Qu'est-ce que la physique moderne ?
La physiqueModerne désigne les nouvelles conceptions de la Physique développées au cours des trois premières décennies du 20e siècle, qui ont résulté des propositions théoriques des physiciens Albert Einstein et Max Planck. Après l'émergence de tthéorie de la relativité d'Einstein et le quantificationd'ondes électromagnétiques, ce nouveau domaine d'étude a émergé, élargissant les horizons limités de la physique classique.
Plus complet que le La physiqueclassique, le Physique moderne est capable d'expliquer les phénomènes de Balance beaucoup petit (atomique et subatomique) et des vitesses très élevées, très proches de la vitesse de la lumière. les physiciens du siècle XX réalisé que les connaissances actuelles ne suffisaient pas à expliquer des phénomènes tels que effet photoélectrique Ou la rayonnement du corps noir. Ainsi, plusieurs hypothèses ont commencé à être émises sur la naturedonnelumière et de la matière et sur l'interaction entre eux.
Découvertes importantes de la physique moderne
Plusieurs expériences ont marqué l'histoire et le développement de la physique moderne. Parmi eux, on peut citer ceux qui nous ont permis de mieux comprendre la structure de la matière et des atomes ainsi que la nature de la lumière. découvrez quelques exemples de ces découvertes importantes qui ont marqué le début de la physique moderne :
En 1895, Wilhem Rontgen a découvert l'existence des rayons X, un type invisible de rayonnement extrêmement pénétrant.
En 1896, Antoinebecquerel découvert l'existence de radioactivité.
Quelques années plus tard, en 1900, le physicien allemand MaxPlanck a proposé que l'énergie transportée par le champ électromagnétique avait des valeurs quantifié, multiples ensemble d'une quantité minimale et constante.
En 1905, à travers sa théorie de la relativité, AlbertEinstein a montré que les images qui se déplacent avec des vitesses beaucoupgrand,suivant à rapidité propagation donnelumière, expérimentez le temps qui passe et la mesure des distances de différentes manières.
En 1913, NielsBohr a proposé que les niveaux d'énergie des électrons dispersés autour des noyaux atomiques sont quantifié, c'est-à-dire que son énergie est donnée par un multiple entier d'une valeur minimale.
En 1924, le dualitévague-particule, établi par le physicien LouisDe Broglie, a montré que n'importe quel corps peut se comporter comme une vague.
En 1926, le mécaniqueQuantum, résultat du travail des physiciens comme WernerHeisenberg et Erwin Schrödinger.
En d'autres termes, le La physiqueModerne réussi à explorer la nature de mondemicroscopique et les grands vitessesrelativiste, fournissant de précieuses explications à plusieurs phénomènes physiques qui étaient, jusque-là, mal compris.
Repères de la physique moderne
→ Théorie atomistique
LES théorieatomiste trouve son origine parmi les penseurs grecs comme contesdansMilet et les atomistes Démocrite et Leucipe. Pour ces penseurs, la matière était constituée de particules plus petites, indestructibles et indivisibles, appelées atomes.
La théorie atomistique s'est renforcée grâce aux différents modèles atomiques proposés tout au long des études physiques. Voir ci-dessous quelques scientifiques importants et leurs théories atomiques :
JohnDalton: il croyait que les atomes étaient massifs et indivisibles et que les substances étaient formées par des combinaisons atomiques de proportions différentes.
J. J. Thomas : selon ce scientifique, les électrons, qui ont une charge électrique négative, étaient dispersés à la surface d'une charge positive.
ErnestRutherford : pour Rutherford, les atomes avaient une charge électrique positive concentrée dans une région extrêmement dense et réduite appelée le noyau atomique.
NielsBohr: selon le modèle de Bohr, les électrons étaient localisés autour des noyaux atomiques d'énergie quantifiés, c'est-à-dire qu'ils n'occupaient que des niveaux d'énergie spécifiques, qui étaient des multiples d'un plus petit.
Voir aussi: Modèles atomiques
La conception actuelle de ce que sont les atomes a eu plusieurs contributions au cours de l'histoire, subissant plusieurs changements. Certaines des propositions les plus importantes pour notre compréhension des atomes et de la matière sont venues de physiciens tels que De Broglie,Heisenberg et Schrödinger. Vérifier:
Louis De Broglie : ont proposé l'existence d'ondes de matière, une propriété qui explique le double comportement des électrons.
WernerHeinsenberg: a proposé le principe d'incertitude, indiquant qu'il ne serait pas possible de déterminer, simultanément et avec une précision totale, la position et la quantité de mouvement des particules quantiques.
ErwinSchrödinger: grâce à son équation, il a pu déterminer les régions les plus susceptibles de trouver un électron autour du noyau atomique.
