Što je moderna fizika?
FizikaModerno označava nove koncepcije fizike razvijene tijekom prva tri desetljeća 20. stoljeća, koje su proizašle iz teorijskih stavova fizičara Albert Einstein i Max Planck. Nakon pojave tteorija relativnosti Einsteina i kvantizacijaelektromagnetskih valova, pojavilo se ovo novo polje proučavanja, proširujući ograničene horizonte klasične fizike.
Sveobuhvatniji od Fizikaklasični, The Moderna fizika je u stanju objasniti pojave vaga mnogo mali (atomska i subatomski) i vrlo velike brzine, vrlo blizu brzina svjetlosti. fizičari stoljeća XX shvatio da trenutno znanje nije dovoljno za objašnjenje pojava kao što su fotoelektrični efekt Ili zračenje crnih tijela. Stoga se počelo postavljati nekoliko hipoteza o prirodadajesvjetlo i od materija i o interakciji između njih.
Važna otkrića moderne fizike
Nekoliko je eksperimenata obilježilo povijest i razvoj moderne fizike. Među njima možemo navesti one koji su nam dali dublje razumijevanje građe materije i atoma, a također i prirode svjetlosti. pogledajte neke primjere ovih važnih otkrića koja su označila početak moderne fizike:
1895. god. Otkrio je Wilhem Rontgen postojanje X-zraka, nevidljive vrste izuzetno prodornog zračenja.
1896. god. Antoinebekerel otkrio postojanje radioaktivnost.
Nekoliko godina kasnije, 1900. godine, njemački fizičar MaksPlanck predložio da energija koju nosi elektromagnetsko polje ima vrijednosti kvantizirano, višestruki cijela minimalne i konstantne količine.
1905. godine, kroz svoju teoriju relativnosti, AlbertEinsteina pokazali su da se okviri koji se kreću brzinama mnogovisok,Sljedeći à brzina razmnožavanje dajesvjetlo, proživljavanje vremena i mjerenje udaljenosti doživljavaju na različite načine.
1913. god. NielsBohr predložio da su razine energije elektrona raspršenih oko atomskih jezgri kvantizirano, odnosno njegovu energiju daje cjelobrojni višekratnik minimalne vrijednosti.
1924. godine dualnostval-čestica, utvrdio fizičar LouisDe'Broglie, pokazao da se bilo koje tijelo može ponašati poput vala.
1926. godine mehanikaKvantni, rezultat rada fizičara kao WernerHeisenberg i Erwin Schrödinger.
Drugim riječima, FizikaModerno uspio istražiti prirodu svijetmikroskopski i one velike brzinamarelativistički, pružajući dragocjena objašnjenja za nekoliko fizičkih pojava koje su do tada bile pogrešno shvaćene.
Znamenitosti moderne fizike
→ Atomistička teorija
THE teorijaatomistički nastao među grčkim misliocima kao pričeuMileta i atomisti Demokrit i Leukipa. Za ove mislioce tvar su činile manje, neuništive i nedjeljive čestice, koje su se zvale atomi.
Atomistička teorija dobila je snagu zahvaljujući različitim atomskim modelima koji su predloženi tijekom fizikalnih studija. U nastavku pogledajte neke važne znanstvenike i njihove atomske teorije:
IvanDalton: vjerovao je da su atomi masivni i nedjeljivi te da tvari nastaju atomskim kombinacijama različitih proporcija.
J. J. Thomson: prema ovom znanstveniku, elektroni, koji imaju negativan električni naboj, bili su raspršeni na površini pozitivnog naboja.
ErnestRutherford: za Rutherforda su atomi imali pozitivan električni naboj koncentriran u izuzetno gustom i reduciranom području nazvanom atomska jezgra.
NielsBohr: prema Bohrovom modelu, elektroni su bili smješteni oko atomskih jezgri s energijom kvantizirani, odnosno zauzimali su samo određene razine energije, koje su bile višestruke od a manji.
Vidi i ti: Atomski modeli
Trenutna koncepcija onoga što su atomi imala je nekoliko doprinosa kroz povijest, pretrpivši nekoliko promjena. Neki od najvažnijih prijedloga za naše razumijevanje atoma i materije došli su od fizičara kao što su De'Broglie,Heisenberg i Schrodinger. Provjeri:
Louis De'Broglie: predložio je postojanje valova materije, svojstva koje objašnjava dvojako ponašanje elektrona.
WernerHeinsenberg: predložio je princip nesigurnosti, ukazujući na to da neće biti moguće istovremeno i s potpunom preciznošću odrediti položaj i količinu kretanja kvantnih čestica.
ErwinSchrodinger: putem svoje jednadžbe uspio je odrediti područja s najvećom vjerojatnošću da će pronaći elektron oko atomske jezgre.
