Czym jest współczesna fizyka?
FizykaNowoczesny wyznacza nowe koncepcje fizyki wypracowane w pierwszych trzech dekadach XX wieku, które wynikały z teoretycznych propozycji fizyków Alberta Einsteina i Max Planck. Po pojawieniu się tteoria względności Einsteina i kwantyzacjafal elektromagnetycznych, pojawił się ten nowy kierunek studiów, poszerzając ograniczone horyzonty fizyki klasycznej.
Bardziej wszechstronny niż Fizykaklasyczny, Współczesna fizyka potrafi wyjaśnić zjawiska waga dużo mały (atomowy i subatomowy) i bardzo duże prędkości, bardzo zbliżone do prędkość światła. fizycy stulecia XX zdał sobie sprawę, że obecna wiedza nie wystarcza do wyjaśnienia takich zjawisk, jak: efekt fotoelektryczny Albo promieniowanie ciała doskonale czarnego. W związku z tym zaczęto stawiać kilka hipotez na temat Naturadajelekki i materia oraz o interakcji między nimi.
Ważne odkrycia współczesnej fizyki
Kilka eksperymentów naznaczyło historię i rozwój fizyki współczesnej. Wśród nich możemy wymienić tych, którzy dali nam głębsze zrozumienie budowy materii i atomów, a także natury światła. sprawdź kilka przykładów tych ważnych odkryć, które wyznaczyły początek współczesnej fizyki:
W 1895 r. Odkrycie Wilhema Rontgena istnienie promieni rentgenowskich, niewidzialnego rodzaju ekstremalnie przenikliwego promieniowania.
W 1896 r. Antoine اbekerel odkrył istnienie radioaktywność.
Kilka lat później, w 1900 roku, niemiecki fizykphysi Maks.Planck zaproponował, że energia niesiona przez pole elektromagnetyczne ma wartości skwantyzowany, wielokrotności cały minimalnej i stałej ilości.
W 1905, poprzez swoją teorię względności, AlbertEinstein pokazał, że klatki poruszają się z prędkością dużowysoki,Kolejny à prędkość propagacja dajelekki, doświadczaj upływu czasu i pomiaru odległości na różne sposoby.
W 1913 roku NielsBohr zaproponował, że poziomy energetyczne elektronów rozproszonych wokół jąder atomowych wynoszą skwantowane, oznacza to, że jego energia jest wielokrotnością liczby całkowitej wartości minimalnej.
W 1924 r dwoistośćfala-cząstka, ustanowiony przez fizyka LudwikDe'Broglie, pokazał, że każde ciało może zachowywać się jak fala.
W 1926 r mechanikaKwant, wynik pracy fizyków jako WerneraHeisenberg i Erwin Schrödinger.
Innymi słowy, FizykaNowoczesny udało się odkryć naturę światmikroskopijny i tych dużych prędkościrelatywistyczny, dostarczając cennych wyjaśnień dla kilku zjawisk fizycznych, które do tej pory były źle rozumiane.
Zabytki fizyki współczesnej
→ Teoria atomistyczna
TEN teoriaatomistyczny wywodzi się z myślicieli greckich as opowieściwMilet i atomiści Demokryt i Leucypus. Dla tych myślicieli materia składała się z mniejszych, niezniszczalnych i niepodzielnych cząstek, które nazwano atomami.
Teoria atomistyczna zyskała na sile dzięki różnym modelom atomowym zaproponowanym w badaniach fizycznych. Zobacz poniżej kilku ważnych naukowców i ich teorie atomowe:
JanDaltona: uważał, że atomy są masywne i niepodzielne, a substancje powstają z kombinacji atomowych o różnych proporcjach.
JOT. JOT. Thomson: według tego naukowca elektrony, które mają ujemny ładunek elektryczny, zostały rozproszone na powierzchni ładunku dodatniego.
ErnestRutherforda: dla Rutherforda atomy miały dodatni ładunek elektryczny skoncentrowany w niezwykle gęstym i zredukowanym obszarze zwanym jądrem atomowym.
NielsBohr: zgodnie z modelem Bohra elektrony znajdowały się wokół jąder atomowych z energią skwantowane, to znaczy zajmowały tylko określone poziomy energii, które były wielokrotnościami a mniejszy.
Zobacz też: Modele atomowe
Obecna koncepcja tego, czym są atomy, miała kilka wkładów w historii, przechodząc kilka zmian. Niektóre z najważniejszych propozycji dla naszego zrozumienia atomów i materii pochodzą od fizyków, takich jak De'Broglie,Heisenberg i Schrödingera. Sprawdzić:
Louis De'Broglie: zaproponował istnienie fal materii, właściwości, która wyjaśnia podwójne zachowanie elektronów.
WerneraHeinsenberga: zaproponował zasadę nieoznaczoności, wskazując, że nie byłoby możliwe jednoczesne iz całkowitą dokładnością określenie położenia i ilości ruchów cząstek kwantowych.
ErwinSchrödinger: dzięki swojemu równaniu był w stanie określić regiony, w których najprawdopodobniej znajdzie się elektron wokół jądra atomowego.
