21 działów fizyki: przedmiot badań i zastosowania

Oddziały fizyki są różne obszary lub kierunki studiów fizyki,. Fizyka jest nauką odpowiedzialną za wyjaśnienie wszystkiego, co dzieje się we Wszechświecie, dlatego which obejmuje dużą różnorodność obszarów: ruchu, sił, promieniowania, energii, między innymi inne.

Oddział Fizyka	Przedmiot studiów	Aplikacje
Akustyka	Dźwięk	Systemy nawigacyjne i lokalizacja dźwięku, ekosonogramy.
Astrofizyka	Duże ciała w kosmosie.	Znajomość innych ciał niebieskich.
Biofizyka	Prawa fizyczne procesów biologicznych.	Energia komórkowa, przekazywanie impulsów nerwowych, transport komórkowy.
Kriogeniki	Materiały w bardzo niskich temperaturach	Nadprzewodnictwo, silne magnesy.
Kinematyka	Ruchome obiekty	Oblicz trajektorię i prędkość obiektów.
Dynamiczny	Siły działające na przedmioty.	Aerodynamika
Statyczny	Siły działające na ciała w spoczynku.	Inżynieria budowlana.
Elektromagnetyzm	Elektryczność i magnetyzm	Sieci elektryczne, komunikacja bezprzewodowa, sprzęt elektroniczny.
Fizyka atomowa	Atom	Mechanika kwantowa, nanotechnologia,
Fizyka płynów	Zachowanie się cieczy i gazów.	Aeronautyka, procesy przemysłowe, układ krążenia.
Fizyka ciała stałego	Materia i oddziaływania między atomami.	Fotoodporność, nowe materiały magnetyczne i laserowe, nadprzewodniki.
Fizyka plazmy	Właściwości fizyczne plazmy	Przetwarzanie do recyklingu papieru.
Fizyka materii skondensowanej	Właściwości ciał stałych i cieczy.	Przewodność cieplna, ferromagnetyzm.
Fizyka medyczna	Promieniowanie w zdrowiu człowieka.	Radioterapia i dozymetria.
Fizyka nuklearna	Jądro atomu.	Reaktory jądrowe, medycyna.
Fizyka cząsteczek	Cząstki tworzące atom.	Diagnostyka medyczna i leczenie, Sieć WWW, sterylizacja.
Mechanika klasyczna	Ruch ciał: obejmuje kinematykę, dynamikę i statykę.	Wystrzeliwanie rakiet i statków kosmicznych.
Mechanika kwantowa	Zachowanie cząstek subatomowych.	Właściwości i budowa materii.
Meteorologia	Atmosfera i jej składniki.	Przewidywanie i monitorowanie warunków pogodowych.
Optyka	Światło i inne fale elektromagnetyczne.	Światłowody, laser.
Termodynamika	Energia, ciepło i ich transfery.	Chłodzenie, silniki

1. Akustyka

Akustyka to gałąź fizyki klasycznej, która przestudiuj dźwięk! jako zakłócenie powietrza, sposób jego rozprzestrzeniania się, zjawiska, które je wywołują, jak jest słyszany i wchłaniany.

Przybory: wykres ciśnienia, mikrofony, ultradźwięki.

Aplikacje: izolacja akustyczna, izolacja akustyczna, projektowanie instrumentów muzycznych i sal koncertowych, systemy nawigacyjne i lokalizacja dźwięku.

2. Astrofizyka

Gałąź fizyki badająca większe ciała materialne to astrofizyka. Opisz ruch ciał i układów w przestrzeni, takich jak gwiazdy, kwazary, galaktyki i materia międzygwiazdowa.

Przybory: obserwatoria astronomiczne, teleskopy, radioteleskopy, sondy kosmiczne.

Aplikacje: geolokalizacja, znajomość innych planet.

3. Biofizyka

Biofizycy łączą biologię i fizykę, aby studiować fizyczne prawa procesów biologicznych, funkcjonowanie błony komórkowej, sposób działania impulsów nerwowych i skurcz mięśni.

Przybory: biologia molekularna, dyfrakcja rentgenowska, mikroskopia fluorescencyjna oparta na rezonansowym transferze energii fluorescencji, elektrofizjologia.

