Kas yra šiuolaikinė fizika?
FizikaŠiuolaikinis nurodo naujas fizikos sampratas, sukurtas per pirmuosius tris 20-ojo amžiaus dešimtmečius, kurios atsirado dėl teorinių fizikų teiginių Albertas Einšteinas ir Maxas Planckas. Po to, kai atsirado tReliatyvumo teorija Einšteino ir kvantavimaselektromagnetinių bangų, atsirado ši nauja studijų sritis, praplečianti ribotą klasikinės fizikos akiratį.
Išsamesnė nei Fizikaklasikinis, The Šiuolaikinė fizika geba paaiškinti svarstyklės daug mažas (atominis ir subatominis) ir labai dideliu greičiu, labai arti šviesos greitis. amžiaus fizikai XX suprato, kad dabartinių žinių nepakanka paaiškinti tokiems reiškiniams kaip fotoelektrinis efektas Arba juodųjų kūnų spinduliuotė. Taigi pradėta kelti keletą hipotezių apie gamtaduodalengvas ir reikalas ir apie jų tarpusavio sąveiką.
Svarbūs šiuolaikinės fizikos atradimai
Keli eksperimentai pažymėjo šiuolaikinės fizikos istoriją ir raidą. Tarp jų galime paminėti tuos, kurie mums giliau suprato materijos ir atomų struktūrą bei šviesos prigimtį. peržiūrėkite keletą šių svarbių atradimų, kurie pažymėjo šiuolaikinės fizikos pradžią, pavyzdžius:
1895 m. Wilhemas Rontgenas atrado rentgeno spindulių buvimas, nematomas ypač skvarbios spinduliuotės tipas.
1896 m. Antuanasbekerelis atrado egzistavimą radioaktyvumas.
Po kelerių metų, 1900 m., Vokiečių fizikas MaksPlanckas pasiūlė, kad elektromagnetinio lauko nešama energija turėtų reikšmes kiekybiškai, kartojasi visas minimalaus ir pastovaus kiekio.
Savo reliatyvumo teorija 1905 m. AlbertasEinšteinas parodė, kad kadrai, judantys greičiu daugaukštas,Kitas à greitis sklidimas duodalengvas, įvairiai patirkite laiko bėgimą ir atstumų matavimą.
1913 m. NielsasBohr pasiūlė, kad aplink atominius branduolius išsibarsčiusių elektronų energijos lygiai būtų kiekybiškai, tai yra, jo energija suteikiama mažiausios vertės sveikuoju skaičiumi.
1924 m dvilypumasbanga-dalelė, nustatė fizikas LuisasDe'Broglie, parodė, kad bet kuris kūnas gali elgtis kaip banga.
1926 m mechanikaQuantum, fizikų darbo rezultatas kaip VernerisHeisenbergas ir Ervinas Schrodingeris.
Kitaip tariant, FizikaŠiuolaikinis pavyko ištirti pasaulyjemikroskopinis o didieji greičiureliatyvistinis, pateikdami vertingus paaiškinimus apie kelis fizinius reiškinius, kurie iki tol buvo nesuprasti.
Šiuolaikinės fizikos orientyrai
→ Atomistinė teorija
teorijaatominis atsirado tarp graikų mąstytojų kaip pasakosįMiletas ir atomistai Demokritas ir Liucipas. Šiems mąstytojams materiją sudarė mažesnės, nesunaikinamos ir nedalomos dalelės, kurios buvo vadinamos atomais.
Atominė teorija įgijo jėgų dėl skirtingų fizinių studijų metu pasiūlytų atomų modelių. Žemiau rasite keletą svarbių mokslininkų ir jų atominių teorijų:
JonasDaltonas: jis tikėjo, kad atomai yra masyvūs ir nedalomi, o medžiagas sudaro skirtingų proporcijų atominiai deriniai.
Dž. Dž. Thomsonas: pasak šio mokslininko, elektronai, turintys neigiamą elektrinį krūvį, buvo išsibarstę ant teigiamo krūvio paviršiaus.
ErnestasRutherfordas: Rutherfordui atomai turėjo teigiamą elektrinį krūvį, sutelktą ypač tankiame ir redukuotame regione, vadinamame atomo branduoliu.
NielsasBohr: pagal Bohro modelį elektronai buvo išsidėstę aplink atominius branduolius su energija kiekybiškai, tai yra, jie užėmė tik tam tikrus energijos lygius, kurie buvo a kartotiniai mažesnis.
Taip pat žiūrėkite: Atominiai modeliai
Dabartinė samprata apie tai, kas yra atomai, per visą istoriją turėjo keletą įnašų, patyrė keletą pokyčių. Kai kurie iš svarbiausių pasiūlymų, kaip suprasti atomus ir medžiagą, buvo pateikti tokių fizikų kaip De'Broglie,Heisenbergas ir Schrodinger. Patikrinkite:
Louis De'Broglie: pasiūlė materijos bangų egzistavimą, tai savybė, paaiškinanti dvigubą elektronų elgesį.
VernerisHeinsenbergas: pasiūlė neapibrėžtumo principą, nurodydamas, kad nebus įmanoma vienu metu ir visiškai tiksliai nustatyti kvantinių dalelių padėties ir judesio kiekio.
ErvinasSchrodinger: per savo lygtį jis sugebėjo nustatyti regionus, kurie greičiausiai ras elektroną aplink atomo branduolį.
