предмета труда в новое качественное состояние. В данном случае для всех участков самым приемлемым является поточный метод, характеризующий расположение оборудования и оснастки по ходу технологического процесса.
Обслуживающие службы цеха должны располагаться так, чтобы максимально обеспечивать оперативное оказание услуг на производственных участках.

7.1 Безопасность жизнедеятельности

В процессе труда человек подвергается воздействию многочисленных производственных факторов, различных по своему происхождению, формам проявления, характерам действия и другим. В ряде случаев это воздействие может быть неблагоприятным. Такая ситуация возникает, когда система «человек – производственная среда» не сбалансирована, количественные характеристики производственных факторов отклоняются от нормируемого уровня и не соответствуют характеристикам человека. Производственные факторы, воздействие которых на работающего в определённых условиях приводит к повреждению организма (травме), внезапному резкому ухудшению здоровья или заболеванию, снижению работоспособности, называются соответственно опасными или вредными.
Опасные производственные факторы – это электрический ток, движущиеся части машин и механизмов, незащищённые подвижные элементы производственного оборудования и т.п. Их воздействие наносит ущерб здоровью человека почти мгновенно и приводит к такому негативному явлению, как производственный травматизм, характеризующийся совокупностью производственных травм.
Вредные производственные факторы – шум и вибрация машин и оборудования, электромагнитные колебания, недостаточная освещённость, запылённость и загазованность это электрический ток, движущиеся части машин и механизмов, незащищённые подвижные элементы производственного оборудования и т.п. Их воздействие наносит ущерб здоровью человека почти мгновенно и приводит к такому негативному явлению, как производственный травматизм, характеризующийся совокупностью производственных травм.
Вредные производственные факторы – шум и вибрация машин и оборудования, электромагнитные колебания, недостаточная освещённость, запылённость и загазованность производственной среды, чрезмерная нервно-психическая и нервно-эмоциональная нагрузка и т.д. Воздействие вредных производственных факторов на человека имеет кумулятивный характер и приводит к такому негативному явлению, как профессиональные заболевания.
С охраной труда неразрывно связаны техника безопасности, т.е. система организационных и технических средств, предотвращающих воздействие на работающих опасных и вредных производственных факторов, и пожарная безопасность.
Под пожарной безопасностью понимается состояние объектов, при котором исключается возможность возникновения и развития пожара и обеспечивается защита материальных ценностей.
Появление сложных видов трудовой деятельности, обусловленное техническим прогрессом, влечёт за собой серьёзные требования к скорости выполнения человеком трудового процесса, точности, надёжности и другим системным и психофизиологическим характеристикам человека. Необходимо комплексное изучение процесса труда с точки зрения обеспечения безопасности и улучшения условий труда.

7.2 Анализ и выявление возможных опасностей и вредностей при изготовлении охранного устройства.

Анализ начнём с выявления потенциально опасных и вредных факторов, характерных данному виду производства. Основным объектом охраны труда является рабочее место, представляющее собой в общем случае пространство, в котором может находиться человек при выполнении производственно-технологических функций.
При конструировании рабочих мест учитываются следующие эргономические требования :
— достаточное рабочее пространство, позволяющее работающему человеку осуществлять необходимые движения и перемещения при эксплуатации и техническом обслуживании оборудования;
— достаточные физические, зрительные и слуховые связи между работающим человеком и оборудованием, а также между людьми в процессе выполнения общей трудовой задачи;
— оптимальное размещение рабочих мест в производственном помещении, а также безопасные и достаточные проходы для работающих людей;
— необходимое естественное и искусственное освещение;
— допустимый уровень шума и вибрации, создаваемых оборудованием рабочего места или другими источниками;
— наличие необходимых средств защиты, работающих от действия опасных и вредных производственных факторов (физических, химических, биологических, психофизиологических).
Конструкция рабочего места обеспечивает быстроту, безопасность, простоту и экономичность технического обслуживания в нормальных и аварийных условиях, полностью отвечает функциональным требованиям и предполагаемым условиям эксплуатации.
При изготовлении данного изделия используются органы управления, предназначенные для передачи управляющих воздействий от человека к машине, первого (органы управления, предназначенные для операций включения, выключения и переключения) и третьего (органы управления, с помощью которых осуществляется непрерывное регулирование и настройка аппаратуры) класса. Для защиты от случайного срабатывания органы управления расположены и ориентированы таким образом, чтобы оператор при выполнении своих функций не мог их случайно сдвинуть или задеть. Органы управления снабжены надёжной блокировкой, создающей механическое сопротивление, чтобы без определённого усилия их невозможно было переместить.
При организации рабочего места учтены основные антропометрические данные человека. Важнейшей характеристикой рабочего пространства является зона досягаемости моторного поля (пространство рабочего места с размещёнными в нём органами управления и другими техническими средствами, в котором осуществляются двигательные действия человека по выполнению рабочего задания).
При организации рабочего пространства учтены :
— степень подвижности оператора (при изготовлении данного изделия работа – «сидя»);
— потребность в обзоре рабочего места;
— необходимость использования рабочей поверхности для письма или других работ, а также хранения инструкций и материалов, используемых работающими людьми.
Проблема улучшения условий труда решается на всех стадиях разработки и эксплуатации оборудования и технологических процессов. Условия труда – это сложное объективное общественное явление, формирующееся в процессе труда под воздействием взаимосвязанных факторов социально-экономического, технико-организационного и естественно-природного характера и влияющие на здоровье, работоспособность человека, степень удовлетворённости трудом, эффективность и другие экономические результаты производства, на уровень жизни и всестороннее развитие человека, как главной производительной силы общества и сознательной личности. Необходимо проектировать, строить и внедрять в производство только такое оборудование и технологию, которые надёжно обеспечивают формирование благоприятных условий труда. Если не удаётся создать такую безопасную технику, необходимо оснастить соответствующие рабочие места, станки, машины, аппараты, а также самого работающего человека надёжными, технически совершенными защитными средствами. Факторы производственной среды, оказывающие влияние на формирование условий труда, различны по своему происхождению, формам проявления, характеру действия и ряду других особенностей. Они разделены на четыре основные группы.
К первой группе относятся санитарно-гигиенические элементы, составляющие внешнюю среду рабочей зоны (микроклимат, освещённость, механические колебания, шум и др.). Они создаются под воздействием применяемого оборудования и технологических процессов. Санитарно-гигиенические факторы оцениваются количественно и нормируются.
Ко второй группе относятся психофизиологические элементы (физическая нагрузка, нервно-психическое напряжение, рабочая поза и др.), обусловленные самим процессом труда.
К третьей группе относятся эстетические элементы, показывающие, какие элементы процесса производства труда могут вызвать эстетическое восприятие.
К четвёртой группе относятся социально-психологические элементы, характеризующие психологический климат, в котором протекает трудовой процесс.
Для обеспечения благоприятных условий труда на различных стадиях создания и эксплуатации систем и технологических процессов используются научно обоснованные нормативные материалы, рекомендации и требования.
Выбор параметров производственного освещения основывается на учёте требований, предъявляемых конкретным производственным процессом, в соответствии с действующими нормами и правилами. Анализ воздействия света на организм человека и основных свойств зрительного восприятия позволяет сформулировать основные требования к производственному освещению, которые заключаются в обеспечении достаточной освещённости рабочих мест поверхностей, равномерности распределения яркости, отсутствия глубоких и резких теней, постоянства освещённости во времени. СНиП-23-05-95 устанавливает минимальные уровни освещённости рабочих поверхностей в зависимости от точности зрительной работы, контраста объекта и фона, яркости фона, системы освещения и типа используемых ламп. Освещение рабочих мест может быть естественным и искусственным.
Естественное освещение может осуществляться через окна или световые проёмы в наружных стенах (боковое освещение), через застеклённые световые фонари и перекрытия (верхние) или через фонари и окна одновременно (комбинированное). Естественное освещение резко изменяется в течение дня, времени года и существенно зависит от атмосферных условий. От этих недостатков свободно искусственное освещение – освещение помещений искусственным светом с помощью электрических ламп.
При изготовлении данного изделия используется комбинированное освещение, при котором наряду с общим искусственным освещением используются светильники местного освещения для создания на рабочих местах освещённости более высоких уровней.
Для определения соответствия естественной освещённости в производственном помещении требуемым нормам измеряют освещённость: при верхнем и комбинированном освещении – в различных точках помещения с последующим усреднением; при боковом – на наименее освещённых рабочих местах. Для искусственного освещения нормируемым параметром является освещённость.
Производственный микроклимат оказывает существенное влияние на работающего человека. Оптимальными микроклиматическими условиями считают сочетания параметров микроклимата, которые при длительном и систематическом воздействии на человека обеспечивают сохранение нормального функционального и теплового состояния организма без напряжений реакций терморегуляции. Они обеспечивают ощущение теплового комфорта и создают предпосылки для высокого уровня работоспособности. Обеспечение оптимальных для жизнедеятельности человека параметров микроклимата и воздушной среды осуществляется с помощью обширного комплекса методов и средств. Главный из них – разработка совершенных технологических процессов, исключающих выделение значительного тепла, образование пыли и газов и выделение их в окружающую среду или, по крайней мере, ограничивающих их до минимума, до предельно допустимых концентраций (ПДК). Комплекс мероприятий по защите работающих от перегрева включает использование теплоизоляции, уменьшающей поступление тепла от источников, применение защитных экранов и перегородок. Также необходимо обеспечить отвод вредных газов и выделений, образующихся при напайке радиодеталей на монтажную плату. В этом случае эффективной мерой защиты является вентиляция.
При монтаже устройства охранной сигнализации соблюдаются требования электробезопасности и работа осуществляется только исправным электроинструментом (электропаяльник, пневмоотсос с электроприводом, электродрель). Указанные электроприборы и лампы для местного освещения применяются на напряжение 42 В.
Наладка устройства охранной сигнализации производится бригадой в составе не менее двух человек, возглавляемой инженерно-техническим работником или высококвалифицированным наладчиком, имеющим группу по электробезопасности не ниже IV. Члены бригады имеют группу по электробезопасности не ниже III. Рабочий стол выполнен из диэлектрического материала (дерево, пластик и др.), имеет полки для размещения контрольно-измерительной аппаратуры, а также источников питания и оборудован отдельным электрощитком с общим выключателем.
Монтаж и регулировка изделия производится с помощью инструмента с изолирующими ручками или специальным инструментом, удовлетворяющим ТУ. Также данные операции должны производиться с применением браслета для снятия статического электричества, так как комплектующие содержат КМОП элементы и подвержены воздействию разрядов статического электричества.

7.3 Расчёт искусственного освещения

Произведём расчёт освещения на участке регулировки аппаратуры, где III разряд зрительной работы, со светильниками с люминесцентными лампами.
Размеры помещения: длина A=15 м; ширина B=10 м; высота H=4,5 м. Потолок и стены побелены, мало загрязнены. Напряжение в основной сети U=220 В. Принимаем систему общего освещения. Характер зрительной работы на участке соответствует III б разряду.
Норма освещённости на рабочем месте соответствует 300 лк. Для освещения помещения выбираем светильники с люминесцентными лампами типа ЛСПО-2×6,5. Определяем расстояние от потолка до рабочей поверхности:

hс

H Hо
Hn Hp

hp
Схема определения высоты подвеса светильников.

Ho = H – hp, где
H – высота помещения от пола до потолка, м;
hp – высота рабочей поверхности, м;
Ho = 4,5 – 0,8 = 3,7 (м)

Расстояние от потолка до светильника:
hc = 0,25Ho
hc = 0,25 x 3,7 = 0,925 (м)
Возможная высота подвеса светильника над освещаемой поверхностью:
Hp = Ho – hc
Hp = 3,7 – 0,925 = 2,775 (м)
Высота подвеса над полом:
Hn = Hp + hp
Hn = 2,775 + 0,8 = 3,575 (м)
Для достижения наибольшей равномерности освещения принимаем отношение:
Lp / Hp = 1,4
Расстояние между рядами светильников:
Lp = 1,4Hp
Lp = 1,4 x 2,775 = 3,885 (м)
Принимаем расположение светильников в три ряда: по центральной продольной оси и вдоль стен.
Расстояние от крайних светильников до стен l принимаем равным 1,16 м (l=0,3Lp). Фактическое расстояние между рядами:
Lp = (B – 2l) / 2
Lp = (10 – 2 x 1,16) / 2 = 3,84 (м)
При длине светильников 1,25 м устанавливаем в ряду 5 светильников, с расстоянием между ними по 1,16 м. Таким образом принимаем всего 15 светильников по 2 лампы ЛД в каждом. Общее количество ламп N = 30.

Индекс помещения:
i = A x B / Hp (A + B)
i = 15 x 10 / 2,775 (15 + 10) = 2,162
Коэффициенты отражения потолка, стен и рабочих поверхностей:
?n = 70 %; ?с = 50 %; ?р = 10 %
Находим значение ? по таблице 16 [ ]
? = 56 %
Для производственных помещений, с содержанием пыли менее 1 мг/м3 коэффициент запаса Кз = 1,5. Определим расчётное значение светового потока для создания нормированной освещённости на рабочих листах:
Фр = Ен x Кз x S x Z / ? x N
где:
Ен – нормированное значение минимальной освещённости, лк (табл.12 [ ]),
Z – поправочный коэффициент, учитывающий неравномерность освещения, Z = 1,1.
Фр = 300 x 1,5 x 150 x 1,1 / 0,56 x 30 = 4420 (мм)
Выбираем лампу ЛБ65-2 со световым потоком Фп = 4320.
Произведём проверочный расчёт освещённости:
Е = Фп x N x ? / Кз x S x Z
E = 4320 x 30 x 0,56 / 1,5 x 150 x 1,1 = 293 (лк)
Общая мощность осветительной установки: Ро = Кп x P x N
где: Кп – коэффициент, учитывающий потери в пускорегулирующей аппаратуре, Кп = 1,25;
Р – мощность лампы, кВт;
Ро = 1,25 x 0,065 x 30 = 2,43 (кВт)
Таким образом, расчётная освещённость на участке настройки соответствует требованиям СНиП-23-05-95.

7.4 Противопожарные мероприятия

Возникновение пожаров в зданиях и сооружениях, особенности распостранения огня в них зависят от того, из каких материалов (конструкций) они выполнены, каковы размеры зданий и их расположение.
По взрывной, взрывопожарной и пожарной опасности производства подразделяются на категории. Согласно существующим строительным нормам и правилам (СНиП) здания и сооружения по огнестойкости подразделяются на пять степеней. Степень огнестойкости зданий и сооружений определяется пределом их огнестойкости, выражаемым временем (в часах) от начала испытаний строительной конструкции на огнестойкость до возникновения в ней разрушающих или температурных признаков, ведущих к невозможности дальнейшей эксплуатации конструкции.
Так как при изготовлении устройства используются жидкости с температурой вспышки выше 610C, горючие пыли или волокна с нижним пределом взрываемости более 65 г/м3, твёрдые сгораемые вещества и материалы, то производство по пожароопасности относится к категории В, в соответствии с НБП-105-95. По огнестойкости здание относится ко II степени, в которой все конструкции выполнены из несгораемых материалов с пределами огнестойкости от 0,25 до 4 часов.
Степень огнестойкости может быть требуемой и фактической. Требуемая степень огнестойкости характеризует основные строительные части зданий, сооружений и конструкций. Фактическая степень огнестойкости характеризует в целом здание, сооружение, конструкции и определяется по худшей требуемой степени огнестойкости.
Причины пожаров и взрывов могут быть электрического и неэлектрического характера. К причинам электрического характера относятся :
— искрение в электрических аппаратах, машинах, электрические разряды и удары молнии;
— токи коротких замыканий, нагревающие проводники до высокой температуры, при которой может возникнуть воспламенение их изоляции, а также значительные электрические перегрузки проводов и обмоток электрических аппаратов и машин;
— плохие контакты в местах соединения проводов, когда вследствие большого переходного сопротивления выделяется большое количество тепла;
— электрическая дуга, возникающая в результате ошибочных операций с коммутационной аппаратурой при переключениях в электроустановках или во время дуговой электрической сварки, которая может вызвать воспламенение расположенных вблизи горючих материалов.
Причинами пожаров и взрывов неэлектрического характера могут быть :
— неосторожное обращение с огнём при газосварных работах;
— неисправность котельных и производственных печей, отопительных приборов и нарушение режимов их работы;
— неисправность производственного оборудования и нарушение технологического процесса, в результате которого возможно выделение горючих газов, паров или пыли в воздушную среду;
— курение в пожароопасных и взрывоопасных помещениях;
— самовоспламенение некоторых материалов.
Мероприятия, устраняющие причины пожаров и взрывов, подразделяются на технические, эксплуатационные, организационные и режимные. К техническим мероприятиям относится соблюдение противопожарных норм при сооружении зданий, устройстве отопления и вентиляции, выборе и монтаже электрооборудования, устройстве молниезащиты и т.п. Эксплуатационные мероприятия предусматривают правильную эксплуатацию производственных машин, котельных и других силовых установок и электрооборудования, правильное содержание зданий и территорий предприятий. К организационным мероприятиям относятся обучение производственного персонала противопожарным правилам и издание необходимых инструкций и плакатов.
По правилам пожарной безопасности территории объектов должны постоянно содержаться в чистоте, мусор систематически удаляться на специально отведённые участки и по мере накопления вывозиться. Готовая продукция, оборудование, тара и другое имущество должны находиться на определённых участках. Все дороги и подъезды к зданиям, сооружениям и источникам воды необходимо очищать от завалов, содержать в исправности и освещать в ночное время. Проезды и противопожарные разрывы между отдельными зданиями и сооружениями не могут использоваться для складирования горючих предметов, различного оборудования, строительных материалов.
В каждом цехе, мастерской, складе и других помещениях должны быть вывешены таблички с указанием фамилии и должности лиц, ответственных за пожарную безопасность. Коридоры, проходы, основные и запасные выходы, тамбуры, лестничные клетки должны постоянно содержаться в исправном состоянии, ничем не загромождаться, а в ночное время освещаться. Если в технических помещениях применяются легковоспламеняющиеся и горючие жидкости для смазки, промывки и чистки оборудования, аппаратуры и деталей, то количество таких жидкостей не должно превышать суточную потребность. Курение допускается только в специально отведённых местах или комнатах, обозначенных соответствующими надписями и обеспеченных урнами с водой.
Весь пожарный инвентарь, противопожарное оборудование и первичные средства пожаротушения должны содержаться в исправном состоянии, находиться на видном месте, и к ним в любое время суток должен быть обеспечен беспрепятственный доступ. Все стационарные и переносные средства пожаротушения должны периодически проверяться и испытываться.
В производственных помещениях, на складах и других пожароопасных помещениях должны находиться средства пожарной сигнализации и тушения пожаров. В системе пожарной защиты находят широкое применение автоматические и полуавтоматические средства извещения о пожаре.
Наиболее дешёвым и распостранённым средством тушения пожаров является вода. Она обладает высокой теплоёмкостью и большим испарением, что позволяет эффективно отбирать тепло от очагов пожара. Вместе с тем вода не может быть использована для тушения легковоспламеняющихся жидкостей (бензин, бензол, керосин и т.п.), а также электроустановок, находящихся под напряжением, без специальных мер защиты людей от поражения электрическим током через струю воды.
В пожароопасных помещениях для тушения пожаров применяют спринклерные и дренчерные установки, которые приводятся в действие специальными извещателями.
Спринклерные установки – автоматические устройства тушения пожаров водой. В этих установках система водопроводных труб, проложенных под потолком, снабжается ввинчиваемыми головками, которые запаиваются легкоплавким припоем. Повышение температуры до 60-80 градусов (по С) вызывает расплавленине припоя и головка открывается, вследствие чего вода начинает литься на место пожара.
Дренчерная установка представляет собой также систему водопроводных труб, но головки этих установок, в отличие от спринклерных, постоянно открыты. Вода поступает при срабатывании клапанов с легкоплавкими припоями или при открывании задвижек ручным способом.
Для защиты людей от токсичных продуктов горения и дыма применяется противодымная защита, состоящая из вентилятора и вентиляционных каналов.
При тушении пожара эффективно применение химической пены, образуемой в результате взаимодействия с водой пеногенераторных порошков, состоящих из кислотной и щелочной частей. Получаемая из пеногенераторных порошков пена является универсальным средством тушения пожаров, за исключением спирта, ацетона и эфира.
В качестве средств местного пожаротушения применяются химические пенные огнетушители, но они не пригодны для тушения электроустановок, находящихся под напряжением, так как пена обладает свойством электропроводности.
Эффективным химическим средством тушения огня является углекислота. При быстром испарении углекислоты образуется снегообразная масса, которая, будучи направлена в зону пожара, снижает концентрацию кислорода и охлаждает горящее вещество. Ручные углекислотные огнетушители типов ОУ-2, ОУ-5 и ОУ-8 конструктивно отличаются ёмкостью баллона – соответственно 2, 5 и 8 л. Эти огнетушители предназначены для тушения небольших очагов пожара, применяются в закрытых помещениях и могут быть использованы в электроустановках, находящихся под напряжением, вследствие низкой электропроводности углекислоты. Все огнетушители подвергаются периодической проверке и при необходимости – перезарядке.

Реферат: Лекции по твердотельной электронике

Московский энергетический институт

(технический университет)

ТВЕРДОТЕЛЬНАЯ ЭЛЕКТРОНИКА

Конспект лекций

Москва, 2002 г.

Содержание

Лекция 1 4

1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ФИЗИКИ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ 4
1.1. Электропроводность полупроводников 4

Лекция 2 9
1.2. Электроны в кристалле 9

1.2.1. Энергетические зоны. Свободные носители зарядов: электроны и дырки. 9

1.2.3. Легирование кристаллов донорной или акцепторной примесью, полупроводники «n» и «p» типа . 22

Лекция 3 27

1.2.4. Расчет концентрации носителей заряда в кристалле. 27

Лекция 4 39

1.2.5. Зависимость скорости электрона от напряженности электрического поля. Понятия эффективной массы и подвижности. 39

1.2.6. Расчет электропроводности полупроводниковых кристаллов на основе рассмотренных моделей. 47

Лекция 5 55

1.2.7. Неравновесные электроны и дырки. Рекомбинация неравновесных носителей заряда. 55

Диффузионный и дрейфовый токи. 58

1.2.8. Уравнение непрерывности. 60

ВВЕДЕНИЕ

Современная научно-техническая революция и переход от индустриального к информационному обществу в значительной степени обусловлены повышением производительности интеллектуального труда за счет информационных технологий, материальную основу которых составляют твердотельные полупроводниковые приборы и устройства на их основе.
Полупроводниковые приборы широко используются и в силовой электронике предоставляя эффективные способы преобразования и генерации электроэнергетических потоков. Поэтому курс полупроводниковой электроники стал одним из базовых курсов практически для всех специальностей электротехнического профиля и начинает изучаться сравнительно рано — на втором курсе. При этом имеется тенденция к его дальнейшему «омоложению» — к более раннему изучению разделов, связанных непосредственно с физикой электронных процессов в твердом теле, что предъявляет особые требования к доступности изложения сравнительно сложных электронных взаимодействий, позволяющих осуществлять управление электронными потоками в твердых телах и создавать современные устройства информационной и силовой электроники.

Основное содержание дисциплины составляет изучение принципов работы и характеристик основных приборов, являющихся базовыми для любых полупроводниковых приборов. Поскольку курс предназначен для подготовки инженеров, рассмотрение любых процессов в приборе, заканчивается составлением некоторой модели и выводом расчетных соотношений. Безусловно использованные модели являются упрощенными, однако тем не менее они позволяют связать параметры материалов и конструкции прибора с его характеристиками и позволяют оценить реакцию прибора на то или иное воздействие окружающей среды и, что особенно важно, способствуют установлению связи между разрозненными процессами и их свойствами и созданию некоторого обобщенного образа твердотельной электронной среды и сформированных на ее основе устройств. Именно последнее является наиболее важной и наиболее трудной задачей курса достижению которой способствует лабораторный практикум и расчетный проект.

Лекция 1

1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ФИЗИКИ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ

1.1. Электропроводность полупроводников

По способности проводить электрический ток все твердотельные материалы принято делить на проводники, полупроводники и диэлектрики или изоляторы. К группе проводников относят материалы с проводимостью ? > 106 Ом-1см-1, к ним относятся металлы, в которых высокая проводимость обеспечивается высокой концентрацией электронов проводимости. Напротив в диэлектриках, как правило при комнатной температуре электронов очень мало и их проводимость, в основном носит ионный характер, поэтому она мала ? < 10-10
Ом-1см-1. В промежуточную группу попадают полупроводники, которые в зависимости от их состава и концентрации примесей могут иметь концентрацию электронов близкую к нулю (тогда они являются изоляторами) и близкую к концентрации электронов в металле (тогда они являются проводниками). Возможность изменять в широких пределах электропроводность не только технологическими методами, но и используя внешние воздействия, позволила создать на основе полупроводников твердотельные электронные приборы. Именно изучение этих приборов и используемых в них методов управления электронными потоками и составляет основное содержание данного курса.
Металлы и полупроводники помимо величины электропроводности отличаются так же и зависимостью электропроводности от температуры. В металлах электропроводность с температурой, как правило, падает почти по линейному закону .

[pic], (1.1) где T и T0 – температуры измерения (T > T0), ? – температурный коэффициент.
В полупроводниках, в которых отсутствуют дефекты и примеси (их принято называть собственными) с ростом температуры проводимость растет примерно по экспоненциальному закону:

[pic] (1.2) где ?0 – некоторая слабо изменяющаяся величина (часто ее температурной зависимостью пренебрегают), ?E – энергия температурной активации проводимости (ее принято измерять в эВ), k – постоянная
Больцмана (8.614210-5 эВ.К-1), T — абсолютная температура
(в градусах К). Если прологарифмировать (1.2), то получим:

[pic] (1.3)

[pic]

Рис. 1.1. Зависимость электропроводности не легированных материалов от температуры
Из (1.3) видно — логарифм проводимости линейно зависит от 1/T, причем наклон прямой линии определяется величиной ?E, поэтому для полупроводников графики электропроводности очень удобно строить откладывая по вертикальной оси проводимость в логарифмическом масштабе, а по горизонтальной оси величину пропорциональную обратной температуре (для удобства используют масштабный множитель 1000), см. рис. 1.1.
На следующем рисунке показана зависимость электропроводности собственного кремния от температуры при освещении его солнечным светом, подтверждающая сильное влияние внешних воздействий на свойства полупроводников.

[pic]

Рис. 1.2. Влияние освещения на температурную зависимость электропроводности: 1 – зависимость измеренная в темное,

2 – на свету.

Изменение электропроводности может быть связано изменением концентрации носителей заряда и их скорости. Как показали эксперименты в большинстве случаев в полупроводниках основным фактором является изменение концентрации носителей заряда. Особенно сильно концентрация носителей заряда зависит от концентрации введенной примеси (обычно говорят от степени легирования). На рис.
1.3 показана измеренная на образцах кремния, легированных примесью фосфора или бора, зависимость удельного сопротивления кремния ? = 1/? от концентрации примеси. Из графика видно, что путем введения примеси проводимость полупроводника действительно можно изменять вплоть до проводимости близкой к металлической ? ? 104 (? ? 10-4).

[pic]

Рис. 1.3. Влияние легирования на электропроводность кремния (пунктиром показана линейная зависимость).

Следует обратить внимание на тот факт, что при увеличении концентрации примеси на 9 порядков, проводимость образца возрастает на 8 порядков, т.е. существует почти линейная зависимость между проводимостью и концентрацией примеси.

Легирование влияет не только на величину электропроводности, но и на ее температурную зависимость, что демонстрируют кривые, приведенные на рис. 3.4. Как видно из графиков в области высоких температур электропроводность легированного материала стремится к электропроводности нелегированного. В области низких температур проводимость изменяется незначительно, имея слабо выраженный максимум. Для сильно легированных кристаллов проводимость изменяется с температурой подобно проводимости металлов.

[pic]

Рис. 1.4. Температурная зависимость электропроводности легированных кристаллов, степень легирования в см-3 проставлена около соответствующих кривых, пунктирная линия соответствует нелегированному материалу.

Поскольку для создания полупроводниковых приборов с заданными характеристиками необходимо объяснить наблюдаемые особенности полупроводниковых материалов, научиться ими управлять и заранее прогнозировать поведение материала в тех или иных условиях, то необходимо создать модель описывающую процессы электропроводности полупроводников. Эта модель в первом приближении должна объяснять:

. экспоненциальный рост проводимости с температурой для нелегированных материалов;

. изменение проводимости и ее температурной зависимости при легировании полупроводников;

. изменение проводимости и ее температурной зависимости при облучении полупроводников светом, бомбардировке высокоэнергетическими частицами и т.п.
По определению электропроводность характеризует изменение протекающего через образец тока при изменении приложенного к нему напряжения. В свою очередь величина электрического тока характеризуется количеством заряда переносимого через поверхность в единицу времени, т.е. для его характеристики необходимо знать концентрацию и скорость способных перемещаться зарядов. Таким образом приступая к изучению твердотельной электроники прежде всего необходимо рассмотреть процессы, которые приводят к появлению в однородном образце свободных носителей заряда и то как внешнее электрическое поле влияет на скорость их перемещения.
Контрольные вопросы.
1. Каково соотношение значений проводимости для проводников, полупроводников и диэлектриков?

1. Каково соотношение значений удельного сопротивления для проводников, полупроводников и диэлектриков?

2. Как экспериментально определить к какому классу материалов относится образец: к полупроводникам или металлам?

3. По какому закону изменяется с температурой электропроводность чистых

(собственных полупроводников)?

4. Как влияет введение примесей на величину и температурную зависимость электропроводности полупроводников?

Лекция 2

1.2. Электроны в кристалле

1.2.1. Энергетические зоны. Свободные носители зарядов: электроны и дырки.

Известно, что первичными и единственными носителями заряда являются электроны и протоны. В вакууме и газах электроны и протоны могут быть свободными, в твердых телах и жидкостях электроны и протоны связаны с атомами и их заряды нейтрализуют друг друга.

Полупроводниковые кристаллы образуются из атомов, расположенных в определенном порядке. Естественно возникает вопрос, если в атоме электроны связаны с ядром, то откуда в состоящем из атомов кристалле берутся свободные заряды, способные перемещаться по кристаллу создавая электрический ток. Действительно, если представить атом как изолированный шарик, то тело полученное из миллиардов уложенных в правильном порядке шариков все равно останется изолятором, поскольку в нем способные переносить заряд не появятся. Для того, чтобы объяснить как в металлах и полупроводниках появляются свободные электроны необходимо использовать закономерности микромира. Впервые эти закономерности были использованы Бором для объяснения электронной структуры атома. Работы бора стимулировали работы по квантовой механике, которая в настоящее время используется для объяснения поведения электронов в атомах, молекулах и твердых телах.

Согласно современным представлениям атомы состоят из положительно заряженных ядер вокруг которых распложены заполненные электронами оболочки. При этом каждому электрону соответствует строго определенный уровень, на котором не может находиться более двух электронов с разными значениями спина, характеризующего вращение электрона. В магнитном поле этот уровень расщепляется на два близко расположенных уровня.

Согласно законам квантовой механики, электроны могут находиться только в строго определенных энергетических состояниях. Изменение энергии электрона возможно при поглощении или испускании кванта электромагнитного излучения с энергией, равной разности значений энергий на начальном и конечном уровне. Поэтому оптические спектры поглощения (или излучения) атомов, соответствующие электронным переходам на свободные дискретные уровни, так же должны быть дискретны, что и наблюдается в экспериментах (рис. 1.5.)

[pic]

Рис. 1.5. Диаграмма, иллюстрирующая энергетический спектр электронов в атоме (модель Бора) и ожидаемый спектр поглощения.

Электронные оболочки принято обозначать буквами и числами (N).
Число N называют главным квантовым. Отсчет его значения осуществляется от уровня, ближайшей к ядру N = 1, 2, 3, 4 и т.д., оболочки имеют соответствующие буквенные обозначения: K, L, M, N, и т.д.

На каждой оболочке может находиться несколько электронов, причем каждому из них соответствует свой энергетический уровень, со своим пространственным распределением заряда, который часто называют орбиталью. Энергетические уровни электронов (орбитали) внутри оболочки (с одним числом N) принято обозначать буквами: s (нижний уровень), p, d, f и т.д. Причем чем выше энергия оболочки (больше N), тем большее число электронов может на ней находиться, или другими словами ей соответствует большее число орбиталей. Так первой оболочке соответствует один уровень — орбиталь 1s, т.е. на этой оболочке могут находиться только два электрона с разными спинами. Соответственно конфигурацию с одной оболочкой имеют только два атома – водорода и гелия.

Второй оболочке соответствуют три уровня: одна орбиталь 2s и три орбитали 2p, т.е. в этой оболочке могут находиться шесть электронов.

Третей оболочке соответствуют девять уровней: одна орбиталь 3s, три орбитали 3p, пять орбиталей 3d, т.е. в этой оболочке могут находиться до 18 электронов.

При увеличении числа электронов в атоме, заполнение оболочек происходит по определенным правилам:

. первыми заполняются низшие по энергии орбитали ;

. на любой орбитали может находиться не более двух электронов с противоположными значениями спина (принцип запрета

Паули);

. заполнение орбиталей одной оболочки начинается одиночными электронами с параллельными спинами, пары начинают образовываться только после того как каждая орбиталь имеет по одному электрону (правило Гунда).

Именно на основе правил заполнения оболочек построена периодическая таблица элементов Д.И. Менделеева. Один ряд таблицы соответствует элементам, в которых происходит заполнение внешней
(валентной) оболочки, переход от одной ячейке к другой в пределах ряда соответствует добавлению одного электрона.

При сближении двух атомов , например водорода, их орбитали начинают перекрываться и возможно возникновение связи между ними.
Существует правило, согласно которому число орбиталей у молекулы равно сумме чисел орбиталей у атомов, при этом взаимодействие атомов приводит к тому, что уровни у молекулы расщепляются, при этом чем меньше расстояние между атомами, тем сильнее это расщепление.

На рис. 1.6. показана схема расщепления уровней для пяти атомов при уменьшении расстояния между ними. Как видно из графиков при образовании между атомами связей валентные электроны формируют разрешенные для электронов зоны, причем число состояний в этих зонах тем больше, чем больше взаимодействующих атомов. В кристаллах число атомов более чем 1022 см-3, примерно такое же количество уровней в зонах. При этом расстояние между уровнями становится чрезвычайно малым, что позволяет считать, что энергия в разрешенной зоне изменяется непрерывно. Тогда электрон, попавший в незанятую зону можно рассматривать как классический, считая, что под действием электрического поля он набирает непрерывно энергию, а не квантами, т.е. ведет себя как классическая частица.

[pic]

Рис. 1.6. Энергетическое расщепление 1s и 2s уровней для пяти атомов в зависимости от расстояния между ними

При образовании кристаллов образуемые валентными электронами зоны могут быть частично заполненными, свободными или полностью заполненными электронами. При этом если между заполненными и свободными состояниями запрещенная зона отсутствует, то материал является проводником, если существует небольшая запрещенная зона, то это полупроводник, если запрещенная зона большая и электроны за счет тепловой энергии в нее не попадают, то это изолятор. Рисунок 1.7. иллюстрирует возможные конфигурации зон.

Для проводников разрешенная зона частично заполнена электронами, поэтому даже при приложении внешнего напряжения они способны набирать энергию и перемещаться по кристаллу. Такая структура зон характерна для металлов. Уровень F, разделяющий заполненную электронами и незаполненную часть зоны называют уровнем Ферми. Формально его определяют как уровень вероятность заполнения которого электронами равна 1/2.

[pic]

Рис. 1.7. Возможная структура энергетических зон, создаваемых валентными электронами в кристаллах

Для полупроводников и диэлектриков структура зон такова, что нижняя разрешенная зона полностью заполнена валентными электронами, поэтому ее называют валентной. Потолок валентной зоны обозначают Ev.
В ней электроны перемещаться под действием поля (и соответственно набирать энергию) не могут, поскольку все энергетические уровни заняты, а согласно принципу Паули электрон не может переходить с занятого состояния на занятое. Поэтому электроны в полностью заполненной валентной зоны не участвуют в создании электропроводности. Верхняя зона в полупроводниках и диэлектриках в отсутствии внешнего возбуждения свободна от электронов и если каким либо образом туда забросить электрон, то под действием электрического поля он может создавать электропроводность, поэтому эту зону называют зоной проводимости. Дно зоны проводимости принято обозначать Ec.
Между зоной проводимости и валентной зоной находится запрещенная зона
Eg, в которой согласно законам квантовой механики электроны находиться не могут (подобно тому как электроны в атоме не могут иметь энергии не соответствующие энергиям электронных оболочек). Для ширины запрещенной зоны можно записать:

Eg = Ec – Ev (1.4.)

В полупроводниках в отличие от изоляторов ширина запрещенной зоны меньше, это сказывается в том что при нагреве материала в зону проводимости полупроводника попадает за счет тепловой энергии значительно больше электронов, чем в зону проводимости изолятора и проводимость полупроводника может быть на несколько порядков выше чем проводимость изолятора, однако граница между полупроводником и изолятором условная.

Поскольку в отсутствии внешнего возбуждения валентная зона полностью заполнена (вероятность нахождения электрона на Ev = 1), зона проводимости полностью свободна (вероятность нахождения электрона на Eс = 0), то формально уровень Ферми с вероятностью заполнения Ѕ должен был бы находиться в запрещенной зоне. Расчеты показывают, что действительно в беспримесных бездефектных полупроводниках и диэлектриках (их принято называть собственными) он лежит вблизи середины запрещенной зоны. Однако электроны там находится не могут, поскольку там нет разрешенных энергетических уровней.

[pic]
Рис. 1.7. Схематическое представление бездефектного кристалла кремния.

Основные элементарные полупроводники относятся к четвертой группе таблицы Менделеева, они имеют на внешней оболочке 4 электрона.
Соответственно эти электроны находятся в S (1 электрон) и p (3 электрона). При образовании кристалла внешние электроны взаимодействуют и образуются полностью заполненная оболочка с восьмью электронами, как это показано на диаграмме рис. 1.7.

Элементы четвертой групп используют четыре электрона находящихся в s и p орбиталях, но в разных электронных оболочках (N изменяется от 2 для С до 6 для Pb). При взаимодействии образуется гибридная sp3 орбиталь) в ее образовании участвует одна s орбиталь и 3p – орбитали).
Эта орбиталь состоит из гибридизированных четырех орбиталей каждая из которых с учетом спина может принять четыре электрона и таким образом образуется заполненная внешняя оболочка с восьмью электронами. При этом атом может образовывать химические связи с четырьмя соседями, т.е. является четырежды координированными. Все связи эквивалентны и образуют тетраэдрическую решетку (тетраэдр – фигура с четырьмя одинаковыми поверхностями). Схема образования гибридной sp3 орбитали показана на рис. 1.8.
Тетраэдрическая структура свойственна кристаллам алмаза. Такие известные полупроводники как Si и Ge имеют структуру типа алмаза, это и понятно, поскольку у них внешние электроны находятся на sp3 орбиталях.[pic]

Рис. 1.8. Схема образования гибридной sp3 орбитали и соответственно тетраэдрической структуры кристалла (типа алмаза).

На рис. 1.9 показана схема образования энергетических зон и sp3 орбиталей для кристаллов других элементов четвертой группы периодической системы элементов Д.И. Менделеева. Как видно из рисунка все зоны формируются на основе s и p состояний, но принадлежащих к разным оболочкам (различно значение главного квантового числа N). Так для углерода валентная оболочка формируется из 2s и 2p состояний соответственно структура алмаза определяется гибридными 2sp3 состояниями. Для Si валентная оболочка формируется из 3s и 3p состояний атома Si, соответственно структура кристаллической решетки создается 3sp3 орбиталями, является тетраэдрической и аналогична структуре алмаза. В Ge в образовании химических связей участвую 4s и 4p электроны, Sn 5s и 5p электроны и т.д. При этом для образовавшаяся sp3 оказывается полностью заполненной, верхняя полностью свободной, т.е. имеет место энергетическая структура соответствующая полупроводникам и диэлектрикам с валентной зоной и зоной проводимости. Следует обратить внимание на тот факт, что по мере роста числа N , движении по группе таблицы Менделеева сверху вниз, ширина запрещенной зоны уменьшается и для свинца обе зоны перекрываются, т.е. для этого материала реализуется зонная структура, характерная для проводника.

[pic]

Рис. 1.9. Схема образования зон элементарных полупроводников четвертой группы периодической системы элементов.

Следует отметить, что sp3 гибридизация может происходить не только для кристаллов элементарных полупроводников, но и для полупроводниковых соединения. Необходимым для этого условием является то, чтобы электроны внешней оболочки исходных компонентов принадлежали к s и p оболочкам и чтобы суммарное число на внешней оболочки соединения равнялось 8 (тогда нижняя зона оказывается полностью заполненной). Последнее условие будет выполняться для соединений элементов первой и седьмой групп, второй и шестой, третьей и пятой, т.е. для соединений A1B7, A2B6 , A3B5.
Действительно большинство из этих соединений является полупроводниками, причем для них так же выполняется правило, что с увеличением номера электронной оболочки атомов из которых образуется соединение ширина запрещенной зоны уменьшается.

