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.