شاخه هاى فيزيك

فيزيك را به طور سنتى به دو شاخه فيزيك كلاسيك و فيزيك جديد تقسيم مى كنند. فيزيك كلاسيك شامل مكانيك نيوتنى، ترمو ديناميك، اكوستيك، اپتيك و الكترومغناطيس است.

• فيزيك كلاسيك: مكانيك نيوتنى شاخه اى از علم فيزيك است كه براساس قوانين حركت كه در كارهاى آيزاك نيوتن است پايه گذارى شده است. امروزه اين شاخه فيزيك داراى حوزه وسيعى از رياضيات عالى است كه فيزيكدانان آن را براى طراحى قطارهاى جديد، اتومبيل ها، هواپيماها و زيردريايى ها و موشك هاى دوربرد و فضاپيماها به كار مى برند.ترموديناميك شاخه ديگرى از علم فيزيك است كه در موضوع انتقال گرما، تبديل گرما به كار مفيد در اثر جابه جايى هاى فيزيكى يا واكنش هاى شيميايى مطالعه مى كند. فيزيكدانان در اين حوزه ممكن است در موضوع نيمه رساناها كه گرما را از پرتوهاى خورشيد مى گيرند و آن را به الكتريسيته تبديل مى كنند كار كنند.اكوستيك مطالعه علمى بر امواج صوتى و كنترل صوت است. فيزيكدانان در اين قسمت در طيف وسيعى كار مى كنند. آنها از لرزش هاى كوچك زمين تا نوسان هاى پرسامد فراصوتى كه در پزشكى براى تشخيص بيمارى ها كاربرد دارند مورد مطالعه قرار مى دهند. مهندسى صدا كه براساس فيزيك صوت قرار دارد در طراحى تئاتر و تهيه موزيك به كار مى رود. اپتيك به انواع پديده هاى نورى مربوط مى شود. نور هندسى با پرتو هايى كه به خط راست منتشر مى شوند (كه پرتو نور ناميده مى شوند) مربوط مى شود. پديده هاى بازتابش، شكست و تشكيل تصوير در ابزار هاى نور مانند آينه و عدسى در نور هندسى بحث مى شود. اپتيك فيزيك به ماهيت موجى نور و پديده هاى تداخل، تفرق، قطبش كه در ابزار هاى دقيق نورى مانند ميكروسكوپ، دوربين عكاسى و فيلتر هاى نورى موثرند، مى پردازد.الكترومغناطيس شاخه اى از علم فيزيك است كه از نيرو هاى ميان مواد مغناطيسى، نيرو هاى ميان جريان هاى الكتريكى و روابط ميان اين نيرو ها بحث و مطالعه مى كند. فيزيكدانان در اين حوزه از علم با مغناطيس هاى الكتريكى كه درماشين هاى صنعتى مانند موتور ها و ژنراتور ها و نيز ابزار ها علمى مانند شتاب دهنده ها و ابررسانا ها به كار مى روند سروكار دارند.

• فيزيك جديد: فيزيك جديد بر موضوعاتى مانند مكانيك كوانتومى، فيزيك هسته و ذرات بنيادى و فيزيك پلاسما متمركز است.مكانيك كوانتومى به بررسى ساختمان و طرز كار اتم ها و ذره هاى بنيادى با توجه به اين نظر كه همه انرژى ها به صورت كوانتومى هستند مى پردازد. كوانتوم مكانيك علم بررسى سلول هاى فوتوالكتريك، باترى هاى خورشيدى، پرتو فلورسنت، ليزر و اسپكتروسكوپ است. اسپكتروسكوپ دستگاهى است كه براى تشخيص عناصر از يكديگر از راه نورى كه در اثر تحريك شدن تاثير مى كنند به كار مى رود.فيزيك هسته اى و ذره هاى بنيادى در مورد ويژگى هاى هسته و ذره هاى درون آن كه هستك ناميده مى شوند بحث و مطالعه مى كند. ابزار آزمايش فيزيكدانان هسته اى و ذره هاى بنيادى شتاب دهنده هاى بسيار قوى ذرات و آشكار ساز ها هستند. فيزيكدانان هسته اى انرژى را كه از راه شكافت هسته اى و پيوند هسته اى به وجود مى آيد را كنترل مى كنند و آن را براى توليد انرژى هسته اى و سلاح هاى هسته اى به كار مى برند. آنها در بخش پزشكى هسته اى هم كار مى كنند تا روش هاى استفاده از مواد راديواكتيو را براى تشخيص معالجه بيمارى ها بيابند.فيزيك پلاسما مربوط به بررسى آثار و اعمال پلاسما است. پلاسما كه حالت چهارم ماده نيز ناميده مى شود شكلى از ماده است كه به صورت گاز يونيزه يون و در آن يون ها و الكترون ها به صورت آزاد حركت مى كنند. در بيرون از اتمسفر كره زمين بيش از ۹۹ درصد موادى كه در جهان قابل مشاهده هستند به صورت پلاسما موجودند. در روى زمين پلاسما فقط در چند جا مانند درون حباب هاى فلورسنت وجود دارد. امروزه در آزمايشگاه ها از طريق يونيزه كردن گاز ها در اثر جريان الكتريكى پلاسما توليد مى كنند. اين پلاسماى مصنوعى را كه اهميت بسيار دارد در صنايع نيمه رسانا ها به كار مى برند.

