21 fizikos šaka: tyrimo objektas ir pritaikymas

Fizikos šakos yra skirtingos fizikos studijų sritis ar sritis. Fizika yra mokslas, atsakingas už visko, kas vyksta Visatoje, paaiškinimą apima didelę sričių įvairovę: judėjimą, jėgas, radiaciją, energiją kiti.

Fizikos šaka	Tyrimo objektas	Programos
Akustika	Garsas	Navigacijos ir vietos nustatymo sistemos pagal garsą, ekosonogramos.
Astrofizika	Dideli kūnai erdvėje.	Žinios apie kitus dangaus kūnus.
Biofizika	Fiziniai biologinių procesų dėsniai.	Ląstelių energija, nervinių impulsų perdavimas, ląstelių pernaša.
Kriogenika	Medžiagos esant labai žemai temperatūrai	Superlaidumas, galingi magnetai.
Kinematika	Judantys objektai	Apskaičiuokite objektų trajektoriją ir greitį.
Dinamiškas	Jėgos, veikiančios daiktus.	Aerodinamika
Statinis	Jėgos ant kūnų ramybės būsenoje.	Statyba, inžinerija.
Elektromagnetizmas	Elektra ir magnetizmas	Elektros tinklai, belaidis ryšys, elektroninė įranga.
Atominė fizika	Atomas	Kvantinė mechanika, nanotechnologijos,
Skysčių fizika	Skysčių ir dujų elgsena.	Aeronautika, pramoniniai procesai, kraujotakos sistema.
Kietojo kūno fizika	Materija ir atomų sąveika.	Fotoresistencija, naujos magnetinės ir lazerinės medžiagos, superlaidininkai.
Plazmos fizika	Fizinės plazmos savybės	Popieriaus perdirbimo apdorojimas.
Kondensuotų medžiagų fizika	Kietųjų medžiagų ir skysčių savybės.	Šilumos laidumas, feromagnetizmas.
Medicinos fizika	Spinduliavimas žmogaus sveikatoje.	Radioterapija ir dozimetrija.
Branduolinė fizika	Atomo branduolys.	Branduoliniai reaktoriai, medicina.
Dalelių fizika	Dalelės, sudarančios atomą.	Medicininė diagnozė ir gydymas, Pasaulinis tinklas, sterilizacija.
Klasikinė mechanika	Kūnų judėjimas: apima kinematiką, dinamiką ir statiką.	Raketų ir erdvėlaivių paleidimas.
Kvantinė mechanika	Subatominių dalelių elgesys.	Medžiagos savybės ir struktūra.
Meteorologija	Atmosfera ir jos komponentai.	Numatyti ir stebėti oro sąlygas.
Optika	Šviesa ir kitos elektromagnetinės bangos.	Optiniai pluoštai, lazeriniai.
Termodinamika	Energija, šiluma ir jų perdavimas.	Aušinimas, varikliai

1. Akustika

Akustika yra klasikinės fizikos šaka, kuri studijuoti garsą kaip oro sutrikimas, jo plitimo būdas, jį sukeliantys reiškiniai, kaip jis girdimas ir kaip absorbuojamas.

Įrankiai: slėgio diagrama, mikrofonai, ultragarsas.

Programos: garso izoliacija, garso izoliacija, muzikos instrumentų ir koncertų salių, navigacijos sistemų ir garso vietos projektavimas.

2. Astrofizika

Didesnius materialius kūnus tirianti fizikos šaka yra astrofizika. Apibūdinkite kūnų ir sistemų, tokių kaip žvaigždės, kvazarai, galaktikos ir tarpžvaigždinė materija, judėjimą erdvėje.

Įrankiai: astronomijos observatorijos, teleskopai, radijo teleskopai, kosminiai zondai.

Programos: geografinė padėtis, kitų planetų pažinimas.

3. Biofizika

Biofizikai sujungia biologiją ir fiziką, kad ištirtų fiziniai biologinių procesų dėsniai, ląstelės membranos veikimas, nervinių impulsų veikimo būdas ir raumenų susitraukimas.

Įrankiai: molekulinė biologija, rentgeno difrakcija, fluorescencinė mikroskopija, pagrįsta fluorescencinio rezonanso energijos perdavimu, elektrofiziologija.