В качестве примера рассмотрим такое несколько полупроводниковых соединений. Примеры из группы A3B5: GaAs: Eg = 1.43эВ (при Т=300К), атомы компонентов имеют электронную конфигурацию внешних оболочек –
3s24p1 (Ga), 4p3 (As); InSb: Eg=0.18 эВ (при Т=300К), электронная конфигурация валентной оболочки – 4s24p1 (In), 5p3 (Sb).

При уходе электрона в зону проводимости он делокализуется и может перемещаться по зоне от одного атома к другому. Он становится электроном проводимости и может создавать электрический ток. Обычно говорят: появился свободный носитель заряда, хотя на самом деле электрон не покидал кристалл, у него только появилась возможность перемещаться из одного места кристалла в другое.

На месте откуда ушел электрон условие электронейтральности нарушается и возникает положительно заряженная вакансия электрона, которую принято называть дыркой (положительный заряд обусловлен не скомпенсированным зарядом ядра).

На место откуда ушел электрон может переместиться соседний электрон, что приведет к перемещению положительно заряженной дырки.
Таким образом перемещение валентных электронов заполняющих свободное электронное состояние (запрет Паули снят) приводит к перемещению вакансии в которой нарушено условие компенсации заряда, т.е. дырки.
Вместо того, чтобы рассматривать движение валентных электронов, которых в валентной зоне чрезвычайно много рассматривают перемещение положительно заряженных дырок, которых мало и которые так же как электроны могут переносить заряд. Этот процесс поясняет рис. 1.10.

На рисунке 1.10 показан кристалл, в котором каким либо внешним возбуждением, например квантом света с h? > Eg один из электронов переброшен в зону проводимости (стал свободным), т.е. у одного из атомов была разорвана одна из валентных связей. Тогда в кристалле помимо не связанного с атомом электрона возник положительно заряженный ион. Способность под действием поля перемещаться самого иона очень мала, поэтому ее учитывать не следует. Поскольку в кристалле атомы расположены близко друг от друга к этому иону может притянуться электрон от соседнего атома. В этом случае положительная дырка возникает у соседнего атома откуда ушел валентный электрон и т.д. Для совершенного, не имеющего примесей и дефектов, кристалла концентрация электронов будет равна концентрации дырок. Это собственная концентрация носителей заряда ni = pi, значок i означает концентрацию носителей для собственного полупроводника (intrinsic
–собственный). Для произведения концентраций электронов и дырок можно записать: np = ni2 (1.5)
Следует отметить, то это соотношение выполняется не только для полупроводников с собственной проводимостью, но и для легированных кристаллов, в которых концентрация электронов не равна концентрации дырок.

[pic]
Рис. 1.10. Схематическое изображение возникновения электрона и дырки при поглощении света

Направление движения дырки отложено направлению движения электрона.
Каждый электрон находящийся в валентной связи характеризуется своим уровнем. Все уровни валентных электронов расположены очень близко и образуют валентную зону, поэтому перемещение дырки можно рассматривать как непрерывный процесс, аналогичный движению классической свободной частицы. Аналогично поскольку в зоне проводимости энергетические уровни расположены очень близко, зависимость энергии от импульса можно считать непрерывной и соответственно движение электрона можно в первом приближении рассматривать как движение классической свободной частицы. Таким образом разгоняемый (говорят разогреваемый) электрическим полем электрон в твердом теле на энергетической диаграмме перемещается от дна зоны проводимости к ее потолку. Аналогично дырка разогреваемая полем перемещается от потолка валентной зоны к ее дну (для нее отсчет энергии идет относительно электрона в другую сторону). Поведение электрона и дырки, как квазиклассических частиц нарушается в тот момент когда они достигают высокоэнергетической границы энергетической зоны. Для свободного классического электрона таких границ нет и теоретически его можно разгонять вплоть до скорости свет. Электрон в твердом теле достигший потолка зоны проводимости должен упруго от нее отразится и пойти в обратном направлении, достигнув дна зоны проводимости он отражается от него и идет вверх и т.д. Таким образом если бы удавалось разогреть электронный (или дырочный) газ в твердом теле до энергий порядка ширины разрешенной зоны, то должны были бы возникнуть мощные высокочастотные колебания.
Однако осуществить такой разогрев не удается, поскольку горячие носители начинают взаимодействовать с решеткой, отдавая ей часть своей энергии, поэтому как для электронов, так и для дырок существует некоторое предельное значение скорости (насыщение скорости в электрическом поле) близкое к тепловой скорости электронов в твердом теле (106 – 107 см/c)

[pic]

Рис. 1.11. Энергетическая диаграмма , поясняющая возникновение электрона и дырки в совершенном кристалле.

Таким образом в качестве носителей заряда в любой среде могут выступать способные перемещаться под действием электрического поля электроны — n, дырки — p, положительно и отрицательно заряженные ионы- ip и in . Для концентрации заряда в единице объема можно записать:

N = n + p + in + ip, (1.6)
Если (in + ip ) >> (n + p), то это материалы с ионной проводимостью, что типично для диэлектриков.
Если (n + p ) >> (in + ip), то это материалы с электронной проводимостью, это типично для полупроводников и металлов.

1.2.3. Легирование кристаллов донорной или акцепторной примесью, полупроводники «n» и «p» типа .

Наличие в кристалле примесей и дефектов приводит к появлению в запрещенной зоне энергетических уровней, положение которых зависит от типа примеси или дефекта. Для управления электрическими свойствами полупроводников в них специально вводят примеси (легируют). Так введение в элементарный полупроводник IV группы периодической системы элементов, например Si, примеси элементов V группы (доноров) приводит к появлению дополнительных электронов и соответственно преобладанию электронной проводимости (n — тип), введение элементов III группы приводит к появлению дополнительных дырок (p-тип).

[pic]

Рис. 1.12. Схема образования свободного электрона и заряженного донорного атома при легировании Si элементами V группы периодической системы

На рис. 1.12 показана схема кристалла Si, в который введен фосфор
(V группа). Элемент V группы (донор) имеет 5 валентных электронов, четыре из них образуют связи с соседними атомами Si, пятый электрон связан только с атомом примеси и эта связь слабее остальных, поэтому при нагреве кристалла этот электрон отрывается первым, при этом атом фосфора приобретает положительный заряд, становясь ионом.

[pic][pic] (1.7) где Ed — энергия ионизации (активации) донорного атома.

Энергия ионизации доноров, как правило не велика (0.005 — 0.01 эВ) и при комнатной температуре они практически все отдают свои электроны. При этом концентрация электронов, появившихся за счет ионизации доноров примерно равна концентрации введенных атомов примеси и значительно превосходит собственную концентрацию электронов и дырок n>>ni, поэтому такие материалы и называют электронными материалами (n-тип).

Введение донорной примеси приводит к увеличению концентрации электронов, поскольку энергия связи электронов с примесным атомом меньше, чем с основным атомом решетки, то ему легче оторваться.

При некоторой температуре (ее называют температурой истощения примеси) почти все примесные атомы будут термически ионизованы, тогда концентрация электронов в зоне проводимости будет примерно равна концентрации донорных атомов: n ~ Nd+ ~ Nd (1.8)
При этом концентрация электронов становится значительно больше концентрации дырок, которые могут возникнуть только за счет тепловой активации валентных электронов. Такие материалы будут обладать электронной проводимостью. Из называют материалами n – типа. Будем называть электроны в них основными носителями и обозначать nn, соответственно дырки будем называть неосновными носителями заряда и обозначать pn.

Используя (1.5) и (1.7) получим для области истощения примеси:

[pic] (1.7)

Согласно (1.7) чем больше концентрация основных носителей, тем меньше концентрация неосновных, это хорошо подтверждается в экспериментах.

Рассмотрим, что происходит при введении в тот же Si элемента III группы, например B. Элемент III группы имеет 3 валентных электрона, которые образуют связи с соседними атомами Si, четвертая связь может образовываться, если к атому B перейдет еще один электрон от одного из его ближайших соседей, см. рис. 10. Энергия такого перехода не велика, поэтому соответствующий принимающий (акцепторный) электрон энергетический уровень расположен вблизи валентной зоны. При этом атом бора ионизуется заряжаясь отрицательно, а в том месте откуда ушел электрон образуется положительно заряженная дырка, которая может участвовать в переносе заряда.

[pic] где ev — электрон из валентной зоны, Ea — энергия акцепторного уровня относительно потолка валентной зоны.

[pic]

Рис. 1.13. Схема образования свободной дырки и заряженного акцепторного атома при легировании Si элементами III группы периодической системы

Количество дополнительно появившихся дырок примерно соответствует количеству введенных акцепторных атомов и, как правило, значительно превосходит количество электронов, возникающих за счет переходов из валентной зоны, поэтому материал легированный акцепторной примесью является дырочным (p тип).

Введение акцепторной примеси приводит к увеличению концентрации дырок и соответственно смещению уровня Ферми к валентной зоне (чем он ближе к ней, тем больше концентрация дырок). При этом в соответствии с (18) концентрация дырок уменьшается. Действительно используя (17) и
(20) получим для области истощения примеси:

[pic] (1.9)

Согласно (1.90 чем больше концентрация акцепторных примесей Na, тем выше концентрация основных носителей дырок заряда и ниже концентрация неосновных носителей электронов.

Контрольные вопросы.

1. Каковы отличия электронного спектра атомов от электронного спектра кристаллов?

2. Каковы будут отличия электронного системы состоящей из невзаимодействующих атомов (разреженный газ) от системы состоящей из взаимодействующих атомов (кристалл)?

3. Почему электроны в полупроводниковом кристалле могут переносить заряд, если он находятся в зоне проводимости и не могут переносить заряд, если они находятся в заполненной валентной зоне?

4. Объясните, почему кристаллы состоящие из элементов первой группы являются хорошими проводниками?

5. Как вы считаете, если бы удалось получить кристаллический водород, то он был бы проводником или полупроводником?

6. Почему в элементарных полупроводниках (четвертая группа периодической системы элементов Д.И. Менделеева) при увеличении атомарного веса ширина запрещенной зоны уменьшается?

7. Почему введение в кремний (германий) примесных атомов, принадлежащих к пятой группе периодической системы элементов приводит к появлению свободных электронов в зоне проводимости?

8. Почему введение в кремний (германий) примесных атомов, принадлежащих к третьей группе периодической системы элементов приводит к появлению свободных дырок в зоне проводимости?

9. Почему дырки в полупроводнике часто называют квазичастицами?

Лекция 3

1.2.4. Расчет концентрации носителей заряда в кристалле.

Приводимость любых твердых тел определяется прежде всего концентрацией в них электронов и дырок способных переносить заряд.
Концентрация носителей заряда (этим термином будем обозначать только свободные электроны и дырки) должна зависеть от температуры, поскольку с увеличением температуры возрастает тепловая энергия решетки и следовательно вероятность того, что какая то часть валентных связей будет нарушена и соответственно возникнут электроны и дырки.

Перечислим основные положения модели, которая используется для расчета концентрации носителей заряда в кристаллах:

. кристалл является квантовой системой, поэтому поведение всех находящихся в нем электронов (и дырок) подчиняется закономерностям квантовой механики, т.е. как локализованные

(привязанные к атомам), так и “свободные” (способные перемещаться по кристаллу) электроны находятся в определенных квантовых состояниях, характеризуемых соответствующими энергетическими уровнями;

. в кристалле имеются состоящие из большого количества

(1022 эВ-1см-3) близко расположенных уровней зоны (расстояние между уровнями порядка 10-22 эВ);

. на одном энергетическом уровне в соответствии с принципом запрета Паули не может находиться более двух электронов с разным значением спина, т.е. электроны не могут перемещаться по состояниям занятым другими электронами;

. в термодинамическом равновесии электроны распределяются по энергетическим состояниям в соответствии с функцией распределения Ферми — Дирака:

[pic] (1.10) где f(E,T) – вероятность нахождения электрона в состоянии с энергией
E, T –температура системы (в градусах К), k – постоянная Больцмана, F
– энергия уровня Ферми (это характеристическая энергия системы ниже которой при T = 0K все состояния заполнены выше пустые
);
. поскольку энергетические уровни в разрешенных зонах очень близко расположены друг друга можно дискретное распределение состояний по энергиям заменить непрерывным N(E).
На рис. 1.13 показан вид функции Ферми-Дирака при различных значениях температуры.

[pic]

Рис. 1.13. Вид функции вероятности распределения по состояниям для различных температур

Как видно из (1.10) и рис. 1.13 вероятность нахождения частицы на уровне с элегией F всегда равна Ѕ при всех температурах. В то же время по мере роста температуры вероятность появления частиц выше уровня Ферми возрастает. При температурах отличных от нуля, если E —
F > kT, то функция Ферми-Дирака хорошо представляется экспоненциальной зависимостью (область в квадрате на рис. 1.13).
Соответствующее распределение называется распределением Больцмана:

[pic] (1.11)

Используя сделанные допущения возможно рассчитать количество электронов находящихся в заданном энергетическом интервале ?E = E2
-E1:

[pic] (1.12) где N(E) – распределение плотности энергетических состояний по энергиям, f(E) – вероятность нахождения электрона на уровне с энергией E.

В качестве примера на рис. 1.12 показано как используя функцию распределения f(E) и функцию плотности состояния (N(E)~E1/2) определить распределение электронов по энергиям в металле.

[pic]

Рис. 1.12. Схема расчета распределения электронов по энергиям в металле (или вырожденном полупроводнике) при использовании зависимостей N(E), f(E)? n(E)=N(E)f(E)

На рис. 1.12 (нижний график) показано распределение электронов характерное для металлов или вырожденных полупроводников, т.е полупроводников имеющих настолько высокую концентрацию примесей, что в них уровень Ферми попадает в разрешенную зону и их проводимость становится близкой к металлической. Из распределения рис. 1.12 можно сделать один важный вывод, то в проводимости металлов могут участвовать не все электроны, а только те энергия которых лежат вблизи уровня Ферми (в объемном случае вблизи поверхности Ферми).
Действительно в электрическом поле электрон приобретает энергию, следовательно он должен перемещаться на уровень расположенный выше его начального состояния, а сделать это возможно только в том случае, если лежащий над ним уровень не занят (запрет Паули), такая ситуация имеет место только для электронов расположенных в энергетической области непосредственно примыкающей к уровню Ферми.

В собственных полупроводниках и не вырожденных легированных полупроводниках вероятность нахождения электронов в зоне проводимости мала (много меньше 0,5), вероятность нахождения электрона в валентной зоне велика (много больше 0,5), следовательно уровень вероятность нахождения электрона на котором равна 0,5 (уровень Ферми) должен находиться между зоной проводимости и валентной зоной, т.е. лежать в запрещенной зоне. Действительно для невырожденных полупроводников уровень Ферми всегда находится в запрещенной зоне и для расчета концентрации электронов находящихся в зоне проводимости и дырок находящихся в валентной зоне можно вместо уровня Ферми воспользоваться распределением Больцмана.

Рассчитаем концентрацию электронов проводимости:

[pic] (1.13) где Nc – эффективная плотность состояний в зоне проводимости, она зависит от форма зоны — Е(p) и температуры (слабо).

[pic] , (1.14) где mn* — эффективная масса электронов в зоне проводимости, m – масса о электрона, k- постоянная Больцмана, h- постоянная Планка [1].

Для того, чтобы рассчитать количество дырок в зоне проводимости учтем, что вероятность заполнения энергетического уровня дыркой равна:

[pic] (1.14)

Рассчитаем концентрацию дырок в валентной зоне:

[pic] (1.15) где Nv – эффективная плотность состояний в валентной зоне.

[pic] (1.16)

Рассчитаем концентрацию электронов и дырок в собственном полупроводнике. Для этого мы должны определить для него положение уровня Ферми. Положение уровня Ферми в полупроводниках определяется из условия электронейтральности.

[pic] (1.17)

Откуда получим:

[pic] (1.18)
Поскольку (Ec+Ev)/2 >>(kT/2)ln(Nv/Nc), то мы получили, что в собственном полупроводнике уровень Ферми лежит примерно посередине запрещенной зоны и его положение слабо зависит от температуры.

Обозначим концентрацию носителей в собственном полупроводнике через ni2 и рассчитаем чему равно произведение концентрации электронов и дырок, а так же значение ni2:

[pic] (1.19)

Т.е. концентрация электронов и дырок растет с температурой по экспоненциальному закону с показателем равным половине ширины запрещенной зоны. Эту зависимость удобно представлять на графиках откладывая по вертикальной оси концентрацию в логарифмическом масштабе, а по горизонтальной обратную температуру 1/T (обычно откладывают 1000/T). Действительно прологарифмировав первое выражение
(1.17) получим:

[pic] (1.20)

Соответствующие зависимости для Ge, Si и GaAs показаны на рис.
1.13.

[pic]

Рис. 1.14. Зависимость концентрации носителей от температуры

Поскольку ni является некоторой характеристической величиной для полупроводникового материла из соотношения np = ni2 следует, что увеличение концентрации электронов за счет легирования материла будет приводить к уменьшению концентрации дырок и наоборот увеличение концентрации дырок при введении акцепторной примеси будет приводить к уменьшению концентрации электронов. Таким образом это соотношение позволяет по известной концентрации основных носителей заряда рассчитать значения концентрации неосновных.

Рассмотрим как влияет легирование на концентрацию носителей заряда и их температурную зависимость. Соотношения (1.13) и (1.15) показывают, что между концентрацией носителей заряда и положением уровня Ферми в образце существует однозначное соответствие:

[pic]

Зная концентрацию носителей мы можем определить положение уровня Ферми (из 1.15 и 1.16 ):

[pic] (1.21)
Рассмотрим как изменяется концентрация носителей заряда и положение уровня Ферми в легированном полупроводнике. Вначале рассмотрим электронный полупроводник (n — тип), который получен легированием донорной примесью, c соответствующим энергетическим уровнем Ed. На рис. 1.15 показано ожидаемое изменение с температурой положения уровня Ферми (изменением с температурой ширины запрещенной зоны и положения донорного уровня в виду малости этих величин можно пренебречь).

Поскольку при температурах близки к 0К все донорные уровни заполнены электронами (f = 1), а зона проводимости свободна от электронов (f = 0), то уровень Ферми (f = 1/2) должен находиться между этими двумя уровнями (функция Ферми-Дирака непрерывна), т.е. в запрещенной зоне. При повышении температуры электроны начинают переходить с донорного уровня зоны в зону проводимости, переходами из валентной зоны для температурной области 1 можно пренебречь.
Энергетическая конфигурация для этого случай такая же как для собственного полупроводника с шириной запрещенной зоны Ec-Ed, в котором вместо эффективная плотность состояний в валентной зоне равна
Ed, поэтому для расчета концентрации электронов и уровня Ферми в этой области мы можем воспользоваться формулой (1.13), сделав соответствующие замены:

[pic] (1.22)

Из (1.22) видно, что при температурах близких к 0K уровень Ферми находится посередине между Eси Ed и затем по мере ухода электронов с примесного уровня (переходы 1 на рис. 1.15) приближается к уровню Ed.
При некоторой температуре Ts уровень Ферми достигнет уровня Ed концентрация электронов в зоне проводимости будет равна Nd/2 (f=1/2).
При дальнейшем увеличении температуры почти все электроны с донорного уровня оказываются в зоне проводимости и донорный уровень больше не может поставлять электроны в зону проводимости, поэтому эту температурную область (2 на рис. 1.15) называют областью истощения примеси. В области 2 концентрация электронов с ростом температуры увеличивается только за счет электронных переходов из валентной зоны
(как в собственном полупроводнике): n (T) = Nd + ni(T) (1.23)
Соответственно для уровня Ферми в этой области мы можем записать см.
(1.21):

[pic] (1.24)

Начиная с некоторой температуры Ti начинает выполняться условие ni>Nd, с этого момента имеет место переход от примесной проводимости к собственной. При дальнейшем увеличении температуры будет выполняться условие ni>>Nd (область 3) и членом Nd в (1.24) можно пренебречь. Тогда (1.24) преобразуется к виду:

[pic]

Эту формулу мы уже получали для собственного полупроводника см.

(1.18). Таким образом в области высоких температур концентрация носителей заряда для легированных материалов стремится к концентрации носителей в собственном материале, т.е. легирование перестает оказывать влияние на концентрацию носителей, поскольку число электронов и дырок, генерируемых в результате переходов из зоны проводимости становится значительно больше концентрации введенной примеси (и соответственно концентрации носителей заряда полученных при ее ионизации).

[pic]

Рис. 1.15. Диаграмма, поясняющая изменение положения уровня Ферми с температурой, и возникновения трех различных областей изменения с температурой концентрации носителей в донорном полупроводнике.

Из рис. 1.15 видно, что по характеру поведения уровня Ферми температурой можно выделить три основные области: область собственной проводимости (1), область истощения примеси (2) и область вымораживания примеси.

[pic]

Рис. 1.16. Температурные зависимости концентрации электронов в кремнии при различной степени легирования донорной примесью.

Концентрация доноров в см-3 проставлена около соответствующих кривых.

Областям с различным поведением уровня Ферми должно соответствовать и различное поведение концентрации носителей заряда см. (1.13) и (1.15) –основные формулы для расчета концентрации носителей заряда. На рис. 1.16 схематически показано как будет изменяться с температурой концентрация носителей заряда в легированных полупроводниках (зависимости будут аналогичны для материала легированного электронами и дырками). Представленные на рисунке графики отличаются степенью легирования, при увеличении степени легирования изменяются не только значения концентрации в примесной области, но и значение температуры перехода к области истощения Ts и к собственной проводимости Ti. Следует отметить, что поскольку в большинстве полупроводниковых приборов используются легированные полупроводники, то как правило их температурный диапазон определяется областью истощения примеси Ts < T < Ti , в которой концентрация основных носителей заряда слабо зависит от температуры
(к сожалению это не справедливо для неосновных носителей).

[pic]

Рис. 1.17. Диаграмма, поясняющая способ определения положения уровня Ферми по температурной зависимости концентрации примеси в образце кремния.

Контрольные вопросы.

1. Каковы основные положения положены в основу статистики

Ферми-Дирака (Больцмана), используемой для расчета зависимости концентрации электронов и дырок от температуры?

2. Почему в полупроводниках чрезвычайно важно учитывать температурную зависимость концентрации носителей заряда (в металлах ее часто не учитывают, полагая постоянной )?

3. Какова вероятность заполнения электронами энергетического уровня с энергией соответствующей энергии Ферми (уровня

Ферми)?

4. В какой зоне расположен уровень Ферми в металлах?

5. Где распложен уровень Ферми в чистых бездефектных

(собственных полупроводниках)?

6. Перечислите основные отличия температурной зависимости концентрации носителей заряда в легированных и нелегированных полупроводниках.

7. В какой области температур концентрации свободных носителей заряда для легированных и нелегированных полупроводников будут мало различаться?

8. Как можно, имея экспериментальную зависимость концентрации электронов от температуры определить степень легирования материала донорной примесью?

9. Как можно, имея экспериментальную зависимость концентрации электронов от температуры определить положение уровня Ферми для любой температурной точки?

10. Постройте зависимость концентрации носителей заряда от положения уровня Ферми в германии, легированным донорной примесью (например P) до концентрации 1015 см-3.

11. Постройте зависимость концентрации носителей заряда от положения уровня Ферми в германии, легированным акцепторной примесью (например In) до концентрации 1015 см-3.

Лекция 4

1.2.5. Зависимость скорости электрона от напряженности электрического поля.

Понятия эффективной массы и подвижности.

электрический ток в образце зависит не только от концентрации носителей заряда, но и от скорости с которой они переносятся под действием электрического поля. После того как мы научились рассчитывать концентрацию свободных носителей в твердом теле рассмотрим как ведут себя носители заряда в кристалле при наложении на него электрического поля.

Рассмотрение начнем с поведения единичного свободного заряда в нейтральной не взаимодействующей с зарядом среде (допустим в вакууме) при наличии электрического поля E, которое накладывается на среду в момент t=0. Электрическое поле приводит к возникновению силы электростатического взаимодействия F, под действием которой электрон начнет ускоряться.

[pic], (1.25) где q, m – заряд и масса электрона, v и a его скорость и ускорение. Таким образом в электрическом поле заряженная частица разгоняется с постоянным ускорением пропорциональным напряженности электрического поля и обратно пропорциональным ее массе. При этом энергия частицы будет изменяться со временем по квадратичному закону относительно импульса частиц или ее волнового вектора k (p= ћ k, где ћ = h/(2?), h – постоянная Планка).

[pic] (1.26)

Поскольку приобретаемая заряженной частицей энергия не зависит от направления электрического поля зависимость (1.5) симметрична относительно импульса и волнового вектора (это параболоид выпуклость которого определяется массой частицы).
Измерив зависимость энергии частицы от импульса (или волнового числа мы можем ) используя (1.5) определить эффективную массу.
Действительно дважды продифференцировав (1.5) получим.

[pic] (1.27)
Предположим, что на частицу действует некоторая тормозящая сила F* о существовании которой мы не знаем. Тогда уравнение (1.4) можно переписать в следующем виде:

[pic] (1.28)
Соответственно, если для определения массы электрона (или любой другой заряженной частицы) в некоторой взаимодействующей с частицей среде воспользуемся формулой (1.6), то вместо массы электрона будет рассчитана некоторая другая величина, которую будем назвать эффективной массой электрона в данной среде.

[pic] (1.29)
Поскольку при движении электронов (или других заряженных частиц) в твердом теле внутренние поля неизвестны, то их характеристики используют понятие эффективной массы.

[pic]

Рис. 1.18. Изменение скорости заряженной частицы в электрическом поле, при отсутствии взаимодействия со средой(1) и при торможении частицы средой.

На рис. 1.5 показано как будет со временем изменяться скорость свободной частицы в электрическом поле, в соответствии с (1.4) и (1.7
). Эти формулы справедливы для случая, когда заряженная частица не испытывает столкновений и в соответствии с ними частицу можно разогнать электрическим полем до бесконечной энергии. Именно этот принцип был использован в первых линейных ускорителях элементарных частиц.
По мере разгона частицы возрастает ее импульс и соответствующее ему волновое число (величина, характеризующая величину волнового вектора). На рис. 1.6. показаны соответствующие зависимости изменения энергии частицы от величины волнового числа (импульса).

[pic]

Рис. 1.19. Зависимости энергии свободных зарядов от величины их волнового числа (импульса).

Как видно из рис. 1.18. и рис. 1.19 набираемая в электрическом поле энергия частицы зависит от скорости частицы (волнового числа) и массы. Поскольку выпуклость кривой характеризуется ее второй производной можно сделать вывод, что чем меньше эффективная масса частицы, тем больше выпуклость, см. (1.27) и (1.29).

В кристалле энергия электрона (дырки) в разрешенной зоне не может превысить значение потолка разрешенной зоны, следовательно импульс и волновой вектор так же имеют ограничения, причем максимальное значение волнового числа должно быть кратно постоянной решетки. На рис. 1.20 показана рассчитанное изменение энергии электрона от величины волнового числа (значения) импульса для кубического кристалла.

[pic]

Рис. 1.20. Зависимость энергии от волнового числа (импульса) в кристалле (a – постоянная решетки вдоль заданного направления)

Из рисунка видно, что в электронном представлении у потолка валентной зоны знак эффективной массы изменяется (должно происходить отражение частицы). Следует отметить, что у дна зоны проводимости энергия имеет параболическую зависимость от импульса (волнового числа):

[pic] (1.31)
Если вести отсчет от дна зоны проводимости Ec = 0, то зависимость энергии электрона от импульса (волнового вектора) будет такая же как для свободного электрона см. (1.26). Это дает нам основание рассматривать электроны в зоне проводимости, находящиеся вблизи дна зоны проводимости как свободные частицы (иногда говорят квазисвободные или квазичастицы), считая что они подчиняются тем же закономерностям, что и свободные частицы, но отличаются от них величиной эффективной массы, которую вблизи дна зоны можно считать постоянной (пока выполняется параболическое приближение).

Аналогичный подход справедлив и для дырки. Вводя дырку мы переходим от электронного представления к дырочному, т.е. мы принимаем, то масса дырки положительная, а заряд отрицательный и энергия ее отсчитывается от потолка валентной зоны к ее дну, тогда дырка будет вести себя так же как электрон у потолка валентной зоны. При этом энергия дырки у потолка валентной зоны так же изменяется по параболическому закону как и для электрона:

[pic] (1.32)
Таким образом дырку, находящуюся потолка валентной зоны так же можно рассматривать как свободную частицу.

В реальной жизни электрон в электрическом поле не может набирать энергию до бесконечности, рано или поздно он столкнется с другой частицей и отдаст ей накопленную энергию. Вероятность столкновений частиц в газах и твердых телах характеризуется временем или длиной их свободного пробега.
Эти же величины характеризуют движение носителей заряда в твердом теле.
Схема, приведенная на рис. 1.21 показывает изменение скорости электрона в образце, к которому приложено напряжение и поясняет физический смысл подвижности. Электрон участвует в хаотическом тепловом движении, причем в различные моменты времени его скорость имеет случайное направление так что смещение его в любом направлении равновероятно. В электрическом поле электрон приобретает дополнительную скорость под действием поля, так что продолжая участвовать в тепловом движении он постепенно смещается под действием поля. Средняя скорость тем выше, чем больше длина свободного пробега и чем меньше эффективная масса частицы.

[pic]

Рис. 1. 21. Диаграмма, поясняющая движение электрона в твердом теле

Поскольку электрон набирает энергию в поле за время свободного пробега и отдает ее при столкновении с решеткой или другими носителями заряда, то средняя скорость, которую приобретают носители в направлении поля, будем называть ее скоростью дрейфа зарядов vдр должна зависеть от средней длины свободного пробега ?.

[pic] (1.36)

Коэффициент пропорциональности между дрейфовой скоростью и напряженностью электрического поля обычно называют подвижностью носителей заряда и обозначают ?:

? = q?/m* (1.37)

Как видно из (1.36) и (1.37) подвижность имеет размерность в системе СИ м2/(Вс) , широко так же используются значения подвижности с размерностью см2/(Вс).

Предположим, что ток через ток образце создается электронами концентрация которых n см-3 и средняя дрейфовая скорость vдр.
Поскольку величина тока равна заряду, проходящему через сечение образца в единицу времени можем записать:

I=Sqnvдр=Sqn?E (1.38)

Для единичной площади из (1.35) получится уравнение для плотности тока:

J = q?nE (1.39)

Поскольку в дифференциальной форме закон Ома имеет вид:

J = ?E, (1.40)

где ? – электропроводность образца (Ом.м или Ом.см )
Сравнив (1.39) и (1.40) получим формулу для электропроводности:

? = q?n (1.41)
Если электрический ток создается различными носителями (всего N типов) с концентрацией каждого типа ni , то:

[pic] (1.42) таким борзом мы видим, что проводимость материала определяется двумя основными параметрами: подвижностью носителей заряда и их концентрацией.

Величина подвижности пропорциональна длине свободного пробега, которая зависит от частоты столкновений носителей заряда с решеткой или атомами примеси. Поскольку при столкновениях носители отдают энергию, а затем вновь набирают, т.е. энергия носителя релаксирует, то принято говорить о механизмах ее релаксации. За время релаксации принимают среднее время в течение которого электрон полностью отдает свою энергию.

Существует множество механизмов рассеяния (релаксации ) энергии свободных носителей заряда. Однако, для полупроводников, наиболее существенные два: рассеяние на решетки и рассеяние на ионизованной примеси.

Для рассеяния на решетке справедливо :

?r = ?r0T-3/2,

(1.43) т.е. ?r ~ T-3/2 и с ростом температуры подвижность носителей падает.
Действительно длина свободного пробега носителей заряда тем меньше, чем сильнее колеблется решетка l ~ 1/T , для скорости носителей справедливо v
~ T1/2 (mv2=3kT), ?r ~ ? = l/v ~ 1/T3/2. Таким образом рост, в случае если доминирует рассеяние на решетке (примесей мало), то с ростом температуры подвижность падает и следовательно падает проводимость ( как это имеет место в металлах).

При рассеянии на заряженной примеси ?i ~ ? ~ T3/2 .

?i = ?i0T3/2

(1.44)

Таким образом, если в образце доминирует рассеяние на примесях, то с ростом температуры подвижность возрастает и соответственно возрастает проводимость.

Значения множителей ?r0 и ?i0 зависят от химического состава материала, наличия в нем дефектов и примесей, степени их ионизации (для разных образцов одного материала эти значения могут быть различными).

При одновременном действии нескольких механизмов рассеяния для расчета подвижности можно воспользоваться понятием эффективной подвижности носителей, которая будет определяться всеми, имеющими место механизмами рассеяния. Для случая, когда доминирует рассеяние на колебаниях решетки и ионизованной примеси для эффективной подвижности можно записать (считая, что акты рассеяния — независимые события):

[pic][pic]

(1.45)

На рис. 1.21 схематически показана зависимость эффективной подвижности от температуры в полупроводниковом материале с разной концентрацией примеси. Графики построены в соответствии с формулами (1.43) и (1.45).
Кривая 1 соответствует образцу без примесей. Кривые 2, 3, 4 образцам с разным содержанием примеси (большему номеру соответствует большее содержание примеси). На этом же график приведены соответствующие кривые для чисто решеточного ?r и примесного рассеяния: ?r2 , ?r3, ?r4.

Характер изменения электропроводности полупроводников с температурой, в том случае, если не изменяется концентрация носителей заряда будет определяться температурной зависимостью подвижности и зависимости будут аналогичны показанным на рис. 2 (это может быть в примесной области температурной зависимости проводимости).

[pic]

Рис. 1.21. Диаграмма, поясняющая температурную зависимость подвижности

?ef, при рассеянии на решетке ?r и ионизированной примеси ?iK.

1.2.6. Расчет электропроводности полупроводниковых кристаллов на основе рассмотренных моделей.

Электропроводность полупроводникового кристалла определяется электропроводностью электронов и дырок, поэтому для нее, используя
(1.42) можно записать:

? = ?n+?p = q?nn + q?pp = q(?nn + ?pp) (1.46)

Как видно из (1.46) электропроводность полупроводника зависит от концентрации носителей заряда и подвижности, значения которых зависят как от технологии так и температуры.

Собственный полупроводник.

Для чистого бездефектного кристалла с проводимостью близкой к собственной справедливо n = p = ni см. (1.19), тогда для электропроводности собственного полупроводника можно записать:

[pic] (1.50)
Поскольку ?0(T) слабо зависит от температуры в оценочных расчетах принимают предэкспонциальный множитель постоянным равным значению электропроводности при T>?. Формула (1.50) хорошо описывает экспериментальную кривую электропроводности для чистых кристаллов с совершенной структурой (см. рис. 1.1. ) и из экспериментальной зависимости используя соотношение (1.50) можно определить такие характеристические параметры материала как Eg и ?0.
Легированный полупроводник.

Для легированного кристалла можно выделить несколько температурных областей как для изменения с температурой концентрации (см. п.п.
1.2.4 рис. 1.16 ), так и для изменения с температурой подвижности носителей заряда (см п.п. 1.2.5 рис. 1.21). При этом в области, где доминирует примесная приводимость ni(T)n и соответственно будут иметь место следующие уравнения.

[pic] (1.68)

Каждое из приведенных уравнений является частным случаем более общего уравнения (1.66) и используется для анализа процессов в полупроводниковых материалах и приборах именно для частных случаев, что значительно упрощает поиск возможного решения. Решение уравнения (1.66) достаточно в общем виде весьма сложно и, если это требуется по условиям задачи, то обычно выполняется численными методами с использованием соответствующих компьютерных программ.

Аналогично для n типа n>>p Для p соответственно будут иметь место следующие уравнения:

[pic] (1.69)

————————
[pic]

Контрольная работа: Архитектурная композиция

Размещено на http://

Архитектурная композиция

Основные свойства архитектурно-пространственных форм

архитектурная пространственная форма

Архитектурно-пространственные формы (в частности, здания) обладают рядом зрительно воспринимаемых свойств, которые важны для их характеристики. Вот их главные свойства.

1. Геометрический вид — основное свойство формы архитектурного сооружения, он определяется соотношением размеров формы по трем координатам пространства (ширине, высоте, глубине). Если все три измерения относительно равны, форма имеет объемный характер. Если одно измерение намного меньше двух других, форма имеет плоский характер. Если одно измерение намного больше двух других, форма имеет линейный характер.

2. Размеры архитектурной формы — свойство ее протяженности по высоте, ширине, глубине по отношению к размерам человека и в сравнении с другими смежными формами.

3. Положение формы в пространстве по отношению к зрителю; фронтальное, профильное, горизонтальное;ближе, дальше, выше, ниже зрителя или линии горизонта.

4. Масса здания в зрительном восприятии зависит от визуальной оценки количества материала архитектурной формы. Наибольшей массой обладают кубические или шарообразные плотные формы и меньшей — многопустотные, плоские и гладкие.

5. Фактура материала — важное свойство архитектурной формы, отражающее объемный характер поверхности, в то время как текстура (рисунок) отражает линейную структуру материала на поверхности (например, текстура древесины).

6. Цвет в архитектурных композициях — свойство поверхности отражать или излучать свет разного спектрального свойства. Его характеризуют цветовой тон (оттенки), насыщенность (степень яркости цвета), светлота (отражающая способность поверхности).

7. Светотень — свойство, выявляющее распределение светлых и темных участков по поверхности формы. Светотень усиливает и облегчает зрительное восприятие архитектурной формы.

Наиболее выявляет объем и фактуру архитектурной формы направление света под углом 45° к горизонту и к вертикальной плоскости. Роль естественного и искусственного освещения архитектурно-пространственной композиции (как объемной формы, так и интерьера) в создании художественного образа особенно важна.

Качественные характеристики света — прямого, рассеянного и отраженного — связаны с ориентацией здания и состоянием естественной среды. Прямой свет может освещать южный, восточный и западный фасады сооружений, проникая в интерьеры в качестве бокового или верхнего света. Он создает радостное настроение, однако в рабочих и учебных помещениях слепит.

Естественный свет, отраженный экранами, увеличивает освещенность. Рассеянный свет, отраженный от небосвода, не выявляет формы, поэтому не применяется при глубоких рельефах, однако удобен для рабочих помещений.

Искусственное освещение объемов архитектурных сооружений используется на уровне уличного, магистрального освещения и подсветки ряда памятников архитектуры. Искусственный свет включился в интерьер более органичной массой осветительных приборов, светящихся потолков, световых отражателей. Отраженный свет в интерьере создает иллюзию легкости форм. Осветительные приборы в интерьере иногда приобретают самостоятельное значение, участвуя в решении композиционной задачи, выделяя главное — тектонику, форму.Все рассмотренные свойства архитектурной формы проявляются в их совокупности и единстве, образуя сложные композиционные закономерности.

Архитектурная композиция (творение, сочинение) — это система создания проекта и самого объекта архитектуры.

Архитектурная композиция — целостная система архитектурных форм, отвечающих художественным, функциональным и конструктивно-технологическим требованиям.

Наука об архитектурной композиции изучает общие закономерности построения формы в архитектуре и средства достижения единства формы и содержания.

Архитекторы призваны увязать три стороны в гармоничной композиции здания: с одной стороны — удобство и пользу (функциональная задача), с другой — прочность и экономичность (конструктивная и технико-экономическая задача), с третьей — красоту форм (эстетическая задача).

Требования к современной архитектуре научно обоснованы. Наука изучает особенности отдельных типов зданий, взаимосвязь помещений, вопросы оборудования, размеры и формы пространства, необходимые для конкретных социальных процессов, освещение, акустику. Все эти требования учитываются при строительстве общественных и жилых зданий. Научно обоснованы выбор места для жилых и общественных зданий в городе, размещение зеленых массивов с целью создания города как единого целостного организма с учетом воздействия климатических и природных условий, ландшафта, ориентации зданий по странам света.

Наконец, психология и физиология человека также предъявляют требования к архитектурным композициям зданий. Архитектура, являясь средой обитания человека, воздействует на чувства, отражается в сознании человека и тем самым участвует в формировании его духовного мира.

Создание единства архитектурной композиции из множества составляющих, рождение целостного образа на основе комплекса требований — главнейшая задача архитектуры.

Свойства пространственной формы предметов

Прежде чем рассмотреть различные закономерности композиции, надо познакомиться со свойствами пространственной формы материальных предметов. Под свойствами пространственной формы понимается совокупность всех ее зрительно воспринимаемых признаков:

1. геометрический вид (конфигурация)

2. величина

3. положение в пространстве

4. масса

5. фактура

6. текстура

7. цвет

8. светотень

Геометрический вид — свойство формы, определяемое соотношением ее размеров по трем координатам пространства, а также характером (конфигурацией) поверхности формы. В зависимости от преобладания одного из трех основных измерений выделяются три вида формы:

1. объемный, характеризуемый относительным равенством всех трех измерений

2. плоскостной, определяющийся резкой (или полной) уменьшенностью размеров по одной из координат измерения

3. линейный, для которого характерно преобладание какого-либо одного измерения над двумя другими при их относительно малой величине.

