Що таке сучасна фізика?
ФізикаСучасна позначає нові концепції фізики, розроблені протягом перших трьох десятиліть 20 століття, що випливали з теоретичних положень фізиків Альберт Ейнштейн і Макс Планк. Після появи ттеорія відносності Ейнштейна та Росії квантуванняелектромагнітних хвиль, ця нова область дослідження з’явилася, розширивши обмежений кругозір класичної фізики.
Більш вичерпний, ніж Фізикакласичний, Сучасна фізика здатний пояснити явища ваги багато маленький (атомна і субатомний) і дуже високих швидкостях, дуже близьких до швидкість світла. фізики століття XX зрозумів, що сучасних знань недостатньо для пояснення таких явищ, як фотоелектричний ефект Або випромінювання чорних тіл. Таким чином, почали висувати кілька гіпотез щодо природидаєсвітло і з матерія і про взаємодію між ними.
Важливі відкриття сучасної фізики
Кілька експериментів позначили історію та розвиток сучасної фізики. Серед них ми можемо навести тих, хто дав нам глибше розуміння будови речовини та атомів, а також природи світла. ознайомтеся з деякими прикладами цих важливих відкриттів, що поклали початок сучасній фізиці:
У 1895 р. Вільхем Ронтген виявив існування рентгенівських променів, невидимого типу надзвичайно проникаючого випромінювання.
У 1896 р. Антуанбекерель виявив існування радіоактивність.
Кілька років потому, в 1900 році, німецький фізик МаксПланк припустив, що енергія, яку несе електромагнітне поле, має значення квантовані, кратні ціле мінімальної та постійної кількості.
У 1905 році, завдяки його теорії відносності, АльбертЕйнштейна показав, що кадри, які рухаються зі швидкістю багатовисокий,наступний à швидкість розмноження даєсвітло, по-різному переживайте перебіг часу та вимірювання відстаней.
У 1913 р. НільсБора припустив, що рівні енергії електронів, розсіяних навколо атомних ядер, становлять квантовано, тобто його енергія задається цілим числом, кратним мінімальному значенню.
У 1924 р двоїстістьхвиля-частинка, встановлений фізиком ЛуїДе'Броглі, показав, що будь-яке тіло може поводитися як хвиля.
У 1926 р механікаКвантовий, результат праці фізиків як ВернерГейзенберг і Ервін Шредінгер.
Іншими словами, ФізикаСучасна вдалося дослідити природу Росії світмікроскопічний і великі швидкостірелятивістський, надаючи цінні пояснення кількох фізичних явищ, які до тих пір не розумілись.
Орієнтири сучасної фізики
→ Атомістична теорія
THE теоріяатомістичний виник серед грецьких мислителів як казкивМілет і атомістів Демокріт і Левкіп. Для цих мислителів матерія складалася з менших, незнищенних і неподільних частинок, які називали атомами.
Атомістична теорія набрала сили завдяки різним атомним моделям, запропонованим протягом фізичних досліджень. Нижче наведено деякі важливі вчені та їх атомні теорії:
ДжонДалтон: він вважав, що атоми є масивними і неподільними, і що речовини утворюються атомними комбінаціями різного пропорції.
Дж. Дж. Томсон: на думку цього вченого, електрони, які мають негативний електричний заряд, були розсіяні на поверхні позитивного заряду.
ЕрнестРезерфорд: для Резерфорда атоми мали позитивний електричний заряд, сконцентрований у надзвичайно щільній і редукованій області, званій атомним ядром.
НільсБора: згідно моделі Бора, електрони розташовувались навколо атомних ядер з енергією квантовані, тобто вони займали лише певні рівні енергії, які були кратними a менший.
Дивіться теж: Атомні моделі
Сучасна концепція того, що таке атоми, мала кілька внесків протягом історії, зазнаючи декількох змін. Деякі з найважливіших пропозицій щодо нашого розуміння атомів і матерії надходили від таких фізиків, як Де'Броглі,Гейзенберг і Шредінгер. Перевіряти:
Луїс де Броглі: запропонував існування речовинних хвиль, властивість, яка пояснює подвійну поведінку електронів.
ВернерГайнзенберг: запропонував принцип невизначеності, вказуючи на те, що неможливо буде одночасно і з повною точністю визначити положення і кількість рухів квантових частинок.
ЕрвінШредінгер: за допомогою свого рівняння він зміг визначити області, які найімовірніше знайдуть електрон навколо атомного ядра.
