Cabang fizik klasik dan moden

Antara cabang fizik klasik dan moden Kami boleh menyerlahkan akustik, optik atau mekanik dalam bidang yang paling primitif, dan kosmologi, mekanik kuantum atau relativiti dalam aplikasi terkini.

Fizik Klasik menerangkan teori maju sebelum tahun 1900, dan peristiwa fizik moden yang berlaku selepas tahun 1900. Fizik klasik berkaitan dengan bahan dan tenaga, scala makro, tanpa memperdalam kajian yang paling kompleks mengenai kuantum, tema fizik moden.

Max Planck, salah seorang saintis paling penting dalam sejarah, menandakan berakhirnya fizik klasik dan permulaan fizik moden dengan mekanik kuantum.

Cabang fizik klasik

1- Akustik

Telinga adalah kecemerlangan instrumen biologi untuk menerima getaran gelombang tertentu dan mentafsirkannya sebagai bunyi.

Akustik, yang berkaitan dengan kajian bunyi (gelombang mekanikal dalam gas, cecair dan pepejal), berkaitan dengan pengeluaran, kawalan, penghantaran, penerimaan dan kesan bunyi.

Teknologi akustik termasuk muzik, kajian fenomena geologi, atmosfera dan kapal selam.

Kajian Psychoacoustic Kesan fizikal bunyi pada sistem biologi, hadir sejak Pythagoras didengar, buat kali pertama, bunyi rentetan dan palu yang melanda anvils pada abad ketujuh hingga. C. Tetapi perkembangan yang paling mengejutkan dalam bidang perubatan adalah teknologi ultrasound.

2- Elektrik dan Magnetisme

Elektrik dan magnet berasal dari satu daya elektromagnetik. Elektromagnetisme adalah cabang sains fizikal yang menggambarkan interaksi elektrik dan magnet.

Medan magnet dicipta oleh arus elektrik yang bergerak dan medan magnet dapat mendorong pergerakan beban (arus elektrik). Peraturan elektromagnetisme juga menerangkan fenomena geomagnet dan elektromagnet, menerangkan bagaimana zarah -zarah yang dimuatkan dengan atom berinteraksi. 

Dahulunya, elektromagnetisme dialami berdasarkan kesan radiasi kilat dan elektromagnetik sebagai kesan cahaya.

Magnetisme telah digunakan, untuk masa yang lama, sebagai instrumen asas bagi navigasi berpandu kompas.

Fenomena caj elektrik berehat dikesan oleh orang Rom kuno, yang mengamati cara di mana sikat patah menarik zarah. Dalam konteks caj positif dan negatif, caj yang sama menangkis, dan yang berbeza tertarik.

3- Mekanik

Pulley adalah sistem mekanikal

Ia berkaitan dengan tingkah laku badan fizikal, ketika mereka menjalani kekuatan atau perpindahan, dan kesan seterusnya dari badan -badan di persekitaran mereka.

Pada waktu subuh modenisme, saintis Jayam, Galileo, Kepler dan Newton, meletakkan asas untuk apa yang kini dikenali sebagai mekanik klasik.

Boleh melayani anda: Prinsip Pascal: Sejarah, Aplikasi, Contoh

Sub-disiplin ini berkaitan dengan pergerakan daya pada objek dan zarah yang berehat atau bergerak pada kelajuan jauh lebih rendah daripada cahaya. Mekanik menggambarkan sifat badan.

Badan istilah termasuk zarah, projektil, kapal angkasa, bintang, bahagian jentera, bahagian pepejal, bahagian cecair (gas dan cecair). Zarah adalah badan dengan sedikit struktur dalaman, dianggap sebagai titik matematik dalam mekanik klasik.

Badan -badan yang tegar adalah saiz dan bentuk, tetapi mereka mengekalkan kesederhanaan yang dekat dengan zarah dan boleh menjadi separa (elastik, cecair). 

4- Mekanik Fluida

Mekanik cecair menerangkan aliran cecair dan gas. Dinamik Fluida adalah cawangan dari mana sub-disiplin seperti aerodinamik (kajian udara dan gas bergerak lain) dan hidrodinamik (kajian cecair bergerak) muncul.

Dinamik cecair digunakan secara meluas: Untuk pengiraan daya dan momen dalam kapal terbang, penentuan jisim cecair minyak melalui saluran paip, sebagai tambahan kepada ramalan corak iklim, pemampatan nebula di ruang interstellar dan pemodelan senjata nuklear.