Прямолинейность (криволинейность) поверхности. По данному признаку форма характеризуется крайними состояниями:

1. прямая линия (многоугольник) – окружность

2. плоская (цилиндрическая, шаровая, коническая) — многогранная поверхностьМежду пределами «прямая линия — окружность», «плоская — многогранная поверхность» находится бесконечный ряд промежуточных состояний.

Величина — свойство протяженности формы и ее элементов по трем координатам. Величина формы оценивается по отношению к размерам человека или других форм или как соотношение величин элементов одной и той же формы.

Фактура — свойство, характеризующее внешнее строение поверхности формы (шероховатая, гладкая и др.). Фактурность материала зависит от плотности и величины микроискажений поверхности. Один из пределов представляют гладкие поверхности, у которых элементы фактуры столь малы, что они зрительно не различаются. Другой предел — когда элементы фактуры по своей величине воспринимаются как самостоятельные элементы формы и количество их достаточно мало, так что все они ясно различимы. В этом случае элементы фактуры поверхности становятся уже элементами членения (рельефа) поверхности.

Текстура — наблюдаемые на поверхности внешние признаки структуры материала, из которого предмет изготовлен. Наиболее часто текстурой (рисунком) характеризуются изделия из дерева и ткани. Различные текстуры используются как декоративный элемент при проработке изделия. Следует избегать несвойственной материалу текстуры, например имитации пластмассы под дерево и т. п. Рисунок текстуры древесины изменяется в зависимости от направления ее обработки, т. е. от плоскости резания — радиальной, тангенциальной, радиально-торцевой, тангенциально-торцевой. В выявлении текстуры значительную роль играет цвет, особенно разница (контраст) в естественной окраске волокон древесины.

Фактура и текстура представляют собой активные средства художественной выразительности. Эффект фактуры и текстуры используется прежде всего для того, чтобы передать естественные качества материала, раскрыть его эстетическое своеобразие. Если фактура или текстура материала очень выразительны, то их воздействие на наблюдателя может быть сильнее, чем воздействие самой формы изделия. Однако чрезмерная броскость фактуры или текстуры может быть неприятна. Фактура и текстура поверхностей должны подбираться с учетом размеров изделия и величины пространства, в котором оно будет функционировать.

Цвет — свойство тел вызывать то или иное зрительное ощущение в соответствии со спектральным составом отражаемого или излучаемого ими света. Цвет обладает такими основными характеристиками, как цветовой тон (различные оттенки цвета), насыщенность (степень яркости цвета), светлота (отражающая способность цветовой поверхности).

Свойства объемно-пространственных форм

Величина— соотношения по пространственной протяженности — высоте, ширине и глубине объемно-пространственных форм и их частей . На основе этих соотношении возникают пропорции как гармонические взаимоотношения частей друг с другом и с целым.

Архитектурная композиция

При изучении композиции объемно-пространственной формы наибольшее значение имеет развитие восприятия и понимания отношений величин п возникающих из них таких явлений, как зрительная динамика, соподчинение, усиление плп ослабление массивности и др. Соотношения по ведальше; горизонтальное — выше, правее, левее. Поверхности могут занимать разнообразные положения, всевозможные повороты и наклоны под различными углами , то есть возможно бесконечное количество вариантов соотношений только двух поверхностей по их положению в пространстве. Форма, как таковая, и ее изменения: по виду (линейная, плоскостная, объемная); по геометрическому строению (параллелепипед, цилиндр, конус, шар и т. п.).По указанным двум направлениям, особенно по второму, возможны многие варианты соотношений (плоско-криволинейное, вы- пукло-вогнутое, разные степени криволинейности и т.д.) (.

Положение форм в пространстве — соотношения форм п их элементов по отношению к зрителю и координатам пространства. Эта категория совершенно отлична от величины и величинных соотношений. Рассматривая, например, плоскую поверхность, мы можем выделить такие координатные положения, как горизонтальное, вертикальное, фронтальное и вертикальное профильное. По отношению к зрителю эти положения могут изменяться: фронтальное — ближе, ниже; вертикальное профильное

Архитектурная композиция

О пропорциях, как средствах композиции, писали в прошлом многие теоретики архитектуры (Витрувий, Альберти, Палладио и др.), преимущественно связывая пропорции с ордерной системой. В новейшее время ряд теоретиков разрабатывали геометрические методы пропорционирования (Хембидж, Гика, Мес- сель, Корбюзье и др). Свой вклад в теорию пропорций внес советский зодчий И.В. Жолтовский которыми возможны бесчисленные промежуточные состояния по массивности и пространственное™. Один предел — форма максимально заполнена массой (или выражена, как таковая); другой предел — форма выражена минимальным количеством массы . Кроме четырех указанных основных свойств, главным образом определяющих характер формы, необходимо указать еще следующие свойства:Фактура, или строение поверхности формы, которое может изменяться от рельефной к гладкой, полированной и зеркальной. Светотень, как степень освещенности и затененности формы и ее частей, зависящая от условий освещения (т. е. от силы источников света и от положения по отношению к ним поверхностей формы) Цвет — свойство, характеризуемое следующими основными признаками: цветовым тоном (хроматические и ахроматические тона), насыщенностью (степень яркости цвета) и светлотой.

Схемы. Характер формы и фактуры

Архитектурная композиция

Изменение цвета по указанным признакам создает бесконечное разнообразие юношений.В композиционном использовании всех этих свойств решающее шачсние имеют три основных вида качественных соотношений между ними — контраст, нюанс, тождество (повторение). В контрасте сопоставляются сильно различающиеся состояния какого-либо свойства (большое с малым, вертикальное с горизонтальным, массивное с пространственным, плоское с объемным, плоскостное с рельефным и т. п.).

В нюансе сопоставляются близкие состояния какого-либо свойства. В тождестве повторяются состояния свойств.

На основе этих соотношений могут возникать различные композиционные связи и гармонические взаимоотношения в объемно- пространственных формах.Контраст и нюанс нельзя понимать статически, как неизменные отношения. Это такие отношения состояний свойств формы, которые способствуют возникновению художественной выразительности композиции в целом. Поэтому контраст и нюанс могут быть названы композиционными средствами.

Перечисленные выше первичные свойства пространственной формы являются первоначальными и исходными элементами композиции, первичным формообразующим материалом, из которого строится композиция. И этот же первичный материал становится активно воздействующим, когда выступает в виде гармонического отношения, то есть первичное свойство становится композиционным средством.

Когда в форме начинает преобладать одно из измерений, во» пикает зрительное движение в направлении этого измерения. О г четливо оно возникает при восприятии правильных геометрических форм. Это явление называется динамикой, и под ним понимаете не физическое, а зрительное движение.

Динамика возникает не только в направлении преобладающего измерения (в высоту, ширину или глубину), но и в направлении, по которому в зрительном движении человек воспринимает развп тие пространства.

В противоположность динамике относительное отсутствие зри тельного движения называется статикой. Под этим понимается зрительная неподвижность формы, состояние покоя. Квадрат н плоскости и куб как объемная форма могут служить примерами статических форм. Прямоугольники и параллелепипеды, в которых одно измерение больше других в два и более раз, — пример динамических форм.

Динамика, в элементарном виде возникающая в простейших геометрических формах, в построении пространственной композиции приобретает значение важного композиционного средства, при помощи которого может быть достигнута художественная целостность композиции. Неорганизованная динамика элементов, несо гласованность их зрительных движений может создать распад композиции на отдельные несвязанные части, то есть разрушить главное ее качество — единство.

К числу важных средств композиции относится напряженность — свойство, характеризующее активность воздействия композиции на человека.

Рассмотренные выше элементы и понятия — виды композиции, основные свойства пространственной формы; некоторые основные композиционные средства составляют богатейшую палитру для решения самых разных композиционных задач.

Понятие об основных свойствах объемно-пространственных форм

В основе восприятия объёмно-пространственных форм лежат свойства, присущие всем архитектурным объемам и используемые в архитектурной композиции. Эти свойства являются объективными.

Основные свойства объёмно-пространственных форм следующие: геометрический вид, положение в пространстве, величина, масса.

К дополнительным свойствам можно отнести фактуру, свет и цвет.

Каждое из этих свойств может изменяться в определенных пределах и иметь бесконечное количество состояний. При сопоставлении различных состояний свойств возможны самые разнообразные их сочетания. Рассмотрим каждое из этих свойств в пределах их возможных изменений.

Геометрический вид формы

Вид формы композиционного элемента определяется:

стереометрическим характером очертания поверхности фигуры;

соотношением размеров формы по трем координатам.

Композиционные элементы по характеру стереометрического очертания условно можно разделить на несколько групп.

К первой группе относятся формы, образованные параллельно-перпендикулярными плоскостями, — куб и параллелепипед. Ко второй группе относятся формы, образованные плоскостями и имеющие неперпендикулярные грани, — пирамиды, призмы, многогранники (рис. 9).’

Третья группа включает все тела вращения и формы, образованные криволинейными поверхностями, — шар, цилиндр, конус, формы с параболическими и гиперболическими поверхностями и т.д. (рис.Ю).

К четвертой группе можно отнести бесчисленное количество сложных стереометрических фигур, имеющих прямолинейные и криволинейные поверхности (рис.11).

В архитектурной композиции наиболее употребительна первая группа фигур — кубы и параллелепипеды. Это объясняется следующими обстоятельствами:

прямоугольные элементы наиболее удобны для организации жизненных процессов и ориентации человека в пространстве;

прямоугольные элементы легко соединяются в группы;

внутреннее пространство прямоугольных элементов нетрудно разделить на им подобные пространства меньшего размера;

вертикальные и горизонтальные плоскости этих элементов соответствуют наиболее развитой конструктивной стоечно-балочной системе

Архитектурная композицияАрхитектурная композицияАрхитектурная композиция

Рис. 10. Тела вращения плоскостные и линейные формы

Рис. 11. Сложные

Формы других стереометрических тел труднее сочетаются между собой. Их применение эффективно в особых случаях, при организации единичных крупных пространств. Форма композиционного элемента в зависимости от соотношения величин измерений по трем координатам может быть объемной, плоскостной и линейной. Объемная форма характеризуется относительным равенством величин по трем координатам. Наиболее типичные объемные формы — куб, шар. В этих фигурах измерения по всем трем направлениям равны (рис. 12,а).

Плоскостная форма характеризуется развитостью по двум координатам при подчиненной третьей. Наиболее типичным примером является плоскостной параллелепипед (рис. 12, б)

Архитектурная композиция

Рис. 12. Объемные

Линейная форма характеризуется преобладанием одного какого-либо измерения над двумя другими (рис. 12, в).

При измерении соотношений трех типовых состояний объемно-пространственной формы обнаруживается возможность перехода от объема к плоскости, от плоскости к линии.

Например, предельные состояния формы — куб, квадрат, линия.

Положение формы в пространстве

Это свойство определяется по отношению: к осям координат, к зрителю, к другим формам.

Архитектурная композиция

Положение формы по отношению к осям координат определяется наибольшей по площади поверхностью формы или доминирующей осью. По положению доминирующей оси форма может быть вертикальной (по оси Н), горизонтальной (по осям X и У). Все остальные положения будут промежуточные (рис. 13). По ориентации наибольшей поверхности типовыми положениями формы в пространстве будут фронтальное, профильное или горизонтальное (рис. 14). Положение формы по отношению к зрителю или другим формам определяется в горизонтальной и вертикальной плоскостях. По горизонтальной плоскости форма может находиться ближе-дальше, слева-справа. По вертикальной плоскости, в частности по отношению к горизонту — выше-ниже (рис. 15). По расположению между собой формы могут находиться:

на некотором расстоянии;

примыкать друг к другу;

врезаться друг в друга (рис. 16).

Наиболее активное взаиморасположение в композиции — врезка одного элемента в другой (рис. 16,в). Наиболее пассивное — примыкание (рис. 16,о»).

Размещено на http://

Топик: English character

English character

Foreigners have many ideas about what the English like. For example, some people say the English are always cold and reserved, this means that they don’t talk much to strangers, and don’t show much emotion. A reserved person never tells you anything about himself. But the people of the North and West of Britain are much less reserved than those of the South and East. Some believe the English eat porridge for breakfast and read The Times every day. Many Australians believe that the English always whine and call them «whining poms». The Welsh, Scottish and Irish also have a thing or two to say about what they think the English are like with reference to the British Empire. And, of course, the English themselves have plenty of ideas about what they are, such as being proud of having one of the oldest parliament in the world.

English people are famous for their habit of politeness. It is considered polite to give up one’s seat to a woman who is standing, to open a door for her, carry things for her, and so on. Most British people expect the person in front of them to hold the door open for them. People think you are rude, if you don’t do this. Most British people queue when they are waiting for a bus or waiting to be served in a shop. But during the rush hour, when a bus or train arrives, people often push forward to make sure they get on. This is called jumping the queue. British people keep their old traditions and are very proud of them. They are famous for their sense of humour. English people show great love for animals. And, of course, English people are fond of sports. Many continentals think life is a game; the English think cricket is a game. To many Englishmen cricket is both a game and a standard of behaviour. When they consider something unfair, they say «That isn’t cricket».

The traditional love of English people for tea is well known. They like to drink tea with milk. They have their five-o’clock tea not only at home or in offices, but also in tea-rooms and tea-shops, which can be found in every town.

A nation is born from its land, its history, its art, its traditions and its institutions. These things work together to make people what they are. But above all, a nation is made up of people, and although there are things they all share, all of those people are different. We can say there is still a «British nation,» and one of the most characteristic features of Englishmen is their traditions, which they respect, and which they have kept for centuries. The traditions don’t only accumulate the experience and wisdom of many generations, but they bring some stability into the rapidly changing world.

Список литературы

Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://www.study.ru

Курсовая работа: Фотосъемка пейзажной фотографии

Введение

В художественном творчестве «богатство и разнообразие речевых жанров необозримо, потому что неисчерпаемы возможности разнообразной человеческой деятельности…». Эти слова вполне могут быть отнесены и к фотографическому творчеству.

В фотографии утвердились следующие жанры: пейзаж, натюрморт, свадебная фотография, портрет, архитектурные снимки, интерьер, жанровая фотография, репродукция, фоторепортаж, панорамная фотография.

Из большого разнообразия жанров следует, что одним людям нравится снимать одни снимки, вторые предпочитают фотографировать другие виды фотографии. На мой взгляд, наиболее актуальное и интересное место в фотографии на сегодняшний день занимает такой жанр как пейзаж. А какому человеку не нравится пейзаж? Его любят все. Нет такого фотохудожника, который не попробовал бы себя в этом жанре. Ни один из них не может устоять перед соблазном запечатлеть в фотографии красивый вид или те изменения в ландшафте, которые возникли в результате гигантских по своему размаху работ по преобразованию природы. Каждый человек не прочь возле компьютера поставить фотографию с красивым видом вечернего заката солнца, либо повесить на стену картину с горным пейзажем.

Темой своей курсовой работы я выбрал особенности фотосъемки пейзажа. Пейзаж в фотоискусстве представляет собой самостоятельный жанр, в котором основным предметом является природа под небесным сводом: лес, сад, поле, луг, степь, водоем, болота, равнины, холмы, горы. К понятию «городской пейзаж» относится архитектурное пространство.

А трудно ли это? Впервые приступающему к съемке пейзажа может показаться, что жанр этот несложен и доступен каждому. В действительности же жанр пейзажа – один из наиболее трудно усваиваемых видов фотоискусства. По моему мнению, чтобы создать стоящий кадр, который можно показать другим, фотографу необходимо долго работать, причем, иногда даже вставать в пять часов утра, и ехать за сотню километров. Чтобы сделать хороший пейзаж, необходимо, прежде всего, любить природу, понимать и чувствовать ее красоту, иметь художественный вкус и хорошо владеть фотографической техникой. Пейзаж – это, прежде всего ваш рассказ о природе и ее красоте, ведь пейзаж может показать природу простой, трогательной и подкупающе красивой, а может раскрыть ее грозную силу. Далеко не все, что на первый взгляд кажется красивым в природе, представляет интерес для пейзажного изображения. Иногда красота бывает кажущейся, как промелькнувшее мгновение. И наоборот, порой удивляешься, что самая обыкновенная, заурядная картина природы на снимке может предстать красотой удивительной. Так в своей курсовой работе я хотел бы раскрыть всю прелесть зимней фотосъемки, красочность вечернего морского пейзажа.

Зимний пейзаж необычаен рыхлостью снежного покрова, его переливами искр под солнечным светом, снежными махровыми деревьями.

Прелесть вечернего пейзажа заключается в озаренности облаков, в отражении бурого света в морской глади. Эти пейзажи писались многими художниками прошлых столетий, да и сейчас они привлекают своей необычайностью.

Фотография учит смотреть, наблюдать и видеть окружающий мир, и не только двумя глазами, но и монокулярно, т.е. так, как изображает объектив.

Вряд ли можно овладеть искусством съемки пейзажа, путешествуя на автомобиле или мотоцикле. Порой в погоне за сюжетом при быстром передвижении мы утрачиваем сосредоточенность. Перед нами мелькают лишь внешние красоты, и мы при этом упускаем жизнь природы, в которой земля, небо, облака, деревья образуют самые выразительные сочетания. С природой лучше находиться наедине. Неторопливая прогулка с частыми остановками даст фотографу возможность глубоко почувствовать природу, ощутить себя ее частью, постичь ее тайны, раскрыть образы первозданной красоты. Только в таком состоянии можно в капле росы на листке обнаружить безграничное величие мироздания.

Способность видеть все как бы впервые, без тяжелого груза привычки, присуща только художнику, без различия – живописец он или фотограф.

Литературный обзор

История создания художественного пейзажа

Пейзаж (франц. paysage, от pays – страна, местность) – жанр, в котором объектом изображения является природа. К пейзажу принято относить изображение больших пространств независимо от их «предметной начинки». Она может быть городской, индустриальной, но чаще всего пейзаж – это изображение природы.

Важнейший и самый древний вид пейзажа – изображение первозданной природы, сельской местности. Таково изначальное понимание французского слова «paysage» и немецкого «Landschaft» (образ села, образ земли), которые за три столетия прочно укоренились в нашем языке. Индустриальный ландшафт, зарождающийся в конце XVIII – начале XIX века, а также городской пейзаж составляют отдельные направления развития пейзажной живописи.

Пейзаж средневековой Европы

Как написано в книге В.Н. Стасевича «Пейзаж. Картина и действительность», [1]: «В средневековой Европе искусство изображения природы долгое время переживало определенный упадок. Изображая сбор винограда, райский сад или окончание потопа, средневековый европейский художник ограничивался лишь декоративным обозначением природы, не заботясь о каком-либо визуальном подобии натуральному миру.»

Завоевания античного реализма, пришедшие в средневековую живопись, как бы угасают и перерождаются в декоративные мотивы или предельно условные обозначения места действия. Особенно характерно это для искусства Византии. В XIV веке в искусстве этой страны заметен определенный поворот к реализму. Соответственно изображение природы приобретает более конкретный характер.

Влияние искусства Византии распространилось на Италию и на часть европейского континента севернее Альп. Родственные принципы изображения деревьев, гор и других элементов природы встречаются в западноевропейском искусстве, в том числе во фресках художников итальянского треченто – периода, предшествовавшего Возрождению.

Пейзажи в европейской миниатюре XV века – это лирические изображения знакомых художнику мест, нередко очень точно передающие вид конкретного ландшафта и архитектурных сооружений.

Начиная с раннего Возрождения художников, занимают вопросы линейной и воздушной перспективы. Перспективное изображение применяется даже в рельефе, приобретающем не свойственный скульптуре живописный характер. Интерес к реальному пространству послужил толчком к открытию законов перспективы

Пейзаж Голландии XVII века

Как написано в «Кратком справочнике художественных терминов» Н.М. Сокольникова, [2]: «В XVII веке Голландия переживала подъем духовного обновления. В этой стране получают большое распространение такие жанры искусства, как натюрморт и пейзаж, которые предполагают способность зрителя наслаждаться искусством без религиозных, исторических или героических реминисценций. Здесь впервые получил широкое признание реалистический пейзаж как изображение конкретной местности. Здесь море становится героем картин. Ведь оно было настоящим кормильцем для страны мореходов и рыбаков».

Подобно тому, как ремесленники специализировались на изготовлении определенного вида предметов, так и художники специализировались на разных видах пейзажа. Один предпочитал писать море, другой – деревья, третий – городские уголки. Художники создавали свои картины для рынка. Этот прозаический стимул в сочетании с отменным вкусом и талантом давал поразительные результаты. Морские пейзажи Адриана ван Вельде настолько превосходны по точности изображения природы, по чувству света и цвета, что позднее искусствоведы стали думать, не с натуры ли писал художник свои картины.

Не менее значительны художественные достоинства работ Альберта Кейпа, Яна ван Гойена, Соломона ван Рейсдаля.

Для голландских мастеров середины века характерна живопись сближенных тонов, в коричневато-серебристой или желтовато-серебристой гамме. Эти тона привлекали художников возможностью передать насыщенный влагой воздух Голландии (Мейндерт Гоббема, Филипп Воуверман, Клас Берхем и др.). Художники любили писать пасмурное небо, когда через тонкий слой облаков проникает неяркий свет солнца и ровно окутывает природу.

Фотосъемка пейзажной фотографии

Рис. 1. «Вид Дельфта». Вермеер Дельфтский

Настоящими жемчужинами живописи можно назвать пейзаж Вермеера Дельфтского «Вид Дельфта» (Рис. 1). В нем «художник изобразил тот момент летнего дня, когда только что прошел дождь. Солнечные лучи, пробивающиеся сквозь серебристые облака, еще не высушили крыш, и дождевые капли сверкают на листве деревьев, на стенах домов и бортах лодок. Картина вся искрится и трепещет множеством красочных оттенков, световых бликов.

Рисунок архитектурных сооружений в пейзажах Вермеера Дельфтского настолько достоверен, а композиция настолько естественна, что есть предположение, будто художник писал картины с натуры, глядя в окно. Это было необычно для того времени.

Но голландские пейзажисты не ограничивались достоверным «портретированием» родной земли. Были художники «итальянисты», или «романисты», рисовавшие итальянские пейзажи либо следовавшие тенденциям «сочиненного» итальянского пейзажа (Клас Берхем, Ян Асселейм, Ян Бот и др.). Крупным мастером романтического склада был Геркулес Сегерс, которому в трактовке природы следовали Якоб ван Рейсдаль и Харменс ван Рейн Рембрандт. В пейзажах этих художников голландский реализм сочетается с романтическим началом. Из реалистического мотива старого кладбища или группы деревьев художники посредством тональных, цветовых и линейных противопоставлений извлекали драматическую силу духовного напряжения. Таково полное таинственности, тревожных вспышек света «Еврейское кладбище» (Рис. 2) или мрачно-экзотичное «Болото» (Рис. 3) Якоба Рейсдаля.

Этих художников гораздо менее волновала тщательная отделка вещи, нежели ее философский смысл и психологический эффект при ее созерцании. Характерно, что темой превосходных пейзажных набросков и рисунков Рембрандта стали не чистенькие, уютные улочки и дворы голландских городов, а хижины крестьян, старые дома, проселочные мостки.

Пейзаж барокко и классицизма

А так описано в энциклопедии «Аванта+. Том5», [3]: Иное отношение к образу природы наблюдается у фламандского художника Питера Пауля Рубенса. Искусство Рубенса формировалось под сильным влиянием барокко. Барокко – склонное к преувеличениям художественное направление, в котором реалистическое отношение к предметному миру свободно уживается с вымыслом. Оно зародилось в Италии и распространилось по всей Европе.

Фотосъемка пейзажной фотографии

Рис. 2. «Еврейское кладбище». Якоб Рейсдал

Фотосъемка пейзажной фотографии

Рис. 3. «Болото». Якоб Рейсдал

Исключительно талантливый художник, Рубенс стал главой фламандской школы, а принципы барокко перенес на изображение природы. Когда в своих поздних работах художник обращался к образу фламандской природы, он писал героизированный, идеальный, собирательный образ. Отсюда характерный панорамный размах его полотен, идущий от традиций XVI века.

Но пейзаж XVII века – это не только Голландия и Фландрия. Характерное решение получил этот жанр в искусстве Франции, в частности в творчестве Никола Пуссена, Клода Желле, и Клода Лоррена. В пейзажах Пуссена и Лоррена есть все необходимые приметы классицизма: упорядоченное равновесие, продуманное распределение объемов, тональных и живописных масс композиции, необходимые с точки зрения классицизма обломки античных колонн, статуй и даже целые сооружения, напоминающие античную архитектуру. Встречаются мифологические и библейские мотивы, заимствованные из литературных памятников античного мира и средневековья и введенные в пейзаж в качестве стаффажа для его оживления и смысловой направленности.

Классический пейзаж называют «историческим», за его связь с сюжетами из античной и средневековой истории. В отличие от барочного пейзажа с его стихийной героикой, классический обладает гармонией и ясностью природы. Классический пейзаж – сочиненный пейзаж, но сочиненный на основе художественного освоения реальной действительности.

Национальный реалистический пейзаж

Во Франции к 30-м годам XIX столетия складывается школа художников – создателей национального пейзажа. Одним из первых к образу национальной природы обратился Жорж Мишель. Природа «будничной» Франции, с ее березами, тополями, стала темой картин Камиля Коро. Он любил писать переходные состояния вечера и утра, избегая ярких контрастов.

Группа современников Коро – Теодор Руссо, Леон Дюпре, Шарль-Франсуа Добиньи, Констан Тройон, Нарсис Диаз де ля Пенья, которых не удовлетворяла рациональная система академического пейзажа, – решилась на эксперимент, напоминающий опыт Констебля. Они стали писать окружающие Париж рощи, поля, заводи. Иногда они работали вместе, собираясь в деревне Барбизон у Теодора Руссо. Результатом их усилий стала естественная, жизненно правдивая композиция пейзажа.

Пейзаж XX века

XX век внес в историю пейзажа нечто совершенно новое, порывающее с вековыми традициями изображения природы. Это кубизм, первыми представителями которого были французские художники Жорж Брак и Пабло Пикассо. В основе кубизма лежит сугубо умозрительный конструктивный анализ форм, расчленение их на произвольно предполагаемые элементы или абсолютизация их геометрического смысла. С пейзажем-действительностью кубистические пейзажи, пожалуй, менее связаны, нежели пейзажи прошлых столетий.

Художественный пейзаж в России

В России XIX век в искусстве пейзажа начался постепенным завоеванием реалистических позиций. Как и в Европе, это выразилось в освоении пленэра и национального мотива. В начале века еще сохранялись многие традиции классического пейзажа. Русские художники ездили за пейзажами в Италию.

Однако художников поколения Сильвестра Щедрина не устраивала статичная схема классицистического пейзажа-декорации с его безымянными деревьями. Стремясь передать жизнь природы, они вводят в свои работы романтические эффекты освещения, отходят от «кулисной» композиции и коричневого колорита, стремятся запечатлеть солнечный свет и конкретный характер природы.

Колоссальный шаг в этом направлении сделал Александр Андреевич Иванов (Рис. 4). Его картины характерны чистотой и естественностью цвета, богатством тонально-цветовых отношений. Иванова, как и других его современников, привлекали в природе приметы вечного, а не преходящего.

Фотосъемка пейзажной фотографии

Рис. 4. «Оливы у кладбища в Альбано. Молодой месяц» А.А. Иванов

Эпическое спокойствие идеального образа преобладает даже в тех случаях, когда русские художники брали за основу национальный ландшафт и стремились бесхитростно изобразить родную природу, как она есть. Таковы пейзажи А.Г. Венецианова, его учеников Г.В. Сороки, И.С. Крылова и других зачинателей национального русского пейзажа, увидевших размах и красоту «невзрачной» русской природы.

Среди этих художников оригинальное явление представляли братья Г.Г. и И.Г. Чернецовы, первые художники Волги. Намереваясь написать панораму обоих берегов реки, они на специальной барже совершили путешествие от Рыбинска до Астрахани и создали много оригинальных этюдов и зарисовок. Одним из них является «Вид Сюкеевских гор на Волге в Казанской губернии» (Рис. 5).

Так говорится в книге В.П. Ротмистрова «Русский пейзаж», [4]: «Настоящее систематическое художественное освоение русской природы началось во второй половине XIX века, в творчестве художников 60-х годов. Русская природа, неброская и «не идеальная» – болотистые низменности, слякотные распутицы, однообразная равнинность, – стала главным героем пейзажей передвижников. Русские художники, наконец «открыли» Родину и перестали ездить за красотой в Италию. Они открыли красоту естественного проявления жизни и потеряли необходимость искать «идеальную» природу».

Фотосъемка пейзажной фотографии

Рис. 5. «Вид Сюкеевских гор на Волге в Казанской губернии» Г.Г. и И.Г. Чернецовы

В середине XIX века идеализирующая эстетика романтизма и классицизма стала уходить в прошлое. Ведущее значение в русском искусстве начинает приобретать национальный пейзаж.

Само понятие «национальный пейзаж» предполагает «портретирование» определенной географически конкретной природы, характерной для Голландии, Франции или Англии. Для русских художников такой натурой надолго стала средняя полоса России. Но, в отличие от европейцев, русские мастера нередко вкладывали в национальные мотивы социальный смысл.

На характере русского пейзажа сказались принципы критического реализма. Скорбные мотивы присущи образам природы не только в картинах В.Г. Перова («Проводы покойника») или И.М. Прянишникова «Порожняки» (Рис. 6), где пейзаж имеет значение аккомпанемента к изображению негативных сторон русской жизни.

Фотосъемка пейзажной фотографии

Рис. 6. «Порожняки» И.М. Прянишников

Характерно для русского национального пейзажа и влечение к эпическому, в некотором смысле идеальному образу русской земли, славной своими лесными богатствами, широкими полями и могучими реками (И.И. Шишкин).

Начало лирического русского пейзажа обычно связывается с творчеством А.К. Саврасова и его широкоизвестной картиной «Грачи прилетели». Трудно указать на другой пример пейзажа начала 70-х годов, в котором бы с такой полнотой и конкретностью была решена тема весны. Это изображение русской природы настолько правдивое, что кажется, будто пейзаж списан с натуры, будто в него вместилась вся Русь. С тонкой проникновенностью выражено весеннее настроение. Пейзаж по праву можно называть лирическим. Вместе с тем в других работах Саврасова – «Проселок» или «Рожь» – жив дух романтизма.

Проникнуты романтическим чувством динамичные пейзажи талантливого художника Ф.А. Васильева. В картине «Болото в лесу. Осень» (Рис. 7).

Фотосъемка пейзажной фотографии

Рис. 7. «Болото в лесу». Ф.А. Васильев

В просвете осенних туч выглянуло солнце, и лучи его брызнули на лесное болото. Деревья, травы будто заиграли драгоценным золотом, заискрилась влага недавнего дождя. Природа улыбнулась ненадолго. Скоро солнце уйдет, настанут сумерки, нахмуренное небо станет серым, ровным и безразличным, птицы улетят. Художник, спеша запечатлеть краткое состояние природы, энергичными мазками набрасывает золото осенних деревьев, не заботясь о подробном рисунке деталей.

Иную задачу ставил перед собой учитель Васильева И.И. Шишкин. Шишкин считал, что «картина с натуры должна быть без фантазии». Полной иллюзии в пейзажах Шишкина нет. Краски здесь довольно условны и далеко не достигают того богатства, которое наблюдается в живой природе. Солнечные картины Шишкина не лишены поэзии, чувства эпического величия природы.

А.И. Куинджи, художник эпико-романтического плана, считал, что художник должен писать пейзаж «наизусть», опираясь полностью на творческую фантазию. При полном впечатлении естественности его пейзажи отличаются продуманной уравновешенностью. Нередко художник вводит в картину почти стереоскопическое изображение объемных деталей на первом плане. Они служат для того, чтобы еще более подчеркнуть иллюзию и размах пространства.

Менее распространен в русском искусстве морской пейзаж. В этом нет ничего удивительного: море менее характерно для России, нежели равнины, леса и реки. Тем не менее, почти каждый крупный русский художник писал море. И.К. Айвазовский прошел долгий творческий путь от романтических до реалистически убедительной поэмы «Черное море» (Рис. 8) или великолепной «Волны».

Фотосъемка пейзажной фотографии

Рис. 8. «Черное море» И.К. Айвазовский

Без подчеркнуто романтических эффектов, убедительно и правдиво писал свои «водные» пейзажи А.П. Боголюбов.

В последние десятилетия прошлого и в начале нашего века эпический пейзаж получил продолжение в творчестве таких известных мастеров, как ученик Саврасова И.И. Левитан, Н.К. Рерих, А.М. Васнецов. И, тем не менее, главенствующее место занял пейзаж интимный, лирический.

Уже в пейзажных этюдах И.Н. Крамского можно заметить признаки иного отношения к образу природы. Иван Николаевич, художник умный и дальновидный находил, что опыт французских мастеров имеет бесспорные достоинства. «Нам непременно нужно двигаться к свету, краскам и воздуху», – писал он в 1874 году под впечатлением работ, которые видел в Париже.

Пейзаж также часто играет равноправную смысловую роль в картинах и других жанров: в портретах В.А. Серова, сюжетных картинах М.В. Нестерова, этюдах К.А. Коровина, А.С. Степанова, а позже в работах Б.М. Кустодиев, К.Ф. Юона, М.В. Добужинского, К.А. Сомова и многих других русских художников.

Пейзаж как жанр фотографии

Как написано в книге А.В. Афанасьева «История фотографии», [5]: Жанр пейзажа начал складываться с момента зарождения фотографии. Первая в мире фотография, сделанная Н. Ньепсом в 1826, представляет собой пейзаж (Рис. 9).

Фотосъемка пейзажной фотографии

Рис. 9. «Вид на городские крыши» Н. Ньепс 1826 г.

С появлением дагерротипии многие фотографы стали снимать всемирно известные памятники архитектуры и другие знаменитые достопримечательности древности (ряд таких снимков был опубликован в книге «Путешествия дагерротипа»). Широкому и быстрому распространению архитектурного пейзажа способствовали большие размеры, локальные объёмы и неподвижность объектов архитектуры, тогда как изображения живой природы для светописи того времени с её длительными выдержками и несовершенными (низкочувствительными) фотоматериалами удавались с большим трудом. Причиной тому было движение на ветру листьев и травинок, дробность деталей пейзажа (ветвей, стволов), труднодоступная воссозданию игра света и тени. Поэтому первые изображения пейзажа отличались обобщённостью формы, отсутствием излишних деталей и подробностей. В то же время уже первые мастера пейзажа, следуя традициям живописи, научились передавать в пейзажных мотивах определённое настроение, личностное восприятие натуры. В этом смысле на развитие пейзажного жанра существенное влияние оказал импрессионизм, лучшие представители которого довели до совершенства искусство передачи впечатления от мотивов природы. Этим отличались работы отечественных фотохудожников Н. Андреева, П. Клепикова, Н. Свищова-Паола, С. Иванова-Аллилуева (Рис. 10).

Фотосъемка пейзажной фотографии

Рис. 10. «Человек на природе» Иванов-Аллилуев

Дальнейшая эволюция пейзажного жанра была связана с новыми возможностями более совершенной фототехники и развитием творческих принципов фотографии. После длительного периода отображения природы в общих чертах, передачи общего впечатления от её картин с 1930-х гг. пейзажные снимки становятся более подробными, включающими мельчайшие детали ландшафтов и предметы конкретного времени. Элементы пейзажного жанра органично соединяются с чертами репортажа, снимки получают публицистическую направленность. Это было особенно характерно для таких мастеров-новаторов, как А. Стиглиц (США) и М. Дмитриев. Снимок стал документальным свидетельством изображённого фрагмента природы пейзажи литовского мастера И. Кальвялиса (Рис. 11), в него стали входить экологические мотивы отношения человека к окружающей среде, подверженной гибельному антропогенному воздействию (пейзажи В. Филонова).

Фотосъемка пейзажной фотографии

Рис. 11. «Набережная Немана» И. Кальвялис

В современном пейзажном жанре значительное развитие получили такие его разновидности, как индустриальный, городской и архитектурный пейзажи, в которых появились новые темы и мотивы, эстетические оценки. Значительное место индустриальный пейзаж занимает в творчестве А. Родченко, Б. Игнатовича, А. Шайхета, М. Альперта, А. Скурихина и др.

Важной чертой современного пейзажа стало разнообразие точек зрения на запечатлеваемую природу. Стали доступными для съёмки пейзажи, открывающиеся с больших высот (с воздушного шара, самолёта, космического корабля, межпланетных станций), в т.ч. пейзажи Луны и планет Солнечной системы. Кроме того, в свете новых знаний о природе, новых отношений к ней взгляд фотохудожника стал проницательнее, зорче, масштабнее, что позволяет ему более глубоко передавать через картины природы своё художественное видение мира и отражать в них множество других общественно значимых явлений, проблем, идеалов.

Особенности фотосъемки пейзажа

Пейзажную фотографию можно подразделить по периодам фотосъёмки: летняя, зимняя, осенняя, горная, при закате солнца. Эта разделенность обусловлена природными особенностями. К природным особенностям относят: в какое время проводится фотосъемка, температура, ландшафт местности.

Как написано в книге Л.Д. Курского, Я.Д. Фельдмана «Иллюстрированное пособие по обучению фотосъемке», [6]: «Главная особенность фотосъемки пейзажа это конструктивная. В отличие от натюрморта, здесь невозможно привнесение никаких корректив. Нельзя, например, убрать склон горы, мешающий общей композиции, невозможно поменять расположение целого. Таким образом, работа над компоновкой сюжета ограничена единственным приемом выбором точки съемки и выбором объектива с желаемым фокусным расстоянием. Этих точек может оказаться множество, и каждая из них имеет свою особенность, свою индивидуальность». В каждом пейзаже имеется несколько планов: ближний, дальний и средний. Их появление связано с сокращением масштабов предметов, удаляющихся в глубину пространства, к линии горизонта. Сопоставление масштабов линейных форм является линейной перспективой фотографического снимка.

Неотъемлемой частью построения снимка является освещение. Свет является одним из наиболее определяющих источников наших ощущений. Он рассматривается как главное средство создания художественного фотографического произведения. Индивидуальность пейзажа зависит главным образом от единства и цельности, которые придает натуре удачно выбранный эффект освещения. Свет дает возможность видеть реально-существующий мир. При этом важную роль играет своеобразие и привлекательность освещения, каким оно бывает в различное время светового дня: на рассвете, утром, в полдень, во второй половине дня, во время заката.

Фотосъемка пейзажной фотографии

Рис. 13. «Рассвет. Слоистые облака»

Рассвет характеризуется легкостелющимися туманами или слоистыми облаками (Рис. 13), бестеневым мягким освещением, при котором форма объектов приобретает неясность очертаний и они кажутся расплывчатыми. Слабые испарения утренней влаги слегка притуманивают дали, и в зависимости от глубины пространства воздушная перспектива бывает выражена едва ощутимой дымкой.

Самый благодатный для съемки на натуре – утренний свет, когда небо прозрачно и не закрыто густыми облаками. В утреннее время насыщенность цвета невелика и колеблется от незначительной до нейтральной насыщенности цветовой гаммы.

Полуденному времени свойственно особенно яркое свечение солнца. Падая отвесно, его лучи создают высокий контраст светотени и резкие световые контуры на горизонтальных поверхностях ветвей. Для съемки пейзажей эффект полуденного света принято считать менее выразительным.

Вторая половина дня и время приближения заката – наиболее благоприятны для натурной съемки. Косые лучи солнца удлиняют падающие тени, его лучи ложатся горизонтально земле, нежно моделируя контуры деревьев и строений. Закат и восход солнца, когда пространство заполнено нежным рассеянным светом, – лучшее время любования природой. Сам ее вид напоминает живописный пейзаж. Дымка, ранее поглощавшая часть красных лучей и рассеивавшая синие растворяясь, окрашивает горизонт розовым или красным цветом, а верхняя часть неба все еще остается синей, и на нем наблюдаются удивительно нежные переходы разнообразных цветовых оттенков (Рис. 14).

Фотосъемка пейзажной фотографии

Рис. 14. «Закат Солнца. Море»

Экспериментальная часть

Особенности фотосъемки зимнего пейзажа

Съемка в зимнее время имеет некоторые трудности: в это время года солнце стоит низко, световой день короток. Открытый пейзаж можно снимать от восхода и до заката всего лишь в течение нескольких полуденных часов, а для съемок в лесу это время сокращается до минимума, особенно на узких полянах или просеках. Не способствуют зимним пейзажным съемкам и сильный мороз, и малое количество солнечных, благоприятных для этой цели дней.

Фотосъемка в зимнее время технически сложнее, чем в какое-нибудь другое время года. Считается, что зимний пейзаж в солнечную погоду имеет большой интервал яркостей, который невозможно воспроизвести на снимке без утраты деталей в светах либо в тенях изображения. Бороться с этим можно, проведя положительную экспокоррекцию, примерно на +/-0,7.

Вторая трудность зимних съемок – это воспроизведение на снимке фактуры снежных поверхностей. Достигается это выбором наиболее выгодных характеров освещения, светофильтра и величины экспозиции. Фактура снега хорошо воспроизводится при боковом, полуконтровом или костровом освещении. За счет низкого положения солнца зимой от каждой неровности на снегу возникают длинные косые тени, способствующие выявлению на снимке его структуры. Фронтальный свет неудачен, так как при таком освещении фактура снега почти не выявляется. Плохо воспроизводится фактура снежных поверхностей и при рассеянном освещении из-за отсутствия светотени, поэтому снимать зимний пейзаж в пасмурную погоду не следует.

