Gałęzie klasycznej i nowoczesnej fizyki

Pomiędzy gałęzie klasycznej i nowoczesnej fizyki Możemy podkreślić akustykę, optykę lub mechanikę w najbardziej prymitywnej dziedzinie oraz kosmologii, mechanice kwantowej lub teorii względności w najnowszej aplikacji.

Fizyka klasyczna opisuje opracowane teorie przed 1900 r. I współczesne zdarzenia fizyki, które miały miejsce po 1900 roku. Klasyczna fizyka zajmuje się materią i energią, makro-scala, bez pogłębienia najbardziej złożonych badań kwantowych, motyw współczesnej fizyki.

Max Planck, jeden z najważniejszych naukowców w historii, oznaczył koniec fizyki klasycznej i początek współczesnej fizyki z mechaniką kwantową.

Gałęzie fizyki klasycznej

1- akustyczne

Ucho jest biologicznym instrumentem par excellence, aby otrzymać pewne wibracje falowe i interpretować je jako dźwięku.

Acoustics, która zajmuje się badaniem dźwięku (fale mechaniczne w gazach, cieczach i ciałach stałych), jest związana z produkcją, kontrolą, transmisją, odbiorem i skutkami dźwięku.

Technologia akustyczna obejmuje muzykę, badanie zjawisk geologicznych, atmosferycznych i podwodnych.

Badania psychoakustyczne fizyczny wpływ dźwięku na systemy biologiczne, obecne, odkąd Pitagoras usłyszał po raz pierwszy dźwięki żywych strun i młotów, które uderzają w kowadła w siódmym wieku. C. Ale najbardziej szokującym rozwojem w medycynie jest technologia ultradźwięków.

2- elektryczność i magnetyzm

Elektryczność i magnetyzm pochodzą z jednej siły elektromagnetycznej. Elektromagnetyzm to gałąź nauk fizycznych, która opisuje interakcje energii elektrycznej i magnetyzmu.

Pole magnetyczne jest tworzone przez poruszający prąd elektryczny, a pole magnetyczne może indukować ruch obciążeń (prąd elektryczny). Reguły elektromagnetyzmu wyjaśniają również zjawiska geomagnetyczne i elektromagnetyczne, opisując, w jaki sposób oddziałują cząstki obciążone atomami. 

Wcześniej elektromagnetyzm występował na podstawie efektów błyskawicy i promieniowania elektromagnetycznego jako efektu światła.

Magnetyzm był używany od dawna jako podstawowy instrument nawigacji kierowanej przez kompas.

Zjawisko spoczynkowych ładunków elektrycznych zostały wykryte przez starożytnych Rzymian, którzy zaobserwowali sposób, w jaki złamany grzebień przyciągał cząstki. W kontekście ładunków pozytywnych i ujemnych, te same opłaty odpychają i przyciągają różne.

3- Mechanika

Koło pasowe to układ mechaniczny

Jest to związane z zachowaniem ciał fizycznych, gdy przechodzą one siły lub przemieszczenia, a późniejszymi skutkami ciał w ich środowisku.

Na zarania modernizmu naukowcy Jayam, Galileusz, Kepler i Newton, położyli podstawę do tego, co jest obecnie znane jako mechanika klasyczna.

Może ci służyć: Pascal Zasada: historia, aplikacje, przykłady

Ta subdyscyplina dotyczy ruchu sił na obiektach i cząstkach, które są w spoczynku lub poruszają się z prędkością znacznie niższą niż w świetle. Mechanika opisuje naturę ciał.

Termin korpus obejmuje cząstki, pociski, statek kosmiczny, gwiazdy, części maszynowe, części stałe, części płynowe (gazy i ciecze). Cząstki to ciała o niewielkiej strukturze wewnętrznej, traktowane jako punkty matematyczne w mechanice klasycznej.

Sztywne ciała mają rozmiar i kształt, ale zachowują prostotę zbliżoną do cząstki i mogą być półtrigidowe (sprężyste, płyny). 

4- Mechanika płynów

Mechanika płynów opisuje przepływ cieczy i gazów. Dynamika płynów to gałąź, z której pojawiają się subdyscypliny, takie jak aerodynamika (badanie powietrza i innych poruszających się gazów) i hydrodynamika (badanie poruszających się płynów).

