Větve fyziky

3116
Sherman Hoover
Větve fyziky

Odvětví fyziky jsou různé oblasti nebo obory studia fyziky. Fyzika je věda, která je zodpovědná za vysvětlení všeho, co se ve vesmíru děje, a proto pokrývá velkou rozmanitost oblastí: pohyb, síly, záření, energie atd..

Fyzikální obor Předmět studia Aplikace
Akustika Zvuk Navigační a lokalizační systémy podle zvuku, ekosonogramy.
Astrofyzika Velká těla ve vesmíru. Znalost dalších nebeských těles.
Biofyzika Fyzikální zákony biologických procesů. Buněčná energie, přenos nervových impulzů, transport buněk.
Kryogenika Materiály při velmi nízkých teplotách Supravodivost, silné magnety.
Kinematika Pohybující se objekty Vypočítejte trajektorii a rychlost objektů.
Dynamický Síly působící na objekty. Aerodynamika
Statický Síly na tělech v klidu. Stavební inženýrství.
Elektromagnetismus Elektřina a magnetismus Elektrické sítě, bezdrátová komunikace, elektronická zařízení.
Atomová fyzika Atom Kvantová mechanika, nanotechnologie,
Fyzika tekutin Chování kapalin a plynů. Letectví, průmyslové procesy, oběhový systém.
Fyzika pevných látek Hmota a interakce mezi atomy. Fotorezist, nové magnetické a laserové materiály, supravodiče.
Fyzika plazmatu Fyzikální vlastnosti plazmy Zpracování recyklace papíru.
Fyzika kondenzovaných látek Vlastnosti pevných látek a kapalin. Tepelná vodivost, feromagnetismus.
Lékařská fyzika Záření v lidském zdraví. Radiační terapie a dozimetrie.
Nukleární fyzika Jádro atomu. Jaderné reaktory, medicína.
Fyzika částic Částice, které tvoří atom. Léčba a lékařská diagnóza, Celosvětová Síť, sterilizace.
Klasická mechanika Pohyb těles: zahrnuje kinematiku, dynamiku a statiku. Start rakety a kosmické lodi.
Kvantová mechanika Chování subatomárních částic. Vlastnosti a struktura hmoty.
Meteorologie Atmosféra a její složky. Predikce a monitorování povětrnostních podmínek.
Optika Světelné a jiné elektromagnetické vlny. Optická vlákna, laserová.
Termodynamika Energie, teplo a jejich přenosy. Chlazení, motory

1. Akustika

Akustika je odvětví klasické fyziky, které studovat zvuk jako narušení vzduchu, jeho způsob šíření, jevy, které jej produkují, jak je slyšet a jak je absorbováno.

Nástroje: tlakový diagram, mikrofony, ultrazvuk.

Aplikace: zvuková izolace, zvuková izolace, návrh hudebních nástrojů a koncertních sálů, navigační systémy a umístění zvuku.

2. Astrofyzika

Odvětví fyziky, která studuje větší hmotná těla, je astrofyzika. Popisuje pohyb těles a systémů ve vesmíru, jako jsou hvězdy, kvasary, galaxie a mezihvězdná hmota.

Nástroje: astronomické observatoře, dalekohledy, radioteleskopy, vesmírné sondy.

Aplikace: geopozice, znalost jiných planet.

3. Biofyzika

Biofyzici kombinují biologii a fyziku ke studiu fyzikální zákony biologických procesů, fungování buněčné membrány, způsob fungování nervových impulsů a svalová kontrakce.

Nástroje: molekulární biologie, rentgenová difrakce, fluorescenční mikroskopie založená na přenosu energie fluorescenční rezonance, elektrofyziologie.

Aplikace: termodynamická stabilita proteinů, buněčná energie, buněčný transport.

4. Kryogenika

Fyzika nízkých teplot nebo kryogenika studuje chování při extrémně nízkých teplotách. Absolutní nula (0 ° K) označuje nejnižší teplotu, kterou může tělo dosáhnout, kde jsou molekuly prakticky nepohyblivé..

Nástroje: komprese a expanze plynů, kryostat.

Aplikace: supravodivost a supratekutost, konstrukce super výkonných magnetů, vysoce účinná vedení přenosu energie.

5. Kinematika

Kinematika je odvětví mechaniky, které studuje pohybující se objekty. Pro popis pohybu kinematika studuje trajektorii bodů, linií a dalších geometrických objektů, počítá se rychlost, zrychlení, posunutí.

Nástroje: videokamery, pozorování, matematika.

Aplikace: výpočet rychlosti a trajektorie objektů, balistika.

6. Dynamika

Dynamika je odvětví mechaniky, které studuje vztahy mezi pohyb těl a jeho příčiny. Studuje síly, které způsobují pohyb objektů a systémů.

Nástroje: Newtonovy zákony, silové diagramy.

Aplikace: výpočty tření, deformace, odporu, aerodynamiky, pohonu.

7. Statické

V budovách má statická fyzika vynikající uplatnění (Petronas Towers v Kuala Lumpur, Malajsie).

Statika je odvětví mechaniky, které studuje rovnováhu těles. Zabývá se analýzou síly působící na systém v klidu.

Nástroje: Newtonovy zákony, jednoduché stroje.

Aplikace: stavba budov a mostů.

8. Elektromagnetismus

Elektromagnetismus je studium jevů elektřiny a magnetismu, interakce mezi nabitými částicemi v elektrických a magnetických polích a šíření elektromagnetických vln prostorem.

Nástroje: magnety, elektrické náboje, voltmetry, ampérmetry.

Aplikace: systémy distribuční sítě elektřiny, globální komunikační sítě, elektronická zařízení.

