ФІЗИКА НА СЛУЖБІ ДЕТЕКТИВІВ І КРИМІНАЛІСТІВ

Захід для учнів 8—9-х класів

Мета.

1. Удосконалити знання учнів з фізики за курс середньої школи.

2. Розвивати кругозір учнів про широке застосування фізичних знань.

3. Виховувати в учнів бажання до пізнання нового, до пошукової роботи, формувати вміння працювати з додатковою літературою.

4. Виховувати інтерес до фізики, демонструючи нерозривний зв'я­зок її з життям.

План:

1. Вступне слово вчителя про широке застосування фізичних знань.

2. Гра в детектив.

3. Інформаційне повідомлення «Фізика в криміналістиці».

4. Заключне слово вчителя.

Девіз:

У всьому хочу я дійти

До глибини, до суті.

В роботі, в пошуках шляхів,

В душевній смуті.

До істини минулих днів,

До їх причини.

Дістатись хочу я до дна,

До серцевини.

Хапаю нитку повсякчас

Подій та долей.         •

Щоб жити, думати, любить

Й творити нове.

Б. Пастернак

Гра в детектив

Отримавши повідомлення про те, що червоний 600-й «мерседес» з номерним знаком, який починається на дев'ятку, збив жінку і зник з місця пригоди, відомі детективи Анатолій Дукаліс і Василь Рогов по­спішно виїхали до будинку відомого бізнесмена, машина якого начебто відповідала опису.

Автомобіль стояв перед будинком. Помітивши гостей, господар ви­йшов з будинку.

— Якісь проблеми, молоді люди? Я сьогодні нікуди не їздив. З учора не можу згадати, де поділися ключі від авто. Тільки-но по телефону замовив інші.

— Можливо, це правда, — обізвався В. Рогов, — на авто ніяких слідів зіткнення.

— Це ще нічого не означає, — обізвався Дукаліс. — Удар був не силь­ним, адже потерпіла — жива. А ваше алібі, шановний, викликає у мене підозру. (Дукаліс обперся об капот автомобіля.) Ви тільки-но приїхали сюди на цій же машині, так що розколюйтесь і швидше!

Чому Дукаліс запідозрив бізнесмена в брехні?

(Очевидно, капот машини зберігав тепло від роботи двигуна.)

Був жаркий літній день. Дукаліс і Рогов переслідували злочинців. Перетнувши перелісок, вони натрапили на групку молодиків, що купалися.

— Хлопці, — гукнув один з детективів. — Ми шукаємо юнака вашого віку і зросту. Він має бути десь поблизу. Чи не бачили ви його?

Молодики мовчки переглянулися. Потім один з юнаків сказав:

— Декілька хвилин тому дійсно сюди прибіг хлопець. Якраз у цьому місці він кинувся в річку. Дивіться, он він виходить на берег, якраз навпроти нас. Поспішайте! Можу запропонувати вам човна, а то він утече прямо з-під вашого носа.

— Та нехай собі тікає, — посміхнувся Дукаліс, — тепер я хочу ближче познайомитися з вами і почути відповіді на деякі запитання.

Молодики злякано замовкли.

Чому Дукаліс прийняв таке рішення?

(Людина, що перепливала річку, не може вийти на протилежний берег строго навпроти того місця, де вона зайшла у воду, тому що її обов'язково віднесла б течія річки.)

Отримавши сигнал про пограбування банку, Дукаліс зі своїм напар­ником поспішили на місце події. Касир стривожено підняв очі на де­тективів:

— Я декілька раз перераховував касу. Зникло 20000 грн.

— Чи підозрюєте ви когось? — обізвався В. Рогов.

— Усе відбулося за таких обставин — почав розповідати касир. — Я рахував гроші. Раптом зникло світло. Поставивши на стіл стілець, я зліз на нього і доторкнувся до лампи. Від сильного опіку я посковзнувся і упав на підлогу, втративши свідомість. Коли прийшов до тями, то по­бачив увесь цей безлад. До того ж зникли гроші. Я негайно повідомив охорону. Це все, що я можу вам повідомити.

Вася Рогов підняв голову до стелі, посміхнувся і підморгнув Дукалісу:

— Будемо брати касира, доки він знову не втратив свідомість. Все, що тут було розказане — видумка.

Поясніть хід думок детективів.

(На стелі були лампи денного світла, а такі лампи не нагріваються.)

Дукаліс, Рогов та їхній стажер зайшли до квартири до подружжя К. Стажер тримався за голову.

— Вибачте, — сказав Дукаліс. — П'ять хвилин тому ми були під ва­шим будинком. Раптом на голову цього молодого чоловіка впав гор­щик із квітами. Ми впевнені, що горщик упав саме з вашого вікна.

Обличчя господині зашарілося.

— Та що ви! Це помилка. У нас вікна були закриті. Та й самі ми тільки-но повернулися додому. Буквально за хвилину до вашого візиту.