Поверхность снега на переднем плане не должна быть ровной, нетронутой. Снег значительно естественнее выглядит на снимках, когда он взрыхлен и на нем видны следы, лыжня или протоптанная тропинка (Рис. 16).

Правильное соотношение света и тени на снегу, обеспечивающее естественность воспроизведения его поверхности, возможно при правильном выборе светофильтра. При голубом безоблачном небе чаще всего используют светлые желтые и желто-зеленые светофильтры (Ж-1,4Х и ЖЗ-1,4Х). Более плотные фильтры этой группы применяют реже, в основном при наличии на небе большого количества белых облаков. Оранжевый светофильтр повышает контраст светотени на снегу, ухудшая тем самым характер его воспроизведения на снимках. Оранжевый и красный светофильтры находят применение на зимних съемках лишь, когда требуется подчеркнуть белизну и густоту инея на ветвях деревьев, проводах, которые в этом случае проецируются на фоне темного, почти черного неба. Голубой светофильтр Г-1,4Х почти не находит применения в подобных съемках, поскольку, понижая контраст светотени на снегу, ухудшает его проработку на снимках.

При съемке пейзажей, включающих участки сверкающего на солнце льда, большую пользу приносит поляризационный светофильтр, с помощью которого можно пригасить блики. В ряде случаев этот светофильтр может быть использован и для притемнения неба без опасения увеличить контраст светотени.

Чтобы снег получился белым, а не грязно-серым, важно также отстроить баланс белого. Обычно для этого используется лист белой бумаги, но в зимнее время для этой цели сгодится, и свежий белый сугроб главное, чтоб на нем не было никаких посторонних предметов. Но такая установка будет верной лишь для того освещения, в котором была сделана, и каждый раз при смене места и света баланс надо отстраивать заново – иначе снег так и будет серым, а лица синими.

Иней и замерзшие капли на черных ветвях, наоборот, ослепительны в солнечные дни. Для того чтобы иней не слился с блеклым фоном, нужно фотографировать его на контрасте с тенистой местностью или темным объектом, а еще лучше иней выглядит на фоне ярко-синего неба.

Для предстоящей фотосессии с зимними видами лучше всего подбирать время с наиболее подходящими погодными условиями. Это может быть яркий солнечный день, или пасмурное небо с тёмными снежными тучами, которые придадут фотографии некоторую драматичность.

Фотосъемка пейзажной фотографии

Рис. 15. «Вечерний пейзаж»

На рис. 15 изображен вечерний пейзаж. Цель была изобразить, как воспроизводится фактура снега. Фотосъемка проводилась на открытом воздухе в вечернее время. Фотография была сделана на фотоаппарате Canon 450D. Диафрагму поставил 5,6 и, выдержку поставил 1/125. Компоновка снимка несколько неправильная, передний план пустой. Освещение применялось светотеневое, фактура снега ощутима, но недостаточно проработана. Фотография имеет темную тональность, снег на снимке имеет сероватый оттенок, что говорит о неправильном подборе экспозиции.

Фотосъемка пейзажной фотографии

Рис. 16. «Зимний парк»

На рис. 16 изображен зимний парк. Цель − воспроизвести фактуру снега среди деревьев. Фотосъемка проводилась на открытом воздухе в дневное время. Данная фотография сделана на фотоаппарате Canon 450D. Для уменьшения бликов на снегу использовался поляризационный светофильтр. Для создания правильной композиции снимка, я решил на переднем плане разместить дорогу, на заднем расположить много заснеженных деревьев. В отличие от предыдущей фотографии этот снимок имеет светлую тональность. Для передачи фактуры снега я использовал заднедиагональное освещение, благодаря чему на фотографии снег имеет хорошую проработку.

На рис. 17 изображены деревья. Цель − показать заснеженные деревья. Для получения фотографии использовался фотоаппарат Canon 450D. Деревья были сфотографированы в солнечный день при помощи заднедиагонального освещения. На переднем плане показаны два дерева, благодаря которым кадр выглядит симметричным. Голубое небо с бледно-розовым переходом делает кадр выразительным. Для подчеркивания белизны и густоты инея на ветвях деревьев применялся оранжевый светофильтр. Съемка проводилась издалека при помощи зума. Для диафрагмы установил значение 5.6, выдержка 1/250. Ветви деревьев прорисованы четко, имеют снежный вид.

Фотосъемка пейзажной фотографии

Рис. 17. «Зима. Деревья»

Фотосъемка пейзажной фотографии

Рис. 18. «Замершая река»

На рис. 18 изображен зимний пейзаж. Цель − показать заснеженную природу. На фотографии имеется несколько планов. Первым планом можно назвать место, где изображена кормушка для птиц. Если ее не было бы, фотография была менее интересна. Благодаря этой кормушки изображение приобретает «круговой осмотр». Вторым планом являются деревья уравновешивающие композицию кадра. Мост как бы соединяет две группы деревьев справой и левой стороны. Завершают плановое строение кадра деревья, находящиеся позади моста. Кадр я считаю уравновешенным, он идеален. Данный снимок был сделан на фотоаппарате Canon 450D с поляризационным светофильтром, для смягчения искр на снегу. Съемка деревьев проводилась издалека при помощи зума. Для диафрагмы установил значение 5.6, выдержку подобрал 1/125. Фотография имеет хорошее качество. Ветви деревьев прорисованы четко. Снимок уравновешен правильно.

Фотосъемка пейзажной фотографии

Рис. 19. «Речной пейзаж»

На рис. 19 изображен зимний речной пейзаж. Цель − показать речной пейзаж. Для данного кадра использовался фотоаппарат Canon 450D. Съемка пейзажа проводилась в полуденное время. Чтобы показать всю панораму реки я выбрал высокую точку съемки. Для диафрагмы установил значение 5.6, выдержка 1/125. Сюжет фотографии интересен: здесь присутствует и замерзшая река, и покрытая снегом набережная, и зимние деревья. С одной стороны данный кадр скомпонован правильно, но с другой, в чем большой недочет фотография имеет темную тональность. Этот минус показывает, как важно подбирать правильную экспозицию при фотосъемке фотографии.

Особенности фотосъемки вечернего морского пейзажа

Утром и вечером освещенность прибрежного ландшафта наиболее оптимальна для фотосъемки. Закат считается, наиболее красочным, чем восход.

Заход солнца с большой водной поверхностью можно сделать красочным. Спокойное море будет отражать небо, образуя зеркальное отражение; рябь на поверхности воды будет разбивать это отражение, сохраняя теплое сияние воды и прокладывая световую дорожку от горизонта до переднего плана. Закат наиболее лучше снимать с более высокой точки. Этому может служить вершина прибрежной скалы либо пирс.

При фотосъемке заката могут возникнуть трудности. Наиболее сложная из них это определении экспозиции. Если воспользоваться экспозицией по яркости солнца, то в результате получится изображение только солнца, а вся остальная часть, включая облака, останется совершенно неяркой. А если определить экспозицию по яркости неба, то солнце получится «выжженным» и будет выглядеть не золотым шаром, который вы намеревались сфотографировать, а белой массой. Следовательно, необходим компромисс. Один метод состоит в том, что из двух отсчетов экспозиции – по яркости солнца и по яркости неба над головой – берется среднее значение. Другой метод определяет экспозицию по средневзвешенной яркости кадра, состоит в том, что отсчет экспозиции берется при положении солнца у одного из краев в границах видоискателя. При таком положении солнца недостатков в яркости и контрасте не возникнет. Экспозиционные параметры, которые получаются при этом, выставляются затем вручную до перевода камеры в рабочее положение, соответствующее выбранной композиции кадра. Независимо от того, какой метод измерения экспозиции применяется, снимая этот сюжет, целесообразно дублировать кадры с вилкой экспозиций, поскольку различие в одно деление на шкале диафрагм может полностью изменить настроение картины.

В данной ситуации диафрагма управляет не только экспозицией. Если применяется небольшая диафрагму, то получится на изображении солнца нечто, подобное эффекту звездной вспышки. Чем меньше диафрагма, тем сильнее этот эффект. Так как при данном виде съемки в объектив попадают прямые солнечные лучи, то возникает опасность засветки от бликов. Можно работать с любым объективом, но если смысловым центром сюжета является солнце, используйте самый длиннофокусный объектив из всех возможных. При низком положении солнца на небе уровень освещенности тоже низкий и придется использовать продолжительную выдержку, при которой невозможно устойчиво держать в руках длиннофокусные объективы. Поэтому при съемке низкого солнца полезен штатив – тренога.

Солнечные дорожки и блики на воде при заходе солнца дают возможность получать разнообразные световые эффекты. Интервал яркостей такого сюжета хотя и меньше, чем при подобной картине без водной поверхности, но все, же очень велик. Поэтому такие снимки чаще всего получаются в темной тональности, очень контрастными, напоминающими лунную ночь. Однако их можно делать и в светлой тональности. Для этого выбирают моменты, когда низко стоящее и не очень яркое солнце прикроют легкие, полупрозрачные облака, и снимают с голубым или синим светофильтром, снижающим яркость солнца, в спектре которого в этот период преобладают красные и оранжевые лучи. При этом используют объектив с многослойным просветлением, снижающим вероятность появления на негативе паразитных засветок и рефлексов. Блики на воде ослабляют с помощью поляризационных светофильтров. Для спокойной воды с зеркально отражающей поверхностью свет имеет максимальную поляризацию, когда угол падения солнечных лучей составляет 35-40°. При более высоком или более низком положении солнца возможность гашения солнечных бликов с помощью поляризационного светофильтра уменьшается. В моменты восхода или заката отраженный от воды свет солнца практически не поляризован, поэтому применение в таких ситуациях поляризационного светофильтра бесполезно.

Большие водные поверхности лучше снимать с высокой точки. В этом случае изображение воды занимает большую часть площади кадра, при низкой же точке съемки основную часть кадра займет небо. Чтобы подчеркнуть огромность водного пространства, включают в кадр изображение лодки, корабля, которые помогают выявить масштабные соотношения. Иногда их отражения в воде способствуют более точной передаче состояния ее поверхности и погоды.

Во время заката солнца общий цветовой тон меняется буквально каждую минуту. Чем ниже опускается солнце, тем краснее его свет, и задолго до того, как человек замечает это изменение цвета, матрица регистрирует его как переход от густого желтого к оранжевому и затем к красному. То же самое, но в обратном порядке происходит при восходе солнца.

Как только солнце зашло за горизонт, небо быстро приобретает темно-синий цвет с полосой красной зари вдоль горизонта. Через полчаса после того, как солнце окончательно исчезло, если ночь ясная, все небо заполнит теплое послесвечение. Это именно тот момент, когда надо установить стандартный объектив и начать фотографировать. Выдержки будут продолжительными, но на этот раз экспозицию можно надежно определить по яркости самого неба, так как это свечение равномерное и в кадре нет солнечного диска, который повлиял бы на показание экспозиции. Такое же свечение появляется в небе перед рассветом. Оба этих момента стоит запечатлеть на фотоаппарате, и часто они гораздо интереснее, чем сами по себе восход и закат.

Фотосъемка пейзажной фотографии

Рис. 20. «Море»

На рис. 20 изображен морской пейзаж. Цель − показать закат в солнечный день. Фотосъемка проводилась на открытом воздухе в вечернее время. Фотография была сделана на фотоаппарате Canon 450D. Применялся ультрафиолетовый светофильтр. Для диафрагмы установил значение 5.6, выдержка 1/250. Можно сказать, что горизонт делит кадр пополам, но в данном снимке это оправданно. От этого снимка нельзя верх либо низ «отрезать». Наличие на снимке слоистых облаков фотографию делают выразительной. Также выразительность снимку придает солнечная дорожка. Фотографию я считаю правильно-уравновешенной.

На рис. 21 изображен морской пейзаж. Цель − показать небо при закате солнца. На фотографии главным образом изображено небо, озаренное красным цветом заходящего солнца. На небе присутствуют красно-синие элементы цвета, что говорит о солнечной погоде данного дня.

Фотосъемка пейзажной фотографии

Рис. 21. «Алый закат»

Алый тон заката может сказать: скоро уйдет солнце за горизонт и наступит ночь. Фотосъемка данного пейзажа проводилась на открытом воздухе в вечернее время. Фотография была сделана на фотоаппарате Canon 450D. Применялся красный светофильтр. Для диафрагмы установил значение 8, выдержка 1/1000. Фотография имеет хорошее качество. Море на фотографии темного почти черного цвета. Солнце лежит чуть выше уровня моря, также на снимке много облаков, что придает фотографии красочный вид. Кадр уравновешен правильно. Задуманная цель удачно выполнена.

Фотосъемка пейзажной фотографии

Рис. 22. «Бурый вечер»

На рис. 22 изображен морской пейзаж. Цель − показать закат солнца. Фотосъемка проводилась на открытом воздухе в вечернее время. Фотография была сделана на фотоаппарате Canon 450D. Применялся красный светофильтр. Для диафрагмы установил значение 5.6, выдержка 1/500. Фотография имеет хорошее качество. Небо имеет розовый цвет, море главным образом темно-красное, а наличие облаков делают кадр выразительным. Создавая данный снимок, я намеревался показать красочное небо при закате солнца. Компоновку кадра я делал, какие цели я преследовал. Я не хотел показать необъемлющие просторы океана, главный герой здесь небо. На нем расположено и много облаков, и диск солнца, и светло-желтые блики все это говорит, что композиция кадра построена правильно. Преследуемая цель достигнута. Закат красочен.

Фотосъемка пейзажной фотографии

Рис. 23. «Дождливый вечер»

На рис. 23 изображено море после дождя. Цель − показать закат в пасмурный день. Да, действительно это показано: дымка, ранее поглощавшая часть красных лучей и рассеивавшая синие растворяясь, окрашивает горизонт розовым или красным цветом, а верхняя часть неба все еще остается синей, и на нем наблюдаются удивительно нежные переходы разнообразных цветовых оттенков. Фотосъемка проводилась на открытом воздухе в вечернее время. Фотография была сделана на фотоаппарате Canon 450D. Применялся желтый светофильтр. Для диафрагмы установил значение 5.6, выдержка 1/125. Фотография была сделана за час после дождя. Наличие черных облаков на небосводе говорит о минувшем дожде. Главный герой здесь небо по этой причине я предпочел показать горизонт незначительным.

Фотосъемка пейзажной фотографии

Рис. 24. «Морской пейзаж»

На рис. 24 изображен морской пейзаж. Цель была показать закат в солнечный день. Фотосъемка проводилась на открытом воздухе в вечернее время. Фотография была сделана на фотоаппарате Canon 450D. Применялся ультрафиолетовый светофильтр. Для диафрагмы установил значение 5.6, выдержка 1/250. Горизонт хоть и делит кадр пополам, но в данном снимке это оправданно. От этого снимка нельзя «что-то отрезать». Закат имеет светло-фиолетовый оттенок что придает снимку необычность, выразительность.

Выводы

Подводя итоги, хочется отметить, при съемке снега наиболее хорошо передает фактуру боковое, полуконтровое и контровое освещении. Благодаря низкому положению солнца зимой от каждой неровности на снегу возникают длинные косые тени, способствующие выявлению на снимке его структуры.

Важно чтобы фотосъемка не проводилась в пасмурную погоду, так как при рассеянном освещения фактура снега почти не выявится иначе можно испортить снимок в художественном смысле.

В качестве изобразительного приема целесообразно использовать различные светофильтры. Для подчеркивания голубого безоблачного неба чаще надо использовать светло-желтые и желто-зеленые светофильтры. При желании подчеркнуть белизну и густоту инея необходимо использовать оранжевый и красный светофильтры. Для необходимости пригасить очень яркие блики сверкающего на солнце снега можно применить поляризационный светофильтр.

Лучшие времена для фотосъемки морского пейзажа при закате солнца − лето. В этот период больше облаков, которые усиливают выразительность сюжета. Облака воспринимают красное свечение солнца, дополняя картину постоянно изменяющейся световой палитрой. Очень часто, когда солнце находится за облаками, его лучи светят во все стороны, создавая особенно впечатляющую картину.

При желании можно усилить впечатление, от картины расположив на переднем плане с большой водной поверхностью различные сюжеты. Так спокойное море или озеро будет отражать небо, образуя зеркальное отражение; рябь на поверхности воды будет разбивать это отражение, сохраняя теплое сияние воды и прокладывая световую дорожку от горизонта до переднего плана.

Список используемой литературы

В.Н. Стасевича «Пейзаж. Картина и действительность» М.: «Импульс», 2006 — 184 с.

Энциклопедия «Искусство. Том 5». М.: «Аванта+», 2001 — 547 с.

В.П. Ротмистров «Русский пейзаж». М.: «Авангард», 1999 — 205 с.

Дж. Уэйд «Техника пейзажной фотографии». М.: «Мир», 1989 — 200 с.

А.А. Тихонов «Приемы освещения фотографии». Минск.: «ООО Новое знание», 1999 — 143 с.

Реферат: Русский героический эпос в работах В.Я. Проппа

 «РУССКИЙ ГЕРОИЧЕСКИЙ ЭПОС В РАБОТАХ В.Я. ПРОППА»

Реферат студента 244 группы ф-та (ЕНФ)

Новикова Бориса Юрьевича

Министерство образования Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Санкт-Петербургский государственный институт точной механики и оптики

(Технический университет)

Гуманитарный факультет

Кафедра культурологии

Санкт-Петербург

2000

I. Введение

Работы известного профессора Ленинградского университета, специалиста по русскому фольклору Владимира Яковлевича Проппа (1895-1970), созданные им в первой половине и середине ХХ века, считаются одними из наиболее значительных по вкладу в развитие отечественной фольклористики. Я немного интересуюсь русским фольклором и мне давно хотелось ознакомится с ними. Эти фундаментальные исследования доступны даже читателям не имеющим специальной филологической подготовки. Они исследуют не только фольклор, его жанры и проявления в обрядах и ритуалах, но и его значение для народа, его поэтику, его влияние на современную культуру. Книга В.Я. Проппа «Русский героический эпос» – первая и остающаяся до сих пор единственной монография, посвящённая русским былинам. Она впервые появилась в 1955 г., второе исправленное издание вышло в 1958 г. Уже увидели свет труды ученого «Морфология сказки» (1928 г.) и «Исторические корни волшебной сказки» (1946 г.), повлиявшие на характер этого исследования. Автором рассмотрены все многообразные сюжеты, так что возможно использовать книгу в качестве справочника по эпосу. Каждая мысль сначала формулируется, а затем развивается и доказывается. Наиболее важные суждения дублируются. Педагогический опыт позволил В.Я. Проппу наиболее четко организовать разделы и темы, изложить факты и их анализ доступным и живым языком. Читатель не утомляется излишними подробностями, но и не остаётся без многочисленных ссылок и пояснений. Упорядоченный материал и описание методов его обработки убеждают в правильности сделанных автором выводов. Монография «Русский героический эпос» получила первую университетскую премию. В дальнейшем рассматриваться будет именно она, все ссылки, кроме специально оговоренных, будут относится к указанному в списке литературы изданию.

II. Главная часть

II-1. ВЗГЛЯДЫ РАЗЛИЧНЫХ УЧЕНЫХ НА РАБОТЫ В.Я. ПРОППА

После выхода труда «Русский героический эпос» возник импульс к полемике по многим вопросам эпосоведения. Главный спор у В.Я. Проппа развернулся с Б.А. Рыбаковым, влиятельным в фольклороведческой среде сторонником исторической школы (Рыбаков Б.А. Исторический взгляд на русские былины // История СССР. 1961. № 5. Стр. 141-166; № 6. Стр. 80-96; Пропп В.Я. Об историзме русского эпоса (ответ акад. Б.А. Рыбакову) // Русская литература. 1962. № 11. Стр. 98-111; см. также: Об историзме русского фольклора и методах его изучения // Пропп В.Я. Поэтика фольклора. М., 1998. Стр. 185-208). Учёные Б.Н. Путилов, Ю.И. Юдин и И.Я. Фроянов развивали и дополняли идеи В.Я. Проппа. В дальнейшем возникла тенденция как применять в анализе былинного сюжета методику учёного, так и выявлять историческую основу былины. При исследовании былин современные фольклористы ведут научный поиск, неизменно используя достижения В.Я Проппа.

II-2. МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ АНАЛИЗА

В своём труде «Русский героический эпос» В.Я. Пропп проявляет талант исследователя и навыки педагога. Прежде чем приступить к рассмотрению материала автор определяется с самим предметом изучения. Наиболее решающими признаками эпоса он считает, конечно, героический характер его содержания, а также музыкальную форму исполнения, стихотворную и особую метрическую структуры. Важным для него здесь является отделить собственно героический эпос как от некоторых прозаических жанров, например, сказки и некоторых видов старинной повести, так и вообще от произведений былинного стихотворного размера, таких как эпические духовные стихи, песни балладного и скоморошного характера. Также от былины отделяются тесно связанные с ней исторические песни, причем автор встаёт здесь в оппозицию господствующим в то время исторической и неоисторической школам [см.: стр. 6-12]. Сторонники этого направления стремились обнаружить в былине отражение конкретного исторического события и отыскать для её героев исторические прототипы. При этом общий замысел песни и её основная идея не принимались во внимание. Отсюда следовали неправомерные и развенчанные попытки вывести былинных персонажей из летописных, соотнести появление эпоса с образованием Киевской Руси, приписать авторство былин не народу, а дружинной верхушке. Автор против этого решительно возражает. Он сам стоит на том, что эпос, часть фольклора, является исключительно народным творением, выражает народные идеалы и потому хранится в народной памяти. С этой точки зрения учёный удачно объясняет практически все былинные сюжеты, лишь в редких случаях прибегая к ссылкам на идеологическое либо авторское влияние.

После установления области рассмотрения В.Я. Пропп исследует вопросы эпической методологии в дореволюционной и советской науке. Он показывает несостоятельность большинства из направлений, пытается акцентировать внимание на необходимости изучения эпоса без отрыва от исторической либо художественной сторон. Большое внимание уделено заслугам русских революционных демократов (Н.А. Добролюбова, Н.Г. Чернышевского и, особенно,  В.Г. Беллинского, автора многих статей о народной поэзии), а также А.М. Горького. Это, несомненно, связано с обстановкой борьбы против космополитизма и шовинистическим распространением идей превосходства и самобытности всего русского, характерными для времени создания монографии. Конечно, непререкаемые и упоминаемые при любой возможности мнения К. Маркса, Ф. Энгельса, В.И. Ленина и др. социальных демократов также обусловлены не ориентацией В.Я. Проппа, а господствовавшей идеологией. Сам автор настаивает на определении идей былин, для чего нужно правильно понять их, вникнуть во все детали. Он изучает и сопоставляет различные записи для выдачи полной картины сюжета. Здесь он не составляет сводный вариант и не выявляет наиболее часто встречающиеся варианты, не ищет районных отличий, а анализируя авторские добавления и переделки, вносимые с течением времени, старается проявить тот смысл, который был вложен первоначально. Получившаяся картина может быть не подтверждена ни одним из конкретных вариантов былины, но всегда позволяет выявить коллективный замысел народа. Многообразные записи по отношению к этому замыслу – лишь частные художественные случаи его воплощения. В.Я. Пропп видит былину, отражающей вековые идеалы народа, её создание относится ко всем столетиям, в течении которых она шлифовалась и приобретала новые либо теряла старые черты. Он отрицает мифологизацию эпосом истории народа, ведь напротив, эпос в своём развитии отбрасывает пережитки мифологии. Процесс взаимоотношения эпоса и истории мыслится им зависимым не от событий, а от различных эпох. Именно в этом направлении он и ведёт своё исследование [см.: стр. 12-28].

Несомненным плюсом является вынесенная в приложения краткая справка об анализе каждой из рассматриваемых былин другими исследователями [см.: стр. 558-591]. В том случае, когда литературы по данной песне слишком много, чтобы упомянуть её всю, автор отбирает наиболее значительные работы. Он выделяет работы, с которыми полностью не согласен, оставляя остальные без комментариев.

II-3. ОСОБЕННОСТИ ГЕРОИЧЕСКОГО ЭПОСА РАЗЛИЧНЫХ ЭПОХ

Первобытно-общинный строй. В.Я. Пропп убеждён, что героический эпос начал формироваться задолго до начала феодальных отношений. Поскольку прямых следов существования такого явления нет, он приводит в пример многочисленные народы, населявшие территорию СССР, которые задержались в развитии на уровне разложения первобытно-общинного строя. Все они имеют героический эпос. Применяя метод сравнения учёный выявляет в эпических песнях народов Сибири и Крайнего Севера развитие эпоса из мифологии; переход героических деяний от борьбы за семейную ячейку (лиричные чувства не играют роли) до защиты родного народа или сражений против угнетателей; преображение стихийных хозяев во враждебных чудовищ; общий для всех героев высокий моральный дух и готовность забыть свои интересы для общего блага (часто они являются вождями); гиперболизированность внешнего вида и действий героев и их врагов. Эпос свидетельствует о начавшейся борьбе за новое общественное устройство: так семья есть фактор, разрушающий родовые отношения, а рыцарство героя это не признак прошлого, где поддержка подразумевалась сама собой, а реакция на возникновение классового неравенства и эксплуатации. В русском же эпосе коллизии героя в различных мирах заняли место в волшебных сказках, не сохранившись в былинах. Героические тексты отражают идеалы, которые лежат в будущем, стремления эпохи. В этом залог их долголетия. Сделанные выводы применяются автором в изучении русского эпоса, давая возможность выделить наиболее древние его элементы, что облегчает возможность рассмотреть его развитие. Автор выявляет весьма интересную особенность русских эпических песен. В то время как внешняя форма песен других народов многосоставна и сюжет развивается не за счёт усложнения, а присоединением новых, одинаковых звеньев, русские былины по существу односоставны и монолитны. Лишь песни о Садко и о Потыке сохранили черты былой многосоставности. Возможное слияние двух сюжетов в один (контаминация), по мнению В.Я. Проппа, это вторичное явление, а простота, краткость и неделимость есть результат длительного совершенствования эпоса [см. подроб.: стр. 29-58].

Киевская Русь и период феодальной раздробленности. Эпос Киевской Руси не рассматривается как продолжение эпоса, сложившегося в эпоху родового строя. Государственные отношения потребовали не развития прежних идей, а утверждения новых, поэтому в эпосе прослеживаются не остатки старого в новом, а конфликт мировоззрений, принадлежащих этим двум всегда противоборствующим временам. Зародившись ещё в общинном строе, традиции не прерывались. Старые сюжеты сохранялись, но наполнялись новым содержанием. Часть из них была использована и переработана с целью утверждения идеалов молодого государства, часть приобрела полусказочный характер. Такое столкновение идеалов прослеживается в древнейших русских былинах, былинах эпохи Киевской Руси [см. подроб.: стр. 59-61].

Весь русский эпос В.Я. Пропп рассматривает как один Владимиров или киевский цикл, а не областные эпосы. Однако к Владимирову циклу принадлежат далеко не все былины. Часть былин сформировалась ещё до образования Киевской Руси, а содержание их не поддавалось процессу циклизации. Таковы, например, былины о Волхе и Святогоре. Другие создавались уже после того, как образование цикла закончилось. Это, например, былины о набеге литовцев или о Хотене Блудовиче, появившиеся в московский период. Некоторые, носят полусказочный характер и отражают более узкие идеалы, чем интересы государства. Среди них, например, былина о Глебе Володьевиче или о Соломане и Василии Окуловиче. Наконец, в цикл не входят былины ярко местного характера, как новгородские. Автором отрицается концепция разделения былин на два цикла: на киевский и на новгородский. Картина бытования и распространения былин на современном ему Севере показывает всеобщую известность основных героев и сюжетов, да и отражаемые в былинах общенациональные идеи вряд ли могли волновать только жителей какой-либо конкретной области. Остальные же являются местными образованиями, не получившими широкого распространения [см. подроб.: стр. 66-69].

Развитие ранне-государственного русского эпоса автор делит на два периода: киевский и феодальной раздробленности, когда значение Киева стушевалось среди множества местных центров. В новых и переработанных старых песнях народ отразил напряжённую борьбу с иноземными захватчиками, создал образы героев-защитников отчизны. Былины Киевского или Владимирова цикла объединяются общим центром-Киевом, главе которого, князю Владимиру («Красно Солнышко»), служат богатыри. Образ Владимира двояк. От периода прогрессивного развития государства ему досталась роль народного вождя, классовое же расслоение позднее создаёт социальный конфликт между богатырями и князем, превратившемся в главу своего класса. Несколько иначе меняется второстепенный образ жены Владимира, княгини Евпраксии (Опраксы). От родового строя ей как женщине может достаться роль сподручницы врага, как, например, в былине об Алёше и Тугарине, в дальнейшем она наделяется чертами героической женщины, в частности, спасающей Илью Муромца от гнева мужа. Эпический Киев служил народу знаменем единства, хотя таковым не являлся. Богатыри из самых различных областей становятся героями эпоса только с момента приезда в Киев. Они служат Родине и всегда являются к стольно-киевскому князю добровольно. Удельные войны совершенно не отражены в русском эпосе, ведь они не были народными. Также не отражена и служба богатырей удельным князьям [см. подроб.: стр. 61-70].

Период централизованного государства. С созданием в Х в. нового мощного государства чаяния народа об объединении и национальной независимости сбылись. Прежние былины стали получать названия «старин», но они не забываются, а относятся к области героического прошлого. Воинские функции переходят к исторической песне. С нарастанием классового антагонизма на первый план выходят былины о социальной борьбе. Такие песни мы встречали и раньше, но теперь они теряют монументальность, выигрывая с тем в реалистичности, шире описывают быт и сословия, классовые конфликты становятся основной темой. Новую роль начинают играть женщины, возникают их новые положительные образы. Типы могучих богатырей останавливаются в своём развития, переставая входить в новые песни. Былина начинает сближаться с балладой, но дух её остаётся героическим [см. подроб.: стр. 369-374].

Новое время (капитализм). При капитализме активное развитие эпоса прекращается. Его географический ареал сокращается от некогда повсеместного распространения до глухих районов Севера. В.Я. Пропп спорит с многочисленными теориями, ищущими причины этого вымирания, везде отстаивая творческую самостоятельность народа. Угасание эпоса он объясняет общественными отношениями и противоречиями, сложившимися в новое время, а его сохранность частными причинами, встречающимися на Севере: замедленным проникновением эксплуатации, специфическим трудом крестьянства и природными особенностями [см. подроб.: стр. 505-510]. С середины ХIХ в. наука заинтересовалась былинами. Только от тех пор можно судить об исполнительстве былин. Автор деликатно подходит к определению роли исполнителя при пении былины. Исследуя степень и характер талантливости певца можно установить роль отдельных певцов и роль всего народа в создании эпоса [см. подроб.: стр. 510-516]. Большое внимание уделено и поэтическому языку былин : его богатству, выразительности, точности описаний, ритму. В былинах отразились ласковые отношения народа к защитникам-богатырям, ненависть к захватчикам, восхищение красотой родной земли, представления об очень многих актуальных для народа вещах [см. подроб.: стр. 516-540]. Вообще говоря, умирание эпоса В.Я. Пропп связывает с исторически закономерным переходом к новым формам народного творчества [см. подроб.: стр. 540-545].

Советское время. Экспедиции советских учёных показывали не только существование эпоса в последнем его оплоте, русском Севере, но и постепенное прекращение эпической традиции [см. подроб.: стр. 546-548]. Тем не менее можно говорить о новом былинном эпосе. Эту проблему автор обсуждает на примере знаменитой певицы М.С. Крюковой. Её талант был обнаружен в 1934 г. В советское время она фактически являлась единственным исполнителем сознательно посвятившим себя не только сохранению уже имеющегося наследия, но и созданию песен с качественно новым содержанием. Новые темы Крюкова создаёт сама на материале старых былин и сказок, черпает из художественной, научно-популярной литературы и СМИ. Она преодолела замкнутость старого эпоса, но предметом воспевания так и не стала жизнь её современников. Новое содержание плохо укладывалось в старые формы, зачастую влияющие на передаваемую информацию. Былинная форма эпоса отжила своё, она вошла в наследие национальной культуры. Эпос продолжает своё существование в другом виде, его лучшие достижения оказывают влияние на героические поэзию и литературу традиции [см. подроб.: стр. 549-557].

II-4. АНАЛИЗ БЫЛИН

Все рассматриваемые В.Я. Проппом былины разбиты им по тематическим группам на основе как эпохи, идеалы которой она отражает, так и главной темы. Внутри группы они располагаются в условно-хронологическом порядке, начиная с тех, которые содержат наиболее древние элементы или прослойки.

Былины периода Киевской Руси и феодальной раздробленности. Прежде чем приступить к киевскому циклу автор исследует сохранившихся древнейших героев [см.: ч. 2, гл. II], образы которых сложились столь задолго до образования государства, что притянуть их к новой идеологии оказалось затруднительно. В их число он помещает Волха (или Вольгу Всеславлавича или Святославовича) и Святогора, несущих на себе не только первобытные воззрения, но и отвергаемые новым временем художественные приёмы. В рассказах о Волхе сохранились древнейшие тотемистические и магические представления. За его заграничным походом для обороны Киева проглядывает воспеваемый хищнический набег первоначально в поисках охотничьих угодий, а позднее с целью угона скота. Сочетание старого и нового, фантастичного и мнимо-историчного тем не менее не помогли эпической песне о нём сохраниться и она принадлежит к наиболее редким в русском эпосе. Впоследствии образ Вольги используется как чисто отрицательный и противопоставляется Микуле Селяниновичу [см. подроб.: стр. 70-76].

В отличии от Волха, образ Святогора очень популярен, хотя также заметно стёрт. Его основные черты – громадные сила и величина – характерные для первобытного эпоса, не так важны в новое время как способ применения этой силы. Он не может совершить подвиг, сила Святогору в тягость, и не только ему. Оба связанных с ним эпических сюжета – о сумочке Микулы и о приготовленном гробе – связаны с гибелью героя. Смерть Святогор несёт в себе. Время хтонического мироупорядочения прошло, нужен упорный труд освоения и судьба посылает ему если не гибель, то вечный сон [см. подроб.: стр. 76-87].

Сватовство героя представлено в русском эпосе в разнообразных вариантах [см.: ч. 2, гл. III]. В таких былинах сталкиваются героизация самого сватовства и отвергание такой героизации государством. Интересно, что женщина в них если не богатырка, то практически всегда колдунья либо существо нечистой силы. Гибелью последних народ поддерживает здоровые семейные устои. В дошедшей до нас былине о Садко главным мотивом является конфликт человека из низов и не принимающими его социальными верхами. Песня есть новгородское творение, она полна ярких жизненных реалий, но вместе с тем сказочно-фантастична. Её уникальная особенность – многосоставность. В первой части бедному гусляру Садко морской царь, стихийный хозяин, помогает разбогатеть, перейти в более высокие социальные слои. Вторая – уже полностью реалистична. Садко пытается утвердить себя на равных в среде высшего купечества, вступает с ней в конфликт, но понятно, что он конфликтует с великим Новгородом и победителем остаётся город. В наиболее архаической третьей части герой преодолевает соблазн брака с морской царевной ради родного Новгорода. Реальный мир одерживает победу над мифическим [см. подроб.: стр. 87-111].

Другая многозвеньевая и местами ещё более архаичная былина – песнь о Михайло Потыке. По сюжету она одна из самых сложных, а для меня и одна из самых интересных. Марья лебедь белая, явившись отлучившемуся из Киева Потыку, предлагает себя в жены и запросто вступает с ним брак, ставя условие: по смерти одного из супругов похоронены будут оба. Вскоре Михайло ложится с ней в могилу, но находит способ её оживить и вернуться сам. Обман позволяет Марье совершать ещё несколько попыток его убить, причём тогда, когда она уже изменила ему. Нечестивый брак на чужой всеми осуждается, но тем не менее именно благодаря людской и высшей помощи Потык после всех перипетий остаётся в живых. Борясь за свою жену, он совершает не подвиг, а доходит до позорного падения. Очарованный колдовской страстью, один Михайло не в состоянии понять инфернальную природу избранницы. Для русского эпоса мотив женитьбы перестаёт быть героичным, против него ведётся борьба [см. подроб.: стр. 111-128]. Лично мне в этой былине в образе Марьи видится развитие понятия о нечистой силе, слившегося с противопоставлением русского иноземному, а не просто враг. Она избирает мужем Потыка, чтобы использовать его как шанс ожить, но когда потом Марья пытается избавиться от Михайло, он не умирает. Время таких как она кончилось. Нечистая сила имеет на человека влияние, но не может построить его судьбу как ей угодно.

Иван Годинович сознательно ищет себе невесту-иноземку. Она же при первой возможности предпочитает предать киевского богатыря чтобы вернуться в языческий мир. Народ не позволяет погибнуть русскому богатырю от рук чужаков, даёт ему возможность отомстить, уничтожив тем враждебную нечисть, но вместе с тем насмехается над ним [см. подроб.: стр. 128-136].

Драматичная и высоко художественная былина о Дунае и Настасье недаром считается одной из лучших в русском эпосе. В этой песне источником всех зол является гордый и отбившийся от Киева богатырь, а не его чужеродная супруга, и он в своём позоре не достоин народной жалости. Дунай, ранее находившийся на службе у зарубежного короля, едет к нему за его дочерью, невестой для князя Владимира, которую забирает силой. На пути обратно, он сталкивается в бою с воительницей, побеждает её, но в последний момент узнаёт в богатырке другую дочь своего прежнего хозяина, с которой долго находился в близких отношениях. Двойная свадьба по законам эпоса омрачается конфликтом. Хвастовство Дуная своей силой (настоящий богатырь скромен) приводит к состязанию в стрельбе между ним и Настасьей, указавшей ему допустимую степень вежливости и настоящую цену богатырю. Обозлённый неудачами Дунай убивает жену, зная, что она беременна, а когда, распластав её чрево, видит чудесного младенца-будущего великого богатыря, то бросается на копьё рядом с трупом [см. подроб.: стр. 136-156].

Эпическая песнь о Козарине носит полубалладный характер и лишь по мотиву спасения женщины может быть отнесена к былинам о сватовстве. Благородный по характеру и отвергаемый родной семьёй герой спасает из рук татар, играющих здесь роль похитителей, а не завоевателей, девушку, которая оказывается его сестрой. Вернув в семью её он вновь отправляется в чисто поле. Русский герой не ищет подвигам одобрения, а совершает их потому, что он не может поступить иначе [см. подроб.: стр. 156-169].

Идиллическая былина полностью балладного характера о Соловье Будимировиче тоже относится к области эпоса. После постепенного снижения чуждости невесты от представителя нечистой силы до русской колдуньи (см. ниже былину о Добрыне и Маринке) закономерно появилась песня о счастливом замужестве героя. Счастливая былина, тесно связанная с обрядовой свадебной поэзией, завершает большую ступень русского эпоса, давая дорогу для развития других форм героических песен [см. подроб.: стр. 169-181].

Группа былин о борьбе героя с чудовищами (см.: ч. 2, гл. IV) объединяет имена любимых народных богатырей. Облик врага менялся в зависимости от реальной исторической борьбы русского народа. Самая распространённая в русском эпосе былина о Добрыне и Змее сталкивает наиболее культурного и дипломатичного богатыря с ярким художественным воплощением природных стихий. Первый бой со Змеем у Пучай-реки лежит вне киевского цикла и не может быть доведён до конца, чтобы, освобождая Забаву Путятишну по приказу её дяди Владимира, герой мог, сразившись со Змеем во второй раз, вывести из его логова на волю множество русских людей. Древний мотив похищения людей помогает превратить подвиг, совершённый по приказу князя, в подвиг по защите Руси. Отвергание Добрыней руки Забавы и особенности некоторых вариантов песни обращают внимание на скрытый антагонизм богатырей, народных героев, и высших слоёв [см. подроб.: стр. 181-208]. Эта конфликтность подчёркивается в русском эпосе неоднократно, а автор ввиду господствующих идеологических установок уделяет социальному противостоянию большое внимание.

Песня об Алёше и Тугарине очень близка к былине о змееборстве Добрыни. Однако, здесь жизнерадостный, остроумный и иногда не очень сильный герой при помощи смекалки расправляется с неуклюжим, грубым и невоспитанным противником, в котором фантастические черты частично вытеснены близкими к реальности. Враг нагло расположился в палатах Владимира, он вызывающе ведёт себя и вольно держится с княгиней Евпраксией, демонстрируя их близкие отношения. Однако, никто не протестует (богатыри в это время отсутствуют). Это застаёт скромно пришедший Алёша. Он насмехается над непорядочным поведением Тугарина, вызывает его на бой и уничтожает позор пресмыкательства русского князя перед захватчиками [см. подроб.: стр. 208-227].

