Hva er moderne fysikk?
FysikkModerne betegner de nye oppfatningene om fysikk som er utviklet i løpet av de tre første tiårene av det 20. århundre, som er et resultat av fysikernes teoretiske forslag Albert Einstein og Max Planck. Etter fremveksten av trelativitetsteorien av Einstein og kvantiseringav elektromagnetiske bølger, dette nye studiefeltet dukket opp og utvidet de begrensede horisontene til klassisk fysikk.
Mer omfattende enn Fysikkklassisk, De Moderne fysikk er i stand til å forklare fenomener av vekter mye liten (atomisk og subatomisk) og veldig høye hastigheter, veldig nær lysets hastighet. århundrenes fysikere XX innså at nåværende kunnskap ikke var nok til å forklare fenomener som fotoelektrisk effekt Eller svart kroppsstråling. Dermed begynte flere hypoteser å bli reist om naturgirlys og av saken og om samspillet mellom dem.
Viktige oppdagelser av moderne fysikk
Flere eksperimenter markerte historien og utviklingen av moderne fysikk. Blant dem kan vi sitere de som har gitt oss en dypere forståelse av strukturen til materie og atomer og også lysets natur. sjekk ut noen eksempler på disse viktige oppdagelsene som markerte begynnelsen på moderne fysikk:
I 1895, Wilhem Rontgen oppdaget eksistensen av røntgenstråler, en usynlig type ekstremt gjennomtrengende stråling.
I 1896, Antoinebecquerel oppdaget eksistensen av radioaktivitet.
Noen år senere, i 1900, den tyske fysikeren MaksPlanck foreslo at energien som bæres av det elektromagnetiske feltet hadde verdier kvantisert, multipler hel av et minimum og en konstant mengde.
I 1905, gjennom sin relativitetsteori, AlbertEinstein viste at rammer som beveger seg med hastigheter myehøy,neste à hastighet forplantning girlys, oppleve tidens gang og måling av avstander på forskjellige måter.
I 1913, NielsBohr foreslått at energinivået til elektroner spredt rundt atomkjerner er kvantisert, det vil si at energien er gitt av et helt tallmultipel av en minimumsverdi.
I 1924 ble den dualitetbølge-partikkel, etablert av fysikeren LouisDe'Broglie, viste at enhver kropp kan oppføre seg som en bølge.
I 1926 ble den mekanikkQuantum, resultat av fysikernes arbeid som WernerHeisenberg og Erwin Schrödinger.
Med andre ord, FysikkModerne klarte å utforske naturen til verdenmikroskopisk og de store hastigheterrelativistisk, som gir verdifulle forklaringer på flere fysiske fenomener som frem til da ble misforstått.
Landemerker for moderne fysikk
→ Atomistisk teori
DE teoriatomistisk stammer fra greske tenkere som fortellingeriMiletus og atomistene Demokrit og Leucipus. For disse tenkerne bestod materie av mindre, uforgjengelige og udelelige partikler, som ble kalt atomer.
Den atomistiske teorien fikk styrke takket være de forskjellige atommodellene som ble foreslått gjennom fysiske studier. Se nedenfor noen viktige forskere og deres atomteorier:
JohnDalton: han mente at atomer var massive og udelbare og at stoffer ble dannet av atomkombinasjoner av forskjellige proporsjoner.
J. J. Thomson: ifølge denne forskeren var elektronene, som har en negativ elektrisk ladning, spredt på overflaten av en positiv ladning.
ErnestRutherford: for Rutherford hadde atomer en positiv elektrisk ladning konsentrert i et ekstremt tett og redusert område kalt atomkjernen.
NielsBohr: i henhold til Bohr-modellen var elektroner lokalisert rundt atomkjerner med energi kvantisert, det vil si at de bare okkuperte spesifikke energinivåer, som var multipler av a mindre.
Se også: Atomic modeller
Den nåværende oppfatningen av hva atomer er har hatt flere bidrag gjennom historien, og har gjennomgått flere endringer. Noen av de viktigste forslagene for vår forståelse av atomer og materie kom fra fysikere som De'Broglie,Heisenberg og Schrodinger. Sjekk ut:
Louis De'Broglie: foreslo eksistensen av materiebølger, en egenskap som forklarer den doble oppførselen til elektroner.
WernerHeinsenberg: foreslo prinsippet om usikkerhet, noe som indikerer at det ikke vil være mulig å bestemme, samtidig og med full presisjon, posisjon og mengde bevegelse av kvantepartikler.
ErwinSchrodinger: gjennom ligningen var han i stand til å bestemme regionene som mest sannsynlig ville finne et elektron rundt atomkjernen.