9. Atomová fyzika

Atomová fyzika se zabývá atomová studie: jeho struktura, elektronická konfigurace a mechanismy emise a absorpce energie.

Nástroje: radioaktivita, spektroskopie, lasery.

Aplikace: kvantová mechanika, nanotechnologie.

10. Fyzika tekutin

Fyzika tekutin studuje chování kapalin, plynů nebo jiných tekutin v klidu a v pohybu.

Nástroje: Archimédův princip, povrchové napětí, kapilarita.

Aplikace: řízení průtoku stlačeného vzduchu a paliva v letadlech, systémy řízení průmyslových hydraulických procesů a procesy při vysokých teplotách. Fungování oběhového systému.

11. Fyzika pevných látek

Fyzika pevných látek studuje a zkoumá hmotu a interakci mezi atomy v rozměrech v makroskopickém měřítku. Pokuste se vysvětlit chemické vlastnosti na základě fyzikálních vlastností každého atomu.

Nástroje: Elektronový mikroskop, rentgenová difrakční krystalografie.

Aplikace: materiály pro lasery, fotorezistory, fotobuňky, fluorescenční nebo fosforeskující materiály, nové magnetické materiály, supravodiče, nové magnetické materiály.

12. Fyzika plazmatu

Fyzika plazmatu studuje stav hmoty nabitých částic. Plazma se přirozeně nachází ve hvězdách a vesmíru. V laboratořích je plazma vytvářena zahříváním plynů, dokud se elektrony neoddělí od svého atomu nebo molekuly.

Nářadí: vysoce výkonný laser, mikrovlnná trouba.

Aplikace: zpracování papíru k recyklaci.

13. Fyzika kondenzovaných látek

Fyzika kondenzovaných látek se zabývá tepelnými, elektromagnetickými a optickými vlastnostmi pevných a kapalných látek

Nástroje: krystalografie, spektrometrie.

Aplikace: tepelná vodivost, polovodiče a izolátory, supratekutost, feromagnetismus.

14. Fyzika částic

Fyzika částic zahrnuje studium základní částice které tvoří hmotu. Je známá také pod názvem „Fyzika vysokých energií“ kvůli vysokému množství energie potřebné k vytvoření vhodných podmínek, které umožňují její pozorování..

Nástroje: urychlovače částic, kosmické záření.

Aplikace: magnetická rezonance, World Wide Web, transmutace jaderného odpadu, snímač přepravních kontejnerů.

15. Lékařská fyzika

Lékařská fyzika je obor fyziky, který aplikuje principy, metody a techniky fyziky v prevenci, diagnostice a léčbě lidských nemocí.

Nástroje: zobrazovací zařízení, radiologická zařízení, zobrazování magnetickou rezonancí.

Aplikace: klinická služba, radioterapie, dozimetrie.

16. Jaderná fyzika

Jaderná fyzika zkoumá atomové jádro, skládá se z protonů, neutronů a dalších částic. Jaderný fyzik studuje uspořádání těchto částic v jádru, síly, které je drží pohromadě, způsob, jakým jádra uvolňují energii ve formě přirozené radioaktivity nebo v důsledku fúzí nebo štěpných reakcí..

Nástroje- paprsky protonů nebo elektronů, jako jsou projektily, jaderné reaktory, Geigerovy počítače.

Aplikace: radioaktivita, medicína, elektrárny.

17. Klasická mechanika

Klasická mechanika zahrnuje celé studium pohybu těles. Zahrnuje kinematiku, dynamiku a statiku.

Nástroje: Newtonovy zákony pohybu.

Aplikace: start rakety a kosmické lodi.

18. Kvantová mechanika

Kvantová mechanika studuje zákony, které řídí chování subatomárních částic. V oblasti extrémně malých rozměrů se těla řídí zákony chování zcela odlišnými od zákonitostí makroskopického světa..

Nářadí: záření černého těla.

Aplikace: předpovídat chování částic a vnitřních jevů atomu, umožňuje prohloubit vlastnosti a strukturu pevných materiálů, jako jsou polovodiče.

19. Meteorologie

Satelitní snímek hurikánu Catarina v roce 2004.

Meteorologie je studium atmosféry a jejích složek. Meteorologové aplikují fyziku na zkoumání toků a pohybu vzduchu a vody na zemském povrchu.

Nástroje: satelitní snímky, radary, meteorologické stanice.

Aplikace: vyšetřování proudění vzduchu, předpovědi počasí, monitorování povětrnostních podmínek.

20. Optika

Studie optiky světlo a má mnoho aplikací v oblasti optoelektroniky a optických vláken.

Nástroje: čočky, zrcátka, dalekohledy a dalekohledy.

Aplikace: studium chování světla a jiných elektromagnetických vln, optická vlákna.

21. Termodynamika

Termodynamika je odvětví fyziky, které studuje různé formy energie, stejně jako podmínky, za kterých lze jedno přeměnit na druhé.

Nástroje: zákony termodynamiky, kalorimetry.

Aplikace: chladicí systémy, spalovací motory, pohonné motory kosmických lodí.

Teoretická a experimentální fyzika

Fyzika je studium hmoty, která tvoří vesmír, a zákonů, které jej řídí. K práci ve fyzice lze přistupovat ve dvou hlavních strategiích:

  • fyzika teoretický: pomocí fyzikálních zákonů upřesněte teorie a navrhněte experimenty, jak to udělali Albert Einstein, Richard Feynman a Stephen Hawking.
  • fyzika experimentální: Experimentální fyzici navrhují a provádějí experimenty, stejně jako argentinská fyzička Gabriela González a mexický fyzik Gerardo Herrera Corral.

Mohlo by vás zajímat, abyste věděli:

  • Rozdíl mezi přírodními a společenskými vědami.
  • Odvětví chemie

Zatím žádné komentáře