Takken van klassieke en moderne fysica

Tussen de takken van klassieke en moderne fysica We kunnen akoestiek, optica of mechanica benadrukken in het meest primitieve veld, en kosmologie, kwantummechanica of relativiteitstheorie in de meest recente toepassing.

Klassieke fysica beschrijft ontwikkelde theorieën vóór 1900, en moderne fysica -gebeurtenissen die plaatsvonden na 1900. Klassieke fysica gaat over materie en energie, een macro-scala, zonder de meest complexe studies van kwantums te verdiepen, thema van moderne fysica.

Max Planck, een van de belangrijkste wetenschappers in de geschiedenis, markeerde het einde van de klassieke fysica en het begin van de moderne fysica met kwantummechanica.

Takken van klassieke fysica

1- akoestisch

Het oor is het biologische instrument bij uitstek om bepaalde golftrillingen te ontvangen en te interpreteren als geluid.

Acoustics, die zich bezighoudt met de studie van geluid (mechanische golven in gassen, vloeistoffen en vaste stoffen), is gerelateerd aan productie, controle, transmissie, ontvangst en effecten van geluid.

Akoestische technologie omvat muziek, de studie van geologische, atmosferische en onderzeeërfenomenen.

Psycho -akoestische bestudeert de fysieke effecten van geluid op biologische systemen, aanwezig sinds Pythagoras voor het eerst de geluiden van levendige snaren en hamers hoorden die in de zevende eeuw het aamvelden raken. C. Maar de meest schokkende ontwikkeling in de geneeskunde is echografie -technologie.

2- Elektriciteit en magnetisme

Elektriciteit en magnetisme komen van een enkele elektromagnetische kracht. Elektromagnetisme is een tak van fysieke wetenschappen die de interacties van elektriciteit en magnetisme beschrijft.

Het magnetische veld wordt gecreëerd door een bewegende elektrische stroom en een magnetisch veld kan de beweging van belastingen veroorzaken (elektrische stroom). Regels voor elektromagnetisme verklaren ook geomagnetische en elektromagnetische fenomenen, die beschrijven hoe de deeltjes geladen met atomen interageren. 

Vroeger werd elektromagnetisme ervaren op basis van de effecten van bliksem en elektromagnetische straling als een licht effect.

Magnetisme wordt al lang gebruikt als een fundamenteel instrument voor door kompassen geleide navigatie.

Het fenomeen van rustende elektrische ladingen werd gedetecteerd door de oude Romeinen, die de manier waarop een gebroken kam deeltjes aantrok, observeerde. In de context van positieve en negatieve ladingen stoten dezelfde ladingen af ​​en worden de verschillende aangetrokken.

3- Mechanica

Poelie is een mechanisch systeem

Het is gerelateerd aan het gedrag van fysieke lichamen, wanneer ze krachten of verplaatsingen ondergaan, en de daaropvolgende effecten van de lichamen in hun omgeving.

Aan het begin van het modernisme legden wetenschappers Jayam, Galileo, Kepler en Newton de basis voor wat nu bekend staat als klassieke mechanica.

Kan u van dienst zijn: Pascal Principle: geschiedenis, toepassingen, voorbeelden

Deze subdiscipline gaat over de beweging van de krachten op de objecten en deeltjes die in rust zijn of beweegt met snelheden die aanzienlijk lager zijn dan die van licht. Mechanica beschrijft de aard van lichamen.

De term lichaam omvat deeltjes, projectielen, ruimtevaartuigen, sterren, machinedelen, vaste delen, vloeistofonderdelen (gassen en vloeistoffen). Deeltjes zijn lichamen met weinig interne structuur, behandeld als wiskundige punten in de klassieke mechanica.

De stijve lichamen zijn grootte en vorm, maar ze behouden een eenvoud dicht bij die van het deeltje en kunnen semi -rigid zijn (elastische, vloeistoffen). 

4- Vloeistofmechanica

Vloeistofmechanica beschrijft de stroom van vloeistoffen en gassen. Fluid Dynamics is de tak waaruit subdisciplines zoals aerodynamica (de studie van lucht en andere bewegende gassen) en hydrodynamica (de studie van bewegende vloeistoffen) ontstaan.