Cabang ini menawarkan struktur sistematik yang meliputi undang-undang empirikal dan separa empirikal yang diperolehi daripada pengukuran aliran dan digunakan untuk menyelesaikan masalah praktikal.

Penyelesaian kepada masalah dinamik bendalir membayangkan pengiraan sifat bendalir, seperti kadar aliran, tekanan, ketumpatan dan suhu dan fungsi ruang dan masa.

5- Optik

Optik berkaitan dengan sifat dan fenomena cahaya dan penglihatan yang kelihatan dan tidak kelihatan. Kaji tingkah laku dan sifat cahaya, termasuk interaksi dengan perkara, selain membina instrumen yang sesuai.

Terangkan tingkah laku cahaya, ultraviolet dan inframerah yang kelihatan. Oleh kerana cahaya adalah gelombang elektromagnet, bentuk radiasi elektromagnetik lain seperti x -rays, gelombang mikro dan gelombang radio mempunyai sifat yang sama.

Cawangan ini berkaitan dengan banyak disiplin yang berkaitan seperti astronomi, kejuruteraan, fotografi dan perubatan (ophthalmology dan optometri). Aplikasi praktikalnya terdapat dalam pelbagai teknologi dan objek sehari -hari, termasuk cermin, kanta, teleskop, mikroskop, laser dan serat optik.

6- Thermodynamics

Cabang fizik yang mengkaji kesan kerja, haba dan tenaga sistem. Dia dilahirkan pada abad kesembilan belas dengan kemunculan mesin stim. Ia hanya berkaitan dengan pemerhatian dan tindak balas skala besar sistem yang dapat dilihat dan boleh diukur.

Interaksi gas kecil -skala digambarkan oleh teori kinetik gas. Kaedah ini saling melengkapi dan terangkan dari segi termodinamik atau oleh teori kinetik.

Ia boleh melayani anda: percubaan mampatan: bagaimana ia dilakukan, sifat, contoh

Undang -undang termodinamik adalah:

• Undang -undang entalpi: mengaitkan pelbagai bentuk tenaga kinetik dan berpotensi, dalam sistem, dengan kerja yang dapat dilakukan oleh sistem, ditambah pemindahan haba.
• Ini membawa kepada undang -undang kedua, dan definisi pembolehubah negara lain yang dipanggil Undang -undang Entropi.
• The Undang -undang Zeroth Mentakrifkan keseimbangan termodinamik skala besar, suhu yang bertentangan dengan definisi skala kecil yang berkaitan dengan tenaga kinetik molekul.

Cabang fizik moden

7- Kosmologi

Ini adalah kajian struktur dan dinamik alam semesta pada skala yang lebih besar. Menyiasat asal, struktur, evolusi dan destinasi akhir.

Kosmologi, sebagai sains, berasal dari prinsip Copernicus - badan -badan angkasa mematuhi undang -undang fizikal yang sama dengan mekanik bumi - dan Newtonian, yang membolehkan kita memahami undang -undang fizikal tersebut.

Kosmologi Fizikal bermula pada tahun 1915 dengan perkembangan teori relativiti umum Einstein, diikuti oleh penemuan pemerhatian yang hebat pada tahun 1920 -an. 

Kemajuan dramatik dalam kosmologi pemerhatian sejak tahun 1990.

Model ini mematuhi kandungan banyak bahan gelap dan tenaga gelap yang terkandung di alam semesta, yang sifatnya belum ditentukan. 

8- Mekanik Kuantum

Cabang fizik yang mengkaji tingkah laku bahan dan cahaya, pada skala atom dan subatom. Objektifnya adalah untuk menerangkan dan menerangkan sifat -sifat molekul dan atom dan komponennya: elektron, proton, neutron dan zarah lain yang lebih esoterik seperti kuark dan gluon.

Ciri -ciri ini termasuk interaksi zarah antara satu sama lain dan dengan sinaran elektromagnet (cahaya, x -rays dan sinar gamma).

Pelbagai saintis menyumbang kepada penubuhan tiga prinsip revolusioner yang secara beransur -ansur mendapat penerimaan dan pengesahan eksperimen antara 1900 dan 1930.