Dynamika płynów obowiązuje szeroko: w przypadku obliczania sił i momentów w samolotach, określenie masy płynu olejowego przez rurociągi, oprócz przewidywania wzorców klimatu, kompresja mgławicy w przestrzeni międzygwiezdnej i modelowanie broni jądrowej.

Ta gałąź oferuje systematyczną strukturę, która pokrywa prawa empiryczne i półmpiryczne pochodzące z pomiaru przepływu i wykorzystywane do rozwiązywania problemów praktycznych.

Rozwiązanie problemu dynamiki płynów implikuje obliczenie właściwości płynów, takich jak natężenie przepływu, ciśnienie, gęstość i temperatura oraz funkcje przestrzeni i czasu.

5- Optyka

Optyka dotyczy właściwości i zjawisk widzialnego i niewidzialnego światła i widzenia. Przestudiuj zachowanie i właściwości światła, w tym jego interakcje z materią, oprócz budowy odpowiednich instrumentów.

Opisz zachowanie światła widzialnego, ultrafioletu i podczerwieni. Ponieważ światło jest falą elektromagnetyczną, inne formy promieniowania elektromagnetycznego, takie jak x -wyścigi, mikrofalowe i fale radiowe, mają podobne właściwości.

Oddział ten jest istotny dla wielu powiązanych dyscyplin, takich jak astronomia, inżynieria, fotografia i medycyna (okulistyka i optometria). Jego praktyczne zastosowania znajdują się w różnych codziennych technologiach i przedmiotach, w tym w lusterkach, soczewkach, teleskopach, mikroskopach, laserach i światłowcu.

6- Termodynamika

Gałąź fizyki, która bada skutki pracy, ciepła i energii systemu. Urodził się w dziewiętnastym wieku z wyglądem maszyny parowej. Dotyczy tylko obserwacji i dużej reakcji obserwowalnego i mierzalnego systemu.

Małe interakcje gazowe są opisane przez kinetyczną teorię gazów. Metody uzupełniają się i wyjaśniają w kategoriach termodynamiki lub teorii kinetycznej.

Może ci służyć: próba kompresyjna: jak to się robi, właściwości, przykłady

Prawa termodynamiki to:

• Prawo entalpii: odnosi różne formy energii kinetycznej i potencjalnej, w systemie, z pracą, którą może wykonywać, a także transfer ciepła.
• Prowadzi to do drugiego prawa i do definicji innej zmiennej stanu nazywanej Prawo entropii.
• Zeroth Law Definiuje dużą równowagę termodynamiczną, temperatura w przeciwieństwie do mała definicja skalna związana z energią kinetyczną cząsteczek.

Gałęzie współczesnej fizyki

7- Kosmologia

Jest to badanie struktur i dynamiki wszechświata na większą skalę. Zbadaj jego pochodzenie, strukturę, ewolucję i ostateczne miejsce docelowe.

Kosmologia, jako nauka, powstała z zasady Kopernika - ciała niebieskie przestrzegają praw fizycznych z prawem Ziemi - i mechaniki newtonowskiej, co pozwoliło nam zrozumieć te fizyczne prawa.

Kosmologia fizyczna rozpoczęła się w 1915 r. Od opracowania ogólnej teorii względności Einsteina, a następnie wielkich odkryć obserwacyjnych w latach dwudziestych. 

Dramatyczne postępy w kosmologii obserwacyjnej od 1990 roku.

Ten model przestrzega zawartości dużych ilości ciemnej materii i ciemnych energii zawartych we wszechświecie, których natura nie jest jeszcze zdefiniowana. 

8- Mechanika kwantowa

Gałąź fizyki, która bada zachowanie materii i światła, w skali atomowej i subatomowej. Jego celem jest opisanie i wyjaśnienie właściwości cząsteczek i atomów oraz ich składników: elektrony, protony, neutrony i inne bardziej ezoteryczne cząstki, takie jak kwarki i gluony.

Właściwości te obejmują interakcje cząstek ze sobą oraz z promieniowaniem elektromagnetycznym (światło, X -kraje i promienie gamma).

Wielu naukowców przyczyniło się do ustanowienia trzech rewolucyjnych zasad, które stopniowo uzyskuły eksperymentalną akceptację i weryfikację w latach 1900–1930.