Vloeistofdynamiek is op grote schaal van toepassing: voor de berekening van krachten en momenten in vliegtuigen, de bepaling van de massa van olievloeistof door pijpleidingen, naast de voorspelling van klimaatpatronen, de compressie van de nevels in de interstellaire ruimte en modellering van kernwapens.

Deze tak biedt een systematische structuur die empirische en semi-empirische wetten omvat die zijn afgeleid van stromingsmeting en gebruikt om praktische problemen op te lossen.

De oplossing voor een probleem met de vloeistofdynamiek impliceert de berekening van vloeistofeigenschappen, zoals stroomsnelheid, druk, dichtheid en temperatuur en functies van ruimte en tijd.

5- Optica

Optica gaat over de eigenschappen en fenomenen van zichtbaar en onzichtbaar licht en zicht. Bestudeer het gedrag en de eigenschappen van het licht, inclusief de interacties ervan met materie, naast het bouwen van geschikte instrumenten.

Beschrijf het gedrag van zichtbaar licht, ultraviolet en infrarood. Omdat licht een elektromagnetische golf is, hebben andere vormen van elektromagnetische straling zoals x -reeks, magnetrons en radiogolven vergelijkbare eigenschappen.

Deze tak is relevant voor veel gerelateerde disciplines zoals astronomie, engineering, fotografie en geneeskunde (oogheelkunde en optometrie). De praktische toepassingen zijn te vinden in verschillende dagelijkse technologieën en objecten, waaronder spiegels, lenzen, telescopen, microscopen, lasers en optische vezels.

6- Thermodynamica

Tak van de fysica die de effecten van werk, warmte en energie van een systeem bestudeert. Hij werd geboren in de negentiende eeuw met het uiterlijk van de stoommachine. Het behandelt alleen de observatie en de grootschalige respons van een waarneembaar en meetbaar systeem.

Kleineschaalgasinteracties worden beschreven door de kinetische theorie van gassen. De methoden vullen elkaar aan en verklaren in termen van thermodynamica of door kinetische theorie.

Het kan u van dienst zijn: Compressie Trial: hoe het wordt gedaan, eigenschappen, voorbeelden

De wetten van de thermodynamica zijn:

• Enthalpiewet: relateert de verschillende vormen van kinetische en potentiële energie, in een systeem, met het werk dat het systeem kan uitvoeren, plus warmteoverdracht.
• Dit leidt tot de tweede wet, en tot de definitie van een andere staatsvariabele die wordt genoemd Entropierecht.
• De Zeroth wet Definieert een grootschalig thermodynamisch evenwicht, temperatuur in tegenstelling tot een kleinschalige definitie gerelateerd aan de kinetische energie van moleculen.

Takken van moderne fysica

7- Kosmologie

Het is de studie van de structuren en dynamiek van het universum op grotere schaal. Onderzoek zijn oorsprong, structuur, evolutie en eindbestemming.

Kosmologie, als een wetenschap, is ontstaan ​​met het principe van Copernicus - de hemellichamen gehoorzamen fysieke wetten die identiek zijn aan die van de aarde - en Newtoniaanse mechanica, waardoor we die fysieke wetten konden begrijpen.

Fysieke kosmologie begon in 1915 met de ontwikkeling van de algemene relativiteitstheorie van Einstein, gevolgd door grote observationele ontdekkingen in de jaren 1920. 

Dramatische vooruitgang in observationele kosmologie sinds de 1990.

Dit model houdt zich aan de inhoud van grote hoeveelheden donkere materie en donkere energieën in het universum, wiens aard nog niet is gedefinieerd. 

8- Kwantummechanica

Tak van fysica die het gedrag van materie en licht bestudeert, op de atomaire en subatomaire schaal. Het doel is om de eigenschappen van moleculen en atomen en hun componenten te beschrijven en te verklaren: elektronen, protonen, neutronen en andere meer esoterische deeltjes zoals quarks en gluonen.

Deze eigenschappen omvatten deeltjesinteracties met elkaar en met elektromagnetische straling (licht, x -reeks en gammastralen).

Meerdere wetenschappers hebben bijgedragen aan de oprichting van drie revolutionaire principes die geleidelijk experimentele acceptatie en verificatie kregen tussen 1900 en 1930.