Центральная фигура русского героического эпоса – Илья Муромец. В нём народ сочетал беззаветную любовь к Родине, высшие моральные качества и уважительно выделяющую богатыря зрелость. В былине об Идолище, скорее всего происходящей от былины об Алёше и Тугарине, почти антропоморфное чудовище, несущее некоторые татарские черты, обкладывает Киев войсками, а само отправляется в княжеский дворец, где также безобразничает. Узнав о том от «калики перехожего», Илья спешит на выручку. Пришедший в одежде гонимых новым хозяином города нищих он без лишних прелюдий убивает врага. В другой существующей версии, когда Идолище обосновывается в Царьграде и запрещает там православие, ясно чувствуется более позднее церковное влияние. Хранящий эту былину народ сам насмехается над каликой-вестником и паломническим образом Ильи [см. подроб.: стр. 227-239].

Истории об исцелении Ильи Муромца и покорении им Соловья-Разбойника часто объединяются в эпическую песнь о первой поездке Ильи. В первом повествовании неизменны упоминания о крестьянском происхождении, долгой болезни Ильи от юношеских до зрелых лет и дарованная ему чудесными странниками богатырская мощь. Архаичный сюжет здесь приобретает реалистические черты. Народ приближает своего любимого героя не только к мыслимому идеалу, но и к самому себе, к реальности. Во втором – Илья, едущий служить Родине в Киев, уничтожает враждебное войско под Черниговом, пленяет Соловья-Разбойника, перегораживавшего своей заставой прямоезжий путь, и уничтожает его нечистый выводок. По пути он мостит болота и расчищает от леса заброшенную дорогу. Его главная заслуга в прокладывании пути на Киев. Раздробленная Русь начинает объединятся. Уже при первой встрече видна конфликтность между Ильёй и Владимиром, которая в дальнейшем будет только нарастать. Князь и боярство выставляются в смешной вид, когда пытаются отдать приказания гордому, но более чем Владимир понимающему роль Муромца Соловью [см. подроб.: стр. 239-260].

Сказка более древний жанр чем былина, она сохраняет в себе многое из доисторической старины. Эпос усложняется и отбрасывает либо преображает то, что не соответствует повышающимся требованиям. Однако, существует группа былин, которые очень близки к сказке. Они не типичны для героического эпоса, часто носят личностный и развлекательный характер, но тем не менее из-за наличия героических мотивов В.Я. Пропп исследует и их [см.: ч. 2, гл. IV]. Один из наиболее интересных сюжетов – битва Ильи Муромца со своим сыном. Временный брак Ильи с побеждённой им «поленицей» и покидание им беременной жены наиболее архаичны. Вместе с тем их сына дразнят сверстники и он отправляется мстить за бесчестье матери. Муромец сталкивается с сыном как с нарушителем границы, узнаёт его и вводит в круг богатырей. Но когда тот вновь пытается убить отца ночью, Илья без колебаний убивает вдвойне изменника [см. подроб.: стр. 263-266].

В былине о трёх поездках Ильи герой от распутья трёх дорог следует в направлениях, где согласно подорожному камню его ожидают смерть, женитьба и богатство. Спокойное избрание им первой дороги и уничтожение подстерегающей там опасности близки к героическому эпосу, остальные же приключения носят сказочный и церковный характер [см. подроб.: стр. 260-270].

Песня о Добрыне и Маринке мне нравится. И так имеющий высокие моральные качества богатырь предстаёт нравственно совершенно чистым, а вредящая ему колдунья – соблазнительной чаровницей. Маринка, пытающаяся соблазнить героя, вызывает в его целомудренной душе только отвращение. Тогда злая волшебница привораживает его, а когда тот, измученный колдовскими силами, против воли приходит к ней, превращает его в тура. Мать Добрыни, которая сама иногда чистая чародейка, способствует спасению сына, а он, согласившись на символический брак с Маринкой, на правах мужа жестоко расправляется с врагиней [см. подроб.: стр. 270-279].

Былина об отъезде Добрыни и неудавшейся женитьбе Алёши относится к самым распространённым в русском эпосе. Ввиду долгого отсутствия Добрыни его жена собирается выйти замуж за Алёшу, принесшего весть о смерти её мужа, когда Добрыня возвращается невредимым и Алёша остаётся в неудобном положении. Интригующий конфликт двух очень различных по темпераменту героев, объединённых защитой Родины, не может приобрести характерную для эпоса мрачную кровавую развязку. Древний сюжет приобретает в финале шуточную окраску, богатыри мирятся, а женщина прощается. Эта песня давала многим учёным возможность пытаться изобразить Алёшу Поповича в отрицательном и безнравственном виде, в качестве прельстителя честных женщин, хотя единственное в чём можно обвинить его здесь – ложная весть. Вообще говоря, в эпосе Алёша предстаёт темпераментным и озорным, но не никак аморальным. Князь Владимир же, в некоторых вариантах принуждавший жену Добрыни к браку, резко осуждается [см. подроб.: стр. 279-288].

Былины об отражении татар. Тяжёлоё иго монгольских завоевателей, затруднившее развитие Руси, одновременно способствовало новой ступени развития русского эпоса, появлению ряда патриотических былин, воспевавших военное свержение гнёта. Песни наполнились новым идейным содержанием, приобрели новые художественные черты и порвали-таки со старинными традициями. Единственным содержанием былин надолго стала тема борьбы за независимость, честь и свободу Родины [см.: ч. 3]. В песне о бунте Ильи против Владимира мы видим как будто противоречие основной идее русского эпоса, служению Киеву, однако, здесь социальная разность богатыря из народа и богатого князя окончательно выливается в столкновение. Неприглашённый на пир Муромец приходит туда самовольно. Князь не узнаёт его, в очередной раз демонстрируя сколь мало он ценит все заслуги богатыря. Оскорблённый Илья демонстративно уходит и устраивает свой пир для всех бедняков. По навету бояр Владимир сажает его тут в погреб на голодную смерть. Иногда, это указание выполняется, в других вариантах Владимир вынужден примирится с героем и устроить пир специально для него или Илья и все богатыри покидают Киев. В любом случае в дальнейшем срамится князь, богатырь же торжествует. Былина эта демонстрирует как между народом и классовой властью перед нашествием татар раскрылась непреодолимая пропасть [см. подроб.: стр. 291-303].

Практически во всех былинах об отражении татар поётся о появлении татар под Киевом и разгоне их русскими войсками. Круг песен об Илье Муромце и царе Калине, органически связанных одна с другой, В.Я. Пропп рассматривает в совокупности [см.: ч. 3, гл. II, п. 2]. Это позволяет получить рисуемую народом картину нашествия шаг за шагом и выяснить глубокие народные устремления в каждой песне. Поэтический запев, открывающий одну из былин рассматриваемого цикла, повествует о знамение, предвещающем Киеву гибель. Так как это единственный случай встречи веры в знамения в эпосе, Киев отнюдь не погибает, а спасается и существует отдельная старина с аналогичным сюжетом на полностью религиозную тему, то автор со всеми основаниями видит здесь мотив необоснованно прикрепившийся к воинскому эпосу [см. подроб.: стр. 306-310]. Появление татар описывается с большой степенью историчности: громадные вражеские полчища, чёткая организация войска, единовластное командование, осадная тактика татар [см. подроб.: стр. 310-314]. Татарский посол, прибывший в Киев с ханским ярлыком, всегда ведёт себя вызывающе, подчёркивая ультиматумные условия сдачи и презрение к русским [см. подроб.: стр. 314-316]. Также историчны многие жестокие требования и угрозы татар [см. подроб.: стр. 316-318]. Владимир перед лицом надвигающейся опасности не предпринимает ничего для активной обороны города. Он молится, думает о сдаче города, о принятии татарских условий [см. подроб.: стр. 318-321]. Богатырей в это время в Киеве нет. Иногда они разъехались по делам, но чаще они в княжеской опале, о чём тот сожалеет [см. подроб.: стр. 321-322]. Главный защитник города, Илья Муромец, осуждённый на голодную смерть в погребе, стараниями княгини Евпраксии тайно снабжался пищей и теперь Владимир пытается уговорить его стать на защиту не властей, но Отечества. Богатырь соглашается, часто после расправы с боярами, виноватыми в наговорах [см. подроб.: стр. 322-326]. Трезво оценив силы врага [см. подроб.: стр. 326-327], Илья сам отправляется в стан к Калинину, где просит отсрочки и получает её [см. подроб.: стр. 327-328]. Поручив кому-либо укрепление города [см. подроб.: стр. 328-329], Муромец берётся разыскивать богатырей. Он находит их в ставке Самсона, новом лагере, где войны проводят свое время в праздности со времён опалы. Как ни странно для эпоса богатыри отказываются ехать. Но это желание возникает из-за близости к народной, а не княжеско-боярской Руси. Они нанесут удар в решающий момент [см. подроб.: стр. 329-331]. В опустевшем Киеве к Владимиру является молодой богатырь Ермак (не историческое лицо, а введённый в эпос за заслуги одноимённый персонаж) и просит разрешения сразиться с врагами. Не выполнив княжеские поручения, Ермак отправляется в богатырскую ставку. Муромец посылает его считать вражескую силу, но горячий Ермак бросается в бой и погибает. Этот исключительный в русском эпосе случай гибели богатыря есть следствие нарушения приказа Ильи [см. подроб.: стр. 332-334]. Бой всегда описывается кратко. Если богатырской поддержки нет, то Муромец бросается в бой один. Если она есть, он толково руководит распределением сил [см. подроб.: стр. 334-337]. Иногда Илью хитростью берут в плен и приводят к Калину, который пытается переманить богатыря на свою сторону [см. подроб.: стр. 337-338]. Вражеское предложение приводит Муромца в такую ярость, что он рвёт свои цепи и, размахивая первым попавшимся татарином и призвав наговорённой стрелой Самсона и других богатырей, окончательно добивает татар. Уходя, враг даёт клятву никогда не возвращаться [см. подроб.: стр. 338-339]. Наряду с окончательным разгромом врага бытует другой финал данной песни, называемый былиной о Камском (Мамаевом) побоище, или о том, с каких пор на Руси перевелись витязи. В одном его варианте, двое не участвовавших бою братьев начинают пустохвалиться и татары оживают, причём порубить живых мертвецов не представляется возможным, их число только увеличивается. Нездешнюю силу губит молитва, богатыри же расходятся по монастырям. Эта песня носит религиозно-церковную направленность, она обусловлена проповедями о смирении. В другом варианте, гордые своей победой богатыри сами бросают вызов «небесным силам». Ожившую силу они безбоязненно уничтожают. Характер этой былины, напротив, богоборческий, и он выражает народные мысли [см. подроб.: стр. 339-344]. Кроме этой песни о борьбе с татарами повествуют и основывавшиеся на ней многие позднейшие, например, былина о Василии Игнатьевиче и Батыге. Перед надвигающимся нашествием Владимир идёт в кабак просить помощи у единственного оставшегося богатыря Василия, который уже не первый год пьянствует и прогулял абсолютно всё добро. Опохмелившись, тот убивает наговорёнными стрелами приближённых Батыя, который шлёт требование выдать виноватого. В одном случае, богатырь сам едет во вражеский стан и, обманом заведя татарское войско в глушь, уничтожает его. В другом, совет бояр тут же выдаёт Василия. Теперь он действительно заключает договор с врагом, чтобы вести его против городских богачей, щадя всё-таки князя Владимира. Татары грабят город, не соблюдая договор, и Василий лично изгоняет их. Так или иначе враг истребляется, а бунтарские устремления крестьян ищут пути избавления от враждебных, хоть и опирающихся на народ верхов [см. подроб.: стр. 344-355].

Былина о Добрыне и Василии Казимировиче демонстрирует нам освободительную борьбу в других формах, когда нашествие завершилось длительным игом. Владимир посылает Батыю дань. За её доставку, недостойное богатыря дело, берётся верный слуга Василий, его сопровождает Добрыня, который и есть главный герой. Когда Батый испытывает героев, чтобы в качестве неудачи казнить их, Добрыня оказывается искусней татар. Войдя в раж при борьбе, он расправляется с татарским войском. Народ верит в победу даже под сильнейшим гнётом [см. подроб.: стр. 355-368].

Эпос эпохи образования централизованного русского государства. В былине о Вольге и Микуле главный герой – земледелец, что для русского эпоса необычно, хотя хранителем песен является именно крестьянство. Воин Вольга по пути к пожалованным ему в собственность князем городам встречает пахаря Микулу и приглашает его с собой. Вскоре выясняется, что оратай (пахарь, орать – пахать, орало – плуг) во всём превосходит богатыря: в богатстве одежды, в силе, в удали, даже его неприметная кобылка оказывается лучше, чем великолепный вольгин конь. Микула горд своей классовой принадлежностью и своим трудом. Такая песня могла сложится только тогда, когда крестьянство осознало своё значение. В лице Микулы оно возвеличивает себя [см. подроб.: стр. 374-387].

В данный исторический период Киев и Владимир теряют своё значение как символы единой Руси. Образ бывшего Красна Солнышка, главного представителя феодальной и социальной верхушки, окончательно развенчивается, причём социальная несправедливость изображается в эпосе как моральное зло, что помогало народу соответственно воспитывать себя [см.: ч. 4, гл. III]. Скрытая оппозиция богатыря и князя в былине о Сухмане кончается самоубийством героя, оскорблённого деспотичным поведением Владимира. Витязь отправляется на охоту за лебедью для княжеского стола. Такое поручение для богатыря есть добровольное изгнание или опала, если его посылает князь. Охота неудачна, как невозможны мирные отношения между антагонистами. На обратном пути у Днепра Сухман сталкивается с надвигающимися татарами и уничтожает всё войско. В бою он получает рану, что подготавливает трагическую развязку песни, которую закладывает маковым листочком. Рассказ богатыря о своём подвиге не воспринимается Владимиром всерьёз и героя ждёт наказание. Когда выясняется истина, Сухман гордо отвергает попытки примирения и, выдернув листочки из раны, истекает кровью, показывая, что для него лучше [см. подроб.: стр. 387-397].

В песне о Данило Ловчанине князь представлен прямым негодяем и преступником. Владимир ищет себе жену, а народу – государыню. Мишата Путятин подсказывает ему завладеть женой Данило Ловчанина Василисой, а того отослать на смертельное задание. Воин справляется с поручением, но на обратном пути сталкивается с войском, присланным из Киева для его убийства. Хотя Данило со слезами побивает всю русскую рать, он всё равно погибает от предательской руки Мишаты. Не медля, князь шлёт к Василисе сватов. Верная женщина, с тревогой отпускавшая мужа, просит прежде отвести её к телу Данилы и убивает себя над его трупом. Как и в предыдущей былине победа врага временна, будущее принадлежит героям [см. подроб.: стр. 397-407].

Хотя с новой тактикой войн, сложившейся после свержения ига, воинский эпос и уступал место исторической песне, тем не менее его затухание шло постепенно. В основе последней былины воинского содержания, былины о наезде литовцев, первоначально лежал характерный для эпоса мотив похищения женщины, но он впоследствии вытеснился патриотическими идеями. Племянники литовского короля, братья Ливики, вторгаются в пределы России с грабительско-разорительными целями. Также они похищают сестру князя Романа Дмитриевича. Князь гонится за ними со своей армией и разбивает иноземное войско. Хотя песня и полна архаических деталей, тем не менее речь в эпосе ведётся уже не об идеальных героях, а о живых людях [см. подроб.: стр. 407-418].

В это время ещё возникают позднейшие былины о сватовстве [см.: ч. 4, гл. IV], но борьба за невесту в них носит характер борьбы социальной. Песнь об Алёше Поповиче и Елене Петровичне очень растрогала меня. Братья Петровичи по прозвищу Збродовичи хвастают на пиру тем, что содержат в затворничестве свою сестру Елену. Алёша дразнит их, намекая, что видится с Еленой и она давно принадлежит ему. Гнев братьев обращается на сестру, которую они приговаривают к публичной казни. В их лице осуждается сам строй, позволявший такое угнетение. В последний момент появляется Алёша и увозит девушку, часто прямо в церковь. Здесь герой борется уже не с мифическими, а с человеческими чудовищами [см. подроб.: стр. 418-426].

В богатой разнообразными деталями былине о Хотене Блудовиче жених и невеста разъединены исключительно классовыми различиями. На пиру бедная Блудова вдова сватает у зажиточной Часовой вдовы, иногда даже родственницы Владимира, её дочь Чайну для своего сына-богатыря Хотена, часто об этом и не знающего. Часовая вдова только жестоко оскорбляет весь Блудов род. Хотен в ответ крушит двор Часовых, с угрозами повторяет сватовство столь же крутой нравом, как и её мать Чайне и вызывает на бой её братьев. После того как богатырь расправляется с сыновьями Часовой вдовы и с высланным против него войском, гордая мать Чайны сама предлагает свою дочь. Хотен отказывается, но по просьбе удовлетворённой унижением соперницы Блудовой вдовы соглашается, и песня заканчивается весёлой свадьбой [см. подроб.: стр. 426-441].

Вершиной эпических песен о социальной борьбе можно считать былины о бунте Василия Буслаевича против Новгорода и о его смерти [см.: ч. 4, гл. VI]. Я не совсем согласен с В.Я. Проппом, который считает, что Василий при всех его действиях не ушкуйник. По-моему, герой именно таков, хотя, конечно, на значении его образа это никак не сказывается. Василий с детства задирал детей богатых родителей, причём богатырская сила уже позволяла калечить их. Выросши, Василий набирает себе дружину, как и было разумней при жестокой внутриполитической борьбе Новгорода того времени. Его отборный отряд состоит из людей низших слоёв, ремесленного труда. Когда на братчине (пир, устраиваемый в складчину по церковным праздникам) разгорается драка и в неё втягивается вся дружина, Василий вызывает на бой весь Новгород. Мать запирает богатыря и пытается остановить конфликт, упрашивая противников сына отменить кровопролитие, на что те не соглашаются. Пока Василий прибегает на сражение его дружина успевает сильно пострадать. Отпустив её, он в одиночку защищается, разрушает дома богачей и побеждает старище-пилигримище, символизирующего старую систему. Идея «господина великого Новгорода» давно рухнула в народном сознании. Лишь мать останавливает разошедшегося богатыря [см. подроб.: стр. 441-464].

Не завершив конфликт, Василий не смиряется, а переводит его в новые формы. Он выпрашивает у матери благословение на поездку в Иерусалим на покаяние, а на самом деле, хотя и выполняет на месте внешние религиозные обряды, полон вызова потусторонним силам. Он пренебрегает пророчеством пнутого им черепа, иронизирует над предрекаемым за купание нагим в Иордане несчастьем и, когда находит камень, не рекомендующий прыгать через него, начинает развлекаться, нарушая запрет. Гибель его вызвана несвоевременностью борьбы. Трагизм в осознании разрушения старого уклада, но невозможностью пока это осуществить [см. подроб.: стр. 464-475].

Несмотря на резко сатирический характер былина О Дюке Степановиче и его состязании с Чурилой свободна от скоморошьего влияния, её действие подсказано высмеиванием зажиточного боярского сословия. Невероятно богатый щёголь Дюк прибывает в Киев показать себя. После того как посланный Владимиром на проверку Добрыня подтверждает громадное состояние хвастливого щапа (щёголь, пижон) начинается соперничество Дюка с главным пижоном Киева Чурилой в красоте одежды, в котором Дюк побеждает, но соперника всегда милует. Подобно всем героям эпоса Дюк Степанович наделяется наикачественнейшими вещами, однако, в отличии от богатырей, для которых качество служило признаком идеализированности и величия, у Дюка мы видим ненужную пышность и пижонскую демонстративность. Кольчуга и стрелы из дорогих материалов служат не ратному делу, а щёгольству. Утончённость Дюка даёт тому повод ругать недостаточность изысканности и простоту, богатство позволяет гордится и хвастаться. Киеву он самодовольно противоставляет свою страну и собственное хозяйство [см. подроб.: стр. 475-504].

III. Заключение

Главным содержанием песен В.Я. Пропп определяет борьбу за самые высокие идеалы народа и победу во имя их осуществления. Былины пропитаны патриотичностью и воспитательным духом. Народ вкладывает в эпос свои стремления, содержание песен настраивает его на высокий моральный уровень. Эпос отражает развитие и самоосознание народа. Учёный отвергает теорию об иноземном происхождении былин, подчёркивает связь эпоса с русской историей, с русской действительностью и бытом. Описания и реалии эпических песен историчны. Народ понимает эпос как часть своей истории. Былины есть признак гармоничной внутренней жизни и освободительных устремлений народа, борьбы за возможность жить независимо и быть счастливым.

Знакомство с монографией В.Я. Проппа «Русский героический эпос» доставило мне большое удовольствие. Я смог ознакомится с развитием эпоса с древнейших пор до наших дней, встречая ценные и очень подробные объяснения. Былинные сюжеты окрасились для меня высоким смыслом, позволяя почувствовать гордость за патриотичность и нравственность моего народа. Жаль, что автором не рассмотрена подробно мифологическая основа эпоса, вероятно, это вызвано нападками на предыдущие работы учёного, но приведённые им данные очень интересны сами по себе, а также необходимы при желании понять творческие устремления и идейные воззрения русского народа.

Список литературы

1) В.Я. Пропп «Русский героический эпос» (Собрание трудов В.Я. Проппа). Комментирующая статья Н.А. Кричниной. Составление, научная редакция, именной указатель С.П. Бушкевич. – М., 1999. – 640 стр.

2) Пропп В.Я. «Об историзме русского эпоса» // Русская литература. 1962. № 11. Стр. 98-111.

3) Пропп В.Я. «Поэтика фольклора» (статья «Об историзме русского фольклора и методах его изучения»). Стр. 185-208. – М., 1998.

4) Путилов Б.Н. «Перечитывая и передумывая Проппа» // Живая старина. 1995. № 3. Стр. 2-7.

Реферат: Магия

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

Что такое магия?

Причины возникновения магии

Время возникновения магии

Разновидность магии

Путешествие в астрале

В чем смысл магии?

Заключение

Список использованной литературы

Введение

Существуют различные определения магии. Но все они неизменно отмечают одну ее особенность: в ее основе всегда лежит вера в сверхъестественные силы и в способность человека с помощью этих сил контролировать окружающий мир. Оккультные науки представляют собой целостную сферу мировой культуры. На протяжении не менее чем пяти тысячелетий она развивалась по собственным законам, находясь в едином контексте с иными областями интеллектуальной рефлексии человечества.

Приятно напоминать о том, что научная химия не могла бы возникнуть, не будь алхимии; что астрономия была не возможна без астрологии; что в оболочке оккультизма зародилась некогда психология. Всё это верно, но хотелось бы подчеркнуть, что оккультизм не нуждается в оправданиях, и его право на существование определяется вовсе не тем, что когда-то он оказал помощь иному, рационалистическому знанию. Оккультизм существует и сам по себе интересен; он самоценен уже потому, что является одним из

«вечных спутников человечества».

Творцы классической науки были кем угодно, но только не людьми научно ограниченными. Коперниканская картина мира впитала в себя пифагореизм Филолая (центральное положение главного светила), платонистское убеждение в «божественном совершенстве» небесных сфер и их кругового движения. Кеплер воспринял динамику магических сил и астрологическую символику вписанных друг в друга геометрических фигур.

Мысленные эксперименты и аргументация Галилея проникнуты духом схоластики. Дань, которую отдал Ньютон увлечению алхимией, из этого же ряда явлений.

Возникающая наука была далека от того, чтобы беречь свою стерильность, и не чуралась учиться у натуральной магии.

Что такое магия?

“Магия ( колдовство, волшебство) — это обряды, связанные с верой в способность человека сверхъестественным путем воздействовать на людей, животных, явления природы, а также на воображаемых духов и богов”(Большая советская энциклопедия, 9, 15, 152).

Магическое действие, как правило, состоит из следующих основных элементов: материальный предмет (вещество), то есть инструмент; словесное заклинание — просьба или требование, с которым обращаются к сверхъестественным силам; определенные действия и движения без слов — обряд.( 1 )

Если при раскрытии этого вопроса использовать сравнение, то прекрасным началом будет такой, на первый взгляд, странный вопрос:

«видели ли вы конный экипаж, едущий по улице?». Если видели и внимательно наблюдали, то вы в состоянии постичь механику, философию, физиологию и, в частности, Магию.

Если этот вопрос и особенно ответ вам показался глупым, то это говорит о том, что вы не умеете наблюдать, вы смотрите, но не видите; вы ощущаете, но не чувствуете; у вас нет привычки размышлять о виденном, искать связи между предметами, по-видимому, самыми простыми.

Сократ, проходя однажды по улицам Афин, увидел человека, несущего дрова, и заметил, что дрова сложены артистически; он подошел к этому человеку, разговорился с ним, сделал его своим учеником, и в результате из него вышел знаменитый Ксенофонт. Следовательно, Сократ видел умственным взором яснее, чем глазами.

Магия кажется такой темной и не понятной, даже для тех, кто ее изучает серьезно, лишь потому, что изучающий с самого начала вдается в многосложные подробности, в которых и запутывается.

Чтобы понять, что такое Магия нужно, прежде всего, проникнуться идеей, что все, поражающие чувства, предметы внешнего мира есть лишь видимые отражения невидимых идей и законов, которые могут быть выведены мыслящим разумом из этих чувственных восприятий.

Что должно интересовать человека в личности другого? Не его одежда, а его характер и образ его действий. Одежда, и особенно манера ее носить, указывают приблизительно на воспитание человека; но это только слабое отражение его внутреннего мира.

Следовательно, все физические явления – только отражения, одежда высших сущностей, идей. Каменная статуя – форма, в которую скульптор облек свою мысль. Стул – это вещественная передача мысли столяра, и так во всей природе: дерево, насекомое, цветок есть материальные изображения отвлеченностей в полном смысле этого слова. Этих отвлеченностей не видит ученый, занимающийся только внешностью вещей, которому и с ними достаточно дела. Поэты и женщины лучше понимают этот таинственный язык природы, потому что они интуитивно чувствуют, что такое всемирная любовь. Ведь Магия – наука любви.

Экипаж, лошадь, кучер – вот вся философия, вот вся Магия. Если бы мыслящее существо – кучер – захотел, сидя в экипаже, привести его в движение без посредства лошади, то это бы ему не удалось. Но многие считают Магию искусством двигать кареты без лошадей или, говоря иначе, воздействовать волей на материю, без всякого посредствующего агента.

Итак, кучер, находясь в экипаже, не может привести его в движение без лошади. Но лошадь сильнее кучера, и, не смотря на это, кучер властвует над этой грубой силой, при помощи вожжей, и руководит ею.

Кучер соответствует разуму, и главным образом – воле, направляющей движение, поэтому его можно назвать «началом управляющим».

Экипаж соответствует инертной материи, поддерживающей разумное существо и является «началом движим».

Лошадь представляет силу. Повинуясь кучеру и действуя на экипаж, лошадь двигает всю систему – это «движущее начало», представляющее в тоже время и начало промежуточное между кучером и экипажем – связь того, что поддерживает, с тем, кто управляет, то есть материи с волей.

Если вы это хорошо поняли, то вам теперь будет проще понять, что такое Магия.

Очень важно уметь управлять лошадью, уметь противодействовать ее капризам, уметь заставить напрячь все силы в нужный момент или, наоборот, беречь их для длинного пути.

Итак, кучер соответствует человеческой воле, лошадь – жизни во всех ее проявлениях и одинаковой у всех одушевленных и неодушевленных предметов. Таким образом, жизнь является посредником, связью, без которой воля не может влиять на материю, как и кучер – на незапряженный экипаж.

Если мозг не будет иметь достаточно крови для выполнения своих функций, то воля, при всем желании, не в состоянии будет привести в движение тело; следовательно, анемия есть недостаток динамизма в крови, а динамизм – сила, вносимая кровью во все органы, в том числе и в мозг; называйте ее кислородом, теплотой, оксигемоглобином – вы опишете этим лишь ее внешние свойства – ее оболочку; назовите ее жизненной силой – и вы определите ее настоящий характер.

Когда человек раздражается до того, что «теряет голову», кровь приливает к мозгу, то есть лошадь закусывает удила, и тогда – берегись кучер, если у тебя не хватает силы сладить с лошадью. В этом случае кучер не должен выпускать вожжей, он должен крепко их натянуть, и лошадь, укрощенная энергией кучера, мало – помалу успокоится.

То же самое применимо и к человеческому существу: его кучер – воля – должен энергетически воздействовать на гнев, туго натянув вожжи, соединяющие жизненную силу с волей, и человек быстро успокоится.

Кучеру для обуздания лошади, во много раз его сильнейшей, необходимы вожжи и удила; в человеке это будет нервная сила, представляющая средство воздействия воли на организм. Умение направлять и концентрировать ее – первая ступень магического развития.

Знать человеческое тело, его строение и волю, для производства магических операций еще недостаточно. Недостаточно даже изучить по какому-либо трактату технику магических операций – надо самому приложить руки к делу; подобно тому, как, управляя часто лошадьми, становишься, наконец, кучером.

Разница между Магией и Общим Оккультизмом в том, что Магия – наука практическая, тогда как Общий Оккультизм излагает теорию; но желать производить магические опыты, не зная Оккультизма, это то же, что управлять локомотивом, не будучи знакомым, с механикой.( 3 )

Подобно тому, как несбыточна мечта ребенка, которому дали деревянную саблю, сделаться генералом, так же неосуществима и мечта профана, знакомого с Магией понаслышке, — остановить течение воды или движение Солнца, при помощи заученного наизусть заклинания, для похвальбы перед своими друзьями. С другой стороны, что бы сказали солдаты, если бы ребенок с деревянной саблей начал ими командовать?

Прежде, чем распоряжаться силой, заключенной в зерне, надо научиться управлять самим собой.

Прежде, чем получить профессорскую кафедру, надо пройти школу и высшее учебное заведение. Тот, кому это трудно, может стать, например, барменом, для этого понадобится несколько месяцев обучения.

Практическая Магия требует знания соответствующих теорий, как и всех прикладных наук. Механику можно изучить в высшем учебном заведении и стать инженером, или – в слесарной мастерской, и стать слесарем. То же и с Магией.

В деревнях есть люди, производящие интересные явления и излечивающие некоторые болезни; искусство это они переняли от других; обычно их называют колдунами и совершенно напрасно их боятся. Наряду с этими слесарями Магии есть люди, изучившие теорию производимых ими магических явлений: это — инженеры Магии.

Практическая Магия – наука прикладная: она учит приложениям воли

– этого направляющего начала, кучера системы. К чему же прилагается воля? Во всяком случае, не к материи, так как это было бы равносильно желанию кучера сдвинуть незапряженный экипаж, сидя на козлах. Кучер руководит лошадью, а не экипажем.( 3 )

Одной из важнейших заслуг Оккультизма является установленное им положение, что дух не может непосредственно действовать на материю: он влияет только на посредствующее начало, действующее уже на нее.

Следовательно, маг должен прилагать свою волю не к материи непосредственно, а к тому, что в Оккультизме называют «планом образования» материального мира или астральным планом.

В древности Магию определяли как применение воли к силам природы, так что современные физические науки входили в рамки Магии, и посвящаемый учился обращаться с теплотой, светом и электричеством, но в наше время это определение слишком широко и не соответствует понятию, которое оккультист имеет о Практической Магии.

Маг или его ученик, несомненно, производят воздействие своей волей на какие-то силы природы, нужно только установить, на какие именно, хотя очевидно – не на физические.

Но кроме сил физических существуют еще силы гиперфизические, отличающиеся от первых своим происхождением от живых существ, а не от машин.

Рейхенбах своими опытами, произведенными в 1854 году, доказал, что живые существа и некоторые магнетические тела выделяют в темноте флюиды, видимые для сенситивов. Эти флюиды, по мнению Рейхенбаха, есть проявления неизвестной силы, которую он назвал «одом». После него доктор Люис и полковник де Роша наблюдали различные проявления этой же силы.

В Индии существует класс людей, развивших в себе, при помощи долголетних упражнений, способность владеть гиперфизическими силами, люди эти называются факирами.

Один из их опытов состоит в следующем: на расстоянии двух аршин от факира, сидящего на полу, ставят горшок с землей, куда сажают зерно какого-нибудь растения. Он устремляет на него свой взгляд, мало-помалу бледнеет и застывает в своей позе, с руками, простертыми к зерну, погруженный, по-видимому, в каталептическое состояние, причем тело его слегка охлаждается.

По прошествии некоторого времени из зерна вырастает побег и быстро увеличивается в размере.

Если продолжить опыт, то растение за три-четыре часа покрывается цветами и на нем появляются зрелые плоды пригодные в пищу.

Что в данном случае произошло?

Воля факира направила нервную силу своего организма, чем привела в действие скрытую в зерне жизненную силу, заставив растение пройти за несколько минут состояние, которого оно достигло бы лишь через много месяцев обычного роста. Эта сила известна всем – это Жизнь.

Является ли Жизнь следствием или причиной органического движения

– не важно; суть в том, что воля факира действовала на дремлющую в зерне растительную силу и не только заставила ее проявится, но и дала ей возможность действовать гораздо энергичнее, чем это бывает обычно.

Можно ли назвать это сверхъестественным явлением? Нисколько.

Таким образом, факир ускорил нормальный ход явлений природы: он сделал опыт Магии, но не сделал ничего сверхъестественного. Действуя на жизнь растения, факир влияет на его материю. Чем же он повлиял на спящую жизнь растения?

Указания Оккультной Науки позволяют дать решительный ответ: своей собственной жизненной силой, которая на языке современной медицины называется силой, производящей явления растительной или органической жизни человеческого существа.

Главное, что смущает наблюдателя, привыкшего иметь дело с физическими силами, это то, что жизнь выходит из человека и действует на расстоянии, но даже поверхностное изучение исцелений, производимых современными магнетизерами за последние 120 лет, направит исследователя на верный путь.

Вот опыт факира на примере экипажа.

Факира можно сравнить с запряжкой, кучер которой представляет волю, жизненная сила – лошадь, а тело – экипаж.

Зерно – это другая запряжка, с очень тяжелым и неуклюжим экипажем, везомым заморенной клячей (жизнь растения), кучер которого, неопытный мальчишка, в данную минуту спит.

Первый экипаж перегоняет второй. Что бы помочь кляче, факир припрягает свою лошадь к тяжелому экипажу, берет обеих лошадей под уздцы и быстро втаскивает экипаж на гору.

В короткое время подъем (развитие растения), для взятия которого при обыкновенных условиях нужно было бы много времени), оказывается пройденным.

Исполнив это, кучер (факир) перепрягает свою лошадь (жизнь) в свой экипаж (тело), который в течение этого времени стоял без лошади (в каталепсии) на дороге.

Понятно ли теперь действие факира на растение?

Если да, то вы имеете понятие о роли жизненной силы при магических опытах.

Из этого примера ясно, что сила, на которую действует воля, есть жизнь, и посредством этой жизненной силы, которой располагает воля человека, он может действовать на другое существо видимого или невидимого мира.

Таким образом, Магия есть сознательное действие воли на жизненную силу, хотя определение это недостаточно точно.

Воля – это сила, имеющаяся у всех людей, но очень мало людей умеют ею разумно пользоваться. Следовательно, надо не только обладать волей, но и уметь прилагать ее к делу, и только с помощью воспитания и упражнения воли можно этого достигнуть.

К выражению «воля» надо прибавить прилагательное «развитая», или вернее «динамизированная», а динамизировать ее можно только путем упражнения.

Сопоставляя теперь все сказанное, получаем следующее определение

Магии.

Магия – есть применение динамизированной человеческой воли к быстрому развитию живых сил природы.

Из этого определения видно, прежде всего, что производителем основных сил, то есть воли и ее носителя – жизни, является человек, и изучающим Магию придется изучать человека, главным образом, с психической стороны, а, узнав, как упражнять различные способности человека, они в состоянии будут разработать все детали этих упражнений.

Такое определение магии дал Жерар Анкосс (Папюс) – ближайший и самый значительный ученик Мэтра Филиппа. Будучи врачом, по профессии, знатоком химии, ботаники, зоологии, он с удовольствием занимался практической магией и обобщал результаты своей работы в пособиях и учебниках. Его же перу принадлежит интересное, на мой взгляд, описание путешествия в астрале. Вот оно.

Причины возникновения магии

Зачем первобытные люди рисовали животных, на которых они охотились, в таком большом количестве? Только с чисто эстетической целью, получая удовольствие от самого процесса? Но почему для творчества они выбрали столь неудобное, плохо освещенное, часто труднодоступное место — пещеры, их отдаленные коридоры и проходы? Зачем после окончания своей работы они не наслаждались ее лицезрением, а разрушали — метали в нее копья и дротики? Ответить на эти вопросы помогают этнографические наблюдения за народами, еще в XIX — XX веках сохранившими первобытный уклад жизни.

Известно, что австралийские аборигены перед началом охоты исполняли специальный обряд: рисовали на песке фигуру кенгуру и во время ритуального танца вонзали в изображенное животное свои боевые копья. При этом они полагали, что, попав в рисунок животного, попадут и в само животное во время охоты. Очевидно, так же полагал и первобытный человек. Здесь можно привести слова Карла Маркса о фетишизме:

”Распаленная вожделением фантазия создает у фетишиста иллюзию, будто

“бесчувственная вещь” может изменить свои свойственные свойства для того только, чтобы удовлетворить его прихоть”. Аналогичная иллюзия создавалась и у первобытных участников магического ритуала, символизирующего смерть и убийство животного. “Распаленная вожделением фантазия” исполнителей ритуала превращала имитацию охоты в саму охоту, ритуально-магическое “убийство” животного в реальное убийство зверя.

Корни первобытной веры в магию следует искать в материальных и общественных условиях жизни людей. Первобытное состояние человечества иногда изображается полным блаженства, когда люди как баловни природы получали от нее в виде даров все необходимое для жизни. Но о трудностях первобытных людей, о суровых, подчас трагических условиях их жизни красноречиво говорят следующие цифры: почти 50% неандертальцев не доживали до своего двадцатилетия. У кроманьонца средняя продолжительность жизни не превышала 20 лет. В наиболее тяжелом положении оказывались женщины и дети: 38% неандертальцев умирало, не достигнув и 11 лет, почти никто из женщин не доживал до 25 лет. У питекантропов и синантропов смертность была еще выше: 68% синантропов не достигало и 14 лет.

Эти данные были получены учеными при изучении костных останков первобытных людей. Высокий уровень смертности чаще всего был результатом частых голодовок, смертельных ранений в ходе охоты на крупных животных, что было закономерным и естественным в силу неразвитости производительных первобытных сил, бедности и слабости первобытной техники. У людей той эпохи были лишь простейшие орудия труда, сделанные из камня, кости, дерева. Они были грубы и не могли обеспечить постоянные источники питания. Средства к существованию древнейшие люди добывали охотой, рыбной ловлей, собирательством. Однако первобытный охотник, несмотря на все свое умение и искусство, часто оставался без добычи, а рыболов без рыбы: зверь исчезал из леса, рыба покидала реки. Растительную же пищу можно было добывать лишь в определенные месяцы года.

Трудовая деятельность первобытных людей, все усилия наших далеких предков, имевшие своей целью обеспечить себя и своих близких средствами к существованию, нередко заканчивались безрезультатно. Это вызывало у них состояние неуверенности в своих силах, неуверенности в будущем.

Отсутствие реальных средств, гарантирующих надежные и постоянные результаты производственной деятельности, и явились основными причинами того, что человек каменного века обратился к поискам иррациональных средств практического воздействия на природу. Подобными средствами и явились магические ритуалы и обряды. Так экономическая неразвитость, слабость первобытного человечества, выразившаяся в практическом бессилии человека перед природой, и явилась тем социальным фоном, на котором выросла вера в магию.

Первобытные люди были убеждены, что посредством исполнения магических обрядов они вступают в контакт со сверхъестественной силой, могущей защитить их от стихий природы, от всех злых сил и существ, помочь в достижении той или иной практической цели, которую они не в состоянии достичь посредством реальных приемов и средств. Конкретные формы колдовства создавались каждым родом, племенем, общиной самостоятельно, результатом чего явилось бесчисленное многообразие магических ритуалов и обрядов. Ученые описали и систематизировали буквально тысячи колдовских ритуалов и верований, бытовавших у разных народов в разные времена.

Исследователи открыли пещерные рисунки, называемые «вонджина», у туземцев северо-западной Австралии.

Чтобы был хороший дождь, хороший урожай, много скота. Для этого туземцы рисовали под «вонджина» то, что им было нужно.

Отправляясь на поиски пищи, на охоту, люди первобытной общины не были уверены в успехе. Ведь не раз, даже подраненный, зверь убегал от них. Как обеспечить себе удачу?

Человек пытался внушить животному, что именно он ждет от него. Он перевоплощался в будущую добычу, надевал маску зверя, подражал его повадкам, поведению, которые знал превосходно. Охотники собирались в потайном месте, наряжались, устраивали магические пляски, церемонии,

«настигая» добычу и «убивая» ее. В нарисованный контур животного летели дротики, стрелы. Очевидно, без таких вот священнодействий племя не рисковало начинать охоту. Очевидно и другое: весь обряд в мельчайших подробностях передавался следующему поколению как самое ценное достояние. ( 3)

Так же как процедура охотничьего колдовства, из рода в род переходили амулеты и талисманы, различные предметы, будто бы обладающие необыкновенными силами воздействия на окружающий мир, способные приносить человеку удачу и здоровье. Когда в прошлом веке у одного африканского колдуна обнаружили тайник с талисманами, то насчитали их около 20 тысяч. Этот своеобразный музей достался ему по наследству, и старик старательно пополнял его.