Pažiūrėktaip pat:Kvantinės mechanikos gimimas
→ Juodojo kūno spinduliuotė
Fizikai jis klasifikuojamas kaip kūnasjuoda bet kuris kūnas, galintis sugerti visą į jį patekusią radiaciją, pakartotinai ją skleisti šiluminės spinduliuotės pavidalu pagal savo temperatūrą.
Juodojo kūno spinduliuotės problema buvo vienas iš pagrindinių XX a. Pradžios fizikos klausimų. Remdamasis juodųjų kūnų skleidžiamų elektromagnetinių bangų energijos kiekybinės įvertinimo hipoteze vokiečių fizikas Maxas Planckas pateikė šios problemos sprendimą.
→ Naftos lašelių eksperimentas
O naftos lašų eksperimentas, atlieka fizikas RobertasAndrewsMillikan, sugebėjo nustatyti elektrinio krūvio dydžio tvarką elektronai. Šiame eksperimente naudojamą aparatą sudarė purškiamas butelis, kuris purškė alyvos lašelius tarp jų dvi plokštės, išdėstytos elektriniu būdu įkraunamos vertikalia kryptimi taip, kad lašeliai būtų statiniai oro. Kol šis eksperimentas nebuvo atliktas, elektronų krūvis nebuvo žinomas, tik santykis tarp jų mokestis ir tavo makaronai.
Pažiūrėktaip pat: Elektrono atradimas
→ Francko-Herco eksperimentas
O eksperimentasįFranck-Hertz patvirtino atomo modelį, kurį pasiūlė NielsasBohr. Šis eksperimentas parodė, kad sužadinti galima tik dujų atomus lygiusspecifinis energijos, taip pat kiekybiškai įvertinti energijos lygį, kurį pasiūlė Bohr.
→ Rutherfordo eksperimentas
Garsusis Rutherfordo eksperimentas iš tikrųjų atliko du jo mokiniai, Hansasgeigeris ir ErnestasMardsenas. Šio eksperimento metu buvo subombarduotas plonas auksinis lapas dalelėsalfa (Helio atomo branduoliai) dideliu greičiu. Pastebėta, kad po susidūrimo kai kurių šių dalelių kampai labai skiriasi. Be to, kai kuriais atvejais jų buvo rikošetas alfa dalelių, o tai rodo sunkių ir ypač tankių atominių branduolių egzistavimą.
→ Gravitacinių lęšių atradimas
Reiškinys objektyvasgravitacinis tai įvyksta dėl erdvės ir laiko iškraipymo, kurį daro didelės masės, pavyzdžiui, žvaigždžių ir planetų. Pagal bendrą reliatyvumą, pasiūlė AlbertasEinšteinas, masyvių kūnų sunkumas yra erdvės ir laiko reljefo deformacijos rezultatas. Dėl to sklindant per deformuotą erdvėlaikį šviesa nukryptų.
Šį reiškinį astronomai pastebėjo matuodami viso Saulės užtemimo, įvykusio 1919 m., Trukmę. Matavimai vienu metu buvo atliekami Juodkalnijos mieste Sobralas, įsikūręs Čilės valstijoje Ceará, yra įjungtas Jie yraTomas ir Princas.
Pažiūrėktaip pat: Einšteinas ir Ceará
→ Michelsono-Morley eksperimentas
eksperimentas Michelsonas-Morley įrodė, kad elektromagnetinės bangos sugeba plisti pačiame vakuume, todėl tam nereikia terpės. Norėdami įrodyti šią savybę, tyrėjai AlbertasMichelsonas ir EdvardasMorley naudojo didelį interferometrą (prietaisą, skirtą šviesos trikdžiams tirti), panardintą į pripildytą baseiną Merkurijus. Tokiu būdu būtų išvengta bet kokios rūšies vibracijos, galinčios paveikti itin jautrų matavimą.
Nagrinėjamo eksperimento metu buvo išmatuotas laikas, per kurį šviesa turi atsispindėti tiksliai išlygintuose veidrodžiuose. Jei Žemė juda terpėje, kurioje sklinda šviesa, atsispindinčiuose pluoštuose turėtų būti pastebėti nedideli nukrypimai, kurių nebuvo. Taigi tyrėjai įrodė siūlomą teoriją.
→ Fotoelektrinis efektas
O Jis pagamintasfotoelektrinis tai buvo reiškinys be patenkinamo paaiškinimo, kol nepateikė tyrimų AlbertasEinšteinas. Gebėdamas paaiškinti šį efektą, Einšteinas buvo apdovanotas a NobelisįFizika. Per idėją MaksPlanckas, Albertas Einšteinas išplėtė energijos kvantavimo teoriją nuo juodųjų kūnų radiacijos iki bet kokios rūšies radiacijos, taip nustatydamas bangų ir dalelių dvilypumo sąvoką.
bendrasis reliatyvumas
reliatyvumasgenerolas yra specialiosios reliatyvumo teorijos apibendrinimas, kurį taip pat sukūrė vokiečių fizikas Albertas Einšteinas. Pagal šią teoriją masyvūs kūnai, pavyzdžiui, planetos ir žvaigždės, gali deformuoti erdvėlaikio audinį arba reljefą. Ši deformacija savo ruožtu sukelia gravitaciją.
Žvaigždžių ir planetų gravitacija deformuoja erdvės laiką ir sukelia gravitaciją.
______________________
*Vaizdo kreditai: Benjaminas Couprie, Institutas International de Physique de Solvay / „Wikimedia Commons“.
Mano. Rafaelis Helerbrockas