• Właściwości ilościowe. Pozycja, prędkość i kolor, czasami mogą występować tylko w określonych ilościach (takich jak kliknięcie numeru do liczby). Jest to kontrastowe z koncepcją klasycznej mechaniki, która mówi, że takie właściwości muszą istnieć w płaskim i ciągłym spektrum. Aby opisać pomysł, że niektóre właściwości kliknięcia, naukowcy wymyśli czas czasownik. 
• Cząsteczki światła. Naukowcy odrzucili 200 lat eksperymentów, stosując, że światło może zachowywać się jak cząsteczka i nie zawsze „jak fale/fale w jeziorze”.
• Fale materii. Materia może również zachowywać się jak fala. Wykazano to 30 lat eksperymentów, które twierdzą, że materia (takie jak elektrony) może istnieć jako cząstki.

Może ci służyć: energia potencjalna: cechy, typy, obliczenia i przykłady

9- Względność

Teoria ta obejmuje dwie teorie Alberta Einsteina: specjalna względność, która dotyczy cząstek elementarnych i ich interakcji - opisujących wszystkie zjawiska fizyczne z wyjątkiem grawitacji - oraz ogólną względność, która wyjaśnia prawo grawitacji i jego związek z innymi siłami natury.

Dotyczy królestwa kosmologicznego, astrofizycznego i astronomii. Względność przekształciła postulaty fizyki i astronomii w XX wieku, zakazując 200 lat teorii newtonowskiej.

Wprowadził takie pojęcia, jak czas kosmiczny, jak zjednoczona istota, względność jednoczesności, rozszerzenie filmu i grawitacyjne czasu oraz skurcz tęsknoty.

W dziedzinie fizyki poprawiły się nauka cząstek elementarnych i ich podstawowe interakcje, wraz z inauguracją ery nuklearnej.

Kosmologia i astrofizyka przewidywały niezwykłe zjawiska astronomiczne, takie jak gwiazdy neutronowe, czarne dziury i fale grawitacyjne.

Nuklearna 10-fizyka

Jest to dziedzina fizyki, która bada jądro atomowe, jego interakcje z innymi atomami i cząsteczkami oraz składniki.

11-biofizyka

Formalnie jest to gałąź biologii, chociaż jest ściśle związana z fizyką, ponieważ bada biologię z zasadami fizycznymi i metodami.

12-Orastrophysics

Jest to formalnie gałąź astronomii, choć ściśle związana z fizyką, ponieważ bada fizykę gwiazd, ich skład, ewolucję i strukturę.

13-Geofizyka

Jest to gałąź geografii, chociaż jest ściśle związana z fizyką, ponieważ bada Ziemię za pomocą metod i zasad fizyki.

Interdyscyplinarne gałęzie fizyki

14-Aagrofizyka

Hybryda fizyki i agronomii. Jego głównym celem jest rozwiązanie problemów ekosystemów rolniczych (odżywianie gleby, upraw, zanieczyszczenia itp.) Korzystanie z metod fizyki.

Komputer 15-fizyczny

Oddział fizyki koncentrujący się na modelach algorytmicznych komputerowych. Jest to idealna dyscyplina do symulacji w gałęziach fizyki, które działają z magnetyzmem, dynamiką, elektroniką, astrofizyką, matematyką itp.

16-społeczna fizyka

Klasyczny oddział opracowany przez Auguste Comte w XIX wieku. Skoncentrował się na nadaniu teoretycznej i naukowej koncepcji socjologii, unikając w ten sposób treści moralnej lub subiektywnej.

17-ekonomiczny

Rama odpowiedzialny za stosowanie fizycznych pojęć w celu rozwiązania problemów gospodarczych. W tej dziedzinie naukowej badane są aspekty nieliniowej, stochastycznej dynamiki lub zjawiska, takie jak eskalacja i transakcje.

18-medykalna fizyka

Oddział, który stosuje fizyczne podstawy do badania i rozwoju nauki zdrowotnej, zapewniając nową propozycję terapii i diagnozy. Z kolei uczestniczyć w rozwoju technologicznym nowych narzędzi medycznych.

19-fizyczna oceanografia

Oceaniczne zakręty. Źródło: domena NOAA / PUB

Gałąź fizyki i subarea oceanografii skoncentrowana na procesach fizycznych występujących w morzu (przypływy, fale, dyspersja, wchłanianie różnych rodzajów energii, prądów, akustycznych itp.).