מבוא
עברת לכיתה ז', ולאחר שהגעת לבית הספר ב-1 בספטמבר, ראית נושא בשם "פיזיקה" ברשימת השיעורים החדשים שלך. לשאלתך באיזה חיה מדובר, ההורים רק הניפו אותה: "המדע הוא כזה!" אבל אתה רוצה להתכונן ביסודיות לפני השיעור הראשון בפיזיקה כדי שלא תופתעי מכלום במהלך לימודיו. כפי שכולם יודעים, המדעים מחולקים לכל מיני חלקים, וזה המתואר במאמר זה אינו יוצא מן הכלל. אילו ענפי פיזיקה קיימים, ומה הם לומדים? זו השאלה הנידונה במאמר זה.
חלקים עיקריים בפיזיקה
נושא זה מחולק לשלושה חלקים גדולים, אשר בתורם מחולקים לתתי סעיפים. והאחרונים מובחנים גם לסוגים של תת-סעיפים אלה. אז, ישנם רק שלושה חלקים של פיזיקה שניתן לקרוא להם בסיסיים: מאקרוסקופי, מיקרוסקופי ופיזיקה בצומת המדעים. בואו נסתכל עליהם לפי הסדר.
1. פיזיקה מאקרוסקופית
- מכניקה. חוקר את התנועה והאינטראקציה של גופים חומריים. הוא מחולק למכניקה קלאסית, רלטיביסטית ומכניקה רציפה (הידרודינמיקה, אקוסטיקה, מכניקה מוצקה).
- תרמודינמיקה. הוא חוקר את התמורות והיחסים של חום וצורות אחרות של אנרגיה.
- אופטיקה. בוחן את התופעות הקשורותהתפשטות של גלים אלקטרומגנטיים (קרינה אינפרא אדומה ואולטרה סגולה), כלומר. מתאר את המאפיינים של אור ותהליכי אור. מחולק לפיזיקה, מולקולרית, לא ליניארית ואופטיקה גבישית.
- אלקטרודינמיקה. חוקר את השדה האלקטרומגנטי והאינטראקציה שלו עם גופים בעלי מטען חשמלי. חלק זה מחולק לאלקטרו-דינמיקה של מדיה רציפה, מגנטו-הידרו-דינמיקה ואלקטרו-הידרו-דינמיקה.
2. פיזיקה מיקרוסקופית
- פיזיקה אטומית. עוסק בחקר המבנה והמצבים של האטומים.
- פיסיקה סטטית. לומד מערכות עם מספר שרירותי של דרגות חופש. מחולק למכניקה סטטית, תורת שדות סטטי וקינטיקה פיזיקלית.
- פיזיקה של חומר מעובה. חוקר התנהגות של מערכות מורכבות עם צימוד חזק. מופץ לפיזיקה של מוצקים, נוזלים, ננו-מבנים, אטומים ומולקולות.
- פיזיקה קוונטית. הוא חוקר מערכות קוונטיות-שדה ומערכות קוונטיות-מכניות ואת חוקי התנועה שלהן. מחולק למכניקת קוונטים, תורת שדות, אלקטרודינמיקה וכרומודינמיקה, כמו גם תורת המיתרים.
- פיזיקה גרעינית. עוסק בחקר התכונות והמבנה של גרעיני אטום ותגובות גרעיניות.
- פיזיקה באנרגיה גבוהה. שוקל את האינטראקציה של גרעיני אטום ו/או חלקיקים יסודיים כאשר אנרגיית ההתנגשות שלהם גדולה מהמסה שלהם.
- פיזיקה של חלקיקים יסודיים. בוחן תכונות, מבנים ואינטראקציה של חלקיקים אלמנטריים.
3. פיזיקה בצומתמדעים
- אגרופיזיקה. עוסק בחקר תהליכים פיסיקוכימיים וביופיזיים המתרחשים באדמה.
- אקוסטו-אופטיקה. לומד את האינטראקציה של גלים אקוסטיים ואופטיים.
- אסטרופיזיקה. עוסק בחקר תופעות פיזיקליות המתרחשות בעצמים אסטרונומיים.
- ביופיזיקה. חוקר את התהליכים הפיזיקליים המתרחשים במערכות ביולוגיות.
- פיזיקה חישובית. הוא לומד אלגוריתמים מספריים לפתרון בעיות פיזיקה שעבורן כבר פותחה תיאוריה כמותית.
- הידרופיזיקה. עוסק בחקר תהליכים המתרחשים במים ותכונותיהם הפיזיקליות.
- גיאופיזיקה. חוקר את מבנה כדור הארץ בשיטות פיזיקליות.
- פיסיקה מתמטית. תיאוריה של מודלים מתמטיים של תופעות פיזיקליות.
- רדיופיזיקה. הוא חוקר תהליכי גל תנודות בעלי אופי שונה.
- תורת התנודות. בהתחשב בכל מיני תנודות, על סמך הטבע הפיזי שלהן.
- תורת מערכות דינמיות. הפשטה מתמטית שנועדה לחקור ולתאר את התפתחותן של מערכות לאורך זמן.
- פיזיקה כימית. מדע החוקים הפיזיקליים השולטים בטרנספורמציה ובמבנה של כימיקלים.
- פיזיקה של האווירה. עוסק בחקר המבנה, ההרכב, הדינמיקה והתופעות באטמוספירה של כדור הארץ וכוכבי לכת אחרים.
- פיסיקה של פלזמה. לימוד התכונות וההתנהגות של פלזמה.
- כימיה פיזיקלית. עוסק בחקר תופעות כימיות תוך שימוש בשיטות תיאורטיות וניסיוניות של הפיזיקה.
מסקנה
כל אלה הם ענפי הפיזיקה. עם חלקם (למשל אופטיקה) תכירו בפירוט בבית הספר, וחלקם תלמדו במכון אם תיכנסו לפקולטה באותו השם. ותוכלו ללמוד קטעים מעמיקים בפיזיקה בבית בכל זמן נוח.