Чего там только не было! Горшок с красной глиной, в которую воткнули петушиное перо, перья попугая, человеческие волосы, различные фигурки. Здесь же стоял маленький стул и лежала циновка, чтобы талисманы могли отдохнуть, так сказать, по-человечески. Колдун ухаживал за сокровищами и то у одного, то у другого — в зависимости от нужд — выпрашивал милость и помощь. Для себя и для других.

Остров Пасхи. Это крохотный клочок суши, затерянный в безбрежном

Тихом океане. Такое имя дали ему европейцы, открывшие остров накануне праздника пасхи. Несколько столетий воображение исследователей будоражили гигантские каменные фигуры таинственных людей, неведомо как попавшие туда.

И вот в 1955 году на далекий остров отправилась экспедиция во главе с норвежским ученым и путешественником Туром Хейердалом.

Тур Хейердал и его товарищи прожили на острове целый год. Они много узнали о жизни туземцев, согласованной с приметами и запретами, доставшимися им по наследству от далеких предков.

Современные жители острова Пасхи не начинали работу, не принеся в жертву особым образом запеченную курицу, не приступали к серьезному делу, не задобрив духов традиционными церемониями, плясками в их честь, молитвенным пением. На каждом шагу заклинания, счастливые талисманы, советы с духами умерших предков. Хейердал узнал о существовании тщательно скрываемых родовых пещер. Ему удалось проникнуть в одну из них. Перед спуском в тайник с его головы срезали прядь волос – таким образом, он считался посвященным в тайну пещеры. Вход в нее «охранял» череп похороненного там предка.

Ученый увидел дощечки с древними загадочными письменами, фантастические фигурки зверей и птиц, якобы обладавших особой магической силой. Один из родовых камней изображал собачью голову с широко разинутой, оскаленной пастью и скошенными глазами, такими дикими, что они скорее могли бы принадлежать волку или лисе. Были здесь также птицы, птице-человеки, плоский камень с рельефным изображением двух свившихся змей.

Хейердал спросил, в, чем смысл этих камней. Островитянин показал на змей и сказал, что двойные фигуры обладают вдвое большей силой.

А между тем жители острова считались христианами

Европейцы привезли им свою религию, ее обряды, обычаи, учение о

Христе как единственном боге, от которой зависит вся жизнь человека. Но верования далеких предков, веками бытовавшие на этом одиноком острове, оказались ближе и понятней религиозных заповедей чужеземного бога из-за океана.

Местный священник жаловался Туру Хейердалу, что его прихожане- туземцы продолжают почитать своих далеких предков. Если бы священник знал о тайных пещерах, где островитяне совершали древние религиозные обряды! Забавная деталь: домоправительница священника считала своим предком… кита, выброшенного на берег залива. Все его попытки доказать упрямой женщине, что людей, как и все вокруг, создал бог, ни к чему не приводили.

«Она на все отвечала ему,— пишет Тур Хейердал,— что он, хотя и священник, не может ничего знать об этом, а она слышала это от своего отца. Ему же рассказал его отец, в свою очередь узнавший об этом от своего отца, а уж тому ли этого не знать — ведь он сам и был тем китом!»

Мы воспринимаем мир иначе, чем наши далекие предки. Сейчас уже ученики начальных классов умеют правильно отвечать на вопросы «кто?» или «что?», разделять предметы на одушевленные и неодушевленные.

Первобытные люди, выделившиеся из животного мира и еще тесно с ним связанные, не умели провести четкую границу между одушевленной и неодушевленной природой. Им казалось, что они находятся в тесном родстве со всем окружающим миром — камнями, деревьями, животными…

Больше того: люди считали, что растения и животные — те далекие предки, от которых ведет начало их собственный род. У родов и племен, занимавшихся рыболовством, священными прародителями были рыбы, морские животные: островитянка-домоправительница не случайно назвала предком- отцом кита, самое большое морское животное. Охотники выбирали кенгуру, медведя, собиратели кореньев, ягод и орехов почитали священными полезные им растения.

У коренных жителей Австралии ученые обнаружили до 700 предков, 56 можно было отнести к предметам и явлениям природы, большинство же составили животные и растения. Люди называли себя их именами, считали священных предков творцами мира, создателями существующих обычаев, порядков, а позднее — создателями и хранителями общественной морали.

В чем же выражалось поклонение растениям и животным? (В науке их называют тотемами, а связанный с ними комплекс верований и обрядов — тотемизмом.)

С одной стороны, их строго-настрого запрещалось уничтожать и употреблять в пищу. Они были под особой охраной, и неуважение к ним нередко становилось причиной распрей, вражды между разными племенами.

А с другой стороны, в определенное время года «предков» специально убивали. И убийство и поедание священного животного проходило по особому, тщательно разработанному магическому церемониалу.

Люди хотели принять на себя необыкновенные свойства могущественного предка. Они были убежденны, что таким образом заключают с ним союз.( 3)

Время возникновения магии

Время возникновения магии ученые относят к периоду первобытного общества, точнее — к эпохе каменного века. Имеются данные, что магические обряды и верования существовали уже у неандертальцев, живших

80-50 тысяч лет назад. Речь идет о захоронениях (складах) медвежьих костей в мустьерских пещерах Драхенлох (Швейцария), Петерсхеле

(Германия), Регурду (Франция), которые рассматриваются как свидетельства охотничьей магии (пещерные медведи в то время были одним из главных объектов охоты людей). Первобытные люди, считают некоторые ученые, сохраняя медвежьи черепа и кости, надеялись, что это даст возможность убитым животным вернуться к жизни и тем самым умножит число этих животных. У многих племен, сохранивших первобытный уклад жизни еще в конце ХIХ века и имевших аналогичные обряды захоронения костей и черепов убитых животных, этим обрядам давалось именно такое объяснение.

Вот история открытия пещеры известной науке, как пещера Трех

Братьев, по-французски Труа Фрер.

Имение графа Бегуэна находилось недалеко от испанской границы, на самом юге Франции, там, где начинаются отроги Пиренейских гор. Вокруг холмы, поросшие лесом, таинственные пещеры, окруженные легендами и преданиями.

Ни самого графа, ни троих его сыновей — Макса, Жака и Луи — не страшила непроглядная темнота подземных гротов. Они исходили вдоль и поперек всю местность вокруг имения, спускались и в подземелье, образованное речушкой Воль.

Даже в военное лето 1916 года, когда двое старших сыновей графа вырвались в короткий отпуск из-под осажденного Вердена, они решили разведать, что же скрывается за узкой щелью, обнаруженной неподалеку от усадьбы.

Приготовили фонари, оставили наверху отца и исчезли под землей.

Прошло минут сорок, но слабо натянутая веревка лежала неподвижно, и графа начали уже одолевать тревожные мысли. Наконец он услышал какой-то шум и увидел, как из-за дальнего холма бегут к нему, размахивая руками, возбужденные сыновья.

Они отыскали новую пещеру, с обширными подземными галереями, которые тянулись на целые километры. Щель за усадьбой оказалась отверстием в потолке пещеры. Братьям пришлось продвигаться ползком, огибать глубокие колодцы. Но они добрались до залов с удивительными цветными рисунками, украшавшими стены.

Рисунки в подземных залах вызвали оживленные споры, предположения всего ученого мира. Но уже ни у кого не вызывало сомнений, что найдены новые образцы доисторической стенописи.

Когда летом 1879 года испанский археолог-любитель Саутуола продолжил свои раскопки в пещере, ставшей известной под названием

Альтамиры, он взял с собой девятилетнюю дочь. Пока отец занимался своим делом, девочка бегала по залам, осматривая стены, потолок. «Быки, быки!» — закричала она, показывая на цветных зубров. Подбежавший на ее крик Саутуола замер, глядя на многоцветные фрески. Они были красные, черные, коричневые, желтые — полноценный набор минеральных красок, которые природа предоставила в распоряжение художников, работавших здесь десятки тысячелетий до нас. В том, что они расписали пещеру,

Саутуола не сомневался. Он опубликовал статью о своей находке — и встретил полное доверие. Именитые археологи даже не захотели выехать на место раскопок.

Об этой статье успели забыть, но через шестнадцать лет французский археолог Ривьер подтвердил ее выводы. Неподалеку от города

Эйзи он тоже открыл пещерные рисунки. По его мнению, относились они к ледниковому периоду. И с 1895 года начали тщательно фиксироваться все находки доисторической стенописи. Чем же в таком случае была замечательна живопись в пещере Трех Братьев? Почему единого мнения о ней нет и в наши дни?

Исследователи обратили внимание на то, что ни среди этих рисунков, ни среди костяных и глиняных фигурок, которые находили в пещере, практически не было изображения людей, а если они и были, то носили странный характер. Такое же причудливое существо оказалось в пещере Трех Братьев.

Со стены, как бы полуприседая в танце, смотрит круглыми глазами не то зверь, не то обнаженный человек, раскрашенный в черный и красный цвета. На голове у него оленьи рога. С подбородка свисает борода, на спине пышный хвост, похожий на лошадиный. Вокруг львы, олени, зубры и другие животные, которые или давно вымерли, или в современной Франции уже не водятся.

Обращали на себя внимание и отпечатки рук. В одной из пещер их насчитали до двухсот. Причем руки были изуродованы: без одного, нескольких, а то и без всех пальцев. И еще: следы от ран, оставленные на телах животных острыми дротиками и стрелами.

Что касается обнаруженных в XIX — XX веках памятников верхнепалеолитического периода (поздний каменный век — 40 — 10 тысяч лет тому назад), то они, и с этим согласны практически все ученые, свидетельствуют о наличии у первобытного человека уже развитых магических представлений и обрядов. В 1879 году в Пиренейских горах

(Испания) была открыта глубокая пещера, названная Альтамирой. На стенах и потолке этой пещеры рукой первобытного художника были изображены кабаны, зубры, олени и другие виды животных, на которых охотились люди того времени. В открытой вслед за Альтамирой уже во Франции пещере

Монтеспан были обнаружены остатки трех скульптур, изображавших пещерных львов. На шее и груди одного льва были отчетливо видны следы от дротиков и копий, которые бросали первобытные люди в эту скульптуру.

Другие же две скульптуры были полностью разбиты в результате частого в них попадания.

Наибольшей известностью среди подобных находок (а на сегодняшний день их насчитывается более 100) пользуется открытая в 1940 году знаменитая пещера Ляско. Свою известность эта пещера получила из-за богатства и обилия найденных здесь рисунков первобытных людей. Большая часть этих рисунков, а некоторые из них отличаются поистине громадными размерами, прекрасно сохранилась до наших дней. Во всех залах пещеры, в переходах между ними на стене и потолке первобытный художник изобразил в различных позах тех животных, которых он видел вокруг себя: оленей, медведей, кабанов и т.д. Все рисунки разноцветные: использовались три краски — черная, желтая, красная. На телах животных и рядом с ними были нанесены насечки, символизирующие полет дротика и ранение зверя. Многие рисунки носят следы от метания в них настоящих копий и дротиков.

Рисунков так много, что местами они наползают друг на друга. ( 4)

Разновидность магии

Существуют различные классификации магических обрядов и церемоний. Одной из наиболее полных типологий колдовских обрядов является классификация, разработанная крупным советским этнографом и религиоведом С. А. Токаревым в его известной работе «Сущность и происхождение магии». Он предложил различать магические ритуалы
. по степени сложности

. по направленности магического акта

. по технике действия

. по сфере применения

. по целям, которые данный ритуал преследует.

В зависимости от общей направленности магического действа С. А.

Токарев различает две группы магии:
. агрессивные, или протрептические
. защитные, оборонительные, или профилактические. (2)

Если первые своей целью имеют перенесение тем или иным способом магической силы на объект, то вторые имеют обратную цель: отстранить, отогнать вредные магические влияния, защититься от их действия.

В составе этих двух крупных магических направлений ученый выделяет типы магии, которые отличаются друг от друга по технике передачи магической силы или защиты от нее.

Протрептическая магия. Здесь простейшим способом передачи магической силы будет непосредственный контакт, соприкосновение источника, носителя этой сверхъестественной силы с объектом, на который направлено колдовство. При этом носитель магической силы бывает различным: это и неодушевленный предмет (амулет, талисман), и человек

(например, сам колдун) и т. п. Характер контакта также может быть различным: ношение амулета, принятие колдовского снадобья внутрь или обтирание им тела, прикосновение руки волшебника и т. д. Этот вид протрептической магии называется контактной магией.

Более сложным с психологической точки зрения является так называемая инициальная (начинательная, трансмиссионная, инцепционная) магия. Суть се остается, как и в предыдущем типе, той же: магическое действие направлено на сам объект колдовства. Однако ввиду недосягаемости этого объекта, например вследствие дальности расстояния, производится только начало желаемого действия, а само же его окончание и появление ожидаемого результата возлагается на магическую силу. Так, австралийские колдуны имели специальный магический снаряд, посредством которого они практиковали этот тип колдовства. Это была костяная палочка с заостренным концом. К ней привязывался шнурок, конец которого закапывался в землю. Саму же заостренную кость направляли в сторону врага с одновременным произнесением заклинания, полагая при этом, что острие кости высосет из тела жертвы кровь и та через шнурок уйдет в землю.(3)

В отличие от этих двух видов магии, в которых магическая сила действует непосредственно на объект колдовства (хотя бы и находящийся на расстоянии), следующие два вида протрептической магии характеризуются тем, что в них действие сверхъестественной силы направляется не непосредственно на объект, а на его заместителя, и только через него — на сам объект волшебства. В качестве заместителя может быть какая-нибудь часть объекта колдовства (отрезанные волосы, обрезки ногтей, испражнения, слюна и т. п.) или же просто предмет, побывавший с ним в контакте (остатки пищи, часть одежды, след ноги и т. п.). Этот тип магии называется парциальной (контагиозной) магией, основанной на вере, что часть замещает целое. В другом случае в качестве заместителя, посредством которого сверхъестественная сила будет действовать на объект, выступает подобие или изображение этого объекта. У многих народов колдуны изготовляли маленькие деревянные, глиняные, восковые и т. д. фигурки, изображавшие врагов, и пронзали их в сердце, голову стрелой полагая, что то же самое постигнет и самих врагов. Часто фигурку заменяло изображение врага на песке, земле, над которым проделывалась такая же операция — в нее втыкали стрелы в надежде поразить врага. Эти обряды относятся к имитативной

(гомеопатической, симпатической, симимильной) магии, основанной на вере, что подобное порождает подобное. Сюда включаются магические действия, состоящие в подражании тому действию, которое необходимо вызвать: например, военные и охотничьи пляски, ряд обрядов вызывания дождя и т. п.

В оборонительной (профилактической) магии С. А. Токарев выделяет два вида.

Отгоняющая (апотрепеическая) магия. Ее суть сводится к желанию отогнать, отпугнуть враждебные силы и влияния. Для этого носят амулеты, талисманы, обереги; применяют различные жесты, звуки (звон металла, стрельба, огонь, дым, магические круги и линии, плевки, дутье) и т. д.

Сюда же относятся действия, имеющие своей целью уклониться от контакта с враждебными силами, спрятаться от них (ритуальное закрывание головы, лица, избежание нечистых мест и т. п.).

Другой разновидностью профилактической магии являются обряды и ритуалы очищения от воображаемых злых влияний, проникших в тело человека, его жилище, скот и т. д. Очищения достигают разными приемами и способами: посредством ритуального омовения, окуривания, поста, употребления снадобий, кровопускания и т. д. Эта магия зовется катартической.

Независимо от классификации по технике действия магических обрядов (согласно которой устанавливается шесть основных типов магии), последние могут быть различаемы и по положительному или отрицательному характеру своих рецептов. Здесь выделяется магия положительная, которая предписывает, что необходимо делать чтобы получить желаемый результат, и магия отрицательная (табу), которая указывает, чего нельзя делать, дабы не получить нежелательные последствия и результаты

Примером последней, в частности, является запрещение у эскимосов мальчикам играть в игры с веревочкой из боязни того, что, когда они станут взрослыми охотниками, их руки могут запутаться в веревке гарпуна.

Что касается словесной (вербальной) магии — заклинания, заговоры и т. д., то, по мнению С. А. Токарева, она по сути своей не представляет самостоятельного типа магии, но является лишь словесным сопровождением совершаемого обряда. Однако часто, особенно на поздних этапах развития магии, заговор начинает выступать как самостоятельная магическая сила, и в этом плане он составляет отдельный тип магии.(3)

В соответствии со сферой применения магии и целями, которые она преследует, выделяют целый ряд ее видов.

Главным объектом внимания первобытных людей всегда было обеспечение средств к существованию. Естественно, что и значительная часть колдовских обрядов и церемоний была связана именно с этой сферой человеческой деятельности. Более того, можно считать, что хозяйственная, промысловая магия является и исторически первичным видом колдовства, ибо магия возникает как иллюзорное средство преодоления практической слабости первобытного человека. Мы уже описали некоторые колдовские ритуалы, существовавшие у людей каменного века, имевшие своей целью обеспечить удачный исход охоты. Аналогичные обряды этнографы нашли и у многих народов, еще в XIX веке ведших первобытный образ жизни. Один из таких обрядов у ительменов (камчадалов) описал русский путешественник С. П. Крашенинников. Этот обряд являлся частью осеннего промыслового праздника ительменов и состоял в том, что из съедобной травы и рыбы изготовлялась фигура кита, которая под звуки бубнов и барабанов была растерзана и съедена всеми участниками церемонии. Затем то же самое было сделано и со слепленной из сладкой травы фигурой волка, которую один из охотников застрелил из лука, а другие растерзали и съели.

Можно вспомнить и о «пляске бизонов» у североамериканских манданов: ее участники, обряженные в шкуры бизонов и с оружием в руках, игравшие роль охотников и дичи, верили, что пляска привлечет стада бизонов под удары их копий и стрел. Пляска продолжалась многие часы, нередко сутки.

С переходом к земледелию магические обряды исполняются, чтобы воздействовать на силы природы и добиться от земли хорошего урожая.

Меланезийцы Тробриандовых островов, например, чтобы клубни выращиваемых ими земледельческих культур таро и ямса были большими и крепкими, зарывали на своих огородах камни, напоминающие по форме эти клубни, предварительно их заговорив. Еще в прошлом веке русские крестьянки в момент посадки капустной рассады туго обвязывали голову платком, чтобы и кочаны получались тугими и упругими. Часто обряды имели своей целью передачу земле силы человеческого плодородия: у многих народов мужчины и женщины во время полевых работ обнажались, исполняли эротические пляски, вступали на поле в половую связь. Иногда главным содержанием земледельческой магии было ритуальное убийство людей. Так, у индейского племени пауни был такой обряд: молодую обнаженную женщину ставили на пьедестал, вокруг которого находились вооруженные луками воины. В определенный момент все они вместе выпускали в девушку свои стрелы.

После этого ее тело рубили на куски и зарывали их на поле, а кровью поливали посевы. У одного из племен Западной Африки существовал аналогичный обряд: ежегодно перед полевыми работами совершалось ритуальное убийство мужчины и женщины, после чего их тела закапывались на поле. Обряд совершался в надежде, что мужская и женская сила передастся земле и обеспечит ей плодородие.( 3)

Страшным бедствием для земледельцев были засуха, наводнение и другие стихийные бедствия. Вот почему появились многочисленные магические обряды, имевшие своей целью влиять на погоду и составившие отдельный вид магии: метеорологическую, или магию погоды. Здесь наиболее распространенными являлись обряды вызывания дождя. Вот как

«вызывали» дождь колдуны центрально-австралийского племени вонконгуру.

Двое «заклинателей дождя» по очереди зачерпывали заколдованную воду в деревянное корыто и разбрызгивали ее в разные стороны, производя при этом пучками перьев шум и шорох, имитируя тем самым звук падающих капель дождя.

Некоторые обряды метеорологической магии предназначены вызывать солнечный свет. Колдуны с острова Флорида, совершавшие этот обряд, привязывали листья и прутья определенной породы дерева к концу бамбукового шеста и держали его над огнем, раздувая его и произнося одновременно магическое заклинание, переходящее на огонь, а с него на листья. Затем шест укреплялся на верхушке дерева, ветер должен был сдуть с него чары и унести их вдаль, ожидалось, что после этого засияет солнце. В силу неразвитости первобытной практики и идеологии колдовские обряды сопровождали буквально каждый производственный процесс людей того времени, при этом магические верования тесно переплетались с верными наблюдениями над природой. Отсюда, однако, не следует, что магические верования и ритуалы были тождественны знанию, выполняли роль конденсатора рациональных приемов производства, лечения и т. п., как это утверждают некоторые исследователи. Подобную точку зрения отстаивает, например, английский историк культуры лорд Рэглан в своей работе «Как возникла цивилизация?», где пытается объяснить происхождение буквально всех предметов культуры потребностями религиозно-магического культа. По его словам, изобретение плуга явилось результатом поклонения людей фаллосу, а переход людей к скотоводству вызван тем, что люди, поклонявшиеся Луне, обнаружили ее сходство с рогами тура и коровы. Подобные взгляды Рэглана и других ученых на происхождение земледелия и скотоводства, войны и государства, денег и обмена, искусства и науки из религиозных культов, по сути дела, ничем не отличаются от мифов, по которым Диана научила людей охоте, а

Посейдон — коневодству.( 3)

Субъектом любого магического действия является колдун — профессионал или любитель. На самых ранних ступенях развития первобытного общества профессиональных колдунов еще не было. Магические обряды и ритуалы выполнялись любым из членов племени, чаще стариками, владевшими опытом исполнения необходимых церемоний. Впоследствии появились люди, которых считали наделенными особыми способностями, и, прежде всего, способностью общаться со сверхъестественным миром и его обитателями. У разных народов их называли по-разному — колдун, волхв, заклинатель, шаман и т. д. Но социальная функция в доклассовом обществе у них была одна: магическая практика, своей целью имеющая обеспечить первобытной общине покровительство сверхъестественных сил и защитить от колдовских происков со стороны недружелюбных племен и злых духов.

Путешествие в астрале.

Одной из самых трудных фаз практического Оккультизма считается сознательный выход астрального тела.

В нормальном состоянии мы не чувствуем притяжения к соседним планетам и особенно к Солнцу. Между тем, всякое человеческое существо, погруженное в сознательный автогипноз и вошедшее в сношения с космическими силами, видит, как перед ним постепенно развертываются следующие явления.

Прежде всего, он видит себя осажденным толпой существ, сформированных только наполовину, которые принимают ужасный вид и стремительно бросаются на него. В этот момент необходимо большое хладнокровие, так как достаточно простого твердого взгляда, чтобы рассеять всю эту толпу. Эти существа образуют живую атмосферу из невидимых существ, непосредственно окружающих землю. В Оккультизме они известны под именем элементалов — духов стихий, или элементов.

Но это не единственная опасность. Едва выйдя из этого слоя, смельчак окажется перед блестящим потоком, несущимся с неимоверной быстротой и разбивающимся на множество струй и изгибов. Представление о человеке, внезапно погруженном в пучину Ниагары, может дать слабое понятие об этом ощущении.

Это сверкающее течение — великая сила, поддерживающая гармоническое притяжение между всеми планетами нашей системы; отсюда его название: астральный свет, В этот момент опасность становится очень большой.

Путешествующего можно сравнить с кораблем, внезапно очутившимся перед настоящей водяной горой, беспрестанно поднимающейся и обрушивающейся со страшным грохотом.

Если капитан опытен, то корабль, подхваченный волной, будет увлечен на значительную высоту, а затем тихо спустится по другому скату этой волны. Но если капитан ошибется, то волна также увлечет судно, но осядет раньше, чем оно достигнет ее вершины, и поглотит корабль со всем его экипажем. То же случится и с путешествующим в астрале.

Если его сопровождает наставник, знающий и хладнокровный, то он свободно проникнет через грозный поток астрального света, который ему представляется, и окажется вынесенным к Солнцу, в мир света. ( 1)

Если же у него не хватит опытности и необходимого, прежде всего мужества, то он может быть поглощен и вынесен в поток мрака, к луне.

Это не метафизика, то, о чем мы сейчас говорим, это элементарная астрономия.

Одна из половин нашей земли, одно полушарие, всегда освещено

Солнцем, что производит день, а другая — Луной, это будет ночь.

Половина, освещенная Солнцем, образует конус света, вершиной которого является Солнце.

Половина, находящаяся со стороны Луны, образует конус мрака, вершиной которого является Луна.

Отсюда следует, что Земля постоянно влечет за собой конус света и конус мрака, между которыми вращается великий астральный змей, изображающий то течение, о котором мы говорили.

Когда «путешествующий», преодолев это течение, возвращается по нему на Землю, помня все, что видел, то получает название дважды, рожденного, как познавшего тайны жизни и смерти и испытавшего при жизни все то, что душа испытывает после смерти.

Действительно, это душа, схваченная великим змеем — потоком астрального света — и брошенная в конус тени испытывает там, будучи всасываема Луной, страдания, о которых рассказывают эзотерические религии, как о претерпеваемых в чистилищах. Когда воля человека будет достаточно сильна, чтобы преодолеть этот ток лунного притяжения, то он будет в состоянии погрузиться в астральный свет и перейти в ток солнечного притяжения, в конус света, а оттуда может подняться к центру духовного очага.

Через Луну и ее конус тени идут на землю токи инволюции

(материализации духа).

При посредстве Солнца токи эволюции (освобождения духа от материи) направляются из нашего мира в другие.

Высшие принципы человеческого существа, облеченные астральным телом, способны отделяться от физического тела и действовать самостоятельно, иногда на довольно большом расстоянии.

Выделение астрального тела может быть двух родов:

. произвольное

. непроизвольное.

Произвольное выделение астрального тела делается сознательно посвященными и трудно достижимо, требуя весьма серьезной подготовки.

Непроизвольное и бессознательное выделение — факт, гораздо чаще встречающийся, как это доказано, чем этого бы можно было ожидать. Оно часто происходит под влиянием сильного потрясения, во сне или при различного рода заболеваниях, особенно нервных.

Опыты с выделением астрального тела магнетизируемых субъектов, произведенные во Франции полковником де Роша и профессором Дюрвиллем, пролили яркий свет на этот вопрос.

Оба исследователя усыпляют своих субъектов, главным образом, пассами (то есть проведением рук сверху вниз перед лицом и телом усыпляемого) и наложением своей правой руки на его лоб.

При этом магнетизируемый погружался постепенно во все более и более глубокий сон. Первой фазой выделения астрального тела является так называемая экстериоризация, то есть перенесение во вне чувствительности.

Насыщенный магнетическим флюидом, субъект начинает испускать его из себя настолько сильно, что вокруг всего его тела образуются пояса, обладающие чувствительностью при прикосновении к ним, само же тело субъекта становится нечувствительным.

При дальнейшем магнетизировании, с правой стороны субъекта, а затем и с левой, постепенно появляется по светящейся колонне, которые затем соединяются в одну и явственно принимают форму тела самого субъекта. Это и есть выделившееся астральное тело. Повинующееся воле магнетизера, астральное тело можно заставить выполнять различного рода действия: переноситься с одного места на другое, передвигать какие- нибудь предметы, даже довольно тяжелые, трогать присутствующих и т. п.

Опыты производятся или в полной темноте, или же при слабом освещении.

Астральное тело видимо обыкновенно не всем, но лишь самому его обладателю и лицам с особенно развитым зрением (сенситивам).

Впрочем, есть способ сделать его ясно видимым. Для этого служат особого рода светящиеся экраны, на фоне которых астральное тело ясно видно, так же как и вообще магнетические флюиды.

Благодаря вышеописанным опытам удалось неопровержимо доказать столь давно проповедуемую оккультистами идею, что физическое тело само по себе бесчувственно и мертво и что чувствительность и жизнь, заключающиеся в нем, принадлежат высшим принципам нашего существа.

Действительно, если в вышеописанных опытах подставить, например, карманные часы к уху экстериоризированного субъекта, то он ничего не услышит. Для того чтобы тиканье часов было им воспринято, надо их поставить к тому месту астрального тела, являющегося точной копией физического, где должно находиться его ухо.

Так же дело обстоит и с другими органами чувств.

Астральное тело обыкновенно соединено с физическим флюидическим шнурком, без чего связь между двумя телами могла бы окончательно порваться, и субъект мог бы умереть.

При выделении астрального тела, погруженные в астральный план субъекты сталкивались неоднократно и с обитателями астрала, например, с так называемыми ларвами.

Пробуждение, при этого рода опытах, и обратное возвращение астрального тела достигается поперечными пассами и приложением левой руки магнетизера ко лбу субъекта, причем последний просыпался медленно, проходя в обратном порядке все степени магнетического сна . (1)

В чем смысл магии?

Научное изучение феномена магии началось с исследования первобытной магии именно потому, что для современного человека характерно неверие в реальность магии и недооценка своих первобытных предков. Магия как экзотика, а не как элемент всякого человеческого действия и мировосприятия, — вот что привлекло внимание, прежде всего, когда социальная антропология открыла для всей образованной Европы многообразие иных культур: этого зверинца странных обычаев и менталитетов, паноптикума заблуждений и неэффективных, бессмысленных ритуалов и обрядов.

У Дж. Фрэзера и Б. Малиновского — столпов британской социальной антропологии — мы находим первые наброски, которые можно составить в некоторую общую теорию магии.

Фрэзер: Психологическая основа магии — ассоциация идей, между которыми не существует реальной причинной связи; магия позволяет умному человеку доминировать над остальными, основывать королевские династии и новые государства, получать статус святых и богов после смерти; магия вырабатывает первые санкции, закрепляющие частную собственность и целостность, самостоятельность индивида. Таковы основные положения фрэзеровской концепции магии, изложенные им в работах «Золотая ветвь»,

«Божественный король» и «Задача Психеи».

Малиновский: Магия обеспечивает уверенность в ситуациях неопределенности; магия создает церемониальную структуру торговли; магия часто организует коллективный труд; магия действует с помощью усиления социального давления на индивида; миф является схемой магического действия, которое нередко сводится к проговариванию мифа; магия представляет собой в основном языковый феномен и использует специальный высокопарно-сакральный язык, который отличается от языка, применяемого в контексте трудовой деятельности и общественных отношений; магия — предельный случаи, демонстрирующий силу и активность языка, так как всякий язык имеет магическую функцию; магия укрепляет неравенство людей в примитивных обществах; магия подтверждается чудесами, порождаемыми мистической верой. Эти положения сформулированы в «Магии, науке и религии», «Основаниях веры и морали», «Коралловых садах и их магии» и других работах Б. Малиновского.

Уже из этих выводов Фрэзера и Малиновского следует, что магия, в сущности, закладывала социальную структуру первобытного общества, организовывала важнейшие формы деятельности, являлась основой развития индивидуальности и сферой приложения всех духовных и практических новаций. Магия воплощала в себе фундаментальное и плодотворнейшее противоречие первобытной жизни. Так, она формировала новые социальные структуры, критикуя племенную повседневную реальность и мышление, и она также культивировала свободную индивидуальность, сосредоточивая все формы творчества в «обожествленном еретике» — шамане. Именно магии оказалось под силу провести зарождающееся человечество по острию бритвы, убедить его в собственной сверхъестественной исключительности и внушить ему идею господства над природой в то время, когда вся реальная жизнь неопровержимо доказывала обратное. Найдя первое эффективное применение свободной игре воображения, магия описала и объяснила пугающе неохватный мир, упростила его, сделала более предсказуемым и возвела строительные леса его переустройства. И пусть даже эти леса регулярно рушились, хороня под обломками наиболее отважных первопроходцев — что с того! Нашим предкам, зато было кого хоронить с почестями, было о ком слагать легенды, было у кого учиться, было что восстанавливать и перестраивать, было что терять и что воскрешать.

Б. Малиновский пишет, что магия дает человеку ряд готовых ритуальных актов и стандартных верований, оформленных в определенную практическую и ментальную технику. Тем самым как бы воздвигается мост через те пропасти, которые возникают перед человеком на пути к его важнейшим целям, преодолевается опасный кризис. Функция магии заключается, по Малиновскому, в ритуализации человеческого оптимизма, в поддержании веры в победу надежды над отчаянием.

Определенные психологические объяснения магии предприняты были уже эволюционистской этнографией, функционализм пошел по другому пути, и только структурализм, взяв на вооружение фрейдистские и неофрейдистские концепции, продолжил психологический анализ оккультного опыта.

В центр внимания психологов попала личность первобытного шамана и характер его отношений с племенем. Наиболее яркий пример и модель психомагического действия — это способность мага наслать порчу на человека, в результате которой тот умирает. Для объяснения этого феномена следует, видимо, выстроить цепочку между психическими способностями шамана, известным магическим культом и далее — психикой и физиологией околдованного человека. Французский этнограф и философ К.

Леви-Строс предлагает следующий вариант такой связи.

Психика шамана, по Леви-Стросу, паталогична, т. е. существенно отличается от психики рядового члена племени. Она характеризуется

«океаническим чувством» (3. Фрейд) причастности природе, способностью мысленного перевоплощения в животных и растения, в природные силы.

Шаман — обладатель «расширенного сознания»: в его духовном мире с образами людей и природных объектов легко уживаются фантастические представления, изобретаемые им самим, не укладывающиеся даже в традиционный племенной миф. В самом себе шаман обнаруживает раздвоенность, подобную шизофренической, убеждающую его в том, что он способен существовать одновременно в разных обличьях, находиться в разных местах, путешествовать во времени, перемещаться из мира людей в мир духов и пр. Богатый внутренний мир шамана, частью, данный ему в силу его психологических особенностей, а частью — в результате его специфической практики, позволяет ему находить объяснения непонятных явлений и претендовать на обладание особыми, сверхчеловеческими силами.

Магический обряд, выполняемый шаманом, объединяет в себе фантастическую картину мира и способы действия в этом мире, переведенные на язык, хотя бы частично понятный племени. Это превращение в сказку действительности, которая сама по себе останется неизменной, объединяет психосоматическое состояние шамана с «коллективным бессознательным» племени и психикой человека, на которого направлен обряд. Этому соответствует вера шамана в эффективность используемых приемов, вера и психологическая потребность общества, и, наконец, вера в магию самого объекта колдовских действий.

Шаман, по Леви-Стросу,— типичный «профессиональный отреагирующий» в том смысле, что он в ходе обряда всякий раз воспроизводит психосоматическое самочувствие, пережитое им в период становления шаманских способностей. Обряд — это повторение «призыва», т. е. первого озарения, потрясения, припадка, который открывает человеку его магическое призвание. Шаман делает свой невроз — органического или приобретенного свойства — своей профессией, и поскольку первобытные люди постоянно погружены в ситуации стресса, то они живо сопереживают шаману. Жизнь на грани смерти требует регулярного очищения от страха, и шаман осуществляет эту процедуру как опытный психоаналитик.

Шаман предлагает язык, полный символов и способный описать самую непонятную ситуацию, включая ее тем самым в мир привычного опыта. Леви-

Строс апеллирует здесь к гипотезе об изоморфизме языковых и психофизиологических структур и способности языкового символизма индуцировать соответствующие воздействия через психику на организм человека. Главная нагрузка в этом психологическом объяснении магии падает на «эффективность символов», хотя, как мы понимаем, именно ее и надо обосновать.

Этнографическое и психологическое объяснение первобытной магии сформулировало парадигму ее восприятия применительно и к другим историческим контекстам. И все же историческая специфика разных форм магии — отдельный и сложный вопрос.(2)

Если для неолитического человека магия едва ли не единственное средство выжить на грани смерти» то для человека античности она постепенно становится в ряд других, часто не менее эффективных и убедительных форм деятельности. Сфера магии резко локализируется; определенный круг людей вообще перестает участвовать в магических обрядах, для других магия смыкается с развлечением, ряд важных умилостивительных функций магии начинает выполнять религия. С другой стороны, в самой магии происходит расслоение между элементами, включаемыми в официальные обряды (разные формы предсказаний и гаданий), и теми, которые отныне культивируются лишь тайно (черная магия). Это расслоение, начавшееся еще в первобытном обществе, теперь окончательно оформляется в официальный религиозный культ, направленный на публичное умилостивление богов, и магическую сакральную мистерию, задействующую злые сверхприродные силы.

Одновременно с отмежеванием магии от религии происходит десакрализация искусства, обмирщение права, науки, морали. Конечно, в античности обнаруживается только самое начало этого процесса.

Гомеровский человек не только преклоняется перед богами, но порой и заставляет их предпринимать выгодные ему действия; математика еще тесно связана с астрологией и практикой гадания, а науки о природе — с поисками чудесных субстанций. Религия и миф продолжают занимать в сознании античного человека центральное место, но постепенно вытесняются — вместе с магией — в сферу идеологии, за пределы практической деятельности. Люди, овладевшие искусством создавать прибавочный продукт, могут себе позволить не принимать магию всерьез.

Теперь уже магия — это обряд и ритуал, понятый как обряд и ритуал, не более того. Магия — это превращение действительности в сказку, и люди подозревают, что это всего лишь сказка, т. е. что-то не слишком реальное, редкое, сказание, а не сама жизнь. Жизнь богаче магии: в ней есть деньги, любовь, власть, на долю же магии остается пикантное приключение, игра для ума и тела, без которых, в принципе, можно и обойтись.

Важный момент античного понимания магии — ее демократичность.

Гностик-герметист апеллирует к магии, строя картину взаимодействия Бога и мира, реализации в природе божественного начала. Пифагореец, потрясенный гармонией небесных сфер и музыкального ряда, обратится к магии чисел. Но юноша, домогающийся своей неуступчивой подружки, просто добавит ей в вино колдовского напитка, не задумываясь над механизмом его действия. И любопытный бездельник, возжелавший поглазеть на шабаш ведьм, проглотит галлюциногенное снадобье и отправится в умопомрачительное странствие. Каждый найдет в магий то, чего ищет, нарушит древние табу и не узнает об этом, невзначай проникнет в тайное тайных — и посмеется. Свобода обращения с культурными ресурсами магии, характеризующая античность, обязана погружению магического мировоззрения и практики в иные типы практик и мировоззрений. (4)

Заключение

Вся история литературы пронизана интересом к магии как к фундаментальному элементу человеческой жизни. И каждая историческая эпоха давала собственные образы мага и его практики, соответствующие их реальной социальной роли, с одной стороны, и отношению к магии со стороны иных форм сознания — с другой.

Жизнь в первобытную эпоху — это жизнь на грани смерти. Человек как тупиковая ветвь биологической эволюции — иначе не объяснить его плохой природной приспособленности — столкнулся с грозными реалиями борьбы за существование и долгое время находился на грани вымирания. И если представить себе человека в свободном и открытом соревновании с другими животными периода раннего неолита, то его будущая великая история покажется немыслимой. На этой стадии развития спасение человека не могло быть обеспечено ни примитивными орудиями труда, ни первобытным коллективизмом; оба эти фактора сами нуждались в некоторой прочной основе для последующей эволюции, в некотором проекте, идеальном плане, перспективе. Но сценарий развития человека не был простым обобщением его наличного состояния, напротив, первым мыслительным шагом рождающегося человека стало сознание собственной ограниченности и безграничного многообразия мира. Сознание, обязанное странному несоответствию между относительно несовершенным телом и гипертрофированным мозгом, телесность, показывающая себя в непреодолимости внешних объектов — расстояния, огня, камня, животного, разграничивали макрокосм Вселенной и, стремящийся к слиянию с ним, микрокосм человеческого Я. Первобытная магия выступила преодолением этой границы.

Список использованной литературы

1. «Магический кристалл» М., «Республика» 1992г.

2. А. Ю. Григоренко «Разноликая магия» М., «Советская Россия»

1987г.

3. Папюс «Практическая магия» М., «Renaissance» 1991г.

4. И. И. Жерневская, Л. В. Шарманова «Куда ведет аллея сфинксов»,

Лениздат, 1990г

5. Большая советская Энциклопедия.

СНОСКИ:

1. «Магический кристалл» М., «Республика» 1992г.

2. А. Ю. Григоренко «Разноликая магия» М., «Советская Россия»

1987г.

3. Папюс «Практическая магия» М., «Renaissance» 1991г.

4. И. И. Жерневская, Л. В. Шарманова «Куда ведет аллея сфинксов»,

Лениздат, 1990г

5. Большая советская Энциклопедия.

Реферат: Оценка экономической эффективности

Задача 1

«Экономическая оценка эффективности дополнительных финансовых инвестиций в развитие транспортного комплекса»

ЦЕЛЬ ЗАДАЧИ: выбрать более эффективный вид транспорта для освоения растущих объемов работ.

Расчет провести по методу приведенных затрат.

Определить изменение основных показателей работы различных видов транспорта в зависимости от капитальных вложений, рассчитав:

. грузооборот;
. доходы;
. фондоотдачу;
. рентабельность;
. прибыль;
. производительность труда;
. численность работников;
. себестоимость перевозок;

ДАННЫЕ:

5000 тыс. Тонн, в том числе на железнодорожном – 2800 тыс. Тонн; на автомобильном – 2000 тыс. Тонн; на воздушном — 200,0 тыс. Тонн.