• Gekwantificeerde eigenschappen. De positie, de snelheid en de kleur, soms kunnen ze alleen in specifieke hoeveelheden optreden (zoals klikken op nummer naar nummer). Dit staat in contrast met het concept van klassieke mechanica, die zegt dat dergelijke eigenschappen moeten bestaan ​​in een plat en continu spectrum. Om het idee te beschrijven dat sommige clickean -eigenschappen, bedachten wetenschappers het werkwoord kwantificeer. 
• Lichte deeltjes. Wetenschappers weerlegden 200 jaar experimenten door toe te passen dat licht zich als een deeltje kan gedragen en niet altijd "zoals golven/golven in een meer".
• Matter -golven. Materie kan zich ook als een golf gedragen. Dit wordt aangetoond door 30 jaar experimenten die beweren dat materie (zoals elektronen) als deeltjes kan bestaan.

Kan u van dienst zijn: potentiële energie: kenmerken, typen, berekening en voorbeelden

9- Relativiteit

Deze theorie omvat twee theorieën van Albert Einstein: de speciale relativiteitstheorie, die van toepassing is op elementaire deeltjes en hun interacties - die alle fysische fenomenen beschrijft, behalve de zwaartekracht - en de algemene relativiteitstheorie die de wet van zwaartekracht en de relatie met andere krachten van de natuur verklaart.

Het is van toepassing op het kosmologische, astrofysische en astronomische koninkrijk. Relativiteitstheorie transformeerde de postulaten van fysica en astronomie in de twintigste eeuw, waarbij 200 jaar Newtoniaanse theorie werd verbannen.

Hij introduceerde concepten zoals Space-Time als een uniforme entiteit, relativiteitstheorie van gelijktijdigheid, film- en zwaartekrachtverwending van tijd, en verlangende contractie.

Op het gebied van fysica verbeterden de wetenschap van elementaire deeltjes en hun fundamentele interacties, samen met de inhuldiging van het nucleaire tijdperk.

Kosmologie en astrofysica voorspelden buitengewone astronomische fenomenen zoals neutronensterren, zwarte gaten en zwaartekrachtgolven.

Nucleaire 10-fysica

Het is een fysicaveld dat de atomaire kern bestudeert, zijn interacties met andere atomen en deeltjes, en zijn bestanddelen.

11-biofysica

Formeel is het een tak van biologie, hoewel het nauw verwant is aan de fysica, omdat het biologie bestudeert met fysieke principes en methoden.

12-astrofysica

Het is formeel een tak van astronomie, hoewel nauw verwant aan de fysica, omdat het de fysica van de sterren bestudeert, hun samenstelling, evolutie en structuur.

13-geofysica

Het is een tak van geografie, hoewel het nauw verwant is aan de fysica, omdat het de aarde bestudeert met de methoden en principes van fysica.

Interdisciplinaire fysica -takken

14-Aagrofysica

Hybride van fysica en agronomie. Het belangrijkste doel is om de problemen van landbouwecosystemen op te lossen (bodemvoeding, gewassen, vervuiling, enz.) met behulp van fysica -methoden.

Computer 15-fysiek

Branch of Physics gericht op computeralgoritmische modellen. Het is een perfecte discipline voor de simulatie in fysica -takken die werken met magnetisme, dynamisch, elektronische, astrofysica, wiskunde, enz.

16-sociaal natuurkunde

Classic Branch ontwikkeld door Auguste Comte in de 19e eeuw. Hij concentreerde zich op het geven van een theoretisch en wetenschappelijk concept aan de sociologie, waardoor morele of subjectieve inhoud werd vermeden.

17-economisch

Rama die verantwoordelijk is voor het toepassen van fysieke concepten om economische problemen op te lossen. In dit wetenschappelijke gebied worden aspecten van niet -lineaire, stochastische dynamiek of fenomenen zoals escalatie en transacties bestudeerd.

18-medische fysica

Branch die fysieke grondslagen toepast op het onderzoek en de ontwikkeling van de gezondheidswetenschap, en biedt een nieuw voorstel voor therapieën en diagnose. Neem op zijn beurt deel aan de technologische ontwikkeling van nieuwe medische hulpmiddelen.

19-fysieke oceanografie

Oceanische bochten. Bron: NOAA / Pub -domein

Tak van de fysica en subarea van de oceanografie gecentreerd op de fysieke processen die zich voordoen in de zee (getijden, golven, dispersie, absorptie van verschillende soorten energie, stromen, akoestische, enz.)).