Что такое современная физика?
ФизикаСовременный обозначает новые концепции физики, разработанные в течение первых трех десятилетий 20-го века, которые явились результатом теоретических положений физиков. Альберт Эйнштейн а также Макс Планк. После появления ттеория относительности Эйнштейна и квантованиеэлектромагнитных волнвозникла эта новая область исследований, расширившая ограниченные горизонты классической физики.
Более всеобъемлющий, чем Физикаклассический В Современная физика способен объяснить явления напольные весы много небольшой (атомный а также субатомный) и очень высоких скоростей, очень близко к скорость света. физики века XX понял, что имеющихся знаний недостаточно для объяснения таких явлений, как фотоэлектрический эффект Или излучение черного тела. Таким образом, начали выдвигаться несколько гипотез о природадаетсвет и из иметь значение и о взаимодействии между ними.
Важные открытия современной физики
Несколько экспериментов отметили историю и развитие современной физики. Среди них мы можем назвать тех, кто дал нам более глубокое понимание структуры материи и атомов, а также природы света. ознакомьтесь с некоторыми примерами этих важных открытий, положивших начало современной физике:
В 1895 г. Вильхем Рентген открыл существование рентгеновских лучей, невидимого типа чрезвычайно проникающего излучения.
В 1896 г. Антуанбеккерель обнаружил существование радиоактивность.
Несколько лет спустя, в 1900 году, немецкий физик МаксимумПланк предположил, что энергия, переносимая электромагнитным полем, имела значения квантованный, кратные весь минимального и постоянного количества.
В 1905 году, благодаря своей теории относительности, АльбертЭйнштейн показал, что кадры, которые движутся со скоростью многовысокий,следующий à скорость распространение даетсвет, ощутите течение времени и измерение расстояний по-разному.
В 1913 г. НильсБор предположил, что энергетические уровни электронов, рассеянных вокруг атомных ядер, равны квантованный, то есть его энергия задается целым числом, кратным минимальному значению.
В 1924 г. двойственностьволна-частица установленный физиком ЛуиДе'Броли, показал, что любое тело может вести себя как волна.
В 1926 г. механикаКвантовая, результат работы физиков как ВернерГейзенберг а также Эрвин Шредингер.
Другими словами, ФизикаСовременный удалось изучить природу Мирмикроскопический и большие скоростирелятивистский, давая ценные объяснения некоторых физических явлений, которые до этого понимались неправильно.
Вехи современной физики
→ Атомистическая теория
THE теорияатомистический возникла среди греческих мыслителей как сказкивМилет и атомщики Демокрит а также Leucipus. Для этих мыслителей материя состояла из более мелких, неразрушимых и неделимых частиц, которые назывались атомами.
Атомистическая теория приобрела силу благодаря различным атомным моделям, предложенным в физических исследованиях. См. Ниже некоторых важных ученых и их атомные теории:
ДжонДальтон: он считал, что атомы массивны и неделимы, а вещества образованы атомными комбинациями разных пропорций.
Дж. Дж. Томсон: По словам этого ученого, электроны, имеющие отрицательный электрический заряд, были рассеяны по поверхности с положительным зарядом.
ЭрнестРезерфорд: для Резерфорда атомы имели положительный электрический заряд, сконцентрированный в чрезвычайно плотной и редуцированной области, называемой атомным ядром.
НильсБор: согласно модели Бора, электроны располагались вокруг ядер атомов с энергией квантованные, то есть они занимали только определенные уровни энергии, которые были кратны меньше.
Смотри тоже: Атомные модели
Текущее представление о том, что такое атомы, на протяжении всей истории вносило несколько вкладов, претерпев несколько изменений. Некоторые из наиболее важных предложений для нашего понимания атомов и материи исходили от таких физиков, как Де'Броли,Гейзенберг а также Шредингер. Проверить:
Луи Де'Броги: предположил существование волн материи, свойства, которое объясняет двойственное поведение электронов.
ВернерХайнзенберг: предложил принцип неопределенности, указав, что невозможно одновременно и с полной точностью определить положение и величину движения квантовых частиц.
ЭрвинШредингер: с помощью своего уравнения он смог определить области, наиболее вероятно обнаруживающие электрон вокруг атомного ядра.