Popatrzrównież:Narodziny Mechaniki Kwantowej
→ Promieniowanie ciała doskonale czarnego
W przypadku fizyki jest klasyfikowany jako ciałoczarny każde ciało zdolne do pochłaniania całego padającego na nie promieniowania, reemitowania go w postaci promieniowania cieplnego, zgodnie z jego temperaturą.
Problem promieniowania ciała doskonale czarnego był jednym z głównych otwartych pytań fizyki na początku XX wieku. Poprzez hipotezę kwantowania energii fal elektromagnetycznych emitowanych przez ciała doskonale czarne niemiecki fizykphysi Max Planck przedstawił rozwiązanie tego problemu.
→ Eksperyment z kroplami oleju
O eksperyment kropli oleju, w wykonaniu fizyka RobertAndrzejaMillikanie, był w stanie określić rząd wielkości ładunku elektrycznego elektrony. Aparatura użyta w tym eksperymencie składała się z butelki z rozpylaczem, która rozpylała krople oleju między dwie płytki ułożone elektrycznie naładowane w kierunku pionowym tak, aby krople były statyczne na powietrze. Do czasu przeprowadzenia tego eksperymentu nie był znany ładunek elektronów, jedynie stosunek ich opłata i Twoje makaron.
Popatrzrównież: Odkrycie elektronu
→ Eksperyment Francka-Hertza
O eksperymentwFranck-Hertz zwalidował model atomowy zaproponowany przez NielsBohr. Ten eksperyment pokazał, że można wzbudzić atomy gazu tylko z gas poziomykonkretny energii, a także kwantowanie poziomów energii, zaproponowane przez Bohr.
→ Eksperyment Rutherforda
Sławny Eksperyment Rutherforda został wykonany przez dwóch jego uczniów, HansGeiger i ErnestMardsen. W tym eksperymencie cienki płatek złota został zbombardowany przez cząstkialfa (jądra atomowe helu) z dużą prędkością. Zauważono, że po zderzeniu kąty niektórych z tych cząstek znacznie się różniły. Ponadto w niektórych przypadkach były rykoszet cząstek alfa, co sugerowało istnienie ciężkich i niezwykle gęstych jąder atomowych.
→ Odkrycie soczewek grawitacyjnych
Zjawisko obiektywgrawitacyjny występuje z powodu zniekształcenia czasoprzestrzeni wywołanego przez duże masy, takie jak gwiazdy i planety. Zgodnie z ogólną teorią względności, zaproponowaną przez AlbertEinstein, grawitacja wywierana przez masywne ciała jest wynikiem deformacji reliefu czasoprzestrzeni. W rezultacie, propagując się w zdeformowanej czasoprzestrzeni, światło ulegałoby odchyleniu.
Zjawisko to zostało zaobserwowane przez astronomów, mierząc czas trwania całkowitego zaćmienia Słońca, które miało miejsce w 1919 roku. Pomiary prowadzono jednocześnie w mieście Sobral, położony w stanie Ceara, jest włączony Oni sąTomasz i Książę.
Popatrzrównież: Einstein i Ceará
→ Eksperyment Michelsona-Morleya
eksperyment z Michelson-Morley udowodnili, że fale elektromagnetyczne są zdolne do rozchodzenia się w samej próżni, więc nie potrzebują do tego ośrodka. Aby udowodnić tę właściwość, naukowcy AlbertMichelson i EdwardaMorley użył dużego interferometru (urządzenia służącego do badania interferencji światła) zanurzonego w basenie wypełnionym Rtęć. W ten sposób uniknięto by wszelkiego rodzaju wibracji, które mogłyby wpłynąć na niezwykle czuły pomiar.
W omawianym eksperymencie mierzono czas odbijania światła przez precyzyjnie ustawione zwierciadła. Jeżeli Ziemia porusza się w ośrodku, w którym rozchodzi się światło, należy zaobserwować niewielkie odchylenia w odbitych wiązkach, które nie wystąpiły. W ten sposób naukowcy udowodnili proponowaną teorię.
→ Efekt fotoelektryczny
O To jest zrobionefotoelektryczny było to zjawisko bez zadowalającego wyjaśnienia, dopóki badania opracowane przez AlbertEinsteina. Będąc w stanie wyjaśnić ten efekt, Einstein został nagrodzony NobelwFizyka. Poprzez ideę Maks.PlanckAlbert Einstein rozszerzył teorię kwantyzacji energii z promieniowania ciała doskonale czarnego na dowolny rodzaj promieniowania, ustanawiając w ten sposób pojęcie dualizmu falowo-cząsteczkowego.
ogólna teoria względności
TEN względnośćgenerał jest uogólnieniem szczególnej teorii względności, również opracowanej przez niemieckiego fizyka Alberta Einsteina. Zgodnie z tą teorią, masywne ciała, takie jak planety i gwiazdy, mogą deformować strukturę lub relief czasoprzestrzeni. To odkształcenie z kolei powoduje powstanie grawitacji.
Grawitacja gwiazd i planet deformuje czasoprzestrzeń, powodując grawitację.
______________________
*Kredyty obrazkowe: Benjamin Couprie, Międzynarodowy Instytut Fizyki Solvay / Wikimedia Commons.
Przeze mnie Rafael Helerbrock