Programos: baltymų termodinaminis stabilumas, ląstelių energija, ląstelių pernaša.

4. Kriogenika

Žemos temperatūros fizika arba kriogenika tiria labai žemoje temperatūroje. Absoliutus nulis (0ºK) nurodo žemiausią kūno pasiekiamą temperatūrą, kurioje molekulės praktiškai nejudrios.

Įrankiai: dujų suspaudimas ir plėtimasis, kriostatas.

Programos: superlaidumas ir skystis, ypač galingų magnetų, didelio efektyvumo elektros perdavimo linijų konstrukcija.

5. Kinematika

Kinematika yra mechanikos šaka, tirianti judantys daiktai. Judėjimui apibūdinti kinematika tiria taškų, linijų ir kitų geometrinių objektų trajektoriją, apskaičiuojamas greitis, pagreitis, poslinkis.

Įrankiai: vaizdo kameros, stebėjimas, matematika.

Programos: objektų greičio ir trajektorijos apskaičiavimas, balistika.

6. Dinamiškas

Dinamika yra mechanikos šaka, tirianti ryšius tarp kūnų judėjimas ir jo priežastys. Jis tiria jėgas, kurios sukelia objektų ir sistemų judėjimą.

Įrankiai: Niutono dėsniai, jėgos diagramos.

Programos: trinties, deformacijos, atsparumo, aerodinamikos, varymo skaičiavimai.

7. Statinis

Statika yra mechanikos šaka, tirianti kūnų pusiausvyrą. Jame nagrinėjama jėgos, veikiančios sistemą ramybės būsenoje.

Įrankiai: Niutono dėsniai, paprastos mašinos.

Programos: pastatų ir tiltų statyba.

8. Elektromagnetizmas

Elektromagnetizmas yra elektros ir magnetizmo reiškinių tyrimas sąveika tarp įkrautų dalelių elektriniuose ir magnetiniuose laukuose bei elektromagnetinių bangų sklidimą erdvėje.

Įrankiai: magnetai, elektros krūviai, voltmetrai, ampermetrai.

Programos: elektros paskirstymo tinklo sistemos, pasauliniai ryšių tinklai, elektroninė įranga.

9. Atominė fizika

Atominė fizika nagrinėja atomo tyrimas: jo struktūra, elektroninė konfigūracija ir energijos emisijos bei absorbcijos mechanizmai.

Įrankiai: radioaktyvumas, spektroskopija, lazeriai.

Programos: kvantinė mechanika, nanotechnologija.

10. Skysčių fizika

Skysčių fizika tiria skysčių, dujų ar kitų skysčių elgesį ramybės būsenoje ir judant.

Įrankiai: Archimedo principas, paviršiaus įtempimas, kapiliarumas.

Programos: suspausto oro ir kuro srauto valdymas lėktuvuose, pramoninėse hidraulinių procesų valdymo sistemose ir procesuose esant aukštai temperatūrai. Kraujotakos sistemos veikimas.

11. Kietojo kūno fizika

Kietojo kūno fizika tiria ir tiria materiją bei atomų sąveiką matmenimis makroskopinėje skalėje. Pabandykite paaiškinti chemines savybes pagal kiekvieno atomo fizines savybes.

Įrankiai: Elektroninis mikroskopas, rentgeno difrakcijos kristalografija.

Programos: lazerių, fotorezistorių, fotoelementų, fluorescencinių ar fosforescuojančių medžiagų medžiagos, naujos magnetinės medžiagos, superlaidininkai, naujos magnetinės medžiagos.

12. Plazmos fizika

Plazmos fizika tiria įkrautų dalelių materijos būsena. Plazma natūraliai randama žvaigždėse ir erdvėje. Laboratorijose plazma susidaro kaitinant dujas, kol elektronai atsiriboja nuo savo atomo ar molekulės.

Įrankis: didelės galios lazeris, mikrobangų krosnelė.

Programos: perdirbamo popieriaus apdorojimas.

13. Kondensuotų medžiagų fizika

Kondensuotų medžiagų fizika nagrinėja kietųjų ir skystųjų medžiagų šilumines, elektromagnetines ir optines savybes

Įrankiai: kristalografija, spektrometrija.