Посмотритетакже:Рождение квантовой механики
→ Излучение черного тела
По физике классифицируется как телочернить любое тело, способное поглощать все падающее на него излучение, переизлучая его в виде теплового излучения в зависимости от его температуры.
Проблема излучения черного тела была одним из основных открытых вопросов физики в начале 20 века. Благодаря гипотезе квантования энергии электромагнитных волн, излучаемых черными телами, немецкий физик Макс Планк представил решение этой проблемы.
→ Эксперимент с каплей масла
О эксперимент с каплей масла, в исполнении физика РобертЭндрюсМилликен, удалось определить порядок величины электрического заряда электроны. Аппарат, использованный в этом эксперименте, состоял из пульверизатора, который распылял капли масла между две пластины, расположенные электрически заряженные в вертикальном направлении, так что капли на поверхности воздуха. До проведения этого эксперимента заряд электронов не был известен, а было известно только соотношение между их заряжать и твой макароны.
Посмотритетакже: Открытие электрона
→ Эксперимент Франка-Герца
О экспериментвФранк-Герц подтвердил атомную модель, предложенную НильсБор. Этот эксперимент показал, что возбуждать атомы газа можно только от уровниконкретный энергии, а также квантование уровней энергии, предложенное Бор.
→ Эксперимент Резерфорда
Известный Резерфорд эксперимент на самом деле был исполнен двумя из его учеников, ГансГейгер а также ЭрнестМардсен. В этом эксперименте тонкий золотой лист подвергался бомбардировке. частицыальфа (Атомные ядра гелия) на большой скорости. Было замечено, что после столкновения углы некоторых из этих частиц сильно различались. Также в некоторых случаях были рикошет альфа-частиц, что свидетельствовало о существовании тяжелых и чрезвычайно плотных атомных ядер.
→ Открытие гравитационных линз
Феномен линзагравитационный это происходит из-за искажения пространства-времени, вызванного большими массами, такими как массы звезд и планет. Согласно общей теории относительности, предложенной АльбертЭйнштейнгравитация массивных тел является результатом деформации рельефа пространства-времени. В результате, распространяясь в деформированном пространстве-времени, свет будет отклоняться.
Это явление наблюдали астрономы, измерив продолжительность полного солнечного затмения, которое произошло в 1919 году. Измерения проводились одновременно в г. Собрал, расположенный в штате Сеара, на Они естьТомас а также Принц.
Посмотритетакже: Эйнштейн и Сеара
→ Эксперимент Майкельсона-Морли
эксперимент Майкельсон-Морли доказали, что электромагнитные волны способны распространяться в самом вакууме, поэтому для этого им не нужна среда. Чтобы доказать это свойство, исследователи АльбертМихельсон а также ЭдвардМорли использовал большой интерферометр (устройство, используемое для исследования световых помех), погруженный в бассейн, наполненный Меркурий. Таким образом можно избежать вибраций любого рода, способных повлиять на чрезвычайно чувствительное измерение.
В рассматриваемом эксперименте измерялось время, в течение которого свет отражается точно выровненными зеркалами. Если Земля движется в среде, в которой распространяется свет, должны наблюдаться небольшие отклонения отраженных лучей, которых не происходило. Таким образом, исследователи подтвердили предложенную теорию.
→ Фотоэлектрический эффект
О Это сделанофотоэлектрический это было явление без удовлетворительного объяснения, пока исследования, разработанные АльбертЭйнштейн. Объясняя этот эффект, Эйнштейн был награжден НобелевскаявФизика. Через идею МаксимумПланкАльберт Эйнштейн распространил теорию квантования энергии от излучения черного тела на любой тип излучения, тем самым установив понятие дуальности волна-частица.
общая теория относительности
THE относительностьГенеральная является обобщением специальной теории относительности, также разработанной немецким физиком Альбертом Эйнштейном. Согласно этой теории, массивные тела, такие как планеты и звезды, способны деформировать ткань или рельеф пространства-времени. Эта деформация, в свою очередь, вызывает гравитацию.
Гравитация звезд и планет деформирует пространство-время, порождая гравитацию.
______________________
*Кредиты изображений: Бенджамин Купри, Institut International de Physique de Solvay / Wikimedia Commons.
Автор: Рафаэль Хелерброк