В.Рогов, що крутив до цього головою, строго сказав:

— Дома ви знаходитеся давно, тому швидше оплачуйте штраф, а то будете мати неприємності.

Чому детектив зробив такий висновок?

(Можливо, через двері було видно плиту на кухні. В каструлі щось кипіло.) А.Дукаліс та В.Рогов поверталися на базу після успішно виконаної операції.

— Ти сьогодні, Васю, вів себе як необстріляний підліток. Пригинався на кожний свист кулі. Чого це ти? — посміхався над колегою Анатолій.

Чому з фізичної точки зору нерозумно нахилятися, почувши звук кулі, що летить?    (Швидкість кулі більша за швидкість звуку.)

— Дай мені спокій, — обізвався Рогов, — ти послухай, що я вичитав в одній із газет.

«... У Швеції зараз спостерігається цікаве явище. Вітаєшся за руку і раптом тебе б'є струмом. Доторкнувся до якого-небудь металевого пред­мета — знову удар. У чому справа? Все дуже просто. Повітря Сканди­навії зараз настільки сухе, що статична електрика не полишає організм, а накопичується в ньому у великих кількостях. Від надмірної наелектризованості люди стають нервовими, дратівливими і надто збудженими...»

— Я от думаю, Толю, добре, що в Петербурзі відсутні такі явища, а то ж як би ми бандитів брали? Ми до нього, а він нас струмом бах!

— Рогов, ти скільки мав з фізики в середній школі? — обірвав співробітника Дукаліс. — Причина тут в іншому, хоча доля правди в прочитаному є.

У чому ж головна причина?

(Статична електрика може утворюватися і на тілі людини, але причиною цього є шовковий або синтетичний одяг чи взуття. Сухість повітря сприяє утриманню зарядів на тілі людини. Статистичне електричне поле спричинює певну дію на нервову систему людини.)

Фізика і криміналістика

Сподіваюсь, що всі ви знаєте ім'я вченого, який першим зміг роз­крити шахрая в результаті проведення слідчого експерименту. Звичай­но, це грецький математик, механік, фізик і астроном Архімед.

Зайнятися проблемою розкриття шахрая вченого побудило прохан­ня Гієрона, шо запідозрив придворного ювеліра в нечесності. Архімеду необхідно було відповісти на запитання: «Чи з чистого золота зроблена царська корона, чи, можливо, ювелір скористався іншим металом?» Використовуючи знання про виштовхувальну силу, Архімед зміг ви­значити, що ювелір украв частину царського золота.

Кожному учню школи відоме ім'я І. Ньютона. Та не всім відомо, що вчений займався вивченням діяльності фальшивомонетників та пошу­ками їх, щоб передати правосуддю.

У 1696 р. І.Ньютон був призначений наглядачем монетного двору Англії. Майже 30 років життя Ньютона було пов'язане з цією устано­вою. За час роботи йому вдалося викрити декілька десятків фальшивомонетників. Поставивши пошуки на наукову основу, багатьох Ньютон виявив власноручно. Ньютон прискіпливо вивчав минуле й сучасне «історії» шахраїв, не пропускав жодного засідання суду, де заслухову­валися їх справи. Все це сприяло успіху.

З органами правосуддя співпрацював і відомий російський учений Дмитро Іванович Менделєєв. Він проводив експертні дослідження, що допомагали слідству.

Наприклад, Менделєєв провів експертизу, яка дала можливість відповісти на запитання: «Чи можливе випадкове самозаймання пряжі та шовку». Його дослідження дали можливість попередити здійснення підпалів. Велике значення мали дослідження про попередження підробок грошових знаків, він розробив спосіб, що виключав можливість використання поштових і гербових марок після видалення з них штемпеля гасіння.

Коли в ході слідства виникла проблема перевірити наявність арсену в тілах декількох жертв, відгукнувся відомий французький фізик Фредерік Жоліо-Кюрі.

Події розвивалися так. Весною 1952 р. на південному заході Франції, в Пуатьє, сталися трагічні події: начебто жінка отруїла за допомогою арсену 12 осіб. Обвинувачення спиралося на експертні дані про на­явність арсену в тілах жертв, але захист висловлював сумніви. І тоді адвокати запросили Жоліо-Кюрі. Його дослідження тривало декілька років. Висновки дали можливість стверджувати, що в тілах жертв були дійсно токсичні дози арсену.

А чи відомо вам, що фізики за допомогою нейтронів здатні уточню­вати обставини смерті історичних особистостей? Тож слухайте.

У 1961—62 pp. були надруковані результати нейтронно-активацій­ного аналізу декількох волосин Наполеона. Дослідження проводилися в атомному центрі Англії Харуеллі. Опромінюючи волосся потоком швидких нейтронів, вчені дійшли висновку про те, що волосся мало багато арсену. Отже, французький імператор помер у результаті отрує­ння цією речовиною.