«ابو علی حسن ابن حسن ابن هیثم»

معروف به «ابن هيثم» پدر علم فيزيك هندسي و ازبزرگ‌ترين ریاضیدانان و دانشمندان در سال 354 هجری قمری در بصره به دنیا امد. او بزرگترین فیزیکدان عرب می باشد. او نخستین دانشمند جهان است که سرعت صوت را محاسبه کرده‌است. او در زمینه ریاضیات ، اخترشناسی و نورشناسی فعالیت داشته است. ازجمله تحقيقات جالب او، تحقيق درباب نور و انكسارآن و زاويه تابش و بازتابش نوراست. ابن هيثم اولين كسي است كه دوربين جعبه اي يك سوراخه ساخت؛ ( مدل اوليه دوربين عكاسي ) و با آن به آزمايش نور پرداخت. او همان روش آزمايشي را انجام داد كه بعدها لئوناردو داوينچي نيز آن را به كار برد. يوهانس كپلر در آلمان در اواخر قرن 16 ميلادي، موقعي كه قوانين فيزيكي را كه براساس آن، دوربين گاليله ستاره هاي تا آن زمان ناشناخته را به پيش چشم نزديك كرد، مورد بررسي قرار مي داد، متوجه شد كه كارهاي گاليله و قوانينش در سايه كشفيات حسن بن هيثم انجام گرفته است. كشف مهم تر او در علم نجوم اين بود كه همه كرات سماوي من جمله ثوابت، از خودشان اشعه نوري دارند و فقط كره ماه است كه روشنايي خود را از خورشيد دريافت مي كند. او نظريه دو دانشمند بزرگ اهل اسكندريه يعني اقليدوس و بطلميوس را نقض كرد. این دو معتقد بودند كه شعاع ها از چشم خارج شده، به اجسام برخورد مي كنند و اين سبب ديدن اشيا مي شود. ابن هيثم تشريح كرد كه اين ادعا غلط است و گفت: « شعاعي كه از چشم خارج مي شود سبب ديدن اجسام نمي شود،بلكه جسم مورد ديد است كه شعاعش به چشم مي تابد». اوهمچنین به مباحث فلسفی و طبی نیز می پرداخته است. کتاب مهم وی « المناظر» می باشد که نبوغ و مهارت وی را در زمینه ی ریاضیات اشکار می کند. او در این کتاب مساله ای را حل می کند که امروز به نام او معروف است. فعالیت او در زمینه اخترشناسی سبب کسب شهرت وی گشت. کتاب او در این زمینه به نام «مقاله فی هیئته العالم » است و تنها کتابی است که در قرون وسطی به غرب راه یافت. تاثير اين مسلمان نابغه بر اروپا بسيار عميق است. از او کتاب های زیادی در زمینه ی نورشناسی بر جای مانده است. عدسي محدب ذره بين از اختراعات ابن هيثم است.
وی سرانجام در سال 430 هجری قمری فوت کرد.