Таблица 1 «Экономические показатели по видам транспорта»
|№ |ПОКАЗАТЕЛИ |Ж/Д |А/Т |В/Т |ТК |
|1 |Средняя дальность перевозок, км |240 |260 |390 |250 |
|2 |Основные производственные фонды, усл. |620 |900 |3300 |4820 |
| |Млн. Руб | | | | |
|3 |Оборотные фонды, усл.млн.руб. |100 |140 |600 |840 |
|4 |Численность работников |1500 |900 |600 |3000 |
|5 |Эксплуатационные расходы усл. Тыс. |26000 |29000 |11700 |66700 |
| |Руб. В том числе накладные |10400 |8700 |2340 |21440 |
|6 |Удельный вес условно-постоянных |40 |30 |20 |35 |
| |расходов, % от общей суммы | | | | |
| |эксплуатационных расходов. | | | | |
|7 |Доля работников, зависящих от объема |60 |70 |80 |75 |
| |работ, % | | | | |
|8 |Доходная ставка, усл. Коп. на 1 т.км |8.0 |12.0 |22.0 |16.0 |
|9 |Финансовые инвестиции, усл.млн.руб. | | | | |
| |в основные производственные фонды; | | | | |
| |в оборотные средства; | | | |108 |
| | | | | |20 |
|10 |Прирост объема перевозок за счет |320 |120 |120 | |
| |дополнительных инвестиций, ттонн | | | | |
1.Грузооборот;

1. Грузооборот(— это произведение перевозимых грузо-тонн на среднюю дальность пути следования и выражается в тонно-километрах, исходя из которого в дальнейшем определяется общий доход от перевозок, т.к. доход приносит каждый километр по пути транспортирования грузов, иначе говоря предприятие, если так разобраться получает, допустим во временных рамках доход от каждой рабочей единицы времени, а если взять по перевозкам в частности, то от каждого километра (либо от другой, присущей конкретному региону единице, например США применяет единицу расстояния к милям).

[pic] ; где:
Wпер – общий объем перевозок;
[pic] — средняя дальность перевозок;

Примечание: среднюю дальность из условия задачи мы понимаем под средней дальностью перевозок в оба конца, т.е. перевозка грузов с учетом возвращения транспорта в исходное место назначение, а в случае если бы была дана дальность перевозок только в одно направление, то показатель этой дальность надо было бы умножить на два, т.к. надо было бы учитывать и обратный путь.

Определим, какой грузооборот имеет место в транспортном комплексе по:
. железнодорожному транспорту до инвестирования капитала:
Гр = 2,8 ( 240 = 672 млн.т.км после инвестирования:
Гринвест = 3,12 ( 240 = 748,8 млн.т.км
. автотранспорту до инвестирования капитала:
Гр = 2 ( 260 = 520 млн.т.км после инвестирования капитала:
Гринвест = 2,12 ( 260 = 551,2 млн.т.км
. воздушному транспорту до инвестирования капитала:
Гр = 0,2 ( 390 = 78 млн.т.км после инвестирования капитала:
Гринвест = 0,32 ( 390 = 124,8 млн.т.км
. всему ТК до инвестирования:
Гр = 5 ( 250 = 1250 млн.т.км после инвестирования в Ж/Д:
Гринвест = 5,32 ( 250 = 1330 млн.т.км после инвестирования в а/т:
Гринвест = 5,12 ( 250 = 1280 млн.т.км после инвестирования в в/т:
Гринвест = 5,12 ( 250 = 1280 млн.т.км

2. Доходы;

Теперь, как уже упоминали раньше, определим какой доход приносит каждый километр по пути транспортирования грузов, применив ранее рассчитанный показатель грузооборота.

[pic]; где:
Д – доход предприятия;
Дхставка – доходная ставка, установленная предприятием в денежных единицах на каждую тонну-километров;
Гр – грузооборот предприятия.

Определим, какой доход наблюдается в ТК по всему транспортному пути перевозки грузов исходя из доходной ставки каждого километра пути и общего грузооборота по:
. железнодорожному транспорту до инвестирования капитала:
Д = 0.08 ( 672 = 53,76 млн.Ls. после инвестирования:
Динвест = 0.08 ( 748.8 = 59.9 млн.Ls
. автотранспорту до инвестирования капитала:
Д = 0.12 ( 520 = 62.4 млн.Ls после инвестирования:
Динвест = 0.12 ( 551.2 = 66.14 млн.Ls
. воздушному транспорту до инвестирования капитала:
Д = 0.22 ( 78 = 17.16 млн.Ls после инвестирования:
Динвест = 0.22 ( 124.8 = 27.46 млн.Ls
. ТК до инвестирования в него капитала:
Д = 0.16 ( 1250 = 200 млн.Ls после инвестирования в ж/д:
Динвест = 0.16 ( 1330 = 212.8 млн.Ls после инвестирования в а/т:
Динвест = 0.16 ( 1280 = 204.8 млн.Ls после инвестирования в в/т:
Динвест = 0.16 ( 1280 = 204.8 млн.Ls

[pic]

3.Фондоотдача;

Фондоотдача – это обобщающий показатель использования всей совокупности основных средств. Чем он выше, тем более эффективно они используются, низкий свидетельствует о недостаточном объеме продаж или о слишком высоком уровне капитальных вложений. Его величина в значительной мере зависит от отраслевых особенностей, способов начисления амортизации, оценки активов и других факторов.
На показатель фондоотдачи, выражающий связь между средствами труда и произведенной с их помощью продукцией, влияют, с одной стороны, изменение объема и структуры основного капитала, его стоимости, уровня экстенсивного и интенсивного использования, с другой стороны – изменение цен, объема и структуры продукции, степени специализации и кооперирования производства.
Комплекс мероприятий по повышению фондоотдачи, разрабатываемый на всех уровнях управления, должен обеспечивать рост объемов производства за счет более полного использования внутрихозяйственных резервов, машин и оборудования, повышения их сменности и производительности, ликвидации простоев, сокращения сроков освоения производственных мощностей. Во всех отраслях промышленности, на каждом предприятии и рабочем месте имеются значительные резервы улучшения использования основных фондов и особенно их активной части. Реализация резервов означает выпуск продукции с наименьшими затратами средств производства на каждую ее единицу, в полном объеме при меньшем количестве производственных фондов. Следует иметь ввиду, что
Фондоотдача может быть выше там, где основные средства больше изношены.
Итак, фондоотдача – это отношение дохода к стоимости основных фондов или средств:

[pic] ;[pic] где:

Д – годовой доход;
Сосн.фондов – стоимость основных фондов

Фондоотдача, исходя из работы:
. железнодорожного транспорта до инвестирования капитала:
Фотдача=53.76/620=0,09 (Ls/Ls) после инвестирования:
Фотдача инвест.=59.9/620=0,1 (Ls/Ls)
. автотранспорта до инвестирования капитала:
Фотдача=62.4/900=0,07 (Ls/Ls) после инвестирования:
Фотдача инвест.=66.14/900=0,073 (Ls/Ls)
. воздушного транспорта до инвестирования капитала :
Фотдача=17.16/3300=0,005 (Ls/Ls) после инвестирования:
Фотдача инвест.=27.456/3300=0,008 (Ls/Ls)
. ТК до инвестирования в него капитала:
Фотдача=200/4820=0,0415 (Ls/Ls) после инвестирования в ж/д :
Фотдача инвест.=212,8/4928=0,043 (Ls/Ls) после инвестирования в а/т :
Фотдача инвест.=204,8/4928=0,0416 (Ls/Ls) после инвестирования в в/т :
Фотдача инвест.=204,8/4928=0,0416 (Ls/Ls)

4.Прибыль;

Прибыль (общая по хозяйственной структуре) – это тот остаток средств, который получается разностью полученных доходов фирмы, предприятия или любой другой действующей хозяйственной структуры от общей суммы произведенных затрат.

[pic]
[pic]

[pic]

[pic]

[pic]; где:

П – прибыль хозяйствующей структуры:
Д – доходы ее же;
Эбаз.общие или Рбаз.– эксплуатационные расходы базовые (общие);
Эпл. – расходы плановые (общие);
Рпост. – расходы постоянные;
Кроста – показатель (коэффициент) роста продукции (в данном случае грузооборота) в плановом периоде по отношению к базовому;
Красх.пост. – коэффициент постоянных расходов от общей суммы расходов предприятия;

Кроста в виде коэффициента будет по:
. железнодорожному транспорту:
Кроста=748.8/672=1.1143 (Ls/Ls);
. автотранспорту;
Кроста=551.2/520=1.06 (Ls/Ls);
. воздушному транспорту;
Кроста=124.8/78=1.6 (Ls/Ls);
. всему ТК после инвестиций в Ж/Д;
Кроста=1330/1250=1.064 (Ls/Ls);
. всему ТК после инвестиций в А/Т;
Кроста=1280/1250=1.024 (Ls/Ls);
. всему ТК после инвестиций в В/Т;
Кроста=1280/1250=1.024 (Ls/Ls);

Найдем условно постоянные расходы по:
. железнодорожному транспорту:
Рпост.=26 ( 40/100= 10.4 млн. Ls;
. автотранспорту;
Рпост.=29 ( 30/100= 8.7 млн. Ls;
. воздушному транспорту;
Рпост.=11.7 ( 20/100= 11.7 млн. Ls;
. ТК;
Рпост.=66.7 ( 35/100= 21.44 млн. Ls;

Теперь рассчитаем расходы комплекса в планируемом периоде по:
. железнодорожному транспорту:
Ринвест.=10.4+(26-10.4)(1.1143=10.4+17.38=27.78 млн. Ls;
. автотранспорту;
Ринвест.=8.7+(29-8.7)(1.06=8.7+21.52=30.22 млн. Ls;
. воздушному транспорту;
Ринвест.=2.34+(11.7-2.34)(1.6=2.34+14.98=17.31 млн. Ls;
. ТК после инвестирования в Ж/Д;
Ринвест.=21.44+(66.7-21.44)(1.064=21.44+48.16=69.6 млн. Ls;
. ТК после инвестирования в А/Т;
Ринвест.=21.44+(66.7-21.44)(1.024=21.44+46.35=67.8 млн. Ls;
. ТК после инвестирования в В/Т;
Ринвест.=21.44+(66.7-21.44)(1.024=21.44+46.35=67.8 млн. Ls;

Прибыль от работы:
. железнодорожного транспорта:
П=53.76-26=27.76 млн. Ls после инвестирования:
Пинвест.=59.9-27.78=32.12 млн. Ls
. автотранспорта до инвестирования капитала:
П=62.4-29=33.4 млн. Ls после инвестирования в ТК:
Пинвест.=66.14-30.22=35.92 млн. Ls
. воздушного транспорта до инвестирования капитала:
П=17.16-11.7=5.46 млн. Ls после инвестирования:
Пинвест.=27.46-17.31=10.15 млн. Ls
. ТК до инвестирования капитала:
П=200-66.7=133.3 млн. Ls после инвестирования в Ж/Д :
П=212.8-69.6=143.2 млн. Ls после инвестирования в А/Т :
П=204.8-67.8=137 млн. Ls после инвестирования в В/Т :
П=204.8-67.8=137 млн. Ls

5.Рентабельность;

Рентабельность – это относительная величина (комплексный интегральный показатель), выраженная в % (или коэффициентом) и характеризующая эффективность применения в производстве ресурсов овеществленного труда или издержек производства. Предприятие осуществляющее хозяйственную деятельность, заинтересовано не только в получении максимальной прибыли, но и в эффективном использовании вложенных в производство средств, исчисляемых размером прибыли, полученной на одну денежную единицу производственных фондов, капитала, оборота реализованной продукции, инвестиций, текущих издержек производства.
Рассчитаем рентабельность активов, который является показателем, отражающим способность предприятия использовать оборотный и необоротный капитал и свидетельствующий о том, сколько денежных единиц потребовалось для получения одной единицы прибыли. Он применяется для определения уровня конкурентоспособности предприятия и сравнивается в практике с его среднеотраслевым значением.

[pic]; где: r – рентабельность активов;

Рентабельность активов:
. железнодорожного транспорта до инвестирования капитала: r=27.76/620+100=0,0386 (Ls/Ls) после инвестирования: r=32.12/728+120=0,0379 (Ls/Ls)
. автотранспорта до инвестирования капитала: r=33.4/900+140=0,0321 (Ls/Ls) после инвестирования: r=35.2/1008+160=0,0301 (Ls/Ls)
. воздушного транспорта до инвестирования капитала: r=5.46/3300+600=0,0014 (Ls/Ls) после инвестирования: r=10.15/4028=0,0025 (Ls/Ls)
. всего ТК до инвестирования капитала: r=133.3/4820+840=0,0236 (Ls/Ls) после инвестирования в Ж/Д: r=143.2/5788=0.0247 (Ls/Ls) после инвестирования в Ж/Д: r=137/5788=0.0237 (Ls/Ls) после инвестирования в Ж/Д: r=137/5788=0.0237 (Ls/Ls)

7.Численность работников в планируемом периоде:

В данном случае мы рассматриваем численность работников транспортного комплекса после инвестирования капитала в данный комплекс.

[pic]

Где:
Др% — Доля работников, зависящих от объема работ, %;
Кроста – коэффициент роста W грузооборота;

[pic]

Теперь произведем расчеты численности рабочих в планируемом периоде по:
. железнодорожному транспорту:
Ч=1500(0,6(1.1143+1500(0,4=1002.9+600=1603 чел.;
. автотранспорту;
Ч=900(0,7(1.06+900(0,3=667.8+270=938 чел.;
. воздушному транспорту;
Ч=600(0,8(1.6+600(0,2=768+120=888 чел.;
. всему ТК после инвестирования капитала в Ж/Д;
Ч=3000(0,75(1.064+3000(0,25=2394+750=3144 чел.;
. всему ТК после инвестирования капитала в А/Т;
Ч=3000(0,75(1.024+3000(0,25=2304+750=3054 чел.;
. всему ТК после инвестирования капитала в В/Т;
Ч=3000(0,75(1.024+3000(0,25=2394+750=3054 чел.;

6.Производительность труда.

Для того, чтобы определить производительность труда следует определить в первую очередь, что же такое производительность вообще. А производительность вообще – это показатель среднего объема продукта или реальной продукции на единицу затраченных ресурсов.
Например средний объем труда или выработка одного рабочего за час.
В свою очередь производительность труда – это общий объем продукции, деленный на количество затраченного на его производство трудовых ресурсов; производительность труда может выражаться:
. в стоимостном выражении:

А = Доход/численность рабочих (Ls/чел.)
. в натуральном выражении:

А = Грузооборот/численности рабочих (Т. км/чел)

Производительность труда в стоимостном выражении по:
. железнодорожному транспорту до инвестирования капитала:
А=53.76/1500=0.036 млн. Ls/чел.
. после инвестирования капитала в ТК:
А=59.9/1599=0.4 млн. Ls/чел.
. автотранспорту до инвестирования капитала:
А=62.4/900=0.069 млн. Ls/чел.
. после инвестирования капитала:
А=66.14/938=0.073 млн. Ls/чел.
. воздушному транспорту до инвестирования капитала:
А=17.16/600=0.0287 млн. Ls/чел.
. после инвестирования капитала:
А=27.46/600=0.046 млн. Ls/чел.
. по ТК до инвестирования капитала:
А=200/3000=0.067 млн. Ls/чел.
. после инвестирования капитала в Ж/Д:
А=212.8/3000=0.0741 млн. Ls/чел.
. после инвестирования капитала в А/Т:
А=204.8/3000=0.0683 млн. Ls/чел.
. после инвестирования капитала в В/Т:
А=204.8/3000=0.0683 млн. Ls/чел.

Производительность труда в натуральном выражении:
. железнодорожному транспорту до инвестирования капитала:
А=672/1500=0.45 млн. т. км/чел.
. после инвестирования капитала:
Аинвест.=748.8/1500=0.5 млн. т.км/чел.
. автотранспорту до инвестирования капитала:
А=520/900=0.58 млн. т.км/чел.
. после инвестирования капитала:
Аинвест.=551.2/900=0.61 млн. т.км/чел.
. воздушному транспорту до инвестирования капитала:
А=78/600=0.13 млн. т.км/чел.
. после инвестирования капитала:
Аинвест.=124.8/600=0.21 млн. т.км/чел.
. ТК до инвестирования капитала:
А=1250/3000=0.42 млн. т.км/чел.
. после инвестирования капитала в Ж/Д:
Аинвест.=1330/3000=0.44 млн. т.км/чел.
. после инвестирования капитала в А/Т:
Аинвест.=1280/3000=0.43 млн. т.км/чел.
. после инвестирования капитала в В/Т:
Аинвест.=1280/3000=0.43 млн. т.км/чел.

8.Себестоимость перевозок;

Себестоимость перевозок, это те расходы, которые затрачивает ТК на каждую тонну за километр.

[pic]

[pic]
Себестоимость перевозок в базовом периоде по:

. железнодорожному транспорту:
Sбазовая=26/672=0,038 Ls/т.км;
. автотранспорту;
Sбазовая=29/520=0,056 Ls/т.км;
. воздушному транспорту;
Sбазовая=11.7/780=0,15 Ls/т.км;
. ТК;
Sбазовая=66.7/1250=0,053 Ls/т.км;

Для того, чтобы найти себестоимость перевозок в планируемом периоде нужны расходы в планируемом периоде, а мы их уже рассчитали раньше и для наглядности еще раз их отобразим.
Расходы плановые по:
. железнодорожному транспорту:
Ринвест.=10.4+(26-10.4)(1.1143=10.4+17.38=27.78 млн. Ls;
. автотранспорту;
Ринвест.=8.7+(29-8.7)(1.06=8.7+21.52=30.22 млн. Ls;
. воздушному транспорту;
Ринвест.=2.34+(11.7-2.34)(1.6=2.34+14.98=17.31 млн. Ls;
. ТК после инвестирования в Ж/Д;
Ринвест.=21.44+(66.7-21.44)(1.064=21.44+48.16=69.6 млн. Ls;
. ТК после инвестирования в А/Т;
Ринвест.=21.44+(66.7-21.44)(1.024=21.44+46.35=67.8 млн. Ls;
. ТК после инвестирования в В/Т;
Ринвест.=21.44+(66.7-21.44)(1.024=21.44+46.35=67.8 млн. Ls;
Теперь рассчитаем себестоимость перевозок в инвестиционном или плановом периоде по:
. железнодорожному транспорту:
Sинвест.=27.78/748.8=0,0371 млн. Ls/т.км;
. автотранспорту;
Sинвест.=30.22/551.2=0,0548 млн. Ls/т.км;
. воздушному транспорту;
Sинвест.=17.31/124.8=0,1387 млн. Ls/т.км;
. ТК после инвестирования капитала в Ж/Д;
Sинвест.=69.6/1330=0,0523 млн. Ls/т.км;
. ТК после инвестирования капитала в А/Т;
Sинвест.=67.8/1280=0,0530 млн. Ls/т.км;
. ТК после инвестирования капитала в В/Т;
Sинвест.=67.8/1280=0,0530 млн. Ls/т.км;

9. Экономическая эффективность может определятся на уровне предприятия, отрасли, народного хозяйства, учитывающая затраты и результаты, связанные с осуществлением инвестиционного проекта, показатели которой выходят за пределы прямых финансовых интересов его участников и допускают их денежную оценку. Показатели экономической эффективности на уровне предприятия позволяют учитывать производственные результаты – выручку от реализации продукции (работ) за вычетом той ее части, которая израсходована на собственные нужды, прибыль (доход) или снижение текущих издержек производства (себестоимости); и социальные, относящиеся к работникам предприятий и членам их семей. В них учитываются только инвестиции и текущие затраты предприятия, не допуская их повторного счета.
Оценка экономической эффективности инвестиционных проектов осуществляется с помощью системы показателей и различных критериев, имеющих одну важную особенность – используемые при их определении расходы и доходы рассредоточены во времени, а поэтому приходится приводить их к одному
(базовому) моменту. И причина в этом – неодинаковая ценность денежных средств во времени, т.е. денежная единица, вложенная в инвестиции, не тождественна денежной единице через год – два и т.д.. Поэтому в практике инвестиционного проектирования (и в ряде других случаев) используют метод уравнивания текущих расходов и доходов по проекту с изменениями, вызванными указанными причинами
Экономическая оценка эффективности дополнительных финансовых инвестиций в развитие транспортного комплекса по методу приведенных затрат рассчитывается по формуле:
[pic] где:
Эпр. – приведенные затраты;
Ен – коэффициент эффективности; и следует также отметить, что эффективность инвестиционного проекта заключается в наименьших приведенных затратах, рассчитанных по выше написанной формуле.

[pic]; где:
Тн – время или период вложения инвестиций (выберем его равным пяти годам);

Отсюда коэффициент эффективности будет:
[pic]
Отсюда определим эффективность ТК от инвестиций в:
. железнодорожный транспорт:
Эпр=27.78+848(0.2=197.38 млн Ls
. автотранспорт;
Эпр=30.22+1168(0.2=263.82 млн Ls
. воздушный транспорт;
Эпр=17.31+4028(0.2=822.91 млн Ls

Все изменения основных показателей работы различных видов транспорта в зависимости от капитальных вложений по каждому транспорту и по всему ТК мы рассчитали, теперь все их для наглядности внесем в таблицу:

ТАБЛИЦА показателей работы видов транспорта раздельно:
|№ |наименование |Ж/Дб |Ж/Дпл |А/Тб |А/Тпл |В/Тб |В/Тпл |
|1 |Гр-т т.км |672 |748,8 |520 |551,2 |78 |124,8 |
|2 |Доходы Ls |53,76 |59,9 |62,4 |66,14 |17,16 |27,46 |
|3 |Расходы Ls |26 |27.78 |29 |30.22 |11.7 |17.31 |
|4 |Фондоотдача Ls/Ls |0.09 |0.1 |0.07 |0.073 |0.005 |0.008 |
|5 |рентабельность Ls/Ls |0.039 |0.038 |0.032 |0.03 |0.001 |0.002 |
|6 |Прибыль Ls |27.76 |32.12 |33.4 |35.92 |5.46 |10.15 |
|7 |Пр-ть труда Ls/чел. |0.036 |0.4 |0.069 |0.073 |0.029 |0.046 |
|8 |Пр-ть труда т км/чел. |0.45 |0.5 |0.58 |0.61 |0.13 |0.21 |
|9 |числ-ть раб-в чел. |1500 |1603 |900 |938 |600 |888 |
|10 |себест-ть Ls/т км |0.038 |0.037 |0.056 |0.055 |0.15 |0.14 |
|11 |Кроста% | |11.43 | |6 | |60 |

ТАБЛИЦА показателей работы всего ТК в базовом периоде и после произведенных инвестиций в различные направления транспорта:
|№ |наименование |ТК |ТКпл в Ж/Д |ТКпл в Ж/Д |ТКпл в Ж/Д |
|1 |Гр-т т.км |1250 |1330 |1280 |1280 |
|2 |Доходы Ls |200 |212.8 |204.8 |204.8 |
|3 |Расходы Ls |66.7 |69.6 |67.8 |67.8 |
|4 |Фондоотдача Ls/Ls |0.041 |0.043 |0.041 |0.041 |
|5 |рентабельность Ls/Ls |0.024 |0.025 |0.024 |0.024 |
|6 |Прибыль Ls |133.3 |143.2 |137 |137 |
|7 |Пр-ть труда Ls/чел. |0.067 |0.074 |0.068 |0.068 |
|8 |Пр-ть труда т км/чел. |0.42 |0.44 |0.43 |0.43 |
|9 |числ-ть раб-в чел. |3000 |3144 |3054 |3054 |
|10 |себест-ть Ls/т км |0.053 |0.0523 |0.053 |0.053 |
|11 |Кроста% | |6.4 |2.4 |2.4 |

Мы выбрали в качестве эффективного направления инвестирования железнодорожный транспорт по минимальным приведенным затратам. А теперь рассчитаем общую эффективность данного проекта по формуле:

[pic]; где:
(П – прирост прибыли;
(К – капитальные вложения, вызвавшие прирост прибыли;

Ээф-ть=32.12-27.76/128=0.0341 (Ls/Ls)
Теперь сопоставим эту величину с коэффициентом эффективности Ен=0.2, т.е
Ээф-ть< Ен
Отсюда видно, что данный инвестиционный проект нельзя назвать эффективным, хотя приведенные затраты минимальные, потому, что если эффективность меньше коэффициента привидения и инвестиционный проект в запланированный срок не окупится.
Для наглядности рассчитаем фактическое время окупаемости данного проекта:

[pic]

Тфактическое=128/32.12-27.76=128/4.36=29.36 лет.

Вывод:

Инвестиции в ТК по направлению железнодорожного транспорта обеспечивают наименьшие приведенные затраты по ТК в планируемом периоде, следовательно это направление инвестиций наиболее эффективно из всех приведенных вариантов, что в частности подтверждается также другими показателями, в вышеприведенных обобщающих таблицах.
Но есть одно но – это отсутствие эффективности данного проекта, т.к. реальный срок окупаемости – 29 лет и три месяца. Следовательно в данном случае либо стоит отказаться от инвестирования средств в данный проект и пересмотреть инвестиционную политику либо если принять, то руководство комплекса скорее всего преследует иные цели, чем быстрая окупаемость, которая их не волнует.

Контрольная работа: Творчество К.С. Петрова-Водкина

Содержание

Введение

Глава 1. Художественная жизнь россии в начале xx столетия

Глава 2. Творчество К. Петрова-Водкина до революции 1917 года

Глава 3. Творчество мастера в период великой октябрьской революции

Заключение

Список источников и литературы

Введение

«Искусство движет человеком,

Его вечный путь, вечная борьба

За новые и новые откровения»

К.С. Петров-Водкин

Как известно, период конца XIX — начала XX века представляет собой коренную ломку не только всего политического и экономического уклада жизни, но, несомненно, и культурных ценностей. Непрерывно сменяющие друг друга группировки, постоянное противостояние «левых» и «правых», привело к глубокому кризису в искусстве. И лишь немногие мастера из великого множества, рожденного эпохой кризиса, сумели выявить зерно прекрасного и единственного того, что впоследствии явилось гордостью искусства социалистического реализма. И не случайно лучшие из живописцев вошли в историю советского изобразительного искусства не только как первоклассные мастера, но и как признанные учителя целых поколений молодых живописцев.

Однако в данной работе, нам хотелось бы рассмотреть творчество одного единственного художника, абсолютно самобытного, не принадлежащего ни к одному из течений и направлений той эпохи — Кузьмы Сергеевича Петрова-Водкина. В присущем Петрову-Водкину умении раскрыть в малом великое, придать простой жанровой сцене, внеся в нее большую идею, монументальные черты, проявляется отличительная особенность его искусства, всегда идущего новаторским путем, с чем бы ни соприкасалась его творческая мысль. Его творчество, для одних слишком традиционное и классическое, а для других чересчур своеобразное и необычное привело к тому, что художник постепенно сам становится «направлением» живописи. Именно эта его уникальность и побудила нас попытаться более тщательно рассмотреть творчество мастера во всех его проявлениях.

Вообще, литература по русскому искусству конца XIX — начала XX века и непосредственно по творчеству Петрова-Водкина очень обширна. Однако путь постижения наукой и критикой всего многообразия художественной культуры этого периода был достаточно сложен, поскольку длительное время бытовало искаженное представление о творчестве художников начала XX столетия. И лишь в конце XX века появилась возможность исследовать творчество мастеров русского авангарда, которое прежде было под запретом. Многие общие обзоры русского искусства рубежа столетий так или иначе затронуты искажающей тенденцией, и, тем не менее наука накопила немалый материал по этой теме и дает нам некоторый опыт анализа и обобщения.

Важную роль в осмыслении искусства рубежа столетий сыграла современная ему художественная критика, которая выдвинула такие значительные имена, как А.Н. Бенуа, И.Э. Грабарь, С.К. Маковский, Н. Н.Пунин и др. Многие характеристики различных явлений искусства сделаны этими критиками блестяще и не могут не приниматься во внимание. Но, будучи сами связанными с тем или иным художественным направлением, они могли оценивать другие направления чрезвычайно субъективно. Именно поэтому сформировать целостную концепцию развития художественной культуры эти критики не смогли.

Тем не менее, для того, чтобы составить наиболее правдивую картину событий, нам необходимо обратиться и к восприятию событий непосредственно участниками событий, сопоставив их размышления с точкой зрения последующих исследователей.

Н.Н. Пунин в своей работе «Русское и советское искусство»1 помогает взглянуть на события рассматриваемой нами эпохи глазами современника. Описывая свои ощущения от времени, он субъективно переносит их на творчество мастеров, рассматривая биографические подробности из их жизни. В том числе, раскрывая творчество Петрова-Водкина, он говорит о том, что мастер «относится к тем художникам, которые сумели претворить новые идеи в образах страстных, взволнованных, значительных и героических»1. Определяя главное содержание искусства художника, автор писал: «Уходя с выставки Петрова-Водкина, уносишь с собой праздничное чувство торжества, героического оптимизма и крепкой веры в будущее. В этом и заключается большое общественно-художественное значение творчества Петрова-Водкина — одного из наиболее мужественных и сильных мастеров нашего сегодня»2.

Очень важной для нас оказалась книга Е.Н. Селизаровой «К.С. Петров-Водкин. Письма. Статьи. Выступления. Документы»3, в которой представлены дневник самого художника, письма матери и жене, наброски докладов для выступлений, и множество др. При составлении данной работы автор использовала архивы музеев Ленинграда, именно поэтому они столь ценны для нашей работы. Книга состоит из нескольких разделов, нами же в основном была использована глава «Заметки. Выступления. Статьи», где автор разместила высказывания художника и его размышления непосредственно об искусстве.

Еще одна монография Е.Н. Селизаровой «Произведения Петрова-Водкина в Государственном Русском музее»4 повествует нам непосредственно о жизни самого художника, раскрывая на примере его работ, представленных в фондах музея, коренные моменты творчества мастера. Автор очень точно раскрывает суть искусства Петрова-Водкина, отмечая, что в работах мастера привлекает властная убедительность формы, цветовая насыщенность, композиционная ясность, на них лежит печать больших размышлений, тяга к философскому истолкованию каждого явления действительности1. Решающим же в его творчестве стало естественное желание критически переосмыслить наследие, выработав свой творческий метод, соответствующий мировосприятию и образному мышлению художника2.

С этой точкой зрения согласен и В.И. Костин, давший впервые достоверный и точный анализ искусства мастера. Его монография «К.С. Петров-Водкин»3 раскрывает основные моменты жизни и творчества художника, основываясь на документах самого Кузьмы Сергеевича, так же добытых им в архивах и фондах музеев. Именно поэтому данная работа отличается подлинной достоверностью, основанной на фактах, и последующие исследователи не могут не признать это, опираясь на его труды.

Если же говорить об истоках творчества и ключевого стержня искусства мастера, неоценимым окажется труд С. Каплановой. Анализируя в своей книге «От замысла натуры к законченному произведению»4 творчество трех таких казалось бы разных художников, как В.И. Суриков, М.А. Врубель и К.С. Петров-Водкин, каждый из которых был для своего времени художником в значительной степени определяющим высший уровень искусства страны, автор выявляет общий для них стержень, пронизывающий творческие искания этих мастеров. Этим стержнем являются поиски большого стиля, поиски монументальности. Кроме того, автор стремится показать на высоких образцах классики русского искусства, как рождаются подлинные шедевры. Именно поэтому, изучение творческого процесса художников в динамике дает возможность следить за мыслью художника, делает нас как бы соучастником произведения, которое на долгие годы переживет своего творца.

Если же говорить непосредственно о творчестве Петрова-Водкина, то автор настаивает на том, что тенденции монументальности в искусстве мастера 1910-х годов явились залогом его будущих достижений. Его живописно-пластические искания никогда не были оторваны от той внутренней значительности, которая составляла сущность его искусства.

В каждой работе художника, будь то маленький набросок или большая картина, над которой он работает долго и целенаправленно, мы чувствуем мысль художника о человеке, которому он несет свой труд. Отношение к человеку как носителю высоких моральных и эстетических ценностей, вера в неисчерпаемость его духовных возможностей, внимание к духовной красоте человека, умение кристально ясно показать в частном всеобщее всегда имеет отклик в душе зрителя, возвышая ее1.

Следующей ценной работой для нас является монография В.А. Тамручи «К.С. Петров-Водкин»2. Помимо описания творческого пути художника, где автор дает очень глубокий анализ творческого метода и сущности мировоззрения Петрова-Водкина, В. Тамручи представляет нам характеристику эпохи, непосредственно связывая с ней все события в жизни художника. Она говорит о том, что мастер относился к своей деятельности традиционно для русских художников, как в высокой миссии, видя в искусстве одну из форм познания мифа и мечту о красоте — вечный поиск гармонии3.

Автор считает, что неразрывность связи теоретических взглядов с собственной художественной практикой составляли существо творческой индивидуальности Петрова-Водкина. Он принадлежал к тем художникам, которые глубоко продумывают, анализируют творческий процесс, умея подчинить свой художественный темперамент рационалистически построенной цели. И хотя такая черта становится характерной для ряда современных Петрову-Водкину художников начала 1900-х годов, она все же прежде всего роднит его с идущей из глубины веков классической традицией эпохи Возрождения1.

При этом, отмечает она, при всей рациональности склада ума, склонности к теоретическим построениям и планомерности творческих исканий, Петрову-Водкину были свойственны и импульсивность решений, непосредственность восприятий и образных воплощений. Отсюда тот поэтический реализм живописца, сочетающийся с широтой философских обобщений, вдохновенность творчества и одновременно строгая продуманность в построении всего организма произведения, подчиненного особому мироощущению художника, в основе которого в ряде случаев лежит оригинальная, самостоятельно разработанная система восприятия натуры, названная им «наука видеть»2. Определить сущность этой системы и охарактеризовать ее ключевые моменты и попыталась В. Тамручи в соей работе.

Еще одним исследователем, по достоинству оценившим творчество Петрова-Водкина является А.Т. Ягодовская. Рассматривая в своей работе «Автор и герой в картинах современных художников»3 творчество мастеров XX века, А. Ягодовская дает великолепный анализ их картин, выявляя причины и мотивы, побудившие того или иного художника создать того или иного героя произведения. При этом, автор, конечно, неразрывно связывает все мотивации непосредственно с жизнью самого мастера и с событиями эпохи. Таким образом, в данной работе содержится сплав исторических событий, биографических подробностей и потрясающего стилистического анализа произведений.

Характеризуя эпоху, автор говорит о том, что для творческой личности тех лет история начиналась сегодня, отменив вчерашний день ради дня завтрашнего. Настоящее было лишь временным, еще непроясненным и потому требующим преодоления переходом к тому, что виделось впереди как историческая необходимость, представлялось единственно достойной целью. Здесь сходились самые различные индивидуальные и групповые устремления. Нетерпеливый молодой задор строителей будущего требовал «и в искусстве отбросить без жалости все прошлое и окунуться в воображаемый пока, но столь вожделенный мир технического прогресса»1.

Автор замечает, что в созданных художниками того времени картинах мира главная черта — это поэтическое целое, исполненное ожиданий и волнующих предчувствий, которое в самой своей достоверности является идеальным. Эта особого рода заданность, незавершенность образного мира была порождением того остро и непосредственно переживаемого чувства времени, которое, по-видимому, в большей или меньшей степени осознавалось всеми современниками Великого Октября. История словно сошла с пьедестала, перестала быть принадлежностью школьных программ, прерогативой науки. История утратила статус прошлого. Историческими становились события современной общественной жизни и безымянные люди, историческими могли оказаться любые вещи. Слово «новый» было одним из самых распространенных эпитетов, слово «бывший» получило безусловно негативный смысл. Художественное мировосприятие питалось импульсами, идущими от жизни, и соединялось в сознании художника с представлением о небывало новой стране Советов2.

Именно поэтому, считает А. Ягодовская, для того, чтобы выявить то общее в искусстве новой эпохи, необходимо прибегнуть к конкретному примеру — наследию большого мастера, в котором всегда диалектически сопряжены проблемы его эпохи и личное их разрешение. Только тогда в неповторимо самобытном творческом опыте, рассматривая круг интересующих нас вопросов, реализуется до конца проблема ясного и правдивого раскрытия эпохи. В индивидуальном истолковании современных живописцу задач неизбежно проступают контуры единых для многих художников представлений о человеке, жизни, мире вокруг. Чем значительнее и самобытнее личность мастера, тем рельефнее и его причастность к своему времени.

И данную проблему автор пытается раскрыть на примере творчества К.С. Петрова-Водкина. Человек всесторонней одаренности, говорит она, он оставил наследие, которое можно было бы рассматривать как своего рода образно-пластическую энциклопедию двадцатых — тридцатых годов. Нет, пожалуй, ни одного профессионального вопроса, на который бы в той или иной мере не откликнулось его восприимчивое искусство. Ему, так же как и многим его современникам, творчество представлялось становлением, движением к будущему, он, как и другие, хотел участвовать в созидании нового. Прежде всего его искусству нужен был герой не только предчувствуемый, ожидаемый (отрок на «красном коне»), но живой герой во плоти, который мог бы стать рядом и вровень со своим творцом-автором1. Таким образом, в данной работе очень ярко раскрыта проблематика мировоззрения и мировосприятия художника, что, конечно, для нас очень важно.

Помимо этих авторов, творчество Петрова-Водкина рассматривали еще многие исследователи, но, как правило, все их работы сводятся к биографическому описанию и анализу наиболее значительных произведений, опирающемуся на уже вышеперечисленные работы. Сюда следует отнести монографию Ю. Русакова «Петров-Водкин»2, одноименную работу Н. Адаскиной3, работу под редакцией Л.В. Мочалова «Мастера мировой живописи»4 и др.

Помимо этого, нами, конечно, была использована литература, касающаяся непосредственно событий эпохи предреволюционного времени. Здесь необходимо назвать книгу Д. Сарабьянова «история русского искусства конца XIX — начала XX века»5, в которой освещен один из самых плодотворных периодов в истории русского искусства, когда живопись за короткий срок прошла путь от раннего импрессионизма Серова и Коровина к авангарду Малевича и Кандинского, а высшими достижениями было отмечено развитие графики, скульптуры и архитектуры. Так же здесь исследуются теоретические искания художников, смена стилевых и мировоззренческих тенденций, раскрывается вклад русского искусства этого времени в мировую художественную культуру.

Автор отмечает, что целостность периода сохраняется, даже несмотря на обилие тенденций, группировок, манифестов, программ и множество заявлений, направленных против предшественников и современников. Установить эту общность и помочь разобраться в закономерностях единого историко-художественного процесса — одна из задач данной книги.

Практически те же цели преследуют и такие работы, как «История русского искусства» под редакцией И. Грабаря1, «Всеобщая история искусства», под редакцией Ю.Д. Колпинского и Б.В. Вейнмарн2, Г. Островского «Рассказ о русской живописи»3, Н. Степанян «Искусство России XX века»4, Е.И. Савостьянова «Искусство принадлежит народу»5 и др.

Таким образом, мы видим, что по рассматриваемой нами проблеме литературы обширное множество. Однако, и в наши дни ценность оставленного Петровым-Водкиным художественного наследия не померкла, а, напротив, еще более возросла. Именно поэтому целью нашей работы явилась попытка выявить ключевые особенности в творчестве мастера. Для наиболее полного раскрытия темы нами были поставлены следующие задачи:

раскрыть основные тенденции в искусстве России начала XX века;

проследить творческий путь художника вплоть до начала революционных событий;

выявить основные направления в творчестве Петрова-Водкина во время событий революции, а так же после них.

В данной работе нами были использованы методы анализа научной литературы и биографический метод. Объектом в данном случае является искусство России конца XIX — начала XX века, а предметом — творчество К.С. Петрова-Водкина.

Глава 1. Художественная жизнь россии в начале xx столетия

Обратившись к русской художественной культуре периода, который располагается на рубеже двух революций, нельзя не поразиться удивительной сконцентрированности на небольшом отрезке времени не только крупнейших явлений культуры, ярчайших индивидуальностей — великих поэтов, художников, актеров, режиссеров, композиторов, но и множества различных художественных группировок и объединений. Все вместе они создают на редкость многоликую картину, где в почти неправдоподобном соседстве оказываются мастера, подчас противоположные по своим творческим устремлениям, здесь сталкиваются стилевые направления, активно заявляют о себе творческие группы.

В это время продолжали работать, а во многом находились в зените творческих сил, мастера старших поколений, участники выставок «Мира искусства» или «Союза русских художников». Одновременно на арену творческой жизни выходили и новые живописные течения, такие как «Голубая роза», «Бубновый валет», «Ослиный хвост», сложившиеся в период между 1907 и 1917 годами. Их идеологи ошеломляли публику парадоксальными теориями и манифестами, всплывали все новые идеи, державшиеся порой на поверхности всего один-два сезона. Немало было выставок, оставивших после себя лишь привкус общественного скандала, немало было среди их участников и недоучек, канувших в забвение.