Izgledtakođer:Rođenje kvantne mehanike
→ Zračenje crnog tijela
Za fiziku je klasificiran kao tijelocrno bilo koje tijelo sposobno apsorbirati sve zračenje koje na njega pada, ponovno ga emitirajući u obliku toplinskog zračenja, u skladu s njegovom temperaturom.
Problem zračenja crnih tijela bilo je jedno od glavnih otvorenih pitanja u fizici početkom 20. stoljeća. Kroz hipotezu o kvantiziranju energije elektromagnetskih valova koje emitiraju crna tijela, njemački je fizičar Max Planck predstavio rješenje ovog problema.
→ Pokus kapljica ulja
O pokus kapljice ulja, izvodi fizičar RobertAndrewsMillikan, je uspio odrediti red veličine električnog naboja elektroni. Uređaj korišten u ovom eksperimentu sastojao se od raspršivača koji je prskao kapljice ulja između njih dvije ploče postavljene električno nabijene u okomitom smjeru, tako da su kapljice statično na zrak. Dok se ovaj pokus nije izveo, naboj elektrona nije bio poznat, već samo odnos između njihovih naplatiti i tvoje tjestenina.
Izgledtakođer: Otkriće elektrona
→ Franck-Hertzov eksperiment
O eksperimentuFranck-Hertz potvrdio atomski model koji je predložio NielsBohr. Ovaj eksperiment pokazao je da je moguće pobuditi atome plina iz razinamaspecifično energije, kao i kvantiziranje razina energije, koje je predložio Bohr.
→ Rutherfordov eksperiment
Poznati Rutherfordov eksperiment zapravo izvela dvojica njegovih učenika, Hansgeiger i ErnestMardsen. U ovom je eksperimentu bombardiran tanki zlatni listić česticealfa (Atomske jezgre helija) velikom brzinom. Primijećeno je da su se nakon sudara kutovi nekih od tih čestica jako razlikovali. Također, u nekim je slučajevima bilo odskočiti alfa čestica, što je sugeriralo postojanje teških i izuzetno gustih atomskih jezgri.
→ Otkriće gravitacijskih leća
Fenomen lećegravitacijski nastaje uslijed iskrivljenja prostor-vremena koje vrše velike mase, poput zvijezda i planeta. Prema općoj relativnosti, predložio AlbertEinsteina, gravitacija koju vrše masivna tijela rezultat je deformacije u reljefu prostor-vremena. Kao rezultat, pri širenju kroz deformirani prostor-vrijeme, svjetlost bi doživjela odstupanje.
Taj su fenomen astronomi primijetili mjerenjem trajanja potpune pomrčine Sunca koja se dogodila 1919. godine. Mjerenja su provedena istovremeno u gradu Sobral, smješteno u državi Ceará, je uključeno Oni suThomas i Princ.
Izgledtakođer: Einstein i Ceará
→ Michelson-Morleyev eksperiment
eksperiment Michelson-Morley dokazali su da su elektromagnetski valovi sposobni širiti se u samom vakuumu, pa im za to nije potreban medij. Da bi dokazali ovo svojstvo, istraživači AlbertMichelson i EdvardMorley koristio veliki interferometar (uređaj koji se koristi za ispitivanje svjetlosnih smetnji) umočen u bazen ispunjen Merkur. Na taj bi se način izbjegle vibracije bilo koje vrste, koje mogu utjecati na izuzetno osjetljivo mjerenje.
U predmetnom eksperimentu izmjereno je vrijeme reflektiranja svjetlosti precizno poravnatim zrcalima. Ako se Zemlja kreće u mediju u kojem se širi svjetlost, treba uočiti mala odstupanja u reflektiranim snopovima, koja se nisu dogodila. Dakle, istraživači su dokazali predloženu teoriju.
→ Fotoelektrični efekt
O Napravljeno jefotoelektrični bio je to fenomen bez zadovoljavajućeg objašnjenja sve dok studije koje je razvio AlbertEinsteina. Mogućnošću objašnjenja ovog učinka, Einsteina je nagrađen a NobeluFizika. Kroz ideju MaksPlanck, Albert Einstein proširio je teoriju kvantizacije energije od zračenja crnih tijela na bilo koju vrstu zračenja, uspostavljajući tako pojam dualnosti valnih čestica.
opća relativnost
THE relativnostOpćenito je generalizacija posebne teorije relativnosti, koju je također razvio njemački fizičar Albert Einstein. Prema ovoj teoriji, masivna tijela, poput planeta i zvijezda, sposobna su deformirati tkivo ili reljef prostor-vremena. Ova deformacija pak dovodi do gravitacije.
Gravitacija zvijezda i planeta deformira prostor-vrijeme dajući gravitaciju.
______________________
*Krediti za slike: Benjamin Couprie, Institut International de Physique de Solvay / Wikimedia Commons.
Ja, Rafael Helerbrock