ფიზიკის 21 ფილიალი: სასწავლო და გამოყენებითი ობიექტი

ფიზიკის დარგები განსხვავებულია ფიზიკის შესწავლის სფეროები ან სფეროები. ფიზიკა არის მეცნიერება, რომელიც პასუხისმგებელია ყველაფრის ახსნაზე, რაც ხდება სამყაროში, რისთვისაც მოიცავს ტერიტორიების მრავალფეროვნებას: მოძრაობას, ძალებს, რადიაციას, ენერგიას სხვები

ფიზიკის ფილიალი	სასწავლო ობიექტი	პროგრამები
აკუსტიკა	ხმა	ნავიგაციისა და ადგილმდებარეობის სისტემები ხმის, ეკოზონოგრამების მიხედვით.
ასტროფიზიკა	დიდი სხეულები სივრცეში.	სხვა ციური სხეულების ცოდნა.
ბიოფიზიკა	ბიოლოგიური პროცესების ფიზიკური კანონები.	უჯრედის ენერგია, ნერვის იმპულსის გადაცემა, უჯრედის ტრანსპორტი.
კრიოგენობა	მასალები ძალიან დაბალ ტემპერატურაზე	სუპერგამტარობა, ძლიერი მაგნიტები.
კინემატიკა	მოძრავი საგნები	გამოთვალეთ ობიექტების ტრაექტორია და სიჩქარე.
დინამიური	ობიექტებზე მოქმედი ძალები.	აეროდინამიკა
სტატიკური	ძალები სხეულებზე ისვენებენ.	მშენებლობა, ინჟინერია.
ელექტრომაგნეტიზმი	ელექტროენერგია და მაგნეტიზმი	ელექტრო ქსელები, უკაბელო კომუნიკაცია, ელექტრონული მოწყობილობა.
ატომური ფიზიკა	ატომი	კვანტური მექანიკა, ნანოტექნოლოგია,
სითხის ფიზიკა	სითხეებისა და გაზების ქცევა.	აერონავტიკა, სამრეწველო პროცესები, სისხლის მიმოქცევის სისტემა.
მყარი ფიზიკა	მატერია და ატომებს შორის ურთიერთქმედება.	ფოტორეზისტენტობა, ახალი მაგნიტური და ლაზერული მასალები, სუპერგამტარები.
პლაზმის ფიზიკა	პლაზმის ფიზიკური თვისებები	ქაღალდის გადამუშავების მკურნალობა.
შედედებული ნივთიერების ფიზიკა	მყარი და სითხეების თვისებები.	თერმული კონდუქტომეტრული, ფერომაგნეტიზმი.
სამედიცინო ფიზიკა	რადიაცია ადამიანის ჯანმრთელობაზე.	რადიოთერაპია და დოზიმეტრია.
ბირთვული ფიზიკა	ატომის ბირთვი.	ბირთვული რეაქტორები, მედიცინა.
ნაწილაკების ფიზიკა	ნაწილაკები, რომლებიც ატომს ქმნიან.	სამედიცინო დიაგნოზი და მკურნალობა, Მსოფლიო ქსელში, სტერილიზაცია.
კლასიკური მექანიკა	სხეულების მოძრაობა: მოიცავს კინემატიკას, დინამიკასა და სტატიკას.	რაკეტებისა და კოსმოსური ხომალდების გაშვება.
Კვანტური მექანიკა	სუბატომური ნაწილაკების ქცევა.	მატერიის თვისებები და სტრუქტურა.
მეტეოროლოგია	ატმოსფერო და მისი კომპონენტები.	ამინდის პირობების პროგნოზირება და მონიტორინგი.
ოპტიკა	მსუბუქი და სხვა ელექტრომაგნიტური ტალღები.	ოპტიკური ბოჭკოები, ლაზერი.
თერმოდინამიკა	ენერგია, სითბო და მათი გადაცემა.	გაგრილება, ძრავები

1. აკუსტიკა

აკუსტიკა არის კლასიკური ფიზიკის ის დარგი, რომელიც შეისწავლე ხმა როგორც ჰაერის დარღვევა, მისი გავრცელების გზა, მოვლენები, რომლებიც წარმოქმნიან მას, როგორ ისმის და როგორ შეიწოვება იგი.

ინსტრუმენტები: წნევის დიაგრამა, მიკროფონები, ულტრაბგერითი.

პროგრამები: ხმის იზოლაცია, ხმის იზოლაცია, მუსიკალური ინსტრუმენტების და საკონცერტო დარბაზების დიზაინი, სანავიგაციო სისტემები და ხმის ადგილმდებარეობა.

