Grene af moderne fysik og deres definitioner?

grene af moderne fysik og deres definitioner

Moderne fysik omfatter de revolutionære fremskridt inden for fysik, der opstod i slutningen af ​​det 19. og det tidlige 20. århundrede, hvilket grundlæggende ændrer vores forståelse af universet. Det bryder ned i forskellige grene, der hver fokuserer på specifikke aspekter:

1. Kvantemekanik:

* Definition: Kvantemekanik omhandler naturens fysiske egenskaber i omfanget af atomer og subatomiske partikler. Den udforsker matternes bølgepartikeldualitet, kvantiseret energiniveau og den sandsynlige karakter af kvantefænomener.

* Nøglekoncepter: Kvantetilstande, bølgefunktioner, operatører, Heisenberg usikkerhedsprincip, kvanteforvikling, kvantetunneling.

* applikationer: Lasere, transistorer, atomenergi, medicinsk billeddannelse (MR, PET -scanninger).

2. Relativitet:

* Definition: Relativitetsteori, udviklet af Albert Einstein, revolutionerede vores forståelse af rum, tid, tyngdekraft og universet. Det omfatter både speciel relativitet, der beskæftiger sig med konstant hastighed og generel relativitet, der omfatter tyngdekraften og accelererer rammer.

* Nøglekoncepter: Særlig relativitet:tidsudvidelse, længde sammentrækning, masseenergiækvivalens (E =MC²). Generel relativitet:Gravitationslinse, sorte huller, rumtidskurvatur.

* applikationer: GPS -systemer, forståelse af universets udvikling, studerer sorte huller.

3. Nuklear fysik:

* Definition: Atomfysik studerer struktur, egenskaber og interaktioner mellem atomkerner. Det undersøger radioaktivt forfald, nuklear fission og fusion og egenskaberne ved nukleare kræfter.

* Nøglekoncepter: Nukleoner (protoner og neutroner), stærk atomkraft, radioaktive isotoper, nukleare reaktioner.

* applikationer: Atomkraft, medicinske behandlinger (strålebehandling), radioaktiv datering, atomvåben.

4. Partikelfysik (fysik med høj energi):

* Definition: Partikelfysik udforsker de grundlæggende byggesten til stof og kræfterne, der styrer deres interaktion. Den studerer elementære partikler såsom kvarker, leptoner og bosoner.

* Nøglekoncepter: Standardmodel for partikelfysik, kvarker, leptoner, gauge bosoner, Higgs boson.

* applikationer: Udvikling af nye materialer, avancerede partikelacceleratorer, udforskning af universets oprindelse.

5. Kondenseret stof Fysik:

* Definition: Kondenseret stof Fysik undersøger den kollektive opførsel af et stort antal atomer og molekyler i faste stoffer, væsker og plasma. Det fokuserer på egenskaber som ledningsevne, magnetisme og superfluiditet.

* Nøglekoncepter: Krystallinsk struktur, fononer, bose-einstein kondensat, superledende, magnetisme.

* applikationer: Halvledere, transistorer, superledere, lasere, magnetiske lagringsenheder.

6. Astroparticle Physics:

* Definition: Astropartikelfysik kombinerer partikelfysik og astrofysik for at undersøge universet ved de højeste energier og udforske kosmiske stråler, mørke stof og neutrinoer.

* Nøglekoncepter: Kosmiske stråler, mørke stof, neutrinoer, gravitationsbølger, kosmisk mikrobølgebaggrundsstråling.

* applikationer: At forstå det tidlige univers, søge efter mørkt stof og andre eksotiske partikler.

7. Atomfysik:

* Definition: Atomfysik fokuserer på struktur, egenskaber og interaktioner mellem atomer. Den undersøger arrangementet af elektroner i atomer, deres energiniveau og deres interaktion med elektromagnetisk stråling.

* Nøglekoncepter: Atomspektre, elektronkonfiguration, atomovergange, lasere.

* applikationer: Laserteknologi, spektroskopi, atomur.

8. Plasmafysik:

* Definition: Plasmafysik studerer egenskaber og opførsel af ioniserede gasser (plasma), der udgør størstedelen af ​​universet. Det undersøger fænomener som magnetisk indeslutning, bølger og ustabiliteter.

* Nøglekoncepter: Plasmabølger, magnetisk indeslutning, plasma -ustabiliteter, fusionsenergi.

* applikationer: Fusionsenergi, plasma -fremdrift, belysningsteknologier, produktion af halvleder.

Denne liste giver et omfattende overblik over de store grene i moderne fysik. Det er vigtigt at bemærke, at disse felter er forbundet med og ofte overlapper hinanden, hvilket bidrager til en dybere forståelse af universet og dets love.