Programos: šilumos laidumas, puslaidininkiai ir izoliatoriai, skystis, feromagnetizmas.

14. Dalelių fizika

Dalelių fizika apima pagrindinės dalelės kurie sudaro materiją. Jis taip pat žinomas pavadinimu „Didelės energijos fizika“ dėl didelio energijos kiekio, reikalingo tinkamoms stebėjimo sąlygoms sukurti.

Įrankiai: dalelių greitintuvai, kosminiai spinduliai.

Programos: magnetinio rezonanso tomografija, internetas, branduolinių atliekų transformacija, jūrinių konteinerių skaitytuvas.

15. Medicinos fizika

Medicinos fizika yra fizikos šaka, taikanti fizikos principus, metodus ir metodikas žmonių ligų prevencijai, diagnostikai ir gydymui.

Įrankiai: vaizdavimas, radiologinė įranga, magnetinis rezonansas.

Programos: klinikinė paslauga, radioterapija, dozimetrija.

16. Branduolinė fizika

Branduolinė fizika nagrinėja atomo branduolys, sudarytas iš protonų, neutronų ir kitų dalelių. Branduolio fizikas tiria šių dalelių išsidėstymą branduolyje, jėgas, kurios juos laiko tai, kaip branduoliai išskiria energiją natūralaus radioaktyvumo pavidalu arba dėl sintezės ar dalijimosi reakcijų.

Įrankiai: protonų ar elektronų pluoštai, tokie kaip sviediniai, branduoliniai reaktoriai, Geigerio skaitikliai.

Programos: radioaktyvumas, medicina, elektrinės.

17. Klasikinė mechanika

Klasikinė mechanika apima visą kūnų judesio tyrimą. Apima kinematiką, dinamiką ir statiką.

Įrankiai: Niutono judesio dėsniai.

Programos: raketų ir erdvėlaivių paleidimas.

18. Kvantinė mechanika

Kvantinė mechanika tiria įstatymus, kurie reguliuoja subatominių dalelių elgesį. Itin mažų matmenų srityje kūnai laikosi visiškai kitokių elgesio dėsnių, nei makroskopinio pasaulio.

Įrankis: juodųjų kūnų spinduliuotė.

Programos: nuspėti atomo dalelių elgesį ir vidinius reiškinius, leidžia įsigilinti į kietųjų medžiagų, tokių kaip puslaidininkiai, savybes ir struktūrą.

19. Meteorologija

Meteorologija yra atmosferos ir jos komponentų tyrimas. Meteorologai taiko fiziką, kad ištirtų oro ir vandens srautus bei judėjimą Žemės paviršiuje.

Įrankiai: palydovinės nuotraukos, radarai, meteorologinės stotys.

Programos: oro srauto tyrimas, orų prognozavimas, oro sąlygų stebėjimas.

20. Optika

Optikos studijos šviesa ir jis turi daugybę programų optoelektronikos ir šviesolaidžio srityje.

Įrankiai: lęšiai, veidrodžiai, teleskopai ir žiūronai.

Programos: šviesos ir kitų elektromagnetinių bangų, optinių skaidulų elgsenos tyrimas.

21. Termodinamika

Termodinamika yra fizikos šaka, tirianti skirtingus dalykus energijos formos, taip pat sąlygas, kuriomis vienas gali virsti kitu.

Įrankiai: termodinamikos dėsniai, kalorimetrai.

Programos: aušinimo sistemos, vidaus degimo varikliai, kosminių transporto priemonių varikliai.

Teorinė ir eksperimentinė fizika

Fizika yra materijos, sudarančios Visatą, ir ją valdančių dėsnių tyrimas. Fizikos darbą galima vertinti dviem pagrindinėmis strategijomis:

• fizika teorinis: Jie naudoja fizikos dėsnius, kad patikslintų teorijas ir pasiūlytų eksperimentus, kaip tai padarė Albertas Einšteinas, Richardas Feynmanas ir Stephenas Hawkingas.
• fizika eksperimentinis: Eksperimentiniai fizikai planuoja ir vykdo eksperimentus, taip pat argentiniečių fizikė Gabriela González ir meksikiečių fizikė Gerardo Herrera Corral.

Jums gali būti įdomu žinoti:

• Gamtos ir socialinių mokslų skirtumas.
• Chemijos šakos