Voirégalement:La naissance de la mécanique quantique
→ Rayonnement du corps noir
Pour la physique, il est classé comme corpsnoir tout corps capable d'absorber tout le rayonnement incident sur lui, en le réémettant sous forme de rayonnement thermique, en fonction de sa température.
Le problème du rayonnement du corps noir était l'une des principales questions ouvertes en physique au début du 20e siècle. A travers l'hypothèse de quantifier l'énergie des ondes électromagnétiques émises par les corps noirs, le physicien allemand Max Planck présenté la solution à ce problème.
→ Expérience goutte d'huile
O expérience de goutte d'huile, effectué par le physicien RobertAndrewsMillikan, a pu déterminer l'ordre de grandeur de la charge électrique du électrons. L'appareil utilisé dans cette expérience consistait en un flacon pulvérisateur, qui pulvérisait des gouttelettes d'huile entre deux plaques disposées chargées électriquement dans le sens vertical, de sorte que les gouttelettes étaient statiques sur le air. Jusqu'à ce que cette expérience soit réalisée, la charge des électrons n'était pas connue, seul le rapport entre leurs charger et le vôtre Pâtes.
Voirégalement: La découverte de l'électron
→ Expérience Franck-Hertz
O expériencedansFranck Hertz validé le modèle atomique proposé par NielsBohr. Cette expérience a montré qu'il n'est possible d'exciter les atomes d'un gaz qu'à partir de les niveauxspécifique d'énergie, ainsi que la quantification des niveaux d'énergie, proposée par Bohr.
→ Expérience Rutherford
Le célèbre Expérience de Rutherford a en fait été interprété par deux de ses élèves, Hansgeiger et ErnestMarsen. Dans cette expérience, une fine feuille d'or a été bombardée par particulesalpha (noyaux atomiques d'hélium) à grande vitesse. On a remarqué qu'après la collision, les angles de certaines de ces particules variaient considérablement. Aussi, dans certains cas, il y avait ricochet de particules alpha, ce qui suggère l'existence de noyaux atomiques lourds et extrêmement denses.
→ Découverte des lentilles gravitationnelles
Le phénomène de lentillegravitationnel il se produit en raison de la distorsion de l'espace-temps exercée par de grandes masses, telles que celles des étoiles et des planètes. Selon la relativité générale, proposée par AlbertEinstein, la gravité exercée par les corps massifs est le résultat de la déformation du relief de l'espace-temps. En conséquence, en se propageant dans l'espace-temps déformé, la lumière subirait une déviation.
Ce phénomène a été observé par les astronomes en mesurant la durée de l'éclipse solaire totale survenue en 1919. Des mesures ont été effectuées simultanément dans la ville de Sobral, situé dans l'état de Ceará, est sur Elles sontThomas et Prince.
Voirégalement: Einstein et Ceará
→ Expérience Michelson-Morley
l'expérience de Michelson-Morley prouvé que les ondes électromagnétiques sont capables de se propager dans le vide, elles n'ont donc pas besoin de support pour le faire. Pour prouver cette propriété, les chercheurs AlbertMichelson et EdouardMorley utilisé un grand interféromètre (dispositif utilisé pour étudier les interférences lumineuses) plongé dans une piscine remplie de Mercure. De cette manière, des vibrations de toute nature, susceptibles d'affecter la mesure extrêmement sensible, seraient évitées.
Dans l'expérience en question, le temps nécessaire pour que la lumière soit réfléchie par des miroirs alignés avec précision a été mesuré. Si la Terre se déplace dans le milieu dans lequel se propage la lumière, de petites déviations dans les faisceaux réfléchis devraient être observées, ce qui ne s'est pas produit. Ainsi, les chercheurs ont prouvé la théorie proposée.
→ Effet photoélectrique
O C'est faitphoto-électrique c'était un phénomène sans explication satisfaisante jusqu'à ce que les études développées par AlbertEinstein. En étant capable d'expliquer cet effet, Einstein a reçu un Prix NobeldansLa physique. Par l'idée de MaxPlanck, Albert Einstein a étendu la théorie de la quantification de l'énergie du rayonnement du corps noir à tout type de rayonnement, établissant ainsi la notion de dualité onde-particule.
relativité générale
LES relativitégénéral est une généralisation de la théorie de la relativité restreinte, également développée par le physicien allemand Albert Einstein. Selon cette théorie, les corps massifs, tels que les planètes et les étoiles, sont capables de déformer le tissu, ou le relief, de l'espace-temps. Cette déformation, à son tour, donne naissance à la gravité.
La gravité des étoiles et des planètes déforme l'espace-temps, donnant naissance à la gravité.
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*Crédits images: Benjamin Couprie, Institut International de Physique de Solvay / Wikimedia Commons.
Par moi Rafael Helerbrock