• Sifat kuantiti. Kedudukan, kelajuan dan warna, kadang -kadang mereka hanya boleh berlaku dalam kuantiti tertentu (seperti Nombor Klik ke Nombor). Ini berbeza dengan konsep mekanik klasik, yang mengatakan bahawa sifat -sifat tersebut mesti wujud dalam spektrum rata dan berterusan. Untuk menerangkan idea bahawa beberapa sifat klikean, saintis mencipta kata kerja kuantiti. 
• Zarah ringan. Para saintis menafikan 200 tahun eksperimen dengan menggunakan cahaya itu boleh berkelakuan seperti zarah dan tidak selalu "seperti gelombang/gelombang di tasik".
• Gelombang perkara. Perkara juga boleh berkelakuan seperti gelombang. Ini ditunjukkan oleh 30 tahun eksperimen yang menuntut perkara itu (seperti elektron) boleh wujud sebagai zarah.

Boleh melayani anda: Tenaga yang berpotensi: ciri, jenis, pengiraan dan contoh

9- Relativiti

Teori ini merangkumi dua teori Albert Einstein: Relativiti Khas, yang terpakai kepada zarah -zarah asas dan interaksi mereka - menggambarkan semua fenomena fizikal kecuali graviti - dan relativiti umum yang menerangkan undang -undang gravitasi dan hubungannya dengan daya alam lain.

Ia terpakai kepada kerajaan kosmologi, astrofizik dan astronomi. Relativiti mengubah postulat Fizik dan Astronomi pada abad kedua puluh, mengharamkan 200 tahun teori Newtonian.

Beliau memperkenalkan konsep-konsep seperti ruang masa sebagai entiti bersatu, relativiti simultaneity, filem dan dilatasi graviti masa, dan penguncupan kerinduan.

Dalam bidang fizik, sains zarah asas dan interaksi asas mereka bertambah baik, bersama -sama dengan perasmian era nuklear.

Kosmologi dan Astrofizik meramalkan fenomena astronomi yang luar biasa seperti bintang neutron, lubang hitam dan gelombang graviti.

Nuklear 10-Physics

Ia adalah bidang fizik yang mengkaji nukleus atom, interaksi dengan atom dan zarah lain, dan pengundi -pengadunnya.

11-biofizik

Secara rasmi, ia adalah cabang biologi, walaupun ia berkait rapat dengan fizik, kerana ia mengkaji biologi dengan prinsip dan kaedah fizikal.

12-Astrofizik

Ia secara rasmi merupakan cabang astronomi, walaupun berkait rapat dengan fizik, kerana ia mengkaji fizik bintang, komposisi, evolusi dan struktur mereka.

13-Geofizik

Ia adalah cabang geografi, walaupun berkait rapat dengan fizik, kerana ia mengkaji bumi dengan kaedah dan prinsip fizik.

Cabang fizik interdisipliner

14-Aagrophysics

Hibrid Fizik dan Agronomi. Tujuan utamanya adalah untuk menyelesaikan masalah ekosistem pertanian (pemakanan tanah, tanaman, pencemaran, dll.) Menggunakan kaedah fizik.

Komputer 15-fizikal

Cabang Fizik Fokus pada Model Algoritma Komputer. Ia adalah disiplin yang sempurna untuk simulasi dalam cabang fizik yang bekerja dengan magnet, dinamik, elektronik, astrofizik, matematik, dll.

Fizik 16-sosial

Cawangan Klasik Dibangunkan oleh Auguste Comte pada abad ke -19. Dia memberi tumpuan kepada memberikan konsep teoretikal dan saintifik kepada sosiologi, dengan itu mengelakkan kandungan moral atau subjektif.

17-ekonomi

Rama yang bertanggungjawab menerapkan konsep fizikal untuk menyelesaikan masalah ekonomi. Dalam bidang saintifik ini, aspek dinamik atau fenomena stokastik bukan linear, seperti peningkatan dan urus niaga dipelajari.

Fizik 18-perubatan

Cawangan yang menggunakan asas fizikal untuk kajian dan pembangunan sains kesihatan, memberikan cadangan baru untuk terapi dan diagnosis. Sebaliknya, turut serta dalam perkembangan teknologi alat perubatan baru.

Oceanografi 19-fizikal

Giliran lautan. Sumber: Domain NOAA / Pub

Cabang fizik dan subarea oseanografi berpusat pada proses fizikal yang berlaku di laut (pasang surut, gelombang, penyebaran, penyerapan pelbagai jenis tenaga, arus, akustik, dan lain -lain.).