2. ასტროფიზიკა

ფიზიკის ის დარგი, რომელიც უფრო დიდ მატერიალურ სხეულებს სწავლობს, არის ასტროფიზიკა. აღწერეთ სხეულებისა და სისტემების მოძრაობა სივრცეში, მაგალითად, ვარსკვლავები, კვაზარები, გალაქტიკები და ვარსკვლავთშორისი მატერიები.

ინსტრუმენტები: ასტრონომიული ობსერვატორია, ტელესკოპები, რადიოტელესკოპები, კოსმოსური ზონდები.

პროგრამები: გეოპოზიცია, სხვა პლანეტების ცოდნა.

3. ბიოფიზიკა

ბიოფიზიკოსები ბიოლოგიასა და ფიზიკას აერთიანებენ ბიოლოგიური პროცესების ფიზიკური კანონები, უჯრედის მემბრანის ფუნქციონირება, ნერვული იმპულსების მოქმედება და კუნთების შეკუმშვა.

ინსტრუმენტები: მოლეკულური ბიოლოგია, რენტგენის დიფრაქცია, ფლუორესცენტული მიკროსკოპია, რომელიც ეფუძნება ფლუორესცენტული რეზონანსული ენერგიის გადაცემას, ელექტროფიზიოლოგია.

პროგრამები: ცილების თერმოდინამიკური სტაბილურობა, უჯრედული ენერგია, უჯრედული ტრანსპორტი.

4. კრიოგენობა

დაბალი ტემპერატურის ფიზიკა ან კრიოგენოლოგია სწავლობს ქცევას საკითხი ძალიან დაბალ ტემპერატურაზე. აბსოლუტური ნულოვანი (0ºK) მიუთითებს ყველაზე დაბალ ტემპერატურაზე, რომელსაც შეუძლია მიაღწიოს სხეულს, სადაც მოლეკულები პრაქტიკულად უძრავია.

ინსტრუმენტები: გაზების შეკუმშვა და გაფართოება, კრიოსტატი.

პროგრამები: სუპერგამტარობა და ზედმეტი სითხე, სუპერ ძლიერი მაგნიტების მშენებლობა, ელექტროენერგიის გადამცემი ხაზები მაღალი ეფექტურობით.

5. კინემატიკა

კინემატიკა არის მექანიკის ის დარგი, რომელიც სწავლობს მოძრავი საგნები. მოძრაობის აღსაწერად, კინემატიკა შეისწავლის წერტილების, ხაზების და სხვა გეომეტრიული ობიექტების ტრაექტორიას, გამოითვლება სიჩქარე, აჩქარება, გადაადგილება.

ინსტრუმენტები: ვიდეოკამერები, დაკვირვება, მათემატიკა.

პროგრამები: ობიექტების სიჩქარისა და ტრაექტორიის გაანგარიშება, ბალისტიკა.

6. დინამიური

დინამიკა არის მექანიკის ის დარგი, რომელიც სწავლობს ურთიერთობებს სხეულების მოძრაობა და მისი მიზეზები. იგი შეისწავლის ძალებს, რომლებიც ობიექტებისა და სისტემების გადაადგილებას იწვევს.

ინსტრუმენტები: ნიუტონის კანონები, ძალების დიაგრამები.

პროგრამები: ხახუნის, დეფორმაციის, წინააღმდეგობის, აეროდინამიკის, ბიძგის გამოთვლები.

7. სტატიკური

სტატიკა არის მექანიკის ის დარგი, რომელიც შეისწავლის სხეულთა ბალანსს. ეს ეხება ანალიზს დანარჩენ სისტემაზე მოქმედი ძალები.

ინსტრუმენტები: ნიუტონის კანონები, მარტივი მანქანები.

პროგრამები: შენობებისა და ხიდების მშენებლობა.

8. ელექტრომაგნეტიზმი

ელექტრომაგნეტიზმი არის ელექტროენერგიისა და მაგნეტიზმის მოვლენების შესწავლა ურთიერთქმედება დამუხტულ ნაწილაკებს შორის ელექტრო და მაგნიტურ ველებში და სივრცეში ელექტრომაგნიტური ტალღების გავრცელება.

ინსტრუმენტები: მაგნიტები, ელექტრული მუხტები, ვოლტმეტრი, ამპერმეტრი.

პროგრამებიელექტროენერგიის სადისტრიბუციო ქსელის სისტემები, გლობალური საკომუნიკაციო ქსელები, ელექტრონული მოწყობილობები.