سال نوری

روشی برای اندازه گیری مسافت است. گرچه این عبارت زیاد معقول به نظر نمی رسد , زیرا در این واژه کلمه ی سال به کار رفته است که به طور معمول برای اندازه گیری ((زمان)) به کار می رود ; با وجود این سال نوری مسافت را اندازه گیری می کند.
شما عادت دارید که مسافت را با یکی از واحدهای متر/ کیلومتر/مایل یا سانتی متر/ اینچ , با توجه به محل سکونتتان اندازه گیری کنید. شما حتما می دانید یک متر چه قدر است ; با این واحدها اخت شده اید چون دائم با انها سروکار دارید.
وقتی منجمان برای مشاهده ستارگان از تلسکوپ استفاده می کنند , وضعیت فرق می کند و مسافت ها بسیار زیاد است ; برای مثال نزدیک ترین ستاره به زمین (مجاور خورشید ما) حدود 38000000000000 کیلومتر با ما فاصله دارد. ستارگانی وجود دارند که میلیاردها برابر دورتر از ان ستاره هستند. وقتی در مورد این مسافت ها صحبت می کنیم , مایل یا کیلومتر به درد نمی خورد! چرا که اعداد بسیار بزرگ هستند و هیچ کس علاقمند به نوشتن یا صحبت در مورد اعدادی که 20 رقم در ان وجود دارد نیست.
بنابراین برای اندازه گیری مسافت های بسیار طولانی از واحدی به نام ((سال نوری)) استفاده می کنیم. نور در هر ثانیه 186000 مایل( 300000 کیلومتر) را می پیماید ; پس یک ثانیه ی نوری 300000 کیلومتر است. یک سال نوری مسافتی است که نور در یک سال طی می کند.
استفاده از سال نوری به عنوان واحد اندازه گیری مسافت , مزیت دیگری نیز دارد , به کمک ان می توانید سن را تعین کنید. فرض کنید ستاره ای یک میلیون سال نوری از ما فاصله دارد. نور ان ستاره پس از گذشت یک میلیون سال به ما رسیده است ,یعنی این نور یک میلیون سال پیش ساطع شده است , بنابراین ان چه می بینیم وضعیت یک میلیون سال پیش ان ستاره است , نه وضعیت امروز ان. خورشید حدود 8 دقیقه نوری از ما فاصله دارد. اگر خورشید هم اکنون منفجر شود , 8 دقیقه طول خواهد کشید تا ما متوجه شویم!

رنگ

گل های رز قرمز و گل های بنفشه آبی هستند. رنگ ها باعث جذب هنرمندان و فیزیکدان ها نیز شده اند. از نظر یک فیزیکدان رنگ اجسام در ماده ی تشکیل دهنده یا حتی نور گسیل شده و باز تابش شده توسط ان ها وجود ندارد. رنگ یک تجربه ی فیزیولوژیکی است و درون چشمان بیننده ی آن قرار دارد. بنابراین هنگامی که می گوییم رنگ گل رزی قرمز است به طور دقیق منظور ما این است که قرمز ((به نظر می رسد.)) بسیاری از موجودات از جمله انسان هایی که دارای دید رنگی ناقص هستند به هیچ وجه گل رز را به رنگ قرمز مشاهده نمی کنند.
رنگ هایی که ما مشاهده می کنیم به بسامد نوری که می بینیم بستگی دارند. بسامدهای مختلف نور به صورت رنگ های مختلفی درک می شوند. کم ترین بسامدی که شناسایی می کنیم برای بسیاری از مردم به صورت رنگ قرمز و بالاترین بسامد به صورت رنگ بنفش ظاهر می شود. بین این محدوده تعداد نامتناهی از ته رنگ ها وجود دارد که طیف رنگی رنگین کمان را تشکیل می دهند. طبق قرار داد این ته رنگ ها در هفت رنگ قرمز , نارنجی, زرد ,سبز ,ابی ,نیلی و بنفش دسته بندی می شوند. ترکیب این رنگ ها با یکدیگر نور سفید ایجاد می کند. نور سفید خورشید ترکیبی از تمام بسامدهای نور مرئی است.

ماه و سیاره مشتری

شامگاه روز چهارشنبه 11 شهریور ماه فرصت دیگری برای رصد ماه و مشتری در کنار یکدیگر روی خواهد داد.
در این شب کمی پس از غروب خورشید می توانید ماه و مشتری را در کنار یکدیگر مشاهده کنید و عکسهای زیبایی از آن بدست آورید.
منبع:http://www.nightsky.ir/