Seogså:Fødsel av kvantemekanikk
→ Svart kroppsstråling
For fysikk er det klassifisert som kroppsvart ethvert legeme som er i stand til å absorbere all stråling som kommer på den, og avgi den i form av termisk stråling, i henhold til temperaturen.
Problemet med blackbody-stråling var et av de viktigste åpne spørsmålene i fysikk på begynnelsen av det 20. århundre. Gjennom hypotesen om å kvantifisere energien til elektromagnetiske bølger som sendes ut av svarte legemer, den tyske fysikeren Max Planck presenterte løsningen på dette problemet.
→ Eksperiment med oljedråpe
O olje dråpe eksperiment, utført av fysikeren RobertAndrewsMillikan, var i stand til å bestemme størrelsesorden for den elektriske ladningen til elektroner. Apparatet som ble brukt i dette eksperimentet besto av en sprayflaske som sprayet oljedråper mellom to plater anordnet elektrisk ladet i vertikal retning, slik at dråpene var statiske på luft. Inntil dette eksperimentet ble utført, var ikke ladningen til elektronene kjent, bare forholdet mellom deres lade og dine pasta.
Seogså: Oppdagelsen av elektronet
→ Franck-Hertz eksperiment
O eksperimentiFranck-Hertz validert atommodellen foreslått av NielsBohr. Dette eksperimentet viste at det bare er mulig å eksitere atomene til en gass fra nivåerspesifikk av energi, samt kvantisering av energinivåer, foreslått av Bohr.
→ Rutherford-eksperiment
De berømte Rutherford eksperiment ble faktisk fremført av to av studentene hans, Hansgeiger og ErnestMardsen. I dette eksperimentet ble et tynt gullblad bombardert av partikleralfa (Helium atomkjerner) i høy hastighet. Det ble lagt merke til at vinklene til noen av disse partiklene varierte sterkt etter kollisjonen. I noen tilfeller var det også ricochet av alfapartikler, som antydet eksistensen av tunge og ekstremt tette atomkjerner.
→ Oppdagelse av gravitasjonslinser
Fenomenet linsegravitasjon det oppstår på grunn av forvrengning av romtid som utøves av store masser, som for eksempel stjerner og planeter. I henhold til generell relativitet, foreslått av AlbertEinstein, tyngdekraften som utøves av massive kropper er resultatet av deformasjonen i avlastningen av romtid. Som et resultat ville lyset gjennomgå et avvik når det forplantet seg gjennom den deformerte romtiden.
Dette fenomenet ble observert av astronomer ved å måle varigheten av den totale solformørkelsen som skjedde i 1919. Målinger ble utført samtidig i byen Sobral, som ligger i delstaten Ceará, er på De erThomas og prins.
Seogså: Einstein og Ceará
→ Michelson-Morley eksperiment
eksperimentet med Michelson-Morley beviste at elektromagnetiske bølger er i stand til å forplante seg i et vakuum i seg selv, slik at de ikke trenger et medium for å gjøre det. For å bevise denne egenskapen, forskerne AlbertMichelson og EdwardMorley brukte et stort interferometer (enhet som ble brukt til å undersøke lysinterferens) dyppet i et basseng fylt med Kvikksølv. På denne måten ville vibrasjoner av noe slag, som kan påvirke den ekstremt følsomme målingen, unngås.
I det aktuelle eksperimentet ble tiden for lys som skulle reflekteres av nøyaktig justerte speil målt. Hvis jorden beveger seg i mediet der lys forplanter seg, bør det observeres små avvik i de reflekterte strålene, som ikke skjedde. Dermed beviste forskerne den foreslåtte teorien.
→ Fotoelektrisk effekt
O Den er lagetfotoelektrisk det var et fenomen uten tilfredsstillende forklaring før studiene utviklet av AlbertEinstein. Ved å kunne forklare denne effekten, Einstein ble tildelt en NobeliFysikk. Gjennom ideen om MaksPlanck, Albert Einstein utvidet teorien om energikvantisering fra sort kroppsstråling til enhver form for stråling, og etablerte dermed forestillingen om bølge-partikkel dualitet.
generell relativitet
DE relativtgenerell er en generalisering av den spesielle relativitetsteorien, også utviklet av den tyske fysikeren Albert Einstein. I følge denne teorien er massive kropper, som planeter og stjerner, i stand til å deformere stoffet, eller lettelsen, av romtid. Denne deformasjonen gir i sin tur tyngdekraft.
Tyngdekraften til stjerner og planeter deformerer romtid og gir tyngdekraft.
______________________
*Bildekreditter: Benjamin Couprie, Institut International de Physique de Solvay / Wikimedia Commons.
Av meg. Rafael Helerbrock