9. ატომური ფიზიკა

ატომური ფიზიკა ეხება ატომის შესწავლამისი სტრუქტურა, ელექტრონული კონფიგურაცია და ენერგიის ემისიისა და შეწოვის მექანიზმები.

ინსტრუმენტები: რადიოაქტივობა, სპექტროსკოპია, ლაზერები.

პროგრამები: კვანტური მექანიკა, ნანოტექნოლოგია.

10. სითხის ფიზიკა

სითხის ფიზიკა შეისწავლის სითხეების, გაზების ან სხვა სითხეების ქცევას მოსვენებულ მდგომარეობაში და მოძრაობაში.

ინსტრუმენტები: არქიმედეს პრინციპი, ზედაპირული დაძაბულობა, კაპილარობა.

პროგრამები: შეკუმშული ჰაერისა და საწვავის ნაკადის კონტროლი თვითმფრინავებში, სამრეწველო ჰიდრავლიკური პროცესების მართვის სისტემებსა და პროცესებზე მაღალ ტემპერატურაზე. სისხლის მიმოქცევის სისტემის ფუნქციონირება.

11. მყარი ფიზიკა

მყარი სახელმწიფო ფიზიკა მაკროსკოპული მასშტაბით შეისწავლის და იკვლევს მატერიას და ატომებს შორის ურთიერთქმედება ზომებში. შეეცადეთ ახსნათ ქიმიური თვისებები თითოეული ატომის ფიზიკური თვისებების საფუძველზე.

ინსტრუმენტები: ელექტრონული მიკროსკოპი, რენტგენის დიფრაქციული კრისტალოგრაფია.

პროგრამები: მასალები ლაზერებისთვის, ფოტორეზისტორებისთვის, ფოტოუჯრედებისთვის, ფლუორესცენტული ან ფოსფორეცენტული მასალებისთვის, ახალი მაგნიტური მასალები, სუპერგამტარები, ახალი მაგნიტური მასალები.

12. პლაზმის ფიზიკა

პლაზმის ფიზიკა სწავლობს დამუხტული ნაწილაკების მატერიის მდგომარეობა. პლაზმური ბუნებრივად გვხვდება ვარსკვლავებსა და სივრცეში. ლაბორატორიებში პლაზმა იქმნება გაზების გათბობით, სანამ ელექტრონები არ გამოყოფენ ატომს ან მოლეკულას.

ინსტრუმენტი: მაღალი სიმძლავრის ლაზერი, მიკროტალღური ღუმელი.

პროგრამები: გადამუშავების მიზნით ქაღალდის დამუშავება.

13. შედედებული ნივთიერების ფიზიკა

შედედებული ნივთიერებების ფიზიკა ეხება მყარი და თხევადი ნივთიერებების თერმულ, ელექტრომაგნიტურ და ოპტიკურ თვისებებს

ინსტრუმენტები: კრისტალოგრაფია, სპექტრომეტრია.

პროგრამები: თერმული კონდუქტომეტრული, ნახევარგამტარები და იზოლატორები, ზედმეტი სითხე, ფერომაგნეტიზმი.

14. ნაწილაკების ფიზიკა

ნაწილაკების ფიზიკა მოიცავს კვლევას ფუნდამენტური ნაწილაკები რომლებიც მატერიას წარმოადგენენ. ასევე ცნობილია "მაღალი ენერგიის ფიზიკის" სახელით იმის გამო, რომ ენერგიის დიდი რაოდენობაა საჭირო დაკვირვების სწორი პირობების შესაქმნელად.

ინსტრუმენტები: ნაწილაკების ამაჩქარებლები, კოსმოსური სხივები.

პროგრამები: მაგნიტურ-რეზონანსული ტომოგრაფია, მსოფლიო ქსელი, ბირთვული ნარჩენების ტრანსმუტაცია, საზღვაო კონტეინერების სკანერი.

15. სამედიცინო ფიზიკა

სამედიცინო ფიზიკა არის ფიზიკის ის დარგი, რომელიც იყენებს ფიზიკის პრინციპებს, მეთოდებსა და ტექნიკას ადამიანის დაავადებების პროფილაქტიკაში, დიაგნოზსა და მკურნალობაში.

ინსტრუმენტები: ვიზუალიზაცია, რენტგენოლოგიური მოწყობილობა, მაგნიტურ-რეზონანსი.

პროგრამები: კლინიკური მომსახურება, სხივური თერაპია, დოზიმეტრია.