Наступний приклад. Вивчаючи листи І. Ньютона, група англій­ських та американських дослідників висловила припущення про те, що причиною хвороби Ньютона було отруєння ртуттю. Співробітники ан­глійського ядерного центру в Олдермостоні провели нейтронно-активаційний аналіз волосся Ньютона. (Для дослідження на присутність ртуті та золота опромінення нейтронами триває 5 днів, а на арсен, срібло —до 14днів). Аналіз дав можливість визначити концентрацію у волоссі натрію, хлору, марганцю, цинку, алюмінію, золота, ртуті. Вия­вилося, що вміст металів з високою токсичністю значно перевищував нормальний рівень; так компоненти ртуті у волоссі Ньютона в 40 разів перевищували норму. Отримані дані підтвердили, що Ньютон трива­лий час хворів унаслідок отруєння ртуттю.

Приклад третій. Під час розслідування вбивства президента США Дж. Кеннеді (1963 р.) також було багаторазове використання нейтронно-активаційного аналізу. За його допомогою шукали сліди пороху на руках і щоках затриманих в підозрі на те, що вони стріляли. Цим же способом намагалися дати відповідь на запитання, скільки було зроб­лено пострілів по Кеннеді? Дві кулі — точно і мала вірогідність третьої, яка за своїм складом не відрізнялася від двох перших — ось результат досліджень.

Що ще може фізика? Вона дає змогу використовуючи методи фізич­ного дослідження, встановити, як померла людина: насильницькою чи природною смертю.

У Санкт-Петербурзі вчені Технологічного університету розробили методику, яка дає змогу за характером світіння тіла людини, яке по­міщене в магнітне поле, точно визначити обставини її смерті. Завдяки цьому криміналісти можуть установити, чи справді людина покінчила життя самогубством, чи це штучна імітація.

А чи відомо вам, що існує оптично-комп'ютерна система, яка дає змогу за аналізом мікрооб'єктів установити особистість людини. Одна з головних складових цієї системи — оптична, а інша — комп'ютерна, Вони поєднані і дозволяють досліджувати мікрооб'єкти розміром до 5 мкм. Наприклад, зрізи волосся, і встановлювати за ними особистість людини, бо ці зрізи індивідуальні, як і відбитки пальців.

Фотосправа для всіх нас нині — буденна справа. Звична, нікого не дивує. А чи відомо вам, коли вперше фотографування допомогло пра­восуддю?

Це було в 1954 р. у Франції. Слухалася справа по обвинуваченню громадянина Пренья в тому, що він виправив на грошовому документі одну суму і написав замість неї іншу, але в декілька разів більшу. У ході слідства виникла необхідність сфотографувати документ, щоб отримати його ко­пію. На фотографії чітко проявився текст, виправлений шахраєм.

Американський фізик Р. Вуд у 1906 р. у своїх роботах показав, що ультрафіолетове проміння можна використовувати під час фотографу­вання документів. За їх допомогою вдається безпомилково за характером відбитого світіння встановити різницю в сортах використаного паперу; в ультрафіолетових променях легко бачити тексти, написані невидимими чорнилами — розчинами органічних сполук, А як використовувалося інфрачервоне проміння? Фотографування в інфрачервоних променях застосовувалося ще в 20-ті роки XX ст. Воно не вимагало складного обладнання. Інфрачер­воні промені безпомилково встановлюють різницю чорнил, сортів па­перу, їх використовують для відновлення текстів на обгорілих докумен­тах. Ці промені вільно проходять крізь шари жирів, грязюки, плісняви, крізь плями крові і т.п.

А чи відомо вам, як фізики виявили випадки підробки давньогрець­ких монет? У 1972 р. на II Міжнародній конференції по застосуванню активаційного аналізу в криміналістиці голландські дослідники повідо­мили про виявлення ними за допомогою нейтронно-активаційного та гамма-активаційного аналізів підробки античних монет. Суть цих ме­тодів полягає в наступному. Монету опромінюють потоком нейтронів чи гамма-променів, а потім вивчають спектр фотонного випроміню­вання, викликаного розпадом утворених ізотопів, і отримують дані про вміст цілої низки хімічних елементів, наприклад, золота, міді і т.д. Результати аналізів дали змогу встановити, що значна частина колекцій­них монет, які вважалися срібними, насправді — фальшиві, вони лише зверху покриті сріблом.

І ще один цікавий факт. Коли у Франції з'явилася велика кількість фальшивих банкнот вартістю 500 франків, уряд знайшов оригінальний вихід, щоб зупинити фальшивомонетників. Випустили нову банкноту, а на ній були зображені лауреати Нобелівської премії, всесвітньо відомі фізики П’єр і Марія Кюрі.

Таким незвичним способом подружжя Кюрі «дали бій» шахраям.