Десятый класс
  1. Механика  1.1. Динамика  1.1.1. Движение в одном измерении  1.1.2. Движение в двух измерениях  1.1.3. Смещение и расстояние  1.1.4. Скорость и Вектор  1.1.5. Ускорение  1.1.6. Графическое представление движения  1.1.7. Equations of motion  1.1.8. Свободное падение и ускорение свободного падения  1.1.9. Движение тела, брошенного под углом к горизонту  1.1.10. Относительная скорость  1.2. Динамика  1.2.1. Законы движения Ньютона  1.2.2. Инерция и масса  1.2.3. Сила и ее виды  1.2.4. Сила действия и противодействия  1.2.5. Friction and its effects  1.2.6. Коэффициент трения  1.2.7. Круговое движение  1.2.8. Центростремительная сила и центростремительное ускорение  1.2.9. Импульс и количество движения  1.2.10. Conservation of momentum  1.2.11. Третий закон Ньютона и его применения  1.3. Работа, энергия и мощность  1.3.1. Работа, совершаемая силой  1.3.2. Теорема о работе и энергии  1.3.3. Кинетическая энергия  1.3.4. Потенциальная энергия  1.3.5. Mechanical energy  1.3.6. Сохранение энергии  1.3.7. Мощность и эффективность  1.3.8. Возобновляемые и невозобновляемые источники энергии  1.4. Гравитационная сила  1.4.1. Закон всемирного тяготения Ньютона  1.4.2. Гравитационное поле и напряженность поля  1.4.3. Ускорение свободного падения на разных планетах  1.4.4. Законы движения планет Кеплера  1.4.5. Orbits and satellites  1.4.6. Вес и кажущийся вес  1.4.7. Гравитационная потенциальная энергия
  2. Свойства материи  2.1. States of matter  2.1.1. Твердое, жидкое и газообразное  2.1.2. Molecular structure of matter  2.1.3. Межмолекулярные силы  2.1.4. Плазма и конденсат Бозе–Эйнштейна  2.2. Давление  2.2.1. Определение давления  2.2.2. Pressure in liquids  2.2.3. Атмосферное давление  2.2.4. Принцип Паскаля  2.2.5. Принцип Архимеда и плавучесть  2.2.6. Поверхностное натяжение и капиллярность  2.3. Эластичность  2.3.1. Закон Гука  2.3.2. Stress and strain  2.3.3. Предел упругости и модуль упругости  2.3.4. Применения упругости
  3. Thermal physics  3.1. тепло и температура  3.1.1. Difference Between Heat and Temperature  3.1.2. Температурная шкала  3.1.3. Тепловое расширение  3.1.4. Тепловое равновесие  3.2. Теплопередача  3.2.1. Проводимость  3.2.2. Конвекция  3.2.3. Излучение  3.2.4. Insulation and its applications  3.3. Тепловые свойства вещества  3.3.1. Удельная теплоемкость  3.3.2. Скрытая теплота и фазовые переходы  3.3.3. Boiling and Melting Point  3.3.4. Тепловые двигатели и холодильные установки  3.4. Законы термодинамики  3.4.1. Нулевой закон термодинамики  3.4.2. Первый закон термодинамики  3.4.3. Второй закон термодинамики  3.4.4. Цикл Карно
  4. Волны и оптика  4.1. Природа и свойства волн  4.1.1. Типы волн в природе и свойства волн  4.1.2. Поперечные и продольные волны  4.1.3. Параметры волн  4.1.4. Отражение и преломление волн  4.1.5. Суперпозиция и интерференция  4.1.6. Стоячие волны и резонанс  4.1.7. Эффект Доплера  4.2. Звуковые волны  4.2.1. Характеристики звуковых волн  4.2.2. Скорость звука в разных средах  4.2.3. Применение звуковых волн  4.2.4. Ультразвук и его использование  4.3. Light Waves and Optics  4.3.1. Природа света  4.3.2. Отражение света  4.3.3. Laws of reflection  4.3.4. Mirrors and Image Formation  4.3.5. Преломление света  4.3.6. Закон Снелла  4.3.7. Линзы и образование изображения  4.3.8. Полное внутреннее отражение и критический угол  4.3.9. Оптическое волокно  4.4. Оптические приборы  4.4.1. Microscope  4.4.2. Телескоп  4.4.3. Человеческий глаз и дефекты зрения  4.4.4. Камера и принцип ее работы
  5. Электричество и магнетизм  5.1. Электростатика  5.1.1. Электрический заряд и его свойства  5.1.2. Проводники и изоляторы  5.1.3. Coulomb's law  5.1.4. Электрическое поле и линии поля  5.1.5. Electric potential and potential difference  5.1.6. Конденсаторы и емкость  5.2. Ток электричества  5.2.1. Electric current and its measurement  5.2.2. Закон Ома  5.2.3. Сопротивление и удельное сопротивление  5.2.4. Последовательные и параллельные цепи  5.2.5. Электрическая энергия и мощность  5.2.6. Законы Кирхгофа  5.3. Магнетизм и электромагнетизм  5.3.1. Магнитное поле и линии поля  5.3.2. Магнитные эффекты электрического тока  5.3.3. Электромагнитная индукция  5.3.4. Законы электромагнитной индукции Фарадея  5.3.5. Трансформаторы и их применение  5.3.6. AC and DC current
  6. Современная физика  6.1. Nuclear physics  6.1.1. Структура атома  6.1.2. Атомная модель Бора  6.1.3. Энергетические уровни электронов  6.1.4. Рентгеновские лучи и их применение  6.2. Радиоактивность  6.2.1. Виды радиации  6.2.2. Half-life and radioactive decay  6.2.3. Ядерные реакции и их применения  6.2.4. Деление и Синтез  6.3. Quantum physics  6.3.1. Дуализм волна-частица  6.3.2. Photoelectric effect  6.3.3. Квантизация энергии  6.3.4. Принцип неопределённости Гейзенберга
  7. Электроника и связь  7.1. Полупроводники  7.1.1. Проводники, изоляторы и полупроводники  7.1.2. Диоды и их применение  7.1.3. Транзисторы и логические элементы  7.1.4. Светодиоды и фотодиоды  7.2. Системы Коммуникации  7.2.1. Основы коммуникации  7.2.2. Аналоговые и цифровые сигналы  7.2.3. Беспроводная связь и оптоволоконная связь  7.2.4. Радиоволны и модуляция