Aplikacje: termodynamiczna stabilność białek, energia komórkowa, transport komórkowy.

4. Kriogeniki

Fizyka niskich temperatur lub kriogenika bada zachowanie materia w ekstremalnie niskich temperaturach. Zero bezwzględne (0ºK) oznacza najniższą temperaturę, jaką może osiągnąć ciało, przy której cząsteczki są praktycznie nieruchome.

Przybory: sprężanie i rozprężanie gazów, kriostat.

Aplikacje: nadprzewodnictwo i nadciekłość, konstrukcja super silnych magnesów, linie elektroenergetyczne o wysokiej sprawności.

5. Kinematyka

Kinematyka to dział mechaniki, który bada poruszające się obiekty. Aby opisać ruch, kinematyka bada trajektorię punktów, linii i innych obiektów geometrycznych, oblicza się prędkość, przyspieszenie, przemieszczenie.

Przybory: kamery wideo, obserwacja, matematyka.

Aplikacje: obliczanie prędkości i trajektorii obiektów, balistyka.

6. Dynamiczny

Dynamika to dział mechaniki, który bada relacje między ruch ciał i jego przyczyny. Bada siły, które powodują ruch obiektów i systemów.

Przybory: prawa Newtona, wykresy sił.

Aplikacje: obliczenia tarcia, odkształcenia, oporu, aerodynamiki, napędu.

7. Statyczny

Statyka to gałąź mechaniki, która bada równowagę ciał. Zajmuje się analizą siły działające na układ w spoczynku.

Przybory: Prawa Newtona, maszyny proste.

Aplikacje: budowa budynków i mostów.

8. Elektromagnetyzm

Elektromagnetyzm to nauka o zjawiskach elektryczności i magnetyzmu, interakcja między naładowanymi cząstkami w polach elektrycznych i magnetycznych oraz propagacji fal elektromagnetycznych w przestrzeni.

Przybory: magnesy, ładunki elektryczne, woltomierze, amperomierze.

Aplikacje: systemy sieci dystrybucji energii elektrycznej, globalne sieci komunikacyjne, sprzęt elektroniczny.

9. Fizyka atomowa

Fizyka atomowa zajmuje się nauka atomu: jego struktura, konfiguracja elektronowa oraz mechanizmy emisji i absorpcji energii.

Przybory: radioaktywność, spektroskopia, lasery.

Aplikacje: mechanika kwantowa, nanotechnologia.

10. Fizyka płynów

Fizyka płynów bada zachowanie płynów, gazów lub innych płynów w spoczynku i ruchu.

Przybory: zasada Archimedesa, napięcie powierzchniowe, kapilarność.

Aplikacje: sterowanie przepływem sprężonego powietrza i paliwa w samolotach, przemysłowe systemy sterowania hydrauliką procesów i procesów w wysokich temperaturach. Funkcjonowanie układu krążenia.

11. Fizyka ciała stałego

Fizyka ciała stałego bada i bada materię oraz interakcje między atomami w wymiarach w skali makroskopowej. Spróbuj wyjaśnić właściwości chemiczne na podstawie fizycznych właściwości każdego atomu.

Przybory: Mikroskop elektronowy, krystalografia dyfrakcji rentgenowskiej.

Aplikacje: materiały na lasery, fotorezystory, fotokomórki, materiały fluorescencyjne lub fosforescencyjne, nowe materiały magnetyczne, nadprzewodniki, nowe materiały magnetyczne.

12. Fizyka plazmy

Fizyka plazmy bada stan skupienia cząstek naładowanych. Plazma naturalnie występuje w gwiazdach i kosmosie. W laboratoriach plazmę wytwarza się przez ogrzewanie gazów, aż elektrony oderwą się od atomu lub cząsteczki.

Narzędzie: laser dużej mocy, mikrofala.

Aplikacje: przetwarzanie papieru do recyklingu.

13. Fizyka materii skondensowanej

Fizyka materii skondensowanej zajmuje się właściwościami termicznymi, elektromagnetycznymi i optycznymi substancji stałych i ciekłych

Przybory: krystalografia, spektrometria.