Дивисьтакож:Народження квантової механіки
→ Випромінювання чорного тіла
Для фізики це класифікується як тілочорний будь-яке тіло, здатне поглинути все випромінювання, що падає на нього, повторно випромінюючи його у вигляді теплового випромінювання, відповідно до своєї температури.
Проблема випромінювання чорних тіл була одним з головних відкритих питань у фізиці на початку 20 століття. Через гіпотезу квантування енергії електромагнітних хвиль, що випромінюються чорними тілами, німецький фізик Макс Планк представив рішення цієї проблеми.
→ Експеримент з падінням олії
О крапля масла експеримент, у виконанні фізика РобертЕндрюсМіллікан, зміг визначити порядок величини електричного заряду електрони. Апарат, що використовувався в цьому експерименті, складався з пульверизатора, який розпорошував краплі олії між ними дві пластини, розташовані електрично зарядженими у вертикальному напрямку, так що краплі були статичними на повітря. До проведення цього експерименту заряд електронів не був відомий, лише співвідношення між ними заряду і ваш макарони.
Дивисьтакож: Відкриття електрона
→ Експеримент Франка-Герца
О експериментвФранк-Герц перевірив атомну модель, запропоновану НільсБора. Цей експеримент показав, що збудити атоми газу можливо лише з рівнівконкретні енергії, а також квантування енергетичних рівнів, запропоноване Бора.
→ Резерфордський експеримент
Знаменитий Експеримент Резерфорда насправді виконували двоє його учнів, Гансгейгер і ЕрнестМардсен. У цьому експерименті тонкий золотий лист був бомбардований частинкиальфа (Атомні ядра гелію) на високій швидкості. Було помічено, що після зіткнення кути деяких з цих частинок сильно змінювались. Крім того, в деяких випадках були рикошет альфа-частинок, що припускало існування важких і надзвичайно щільних атомних ядер.
→ Відкриття гравітаційних лінз
Феномен об'єктивгравітаційне це відбувається внаслідок спотворення простору-часу, що здійснюється великими масами, такими як зорі та планети. Відповідно до загальної теорії відносності, запропонованої АльбертЕйнштейна, сила тяжіння масивних тіл є результатом деформації рельєфу простору-часу. Як результат, при поширенні через деформований простір-час світло зазнає відхилення.
Це явище спостерігали астрономи, вимірюючи тривалість повного сонячного затемнення, що сталося в 1919 році. Вимірювання проводилися одночасно в місті Собрал, що знаходиться в штаті Сеара, увімкнено Вони єТомас і Князь.
Дивисьтакож: Ейнштейна та Сеари
→ Експеримент Майкельсона-Морлі
експеримент Майкельсон-Морлі довів, що електромагнітні хвилі здатні поширюватися у самому вакуумі, тому для цього їм не потрібно середовище. Щоб довести цю властивість, дослідники АльбертМайкельсон і ЕдвардМорлі використовували великий інтерферометр (пристрій, що використовується для дослідження світлових перешкод), змочений у басейні, наповненому Меркурій. Таким чином, уникнути будь-яких вібрацій, здатних впливати на надзвичайно чутливі вимірювання.
У розглянутому експерименті вимірювали час відбиття світла від точно вирівняних дзеркал. Якщо Земля рухається в середовищі, в якому поширюється світло, слід спостерігати невеликі відхилення в відбитих пучках, яких не відбулося. Таким чином, дослідники довели запропоновану теорію.
→ Фотоелектричний ефект
О Це зробленофотоелектричний це було явище без задовільного пояснення, поки дослідження, розроблені АльбертЕйнштейна. Маючи можливість пояснити цей ефект, Ейнштейна було нагороджено НобелівськийвФізика. Через ідею МаксПланк, Альберт Ейнштейн розширив теорію квантування енергії від випромінювання чорних тіл до будь-якого типу випромінювання, встановивши таким чином поняття подвійності хвильових частинок.
загальна теорія відносності
THE теорія відносностізагальний є узагальненням спеціальної теорії відносності, також розробленої німецьким фізиком Альбертом Ейнштейном. Згідно з цією теорією масивні тіла, такі як планети та зірки, здатні деформувати тканину або рельєф простору-часу. Ця деформація, в свою чергу, породжує силу тяжіння.
Гравітація зірок і планет деформує простір-час, породжуючи гравітацію.
______________________
*Кредити зображення: Бенджамін Купрі, Міжнародний інститут фізики Сольвея / Вікісховище.
Мені Рафаель Хелерброк