Десятый класс ↓


Современная физика


Современная физика - это раздел физики, который занимается постньютоновскими концепциями в мире физики. Она предоставляет основу для нового понимания различных явлений, которые классическая физика не могла объяснить. Включает теорию относительности и квантовую механику.

Начало

Современная физика началась в начале 20-го века, когда ученые начали экспериментировать с очень маленькими объектами (например, атомами) и очень быстро движущимися объектами (такими как свет). Классическая физика, разработанная Исааком Ньютоном и другими, не могла точно описать эти явления. Поэтому потребовались новые теории для преодоления этих недостатков.

Теория относительности

Теория относительности, разработанная Альбертом Эйнштейном, изменила наше понимание пространства, времени и движения. Теория относительности состоит из двух частей: специальной теории относительности и общей теории относительности.

Специальная теория относительности

Специальная теория относительности в основном занимается объектами, движущимися со скоростью близкой к скорости света. Ее самый знаменитый вывод заключается в том, что время не является абсолютным. Это означает, что время может проходить по-разному для двух наблюдателей в зависимости от их относительной скорости.

Относительная скорость

Например, если вы путешествуете в космическом корабле со скоростью, близкой к скорости света и затем возвращаетесь на Землю, вы обнаружите, что для вас прошло меньше времени, чем для людей на Земле. Это связано с понятием, которое называется дилатация времени.