16. ბირთვული ფიზიკა

ბირთვული ფიზიკა იკვლევს ატომის ბირთვი, შედგება პროტონის, ნეიტრონისა და სხვა ნაწილაკებისგან. ბირთვული ფიზიკოსი შეისწავლის ამ ნაწილაკების ბირთვში განლაგებას, ძალებს, რომლებიც მათ ერთმანეთთან აკავებს ბირთვების ენერგიის გამოყოფის გზით ბუნებრივი რადიოაქტივობის სახით ან შერწყმის ან გახლეჩის რეაქციების გამო.

ინსტრუმენტები: პროტონის ან ელექტრონის სხივები, როგორიცაა ჭურვები, ბირთვული რეაქტორები, გეიგერის მრიცხველები.

პროგრამები: რადიოაქტივობა, მედიცინა, ელექტროსადგურები.

17. კლასიკური მექანიკა

კლასიკური მექანიკა მოიცავს სხეულების მოძრაობის მთელ შესწავლას. მოიცავს კინემატიკას, დინამიკას და სტატიკას.

ინსტრუმენტები: ნიუტონის მოძრაობის კანონები.

პროგრამები: რაკეტებისა და კოსმოსური ხომალდების გაშვება.

18. Კვანტური მექანიკა

კვანტური მექანიკა სწავლობს კანებს, რომლებიც არეგულირებენ სუბატომიური ნაწილაკების ქცევას. უკიდურესად მცირე ზომების სფეროში, სხეულები იცავს ქცევის სრულიად განსხვავებულ კანონებს, ვიდრე მაკროსკოპულ სამყაროში.

ინსტრუმენტი: შავი სხეულის გამოსხივება.

პროგრამები: ნაწილაკების ქცევისა და ატომის შინაგანი მოვლენების პროგნოზირება საშუალებას იძლევა ჩავუღრმავდეთ მყარი მასალების თვისებებს და სტრუქტურას, მაგალითად, ნახევარგამტარებს.

19. მეტეოროლოგია

მეტეოროლოგია არის ატმოსფეროს და მისი კომპონენტების შესწავლა. მეტეოროლოგები ფიზიკას იყენებენ დედამიწის ზედაპირზე ჰაერისა და წყლის ნაკადების და მოძრაობის შესასწავლად.

ინსტრუმენტებისატელიტური სურათები, რადარები, ამინდის სადგურები.

პროგრამები: ჰაერის ნაკადის გამოკვლევა, ამინდის პროგნოზი, ამინდის პირობების მონიტორინგი.

20. ოპტიკა

ოპტიკის კვლევები შუქი და მას აქვს მრავალი პროგრამა ოპტოელექტრონიკისა და ბოჭკოვანი ოპტიკის სფეროში.

ინსტრუმენტები: ლინზები, სარკეები, ტელესკოპები და ბინოკლები.

პროგრამები: მსუბუქი და სხვა ელექტრომაგნიტური ტალღების, ოპტიკური ბოჭკოების ქცევის შესწავლა.

21. თერმოდინამიკა

თერმოდინამიკა არის ფიზიკის ის დარგი, რომელიც სწავლობს განსხვავებულს ენერგიის ფორმები, ასევე იმ პირობებში, როდესაც ერთი შეიძლება გარდაიქმნას მეორეში.

ინსტრუმენტებითერმოდინამიკის კანონები, კალორიმეტრები.

პროგრამები: გაგრილების სისტემები, შიდა წვის ძრავები, კოსმოსური ავტომობილების ძრავები.

თეორიული და ექსპერიმენტული ფიზიკა

ფიზიკა არის მატერიის შესწავლა, რომელიც წარმოადგენს სამყაროს და იმ კანონებს, რომლებიც მას არეგულირებს. ფიზიკაში მუშაობას შეიძლება მივუდგეთ ორ მთავარ სტრატეგიად:

• ფიზიკა თეორიული: ისინი იყენებენ ფიზიკის კანონებს თეორიების დახვეწისა და ექსპერიმენტების შესასრულებლად, როგორც ეს გააკეთეს ალბერტ აინშტაინმა, რიჩარდ ფეინმანმა და სტივენ ჰოკინგმა.
• ფიზიკა ექსპერიმენტული: ექსპერიმენტული ფიზიკოსები ქმნიან და ატარებენ ექსპერიმენტებს, ისევე როგორც არგენტინელმა ფიზიკოსმა გაბრიელა გონსალესმა და მექსიკელმა ფიზიკოსმა ჯერარდო ჰერერა კორალმა.

შეიძლება დაგაინტერესოთ იცოდეთ:

• განსხვავება ბუნებრივ და სოციალურ მეცნიერებებს შორის.
• ქიმიის დარგები