فروع الفيزياء التطبيقية. وسنتحدث أيضًا عن تطبيقات الفيزياء التطبيقية. وسنشرح أيضًا من هم أشهر علماء الفيزياء، وكذلك كيف نشأت الفيزياء التطبيقية. كل هذه المواضيع يمكنك العثور عليها من خلال مقالتنا.
فروع الفيزياء التطبيقية
1- فيزياء الليزر: يدرس هذا التخصص الفوتونات والبصريات المتقدمة.
2- فيزياء الحالة الصلبة: يتم تدريس فيزياء المواد وحالاتها الصلبة وتركيبها.
3- الفيزياء النووية: وفيها يتم تعلم التركيب الذري وفيزياء المفاعلات النووية.
4-فيزياء الجسيمات: يتم تدريس موضوعات مثل الأطياف الذرية وفيزياء الكم النسبية وفيزياء الجسيمات.
5- الفيزياء الطبية والبيولوجية: يدرس تطبيقات الفيزياء في علوم الحياة بالإضافة إلى الفيزياء الإشعاعية وتأثيرها على الكائنات الحية.
تطبيقات الفيزياء التطبيقية
1- الليزر
وهو أحد تطبيقات الفيزياء التطبيقية، وهو جهاز يصدر الضوء من خلال عملية تضخيم بصري تعتمد على الانبعاث المحفز للإشعاع الكهرومغناطيسي.
تم تصنيع أول ليزر في عام 1960 من قبل ثيودور ميمان في مختبرات هيوز للأبحاث، بناءً على العمل النظري لتشارلز هارد تاونز وآرثر ليونارد شاولوت.
2-البلورات الضوئية
وهو أيضًا تطبيق للفيزياء التطبيقية، وهي بنية نانوية فوتونية دورية تؤثر على حركة الفوتونات بنفس الطريقة التي تؤثر بها الشبكات الأيونية على الإلكترونات الموجودة في المواد الصلبة.
توجد البلورات الضوئية في الطبيعة على شكل ألوان هيكلية وعاكسات حيوانية، وبأشكال مختلفة، تعد بأن تكون مفيدة في مجموعة من التطبيقات. فيزياء الكم (QO) هي مثال آخر للفيزياء التطبيقية، وهو مجال بحث يستخدم الفيزياء شبه الكلاسيكية وفيزياء ميكانيكا الكم لاستكشاف الظواهر التي تنطوي على الضوء وتفاعلاته مع المادة على المستويات دون المجهرية. بمعنى آخر، إنها ميكانيكا الكم المطبقة على الفوتونات أو الضوء.
3-المجهر
الفحص المجهري هو المجال التقني لاستخدام المجاهر لعرض الأشياء ومناطق الأشياء التي لا يمكن رؤيتها بالعين المجردة (الأشياء التي لا تقع ضمن نطاق دقة العين الطبيعية). هناك ثلاثة فروع معروفة للمجهر: المجهر الضوئي، والإلكتروني، والمجهر الإلكتروني الماسح، إلى جانب مجال الفحص المجهري بالأشعة السينية.
5- الترانزستور
وهو أحد تطبيقات الفيزياء التطبيقية، وهو جهاز أشباه الموصلات يستخدم لتضخيم أو تبديل الإشارات الإلكترونية والطاقة الكهربائية. الترانزستورات تجعل عالم الإلكترونيات يدور حولنا؛ إنها مهمة كمصدر تحكم في كل دائرة حديثة تقريبًا. في بعض الأحيان تراها، ولكن في أغلب الأحيان، تكون مخفية في أعماق قلب الدائرة المتكاملة؛ بكميات صغيرة ومنفصلة، يمكن استخدام الترانزستورات لإنشاء مفاتيح إلكترونية بسيطة، ودوائر المنطق الرقمي، ودوائر تضخيم الإشارة.
يتم توصيل الترانزستورات بكميات تصل إلى الآلاف والملايين وحتى المليارات، ويتم دمجها في شرائح صغيرة لإنشاء ذاكرة كمبيوتر ومعالجات دقيقة ودوائر متكاملة معقدة أخرى.
أشهر علماء الفيزياء
هناك العديد من العلماء الذين تميزوا وتألقوا في مجال الفيزياء وأضافوا إليه الكثير بعقولهم وخبراتهم العميقة والمتنوعة، ومنهم:
1- الفيزيائي والعالم الإنجليزي مايكل فاراداي.
2- الفيزيائي الألماني ألبرت أينشتاين.
3- العالم الإنجليزي إسحاق نيوتن .
4- العالم والفيزيائي الألماني ماكس بلانك.
أصول الفيزياء التطبيقية
1- بدأ علم الفيزياء في الظهور مع بداية العصور الوسطى على أيدي أشهر العلماء العرب وغير العرب، وأصبح يعتبر من العلوم الحديثة. ويرتبط هذا العلم ارتباطاً وثيقاً بعلم الفلك الذي يعتبر من أهم العلوم وأقدمها أيضاً. كما أنها ترتبط بالعديد من المجالات العلمية المختلفة، ولعل أهمها الرياضيات، والفلسفة، وعلم الأحياء. وقد تأثرت الفيزياء بهذه العلوم وتأثرت بها.
2- تعتبر الفيزياء علماً تجريبياً، أي العلم الذي يعتمد على تفسير الظواهر الطبيعية المتعلقة بالكون، وذلك بإخضاعها لنظريات أو فرضيات قابلة للاختبار.
3- كان ظهور الفيزياء متزامنا عبر القرون، حيث بدأ تأسيسها بوضع أسس الفيزياء، ومن ثم تطورت مفاهيمها وقوانينها، ومن ثم تم التوصل إلى فهم كل ما يتعلق بالحرارة أو الحركة أو الديناميكية، والقوانين تم اكتشاف الضوء لاحقًا. هناك بعض النظريات الأساسية الشهيرة في الفيزياء، وهي: الميكانيكا الكلاسيكية، والكهرومغناطيسية، والديناميكا الحرارية، والميكانيكا الإحصائية، والنظرية النسبية، وميكانيكا الكم.
4- إن التطور التكنولوجي الذي مررنا به، ومازلنا نمر به، أدى إلى تقدم هائل في علم الفيزياء حتى أصبح من أهم الأشياء في حياتنا اليومية، وأصبحت حياتنا محاطة بالأشياء علم الفيزياء. إن الأجهزة التي لا غنى لنا عنها اليوم، مثل الرادار والتلفزيون والكمبيوتر، وأجهزة التشخيص في الطب مثل الأشعة السينية والتصوير بالرنين المغناطيسي، هي من الأجهزة التي لها أهمية في حياتنا اليومية.