        Формула дилатации времени: t' = t / √(1 - v²/c²)

Где:

  • t' - это время, воспринимаемое движущимся наблюдателем.
  • t - это земное время.
  • v - это скорость космического корабля.
  • c - это скорость света.

Общая теория относительности

Общая теория относительности является расширением специальной теории относительности и включает гравитацию как искривление пространства-времени из-за массы.

Представьте, что плоский резиновый лист представляет пространство. Если вы помещаете на лист тяжелый шар, он создаст вмятину. Любой меньший шар, помещенный рядом с тяжелым шаром, покатится к нему. Это простая аналогия того, как работает гравитация в общей теории относительности.

То, как планеты вращаются вокруг Солнца, можно объяснить, используя эту концепцию. Солнце создает вмятину в пространстве-времени, заставляя планеты вращаться вокруг него, а не лететь по прямой через пространство.

Общая теория относительности также объясняет такие явления, как черные дыры и гравитационные волны. Это области с чрезвычайно сильной гравитацией, из которых даже свет не может вырваться, и это рябь в пространстве-времени, вызванная массивными объектами, движущимися через пространство.

Квантовая механика

Квантовая механика - это еще одна основа современной физики, которая занимается очень маленькими частицами, такими как электроны и фотоны. Она говорит нам о поведении материи и энергии на атомном и субатомном уровне.

Принцип неопределенности

Интересной особенностью квантовой механики является принцип неопределенности Гейзенберга. Этот принцип утверждает, что невозможно точно знать одновременно как позицию, так и импульс частицы.

Подумайте о том, как пытаться поймать маленькое, быстрое насекомое в своей комнате. Вы можете попытаться выяснить, где оно находится в данный момент (позиция) или насколько быстро и куда оно движется (скорость), но не и то и другое одновременно.

        Формула принципа неопределенности: Δx * Δp ≥ ħ / 2

Где:

  • Δx - это неопределенность в позиции.
  • Δp - это неопределенность в импульсе.
  • ħ - это редуцированная постоянная Планка (1.0545718 x 10⁻³⁴ Джс).

Волново-корпускулярный дуализм

Еще одно ключевое понятие в квантовой механике - волново-корпускулярный дуализм, который утверждает, что частицы, такие как электроны, проявляют себя как частицы и как волны.

Например, представьте волну воды, текущую через два расположенных рядом отверстия. Волны создадут рябь на поверхности воды. Если вы проведете аналогичный эксперимент с электронами, они тоже создадут волну, указывающую на их волновую природу.

Такой двойственный характер частиц - одна из причин, по которой квантовая механика часто называется вероятностной, рассматривая вероятности относительно местонахождения частицы, а не определенности.

Применение современной физики

Современная физика внесла революционные изменения не только в науку, но и в технологии. Вот некоторые из применений:

Электроника

Квантовая механика важна в разработке полупроводников и транзисторов. Это основные компоненты для всех электронных устройств, таких как смартфоны, компьютеры и телевизоры.

Медицинская технология

Современная физика позволила разработать передовые медицинские методы диагностики, такие как МРТ (магнитно-резонансная томография) и КТ (компьютерная томография), основанные на принципах электромагнитных волн и квантовой механики.

Космические зонды

Понимание теории относительности необходимо для таких задач, как запуск спутников и космических аппаратов. Системы GPS также полагаются на корректировки, основанные на релятивистских расчетах для предоставления точных данных о местоположении.

Заключение

Современная физика представляет собой захватывающее путешествие в неизвестное, которое ставит под сомнение наши представления о реальности. Она реформирует наше мышление о времени, пространстве и фундаментальной природе вселенной. Хотя некоторые концепции могут показаться запутанными вначале, они открывают новые возможности для технологического прогресса и более глубокого понимания нашей вселенной.


Десятый класс → 6


U
username
0%
завершено в Десятый класс

← Предыдущий (5.3.6)
AC and DC current
Следующий (6.1) →
Nuclear physics

Комментарии 



Современная физика

https://www.physicsflow.com/g10/6?pfal=ru