21 odborov fyziky: predmet štúdia a aplikácie

Odvetvia fyziky sú rôzne oblasti alebo študijné odbory fyziky. Fyzika je veda, ktorá je zodpovedná za vysvetlenie všetkého, čo sa deje vo vesmíre pokrýva veľkú rozmanitosť oblastí: pohyb, sily, žiarenie, energia iné.

Odvetvie fyziky	Predmet štúdie	Aplikácie
Akustika	Zvuk	Navigačné a lokalizačné systémy podľa zvuku, ekosonogramy.
Astrofyzika	Veľké telá vo vesmíre.	Znalosti o iných nebeských telách.
Biofyzika	Fyzikálne zákony biologických procesov.	Bunková energia, prenos nervových impulzov, bunkový transport.
Kryogenika	Materiály pri veľmi nízkych teplotách	Supravodivosť, silné magnety.
Kinematika	Pohybujúce sa predmety	Vypočítajte trajektóriu a rýchlosť objektov.
Dynamický	Sily pôsobiace na predmety.	Aerodynamika
Statický	Sily na telách v pokoji.	Stavebníctvo, strojárstvo.
Elektromagnetizmus	Elektrina a magnetizmus	Elektrické siete, bezdrôtová komunikácia, elektronické zariadenia.
Atómová fyzika	Atóm	Kvantová mechanika, nanotechnológia,
Fyzika tekutín	Správanie sa kvapalín a plynov.	Letectvo, priemyselné procesy, obehový systém.
Fyzika pevných látok	Hmota a interakcie medzi atómami.	Fotoodpor, nové magnetické a laserové materiály, supravodiče.
Fyzika plazmy	Fyzikálne vlastnosti plazmy	Spracovanie recyklácie papiera.
Fyzika kondenzovaných látok	Vlastnosti pevných látok a kvapalín.	Tepelná vodivosť, feromagnetizmus.
Lekárska fyzika	Žiarenie v ľudskom zdraví.	Rádioterapia a dozimetria.
Jadrová fyzika	Jadro atómu.	Jadrové reaktory, medicína.
Časticová fyzika	Častice, z ktorých sa skladá atóm.	Lekárska diagnostika a liečba, World Wide Web, sterilizáciu.
Klasická mechanika	Pohyb telies: zahŕňa kinematiku, dynamiku a statiku.	Štartovacie rakety a vesmírne lode.
Kvantová mechanika	Správanie subatomárnych častíc.	Vlastnosti a štruktúra hmoty.
Meteorológia	Atmosféra a jej zložky.	Predpoveď a monitorovanie poveternostných podmienok.
Optika	Svetlo a iné elektromagnetické vlny.	Optické vlákna, laserové.
Termodynamika	Energia, teplo a ich prenosy.	Chladenie, motory

1. Akustika

Akustika je odvetvie klasickej fyziky, ktoré študovať zvuk ako narušenie vzduchu, spôsob jeho šírenia, javy, ktoré ho spôsobujú, ako ho počuť a ​​ako sa absorbuje.

Náradie: tlakový diagram, mikrofóny, ultrazvuk.

Aplikácie: zvuková izolácia, zvuková izolácia, návrh hudobných nástrojov a koncertných sál, navigačné systémy a umiestnenie zvuku.

2. Astrofyzika

Odvetvím fyziky, ktorá študuje väčšie hmotné telá, je astrofyzika. Popíšte pohyb telies a systémov vo vesmíre, ako sú hviezdy, kvasary, galaxie a medzihviezdna hmota.

Náradie: astronomické observatóriá, ďalekohľady, rádioteleskopy, vesmírne sondy.

Aplikácie: geopozícia, znalosť iných planét.

3. Biofyzika

Biofyzici kombinujú biológiu a fyziku so štúdiom fyzikálne zákony biologických procesov, fungovanie bunkovej membrány, spôsob činnosti nervových impulzov a kontrakcia svalov.

Náradie: molekulárna biológia, röntgenová difrakcia, fluorescenčná mikroskopia založená na prenose energie fluorescenčnej rezonancie, elektrofyziológia.