И все же подспудно в среде этой молодежи вызревали серьезные творческие силы, формировались художники, искренне и горячо протестовавшие против старого общества, старой эстетики, старого искусства. Их бунт не всегда имел под собой твердую мировоззренческую основу, взрывчатость их полотен нередко исчерпывалась чисто формальными дерзаниями, но уже то, что в их числе были П. Кончаловский, М. Сарьян, И. Машков, П. Кузнецов, К. Петров-Водкин, А. Лентулов, Н. Альтман, Н. Крымов, А. Куприн, Р. Фальк, А. Шевченко и многие другие, ставшие впоследствии выдающимися мастерами советского изобразительного искусства, обязывает более внимательно отнестись к исканиям тех предреволюционных лет.

Преодолевая крайности молодости, в сложных, порой мучительных противоречиях обретая надежную почву, они пронесли через всю жизнь интенсивность и напряженность художнического1 поиска, обостренное чувство современности, ту живописную культуру, приверженцами которой они явились.

Этот период — время глубокого идейного кризиса, когда значительная часть русской интеллигенции изменяет демократическим идеалам и переходит на позиции буржуазного либерализма, ясно обнаружившего в это время свою реакционную природу. Широкое распространение получают идеи философского идеализма, религиозной мистики, повлиявшие и на эстетические доктрины тех лет, идет интенсивный распад художественных ценностей, завершающийся абстракционизмом. Никогда прежде в русском искусстве не рождалось столько поспешных эстетических концепций, столько весьма сомнительных художественных теорий, призванных оправдать и утвердить очередную идею, изобретенную в пылу шумливой полемики. И вместе с тем было бы неверно отрицать в новых течениях живописи какое бы то ни было живое начало. В художественную жизнь России входит в это время ряд молодых талантливых мастеров. Они много и интенсивно ищут, еще более интенсивно и страстно отрицают. И хотя находки этих художников нередко односторонни, а решения гипертрофированны, их напряженным творческим трудом создавались порой весьма значительные произведения, которые нельзя не учитывать при анализе данного периода истории русского искусства.

Процесс перехода к новым творческим системам, который мы наблюдаем в России, был характерен для всего европейского искусства. В России он приобрел свои национальные особенности, которые были связаны как с далекими или близкими традициями, в частности с традициями самого развития культуры, так и со своеобразием ситуации, сложившейся в русской истории, в русской культуре на рубеже XIX и XX столетий — в период трагических взрывов и потрясений, на долгие годы предопределивших судьбу России.

Первая русская революция 1905 — 1907 годов была подавлена. Сотни революционеров томились в тюрьмах, каторжных централах, сибирской ссылке, иным удалось эмигрировать. Значительная часть интеллигенции растерялась: одни, махнув рукой на честь и достоинство, выражали верноподданнические чувства, другие пытались отгородиться от мирской суеты, третьи искали бога, конструируя странный гибрид философского идеализма, христианской мистики и утопического социализма. Бунтующая и протестующая против всех и вся молодежь облачалась в желтые кофты футуристов, шокировала обывателя «пощечинами общественному вкусу» и ложками в петлицах, шумными скандалами на поэтических вечерах и художественных выставках1.

«Мы переживаем бурные времена, — писал В.И. Ленин, — когда история России шагает вперед семимильными шагами, каждый год значит иногда более, чем десятилетия мирных периодов»2.

Кризис эстетических ценностей захватил и всех представителей так называемого «авангарда». Они не могли опираться на передовую идеологию, ее у них попросту не было. Вместе с тем в характере новых идей, выдвигавшихся молодым поколением, значительную роль играл протест против современного им общественного уклада, а заодно и против принципов искусства их предшественников. Хотя антибуржуазность новых художественных движений легко соскальзывала в анархический нигилизм, а сам «бунт» художественного «авангарда», не будучи связан с каким-либо серьезным общественным движением, оставался утопическим, в творческих порывах лучших из молодых художников ощущался пафос мятежного времени, в них сохранялось напряжение, которое даже чисто живописным исканиям нередко придавало своего рода общественную значимость1. Именно этому, по-новому преломившемуся в творчестве общественному пафосу искусство предреволюционного десятилетия обязано и многими своими достижениями.

Тем не менее, Развитие изобразительного искусства на протяжении рассматриваемого периода, несмотря на отмеченную выше неравномерность, подчинено определенной логике. Есть своя последовательность и закономерность в тех переменах, которые претерпела живопись в своем движении от «Девочки с персиками» В. Серова до «Черного квадрата» К. Малевича, хотя эти явления отделены друг от друга огромной дистанцией. Смысл этих перемен заключался в преодолении свойственного реализму принципа непосредственного изображения окружающего мира, в обретении нового метода, с помощью которого художник преображал видимый мир и в конце концов приходил к воссозданию новой реальности.

Первые шаги на этом пути связаны с утверждением лирической концепции художественного произведения, которая позволяла перенести акцент с самого изображаемого предмета на способ его истолкования. Этот, казалось бы, еле заметный сдвиг раскрепощал художника, давал ему возможность «сокращать» повествовательный аспект, заменять развернутый сюжет бессобытийным мотивом, сосредоточиваться на выражении собственных чувств и погружаться в созерцание. Постепенно на первый план выдвигалось субъективное начало, что в конце концов привело к своеобразной апологетике субъективизма.

Параллельно шел процесс освобождения искусства от той, во многом служебной, роли, которую оно прежде выполняло в русском обществе, озабоченном разрешением наболевших социальных проблем. Русское искусство второй половины XIX века чаще служило идеям, ему неположенным, взятым из гущи общественной борьбы, из философских и религиозных споров. На переломе двух революций искусство возгорелось идеей полной самостоятельности, самодостаточности. Зачинателями борьбы за чистоту и самоценность искусства стали поэты-символисты и художники группы «Мир искусства». Между самими поборниками нового движения подчас возникали споры. Но эти внутренние споры не ослабили общего порыва к новым принципам художественного мышления. Пусть искусство так и не освободилось от тех проблем, которые не укладывались в параметры «чистой» эстетики, и вплоть до авангардных своих проявлений оставалось «философией в красках», продолжало выполнять пророческую функцию, оно все более укреплялось в своей специфике, полагаясь на внутренние возможности1.

Что касается отношения художника к окружающему миру, то здесь процесс пролегал через все более последовательное преображение реальности Мастер-творец проникал сквозь внешнюю оболочку явлений, стремясь раскрыть их глубинную сущность и полагая художественным образ местом пересечения феноменального и ноуменального. Он рассчитывал на многогранность и многозначность этого образа, его несводимость к какому-то определенному понятию. Реальность преображалась, как бы про ходя различные стадии пересоздания — на уровне сюжета, средствами театрализации действительности, с помощью возрождения мифологического мышления. В соответствии с этим менялась жанровая структура. Жанры, предусматривавшие прямые формы общения искусства и действительности, такие как бытовой жанр или пейзаж, уступали место историческому, мифологическому, подготавливая полную отмену того принципа жанрового структурирования, который существовал в течение многих столетий.

Мифологизированное мышление завоевывало все более прочные позиции в изобразительном искусстве. Расширение сферы его действия определило смену традиционных ориентиров, поворот от классического наследия к различным формам примитива, что давало художнику дополнительное право преображать реальность. Как цель постижения эта реальность все более последовательно утрачивала земные формы, приобретала вселенский, а подчас космический характер. Искусство стремилось прозреть такие закономерности жизни, которые составляли некую параллель законам бытия, ставшим предметом науки и философии XX века. Интуиция художника и «новый рационализм» XX века шли навстречу друг другу, открывая новые горизонты перед искусством.

Таким образом, рассматриваемый период был временем переломов, острой борьбы передовых и реакционных течений, напряженной внутренней борьбы в сознании людей, стремившихся разобраться в новой эпохе и отразить ее в своем творчестве. Одни художники не шли дальше мечтаний об обновлении общества, другие возвышались до смелых протестов, до открытого участия в революционной борьбе. Говоря словами Ленина, в современной России шли «две войны: одна — общенародная борьба за свободу, другая — борьба пролетариата с буржуазией за социалистическое переустройство общества»1.

Глава 2. Творчество К. Петрова-Водкина до революции 1917 года

Есть художники, занимающие в искусстве особое место. Их работы резко отличаются от произведений современников, но вместе с тем не являются чем-то чуждым общему процессу художественного развития, а, скорее, дополняют и обогащают его.

Именно такой своеобразной и крупной личностью был в русском и советском искусстве первой трети XX века Кузьма Сергеевич Петров-Водкин. Выходец из народа, Петров-Водкин слишком хорошо знал российскую действительность, мир, где одни — «безнаказанные мучители», другие — «беззащитные жертвы»1. Вместе с тем, из детства, пронизанного солнцем волжского простора, полного материнской любви и заботы со стороны близких, в рассказах и сказках которых «были» легко переплетались с «небылицами», а реальное окрашивалось вымыслом, он вынес веру в добро, в возможность справедливой и светлой жизни.

Увлеченность рисунком возникла у художника после четырехмесячной поездки в Италию в 1905 году, а рисунку большой формы молодой художник учился и в Москве, знакомясь с картиной Александра Иванова «Явление Христа народу» и особенно с подготовительными рисунками и этюдами к ней. «Кажется, не было ни одного движения человеческого тела, которого не зарисовал бы я на тысячах листах бумаги карандашом, пастелью и акварелью» — говорил сам мастер2. На основе этих пластически очень четких рисунков были написаны и первые его большие картины — «Элегия», «Берег», «Колдуньи» — композиции из нескольких обнаженных и полуодетых женских фигур, выполненные с натурщиц.

Неожиданно почти полностью академическое направление работы было поколеблено придуманной самим художником в 1907 году трехмесячной поездкой в Африку. Он получил от знакомства с экзотическими странами массу неожиданных впечатлений, которые отразил в двухстах рисунках, акварелях и небольших этюдах маслом, колористически довольно скромных, но верных в передаче облика людей и среды, их окружающей. Эта поездка сыграла заметную роль в его творческой судьбе, поскольку, когда он приехал в конце 1908 года в Петербург, именно эти этюды привлекли внимание известного критика и редактора организованного в 1909 году журнала «Аполлон» Сергея Маковского, который и выставил их вместе с парижскими работами в помещении редакции журнала. Он написал также вступительную статью для каталога и опубликовал статью в «Аполлоне», и тем самым именно ему принадлежит открытие нового имени в русской живописи.

Ранние работы Петрова-Водкина распадаются на две четкие категории. К первой относятся такие произведения, как африканские этюды, «Портрет матери» (1908), картина «Старухи» (1910). Ко второй — «Берег» (1907), «Колдуньи» (1907), «Сон» (1910) и др. Первый ряд — «были». Второй — «небылицы». Вспоминая о своих мучительных колебаниях в начале творческого пути, художник говорил: «Одновременно я даю такие разные работы, как «Старухи» и «Сон», — вещи совершенно различного порядка: то одно вспыхивает, то вспыхивает другое»1.

Это раздвоение, в основе которого лежали причины мировоззренческого характера, присущее большей части тогдашней интеллигенции чувство неустойчивости бытия, неясность общественных идеалов, художник стремится разрешить путем преодоления противоречий творческого метода.

Каждое новое поколение художников, помимо освоения наследия прошлого, отталкивается и от непосредственных предшественников — и в смысле преемственности и в смысле полемики с ними. Петров-Водкин находит себе достойную антитезу в лице одной из ведущих традиций современности — традиции импрессионизма. Впоследствии, объясняя, почему он не поддался искушению импрессионизма, художник полушутя говорил: «Видимо, я туп до бесконечности и из меня не льется непосредственное творчество»1.

Не примкнул Петров-Водкин и к мощной ветви постимпрессионизма, олицетворяемой творчеством Сезанна и его последователей, а в России — художниками «Бубнового валета», придавшими «сезаннизму» поистине русский размах и почвенность. Но сезаннисты шли от натуры к воображению. Петров-Водкин, склонный к обобщающему философскому мышлению, шел от воображения к натуре. Чуть позже, отвечая на высказывание Серова о том, что Петров-Водкин является «счастливым художником», мастер иронически заметит — «не потому ли, что возле «Сна» всероссийский скандал поднялся?», на что получит ответ учителя: «не в том дело, у вас счастливый глаз и воля. Берете вы натуру и из нее живопись делаете»2.

По-настоящему же ему было близко, пожалуй, лишь творчество незадолго до этого умерших В.А. Серова, М.А.Врубеля и В.Э. Борисова-Мусатова.

Первой картиной, написанной после приезда в Петербург, стала уже выше упомянутая композиция «Сон», изображающая двух обнаженных женщин, ожидающих в пустынной местности пробуждения юноши. Картина получила большую известность, но известность скандала и сенсаций. Причиной этому была очень резкая критика картины со стороны И.Е. Репина, который называл данную работу не иначе, как «вызов всему демократическому». Оппонируя ему, А. Бенуа, в свою очередь отзывался о работе так: «на обновленной земле спит человеческий гений… пробуждение его стерегут две Богини, вечно сопутствующие творчеству. Розовая, юная, робкая, болезненная Красота и крепкое смуглое Уродство…в их общении гений найдет полноту понимания жизни, смысл вещей»3.

Острая полемика вокруг картины сразу создала известность молодому автору, и он сразу становится участником многих крупных выставок того времени.

В эти годы Петров-Водкин ищет пути создания своего индивидуального стиля в живописи. Он все более ясно стал понимать свою способность к монументальному обобщению всех отдельных частей в создаваемых им произведениях. Недаром критики того времени пророчили ему успех именно в монументальной настенной живописи. Поэтому Петров-Водкин охотно берется за выполнение заказов по росписи новых церквей. В это же время он пишет картины «Юность» (1912) и «Играющие мальчики» (1911), целиком построенные на ритмическом движении фигур.

«Играющие мальчики», — вспоминает художник, — приводят к вопросу смотрения на натуру… Я заметил очень интересную вещь… Движение — это есть взаимоотношение художника с предметом, это есть та композиция, которая создает на холсте жизненность… Люди движутся, бегут не потому, что у них бегущая поза, а потому, что это динамически разработанная композиция формы и цвета»1. При этом художник хорошо сознает, что «Мальчики» являются как бы поиском чисто абстрагированного вопроса о ритмике, о движении, о цвете.

И все же все эти работы еще не были вполне самостоятельными, напоминая то один, то другой образец символико-аллегорической живописи тех лет. Но в 1911-1912 годах произошла встреча Петрова-Водкина с искусством, которое не только произвело на него сильнейшее впечатление, но помогло ему создать свой собственный монументальный стиль, выявившийся затем не в росписях, а в его больших станковых картинах. Именно в это время он увидел в Москве в частных собраниях первые расчищенные иконы ХIY-ХY веков, произведшие на него огромное впечатление. Истинно монументальный высокий стиль этих произведений был творчески воспринят художником и помог ему найти путь к выражению в монументальной форме идей и чувств, волновавших многих людей того времени.

Здесь нужно сказать и о том, что если в предшествующих работах само их содержание было отвлеченно-аллегорическим и далеко не всегда связанным с наблюдениями и впечатлениями, полученными в реальной действительности, то в новых картинах вдохновляющим началом стала сама жизнь, именно жизнь Хвалынска, небольшого волжского городка, где художник родился и провел детство. Приехав в родные места он снова пережил красоту приволжских полей, холмов и лесов и теперь уже навсегда связал свое творчество с жизнью близких ему людей и с природой родного края.

Первой картиной на этом пути стало его знаменитое «Купание красного коня» (1912). Центром ее стал пылающий, огнеподобный конь, вызывающий в памяти образы Георгия Победоносца на многих древнерусских иконах. В картине он прозвучал как символ могучей воли, благородства и энергии. В образах картины многие зрители увидели предзнаменование грядущих перемен в жизни общества, на что сам художник иронично замечал: «Когда разразилась война, то наши многоумные искусствоведы заявили: «Вот что значило «Купание красного коня», а когда произошла революции, поэты наши написали: «Вот что значит «Красный конь» — это праздник революции»1.

Для самого художника после этой картины определяющими стали монументальность, духовная наполненности образов, народность содержания, следование национальным художественным традициям.

Рассматривая работы этого периода, нельзя обойти одну особенность Петрова-Водкина — его стремление не только изучать все связанное с содержанием картины, но и анализировать сам процесс осуществления замысла: «Предмет от художника всего устремления требует… тогда только и рассказ проявится полностью… Искать надо те пертурбации, которые он производит в нас, переходя в новую жизнь образа., и наши индивидуальные понимания и знания переноса на холст и дадут ему тот вечный, реальный момент живее натуры, т.е, произведение искусства»2.

Он, вполне осознанно проявляя большую волю и настойчивость, стал добиваться такого художественного решения, при котором колорит, рисунок, композиция не только передавали реально видимые цвет и форму предметов, но и лаконично, с большой силой образной концентрации, обобщения выражали духовную сущность изображаемых явлений, например состояние покоя, нежность, возвышенность мыслей и чувств или ощущение грусти, тревоги, страсти. Отсюда известная условность в пластической трактовке композиций, цвета, пространства. Этот рациональный элемент в творческом методе Петрова-Водкина был органично связан с его натурой исследователя и аналитика, человека, жизнь которого наполнена большим внутренним духовным содержанием. И органическое выражение этого начинается с картины «Мать» 1913 года и продолженное одноименной работой 1915 года. В обеих работах прекрасный образ женщины, простой русской крестьянки, кормящей ребенка, представлен как обобщенный образ материнской любви и человеческого счастья.

Еще более важной в творческом росте художника и в окончательном формировании его своеобразного индивидуального стиля стала картина «Девушки на Волге» (1915). Написанная в том же декоративно-монументальном плане, что и лучшие предшествующие работы, колористически построенная на гармонии трех звучных, почти открытых основных цветов спектра — красного, синего и желтого, — эта картина представляла идеальный тип русской женщины, покоряющей скромностью, чистотой души и изяществом натуры.

Именно в это время Петров-Водкин окончательно пришел в своей живописи к системе трехцветия. Он считал, что все колористическое богатство мира основано на трех главных цветах спектра — красном, синем, желтом, и композиции из этих цветов разной тональности позволяют создавать наиболее сильные и чистые гармонии: «еще античные греки при наблюдении радуги принимали за основные только три цвета… считая остальные оттенки произвольными от смешения основных друг с другом»1.

По этому принципу написаны и следующие картины: «Утро. Купальщицы» и «Полдень. Лето» (1917). Интересна вторая работа: на ней изображены приволжские просторы, на которых раскинулись деревеньки, поля. Мы обозреваем все пространство как бы с птичьего полета и обнаруживаем сцены из жизни крестьян, происходящие в самые важные моменты их существования. Перед зрителем развертывается все «житие» крестьянина от рождения до смерти. Причем каждый этап, каждый акт этого жития запечатлен в своем непреходящем значении, что подчеркивается, в частности, равновеликостью фигур. Последовательное в каком-то ином измерении предстает как одновременное. «Сейчас» преобразуется во «всегда». Смертен человек. Народ, Родина — вечны.

Исходя из этого, мастер выводит свою систему, получившую название «сферической перспективы». Впрочем, сам художник в последние годы жизни протестовал против этого термина, говоря, что он не строит сферичности, а ищет «живое смотрение»2. Начало данной системе положила его прогулка, где Петров-Водкин упал, и как впоследствии рассказывал художник, «когда я падал на землю, передо мной мелькнуло совершенно новое впечатление от пейзажа, какого я еще никогда, кажется, не получал…Я увидел Землю как планету. Неожиданная, совершенно новая сферичность обняла меня…»3.

Таким образом, можно сказать, что Петров-Водкин был таким художником, которого влекла поэзия познания. И вполне логично от исследования предмета он приходит к исследованию взаимоотношений предметов в пространстве, а одновременное открытие красоты и величия древнерусской живописи и красоты родной земли оказалось решающим в новых творческих исканиях художника, определив философский подтекст его работ: место деяний человека — как часть беспредельного простора вселенной. Мастер до конца жизни был убежден, что «человеку суждено жить во многих сферах». Он считал, что «наши чувства, натасканные приспособлением к покою, очень извращенно воспринимают видимость»1.

Глава 3. Творчество мастера в период великой октябрьской революции

Советская эпоха открывает новый значительный период в творчестве Петрова-Водкина. Его живописная и образная системы, эволюционируя по пути углубления реалистических тенденций, получают в это время значительно больший размах, черпая подтверждение в окружающей действительности. Раздвигаются тематические рамки творчества, все большее место в нем отводится социальным мотивам, появляется жанровое многообразие. Прежние тенденции, переосмысленные в свете нового миропонимания, наполняются иным жизнеощущением. В письме к матери он пишет: «Море расхлесталось волнами, буря пронесется; и люди примутся снова за честный, благородный труд, и то, что сейчас происходит, будет на пользу, умудрит людей и выяснит их возможные отношения»2.

Окрыленность большими идеями давала ему возможность создавать образы высокой духовной красоты, наполненные новыми идеями. Статьи художника свидетельствуют о высоком строе его мыслей и чувств: «Каждый почувствовал, что солнце для него светит и деревья распускаются не в саду Ивана Ивановича, а на земле моей, земле каждого, на земле-родине. Так всколыхнулось сердце страны нашей, что вот-вот оно взлетит огромной птицей и подымет за собой все народы к радости общной жизни… и к последнему мятежу за человека, за самоопределение человека во вселенной»3.

Кузьма Сергеевич полностью включился в бурную, горячую борьбу передовых сил за создание нового общества, новой культуры и искусства. Художник выполнял плакаты, оформлял журналы, делал иллюстрации. В эти годы он выполнил серию натюрмортов, в которых отыскивал художественные средства, способные с наибольшей полнотой передавать суть вещей: «каков есть предмет, где он и где я, воспринимающий этот предмет, в этом основное требование натюрморта. И в этом — большая познавательная радость, воспринимаемая от натюрморта зрителем»1.

Натюрморты Петрова-Водкина програмны. В них он решал главнейшие вопросы, которые стояли перед ним в живописи: о существе предмета, его пространственном окружении, среде, движении, реализуемом в пространстве и времени, колористической системе трехцветия. «Натюрморты — это скрипичные этюды, — говорил художник, — которые я должен делать раньше, чем приступлю к концерту»2. И действительно, то, что в картине порой казалось сложным и трудновоспринимаемым, в натюрморте выступало со всей доступной обнаженностью и наглядностью. Здесь в своих истоках явно обнаруживалась глубокая продуманность и аналитичность метода художника, который экспериментировал, проверял в натюрморте верность своих теоретических посылок, своей живописной системы.

Таковы почти все его натюрморты — «Селедка» (1918), «Розовый натюрморт. Ветка яблони» (1918), «Утренний натюрморт» (1918), «Скрипка» (1918), «Натюрморт с пепельницей на зеркале» (1920), «Натюрморт. Бокал и лимон» (1922), «Черемуха в стакане» (1932) и другие.

«Он любит предметный мир, как добрый хозяин, изучив досконально все свойства, «повадки», особенности окружающих его вещей», — говорила о художнике искусствовед Е.Н. Селизарова3. Однако главное в них — желание автора понять реальное положение предметов в пространстве, почувствовать их взаимоотношение между собой, что не исключало, однако их поэтизации.

Тайна реального пространства, прерывистого и непрерывного, разъединяющего и связующего предметы, будоражит поэтическое воображение художника. Кажется, в его натюрмортах предметы напряженно связаны между собой силовыми линиями большого мира: «Вскрытие междупредметных отношений, — писал Петров-Водкин, — дает большую радость от проникновения в мир вещей… Закон тяготения из абстрактного, только познавательного, становится ощутимым… колебания встречных пересекающихся, сходящихся и расходящихся осей предметов, как в увеличительном стекле, проделывают перед нами законы движения, сцепления и отталкивания»1.

Не менее поразительна способность художника преломлять натуру своим видением претворять предмет в образ: на большинстве натюрмортов 1918 года изображен голодный петроградский паек 1918 года. Но не элементарный документализм делает натюрморт поистине историческим, а именно взгляд художника на вещи. Перед нами возвышенная будничность, одухотворенная предметность. Горькую прозу дня Петров-Водкин превращает в высокую поэзию эпохи2.

Углубленная работа над натюрмортами позволила художнику приступить к большим композиционным произведениям, уже во многом отличающимся от предреволюционных картин. Прежде всего, их пластически-образный строй стал более близок натуре и реальным формам жизни. Символические элементы, столь важные в ранних картинах, не исчезли совсем, но приобрели живую связь с конкретными явлениями революционной действительности. Первым таким произведением стала картина «1918 год в Петрограде» (1920). Женщина с ребенком, стоящая на балконе дома, изображена на фоне улицы со взбудораженными группами людей. Сама мать, охраняющая своего ребенка, еще более раскрывает тревожное настроение сцены. Однако совершенно очевидный историко-бытовой характер картины автор сумел расширить, создав не просто образ матери-пролетарки, а образ матери — хранительницы судьбы и счастья детей, в духе традиционных изображений на ранних итальянских фресках или на древнерусских иконах. Недаром картина имеет и второе название — «Петроградская мадонна».

Еще более прямым откликом художника на реальные революционные события стали картины «После боя» (1923) и «Смерть комиссара» (1928). Обе работы построены по принципу «сферической перспективы», где мастер смело совмещает разновременные события.

Вообще же, к войне художник относился очень не однозначно. Заканчивая очередное произведение на тему революции, Кузьма Сергеевич писал: «Война не дает мне покоя… в отвратительной духоте тогдашнего Питера я пишу первую «социальную» картину «На линии», как заказ, якобы заданный мне родной страной»1. Но понимая необходимость данной работы, художник принимал поставленные условия.

Одновременно с большими композиционными произведениями в течение всех 20-х и 30-х годов Петров-Водкин работал над портретами. В портрете художником была создана своя, совершенно оригинальная концепция. Его портретные произведения монументальны и по замыслу, и в осуществлении. Не ограничиваясь решением узкопортретных специфических задач, художник ставил и решал свою, особую «сверхзадачу», что делало его непохожим на то, что привычно укладывалось в русло традиции русского портрета. Иными словами, модель рассматривалась Петровым-Водкиным под особым углом зрения: не в живой непосредственности мгновенного состояния, выражающего изменчивое и зыбкое, и не с позиций психологически углубленного и обстоятельного анализа, а с желанием выявить и удержать нечто постоянно пребывающее в ней, неизменные ее черты. «Главное отличие портрета от прочих «сюжетов», мне кажется, в том, — говорит художник, — что «портрет» не требует окружающего, т.е. идеал окружающего в портрете — быть незаметным. Портрет тем строже, чем больше сосредоточен сам в себе…»1.

В портрете Анны Ахматовой (1922), «Девушке в красном платке» (1925), «Девушке в сарафане» (1028), «Девушке у окна» (1928), «Дочери рыбака» (1934) и др. в полной мере выражена концепция художника, и более даже, чем в картинах, утверждаются пластически-обобщенная и монументальная форма и соответственное ей сосредоточенно-спокойное состояние моделей.

Иное, более напряженное психологическое содержание свойственно автопортретам мастера. В них он всегда предельно собран и строг. Суровость характера была сопряжена у Петрова-Водкина с чувством ответственности за труд художника, которую он сознавал и утверждал всем своим образом жизни, своим пониманием целей и задач искусства.

Изучая и анализируя все, что связано было с его работой, Петров-Водкин в то же время продолжает анализировать и сам процесс этой работы, подвергая строжайшему разбору все художественные приемы и средства, а также и технические свойства материалов, необходимых ему для достижения наибольшей глубины содержания своих картин. Говоря словами Е.Н. Селизаровой, «Яркая, неповторимость работ неоспорима… они заставляют нас углубленно размышлять не только над проблемами жизни, но и над вопросами мастерства»2.

Это осмысление процесса творческой работы художника, пути становления мастера, как творческой личности содержательно раскрыл Петров-Водкин в своих основных литературно-биографических произведениях, повестях — «Хлыновск», «Пространство Эвклида», «Самаркандия».

В графических искусствах Петров-Водкин также сказал свое слово. Н. Баженов говорил по поводу его работ: «Что же касается его рисунков, то они обнаруживают такую фундаментальную эрудицию, такую высшую технику и виртуозность, что кроме слов одобрения ничего не найдешь по их адресу»1. И действительно, не говоря уже о сопровождающих текст иллюстрациях к своим повестям, он и почти все рисунки строил на основе «сферической перспективы», что придавало им неожиданную пластическую остроту и подчеркивало динамичность повествования. Таковы рисунки «Фантазия» и «Мать», где сцена обеда в бедной семье представлена как событие, имеющее не материальное, а духовно-человеческое значение.

Начиная с 1934 года, после тяжелой болезни, Кузьма Сергеевич, снова принялся за работу, и в первую очередь за новые историко-революционные композиции, которые он считал главнейшими в своем творчестве. На этот раз он вспомнил тревожные дни 1919 года, время гражданской войны, когда во многих городах власть переходила из рук в руки и горожане, особенно рабочие, обычно по ночам ожидая внезапного налета банд, бдительно следили за тишиной в городе. Взяв за основу свой ранний рисунок 20-х годов, воскрешающий эти тревожные ночи, художник сделал еще несколько эскизов, пока, наконец, не нашел наиболее верное решение картины «1919 год. Тревога» (1934).

Достаточно интересной является картина «Весна» (1935). Просматривая в это время свои старые работы, Петров-Водкин обнаруживает рисунок пером 1920 года, изображающий двух девушек, сидящих над обрывом. Ниже девичьих фигур и над ними художник нарисовал маленькие деревенские домики, реку, луга, окружающие холм с двумя фигурами. Этот рисунок и лег в основу новой картины, где на холме он поместил двух влюбленных, обозревающих мир с вершины своего счастья.

Последней большой картиной мастера стало полотно «Новоселье» (1937). На картине изображено вселение рабочей семьи в оставленный капиталистами особняк. Петров-Водкин строит рассказ на контрасте скромной рабочей одежды, их домашних вещей — и картин в золоченых рамах на стенах особняка, с зеркалами и креслами, оставленными сбежавшими от революции бывшими хозяевами. Однако, своей работой мастер был не доволен, о чем говорят его следующие записи: «У меня есть ошибка. Она заключается в том, что я не по тому пути повел развертывание сюжета — я слишком загрузил картину, чересчур много рассказывая, и это сбило меня с устремления на предмет и отвлекло в сторону рассказа, от которого зритель ничего хорошего не получит»1.

Таким образом, в живописи Петрова-Водкина последних лет, как и в этой большой работе, появились новые особенности, связанные с общим движением в советской культуре конца тридцатых годов к полноте реалистического изображения явлений и фактов жизни. Для художника намечался выход к новым большим свершениям в связи с открывающимися в те годы возможностями работ в области монументального искусства, проектированием и началом работ по оформлению Дворца Советов, с постройкой многих дворцов культуры и т.д., но смерть прервала новые замыслы в самом их начале.

Заключение

Подводя итоги, мы можем отметить, насколько сложным и противоречивым был путь развития русской живописи в период между двух революций. Кризис буржуазной культуры, характерный для этого периода, выразился не только в решительном усилении субъективистских и формалистических тенденций в искусстве, но и в непрерывной смене отрицавших друг друга группировок, и, что особенно важно, в разладе художника с действительностью. Этот разлад порождал у одних мастеров настроения смятения, желание бежать от острейших противоречий жизни в свой внутренний мир, у других — потребность бунтовать, эпатировать, либо замкнуться в сфере чисто формальных исканий.

Вместе с тем все живое и творческое, что было в то время в искусстве, жаждало выхода из кризиса, мучительно искало новых путей, новых идеалов, совершая порой подлинные художественные открытия.

Одним из мастеров, совершивших такие открытия и был Кузьма Сергеевич Петров-Водкин. Его творчество предстает перед нами как искусство большого масштаба, идущее от традиций древнерусской живописи, классического искусства, тенденций А. Иванова и живописи современных ему Серова, Врубеля и Борисова-Мусатова. Он владел своеобразным, только ему присущим художественным языком, неожиданным и прекрасным. Он умел видеть дорогу к будущему искусству и открывал новые его дали. Своей творческой жизнью Петров-Водкин показал, что истинные достижения в искусстве возможны лишь в близости художника к истокам жизни своего народа и своего времени.

Вопреки процессу дегуманизации, поразившему мировое искусство, Петров-Водкин четко придерживался принципов гуманизма. Художник по самому духу творчества сугубо национальный, он озабочен общечеловеческими, «планетарными» проблемами. Именно на этой основе и расцвело творчество Кузьмы Сергеевича Петрова-Водкина, большого, философски мыслящего художника, новатора своего времени.

В одной из его статей есть замечательное высказывание, которое не теряет своей актуальности и в наши дни: «Крылья народа — есть его искусство»1. Эта мысль художника всегда была внутренним стержнем, который пронизывал и конкретные пластические искания художника, и его далекие замыслы. Именно эта особая «окрыленность» искусства Петрова-Водкина при всей его рациональности делает творчество мастера особенно значительным.

Петров-Водкин — художник-мыслитель; его искусство — это искусство больших обобщений, искусство синтеза. В эпоху кризиса искусства, в период, когда день сегодняшний отрицал день вчерашний, Петров-Водкин нашел возможности восстановления рвущейся связи времен. Имея прочные корни, художник сумел не только выстоять и урагане времени, но и воспринять, осмыслить то новое, что принес с собою XX век. Своим творчеством он связывает век нынешний с прошедшим и вместе с тем намечает пути в будущее. И не случайно М. Шашнян еще в начале двадцатых годов назвала его искусство «зрячим», а самого художника «думающим»2.

И в заключение, если говорить словами Ю. Русакова, не смотря на забвение, произошедшее после смерти художника, на сегодняшний день уже ни у кого нет сомнений в том, что в лице Петрова-Водкина русское и советское искусство имело мастера огромного масштаба, глубоко самобытного и оригинального, художника-философа, стремящегося понять и претворить человека, предмет, явление, Вселенную во всей их сложности и глубине. Именно такие редкостные по самой природе их дарования люди более всех других продвигают вперед художестве6нное познание мира3.

Список источников и литературы

Источники:

К.С. Петров-Водкин. Письма. Статьи. Выступления. Документы. / Авт. -сост. Е.Н. Селизарова. М.: Советский художник, 1991.383 с.;

Пунин Н.Н. Русское и советское искусство. М.: Советский художник, 1976. с.211-219;

Литература:

Адаскина Н. Петров-Водкин. М.: Изобразительное искусство, 1970.40 с.;

Всеобщая история искусства. Искусство XX века. Т.6, кн.2. / Под ред. Б.В. Вейнмарн, Ю.Д. Колпинского. М.: Искусство, 1966. с. 19-27;

История русского искусства. Т.10, кн.2. / Под ред. И.Э. Грабаря, В.Н. Лазарева, А.А. Сидорова, О.А. Швидковского. М.: Наука, 1969. с.151-161;

Капланова С. От замысла натуры к законченному произведению. М.: Изобразительное искусство, 1981. с.140-205;

Костин В. И.К.С. Петров-Водкин. М.: Советский художник, 1986.164 с.;

К.С. Петров-Водкин. Живопись. Графика. Театрально-декорационное искусство. / Под ред. Н.А. Барабановой. Л.: Аврора, 1986.300 с.;

Островский Г. Рассказ о русской живописи. М.: Изобразительное искусство, 1989. с.131-144;

Петров-Водкин. / Под ред. В.И. Ракитина. М.: Советский художник, 1971.36с.

Петров-Водкин. Мастера мировой живописи. / Под ред. Л.В. Мочалова. Л.: Аврора, 1971.50 с.;

Русаков Ю. Петров-Водкин. Л.: Искусство, 1975.136 с.;

Савостьянов Е.И. Искусство принадлежит народу. М.: Знание, 1978. С.11-50;

Сарабьянов Д. История русского искусства конца XIX — начала XX века. М.: Галарт, АСТ-Пресс, 2001. с.150-155;

Селизарова Е.Н. Произведения Петрова-Водкина в Государственном Русском музее. М. -Л.: М.: Советский художник, 1966.44 с.;

Степанян Н. Искусство России XX века. взгляд из 90-х. М.: Эксмо-Пресс, 1999. с.13-48;

Тамручи В.А. К.С. Петров-Водкин. Л.: Художник РСФСР, 1977.58 с.;

Ягодовская А.Т. автор и герой в картинах советских художников. М.: Советский художник, 1987. с.56-76.

Список иллюстраций:

К.С. Петров-Водкин. Мать. 1915. Холст, масло. 66х88. Государственный русский музей.

К.С. Петров-Водкин. Фантазия. 1925. Холст, масло. 50х64,5. Государственный русский музей.

1 Пунин Н.Н. Русское и советское искусство. М., 1976.

1 Пунин Н.Н. Русское и советское искусство. С. 219

2 Пунин Н.Н. Русское и советское искусство. С. 219

3 К.С. Петров-Водкин. Письма. Статьи. Выступления. Документы. / Авт.-сост. Е.Н. Селизарова. М., 1991.

4 Селизарова Е.Н. Произведения Петрова-Водкина в Государственном Русском музее. М.-Л., 1966.

1 Селизарова Е.Н. Произведения Петрова-Водкина в Государственном Русском музее. С. 20

2 Селизарова Е.Н. Произведения Петрова-Водкина в Государственном Русском музее. С. 6

3 Костин В.И. К.С. Петров-Водкин. М.,1986.

4 Капланова С. От замысла натуры к законченному произведению. М., 1981.

1 Капланова С. От замысла натуры к законченному произведению. С. 141

2 Тамручи В.А. К.С. Петров-Водкин. Л., 1977.

3 Тамручи В.А. К.С. Петров-Водкин. С. 4

1 Тамручи В.А. К.С. Петров-Водкин. С. 12

2 Тамручи В.А. К.С. Петров-Водкин. С. 13

3 Ягодовская А.Т. автор и герой в картинах советских художников. М., 1987.

1 Ягодовская А.Т. автор и герой в картинах советских художников. С. 57

2 Ягодовская А.Т. автор и герой в картинах советских художников. С. 56

1 Ягодовская А.Т. автор и герой в картинах советских художников. С. 62

2 Русаков Ю. Петров-Водкин. Л., 1975.

3 Адаскина Н. Петров-Водкин. М., 1970.

4 Петров-Водкин. Мастера мировой живописи. / Под ред. Л.В. Мочалова. Л., 1971.

5 Сарабьянов Д. История русского искусства конца XIX – начала XX века. М., 2001.

1 История русского искусства. Т. 10, кн. 2. / Под ред. И.Э. Грабаря, В.Н. Лазарева, А.А. Сидорова, О.А. Швидковского. М.:, 1969.

2 Всеобщая история искусства. Искусство XX века. Т.6, кн. 2. / Под ред. Б.В. Вейнмарн, Ю.Д. Колпинского. М., 1966.

3 Островский Г. Рассказ о русской живописи. М., 1989.

4 Степанян Н. Искусство России XX века. взгляд из 90-х. М., 1999.

5 Савостьянов Е.И. Искусство принадлежит народу. М., 1978.

1 Островский Г. Рассказ о русской живописи. С. 442

1 Островский Г. Рассказ о русской живописи. С. 338

2 Савостьянов Е.И. Искусство принадлежит народу. С. 29

1 История русского искусства. Т. 10. С. 88

1 Сарабьянов Д. История русского искусства конца XIX – начала XX века. С. 7

1 Всеобщая история искусства. Искусство XX века. С. 24

1 Костин В.И. К.С. Петров-Водкин. С. 5

2 Тамручи В.А. К.С. Петров-Водкин. С. 13

1 К.С. Петров-Водкин. Письма. Статьи. Выступления. Документы. С. 234

1 Петров-Водкин. Мастера мировой живописи. С. 6

2 Капланова С. От замысла натуры к законченному произведению. С. 173

3 Селизарова Е.Н. Произведения Петрова-Водкина в Государственном Русском музее. С. 12

1 К.С. Петров-Водкин. Письма. Статьи. Выступления. Документы. С. 300

1 Костин В.И. К.С. Петров-Водкин. С. 14

2 К.С. Петров-Водкин. Письма. Статьи. Выступления. Документы. С. 293

1 Тамручи В.А. К.С. Петров-Водкин. С. 15

2 Петров-Водкин. Мастера мировой живописи. С. 14

3 К.С. Петров-Водкин. Живопись. Графика. Театрально-декорационное искусство. С. 16

1 Адаскина Н. Петров-Водкин. С. 27

2 К.С. Петров-Водкин. Письма. Статьи. Выступления. Документы. С. 208

3 Капланова С. От замысла натуры к законченному произведению. С. 149

1 К.С. Петров-Водкин. Письма. Статьи. Выступления. Документы. С. 292

2 Тамручи В.А. К.С. Петров-Водкин. С. 24

3 Селизарова Е.Н. Произведения Петрова-Водкина в Государственном Русском музее. С. 26

1 К.С. Петров-Водкин. Письма. Статьи. Выступления. Документы. С. 297

2 Костин В.И. К.С. Петров-Водкин. С. 15

1 Селизарова Е.Н. Произведения Петрова-Водкина в Государственном Русском музее. С. 18

1 К.С. Петров-Водкин. Письма. Статьи. Выступления. Документы. С. 331

2 Селизарова Е.Н. Произведения Петрова-Водкина в Государственном Русском музее. С. 6

1 Капланова С. От замысла натуры к законченному произведению. С. 145

1 Русаков Ю. Петров-Водкин. С. 122

1 Тамручи В.А. К.С. Петров-Водкин. С. 29

2 Ягодовская А.Т. автор и герой в картинах советских художников. С. 70

3 Русаков Ю. Петров-Водкин. С. 125