Aplikacje: przewodnictwo cieplne, półprzewodniki i izolatory, nadciekłość, ferromagnetyzm.

14. Fizyka cząsteczek

Fizyka cząstek obejmuje badanie cząstki podstawowe które stanowią materię. Znany jest również pod nazwą „Fizyka wysokich energii” ze względu na duże ilości energii potrzebnej do stworzenia odpowiednich warunków do obserwacji.

Przybory: akceleratory cząstek, promienie kosmiczne.

Aplikacje: rezonans magnetyczny, sieć WWW, transmutacja odpadów jądrowych, skaner kontenerów morskich.

15. Fizyka medyczna

Fizyka medyczna jest gałęzią fizyki, która stosuje zasady, metody i techniki fizyki w zapobieganiu, diagnozowaniu i leczeniu chorób człowieka.

Przybory: obrazowanie, aparatura radiologiczna, rezonans magnetyczny.

Aplikacje: obsługa kliniczna, radioterapia, dozymetria.

16. Fizyka nuklearna

Fizyka jądrowa bada jądro atomoweskłada się z protonów, neutronów i innych cząstek. Fizyk jądrowy bada rozmieszczenie tych cząstek w jądrze, siły, które je łączą, sposób, w jaki jądra uwalniają energię w postaci naturalnej radioaktywności lub w wyniku reakcji fuzji lub rozszczepienia.

Przybory: wiązki protonów lub elektronów np. pociski, reaktory jądrowe, liczniki Geigera.

Aplikacje: radioaktywność, medycyna, elektrownie.

17. Mechanika klasyczna

Mechanika klasyczna obejmuje całe badanie ruchu ciał. Obejmuje kinematykę, dynamikę i statykę.

Przybory: prawa dynamiki Newtona.

Aplikacje: wystrzeliwanie rakiet i statków kosmicznych.

18. Mechanika kwantowa

Mechanika kwantowa bada prawa rządzące zachowaniem cząstek subatomowych. W dziedzinie ekstremalnie małych wymiarów ciała podlegają zupełnie innym prawom zachowania niż te ze świata makroskopowego.

Narzędzie: promieniowanie ciała doskonale czarnego.

Aplikacje: przewidywanie zachowania cząstek i zjawisk wewnętrznych atomu, pozwala zagłębić się w właściwości i strukturę materiałów stałych, takich jak półprzewodniki.

19. Meteorologia

Meteorologia to badanie atmosfery i jej składników. Meteorolodzy stosują fizykę do badania przepływów i ruchu powietrza i wody na powierzchni Ziemi.

Przybory: zdjęcia satelitarne, radary, stacje pogodowe.

Aplikacje: badanie przepływu powietrza, prognozowanie pogody, monitorowanie warunków pogodowych.

20. Optyka

Badania optyki światło i ma wiele zastosowań w dziedzinie optoelektroniki i światłowodów.

Przybory: soczewki, lustra, teleskopy i lornetki.

Aplikacje: badanie zachowania się światła i innych fal elektromagnetycznych, światłowody.

21. Termodynamika

Termodynamika to dziedzina fizyki, która bada różne formy energii, a także warunki, w jakich jedno można przekształcić w drugie.

Przybory: prawa termodynamiki, kalorymetry.

Aplikacje: układy chłodzenia, silniki spalinowe, silniki napędowe pojazdów kosmicznych.

Fizyka teoretyczna i eksperymentalna

Fizyka to nauka o materii, która tworzy Wszechświat i rządzących nim prawach. Do pracy w fizyce można podejść w dwóch głównych strategiach:

• fizyka teoretyczny: Używają praw fizyki do udoskonalania teorii i sugerowania eksperymentów, tak jak zrobili to Albert Einstein, Richard Feynman i Stephen Hawking.
• fizyka eksperymentalny: Fizycy eksperymentalni projektują i przeprowadzają eksperymenty, podobnie jak argentyńska fizyk Gabriela González i meksykański fizyk Gerardo Herrera Corral.

Może Cię zainteresować:

• Różnica między naukami przyrodniczymi i społecznymi.
• Gałęzie chemii