Aplikácie: termodynamická stabilita proteínov, bunková energia, bunkový transport.

4. Kryogenika

Fyzika nízkych teplôt alebo kryogenika študuje správanie sa hmoty pri extrémne nízkych teplotách. Absolútna nula (0 ° K) označuje najnižšiu teplotu, ktorú môže telo dosiahnuť, kde sú molekuly prakticky nepohyblivé.

Náradie: kompresia a expanzia plynov, kryostat.

Aplikácie: supravodivosť a supratekutosť, konštrukcia supervýkonných magnetov, vedenia na prenos energie s vysokou účinnosťou.

5. Kinematika

Kinematika je odvetvie mechaniky, ktoré študuje pohybujúce sa predmety. Na opísanie pohybu sa kinematikou študuje trajektória bodov, čiar a ďalších geometrických objektov, počíta sa rýchlosť, zrýchlenie, posun.

Náradie: videokamery, pozorovanie, matematika.

Aplikácie: výpočet rýchlosti a trajektórie objektov, balistika.

6. Dynamický

Dynamika je odvetvie mechaniky, ktoré skúma vzťahy medzi pohyb tiel a jeho príčiny. Študuje sily, ktoré spôsobujú pohyb objektov a systémov.

Náradie: Newtonove zákony, silové diagramy.

Aplikácie: výpočty trenia, deformácie, odporu, aerodynamiky, pohonu.

7. Statický

Statika je odvetvie mechaniky, ktoré skúma rovnováhu telies. Zaoberá sa analýzou sily pôsobiace na systém v pokoji.

Náradie: Newtonove zákony, jednoduché stroje.

Aplikácie: výstavba budov a mostov.

8. Elektromagnetizmus

Elektromagnetizmus je štúdium javov elektriny a magnetizmu, interakcia medzi nabitými časticami v elektrických a magnetických poliach a šírenie elektromagnetických vĺn vesmírom.

Náradie: magnety, elektrické náboje, voltmetre, ampérmetre.

Aplikácie: systémy distribúcie elektrickej energie, globálne komunikačné siete, elektronické zariadenia.

9. Atómová fyzika

Atómová fyzika sa zaoberá atómová štúdia: jeho štruktúra, elektronická konfigurácia a mechanizmy emisie a absorpcie energie.

Náradie: rádioaktivita, spektroskopia, lasery.

Aplikácie: kvantová mechanika, nanotechnológie.

10. Fyzika tekutín

Fyzika tekutín študuje správanie tekutín, plynov alebo iných tekutín v pokoji a v pohybe.

Náradie: Archimedov princíp, povrchové napätie, kapilarita.

Aplikácie: regulácia prietoku stlačeného vzduchu a paliva v lietadlách, systémy riadenia priemyselných hydraulických procesov a procesy pri vysokých teplotách. Fungovanie obehového systému.

11. Fyzika pevných látok

Fyzika pevných látok študuje a skúma hmotu a interakciu medzi atómami v rozmeroch v makroskopickom meradle. Pokúste sa vysvetliť chemické vlastnosti na základe fyzikálnych vlastností každého atómu.

Náradie: Elektrónový mikroskop, röntgenová difrakčná kryštalografia.

Aplikácie: materiály pre lasery, fotorezistory, fotobunky, fluorescenčné alebo fosforeskujúce materiály, nové magnetické materiály, supravodiče, nové magnetické materiály.

12. Fyzika plazmy

Fyzika plazmy študuje stav hmoty nabitých častíc. Plazma sa prirodzene nachádza vo hviezdach a vesmíre. V laboratóriách sa plazma vytvára zahrievaním plynov, kým sa elektróny neoddelia od svojho atómu alebo molekuly.

Nástroj: vysokovýkonný laser, mikrovlnná rúra.

Aplikácie: spracovanie papiera na recykláciu.

13. Fyzika kondenzovaných látok

Fyzika kondenzovaných látok sa zaoberá tepelnými, elektromagnetickými a optickými vlastnosťami pevných a kvapalných látok

Náradie: kryštalografia, spektrometria.

Aplikácie: tepelná vodivosť, polovodiče a izolátory, supratekutosť, feromagnetizmus.

14. Časticová fyzika

Fyzika častíc zahŕňa štúdium základné častice ktoré tvoria hmotu. Je známa aj pod názvom „Fyzika vysokých energií“ kvôli vysokému množstvu energie potrebnej na vytvorenie správnych podmienok na pozorovanie.

Náradie: urýchľovače častíc, kozmické žiarenie.

Aplikácie: magnetická rezonancia, sieť WWW, transmutácia jadrového odpadu, snímač námorných kontajnerov.

15. Lekárska fyzika

Lekárska fyzika je odvetvie fyziky, ktoré uplatňuje princípy, metódy a techniky fyziky pri prevencii, diagnostike a liečbe ľudských chorôb.

Náradie: zobrazovacie zariadenie, rádiologické zariadenie, magnetická rezonancia.

Aplikácie: klinická služba, rádioterapia, dozimetria.

16. Jadrová fyzika

Jadrová fyzika skúma atómové jadro, tvorený protónmi, neutrónmi a inými časticami. Jadrový fyzik študuje usporiadanie týchto častíc v jadre, sily, ktoré ich držia pohromade, spôsob, akým jadrá uvoľňujú energiu vo forme prirodzenej rádioaktivity alebo v dôsledku fúzií alebo štiepnych reakcií.

Náradie: lúče protónov alebo elektrónov, ako sú projektily, jadrové reaktory, Geigerove počítače.

Aplikácie: rádioaktivita, medicína, elektrárne.

17. Klasická mechanika

Klasická mechanika zahŕňa celé štúdium pohybu telies. Zahŕňa kinematiku, dynamiku a statiku.

Náradie: Newtonove zákony pohybu.

Aplikácie: odpaľovanie rakiet a kozmických lodí.

18. Kvantová mechanika

Kvantová mechanika študuje zákony, ktoré riadia správanie subatomárnych častíc. V oblasti extrémne malých rozmerov sa telá riadia úplne inými zákonmi správania ako tie v makroskopickom svete.

Nástroj: žiarenie čierneho tela.

Aplikácie: predpovedanie správania častíc a vnútorných javov atómu, umožňuje ponoriť sa do vlastností a štruktúry pevných materiálov, ako sú polovodiče.

19. Meteorológia

Meteorológia je štúdium atmosféry a jej zložiek. Meteorológovia pomocou fyziky skúmajú toky a pohyb vzduchu a vody na povrchu Zeme.

Náradie: satelitné snímky, radary, meteorologické stanice.

Aplikácie: vyšetrovanie prúdenia vzduchu, predpovede počasia, monitorovanie poveternostných podmienok.

20. Optika

Štúdie optiky svetlo a má mnoho aplikácií v oblasti optoelektroniky a optických vlákien.

Náradie: šošovky, zrkadlá, ďalekohľady a ďalekohľady.

Aplikácie: štúdium správania svetla a iných elektromagnetických vĺn, optické vlákna.

21. Termodynamika

Termodynamika je odvetvie fyziky, ktoré skúma rôzne formy energie, ako aj podmienky, za ktorých je možné jedno premeniť na druhé.

Náradie: termodynamické zákony, kalorimetre.

Aplikácie: chladiace systémy, spaľovacie motory, propulzné motory vesmírnych vozidiel.

Teoretická a experimentálna fyzika

Fyzika je štúdium hmoty, ktorá predstavuje Vesmír, a zákonov, ktoré ho riadia. K práci vo fyzike možno pristupovať v dvoch hlavných stratégiách:

• fyzika teoretická: Pomocou fyzikálnych zákonov vylepšujú teórie a navrhujú experimenty, ako to robili Albert Einstein, Richard Feynman a Stephen Hawking.
• fyzika experimentálne: Experimentálni fyzici navrhujú a uskutočňujú experimenty rovnako ako argentínska fyzička Gabriela González a mexický fyzik Gerardo Herrera Corral.

Môže vás zaujímať:

• Rozdiel medzi prírodnými a spoločenskými vedami.
• Odvetvia chémie