Основные разделы физики

Физика изучает и описывает окружающий нас мир, она определяет структуру, основные закономерности материального мира.

На сегодняшний день физика подразделяется на микроскопическую и макроскопическую, кроме того есть сопряженные науки, такие как например геофизика. В первом случае исследуются закономерности микроскопического мира (мир квантов, атомом, кварков и так далее), во втором изучают крупные объекты, такие как планеты, солнечные системы и т.д.

Самые главные разделы современной физики (макро- и микроскопической) это в первую очередь:

  • Механика (кинематика, динамика, акустика, гидродинамика) – это особый вид науки, изучающий все, что связано с передвижением тел.
  • Молекулярная физика.
  • Электромагнетизм.
  • Оптика.
  • Термодинамика.
  • Квантовая механика.

Это важнейшие разделы современной физики, каждый из них имеет различные подразделы, изучающие различные законы и типы взаимодействия.

Описание некоторых разделов физики

Если классическая квантовая механика занимается изучением различных причин и законов передвижения тело во времени, то релятивистская изучает те же законы только скорости здесь сопоставимыми со скоростью света. Механика классическая подразделяется на 3 подраздела:

  • Статическая занимается изучением равновесия систем и тел.
  • Кинематика занимается изучением передвижения тел, не учитывая ни силы, ни причины.
  • Динамика занимается изучением движения, причин и действующих сил.

Электродинамика занимается изучением электромагнитного поля и его влияние на другие тела, имеющие электрозаряд, кроме этого данная наука исследует взаимосвязь между электрическими и магнитными полями.

Оптика изучает все, что связано со светом, начиная от инфракрасного, и заканчивая УФ излучением.

Термодинамика изучает процессы превращение теплоты в движение и обратно, кроме того термодинамика исследует, как распространяется тепло в различных средах, всевозможные тепловые явления, химико-физические изменения при поглощении и выделении теплоты.

К разделам, изучающим микроскопический мир, относятся:

  • Квантовая физика. Занимается изучением квантовых систем и законов их движения (это теоретическая физика).
  • Как ведут себя системы с сильной связью, изучает физика конденсированных сред, она исследует системы и мельчайшие частицы, которые невозможно разделить на отдельные составляющие.
  • Физика, занимающаяся изучением свойств микросистем, на основании свойств микрочастиц из которых они состоят, называется статической физикой.
  • Структурные особенности и свойства ядер атомов изучает ядерная физика.

Это лишь часть, основные разделы и подразделы физики, каждый из них имеет свои подразделы для более глубокого изучения.

Разделы физики- полный список

Фундаментальные разделы

  • Механика

    • Классическая: кинематика, динамика, статика

    • Аналитическая: лагранжева, гамильтонова

    • Небесная механика

    • Релятивистская механика

    • Механика сплошных сред: упругость, пластичность, реология

    • Гидро/газодинамика: ламинарные потоки, турбулентность

  • Термодинамика и статистическая физика

    • Законы термодинамики, равновесные и неравновесные процессы

    • Кинетическая теория, транспортные явления

    • Критические явления, фазовые переходы, теории масштабирования

  • Электромагнетизм и электродинамика

    • Электростатика, магнетизм, уравнения Максвелла

    • Волновая электродинамика, антенны, волноводы, радиофизика

  • Оптика и фотоника

    • Геометрическая, волновая, физическая оптика

    • Нелинейная оптика, лазерная физика

    • Квантовая оптика, оптические волокна, интегральная фотоника

  • Акустика

    • Физическая, архитектурная, ультра- и инфразвук

    • Гидроакустика, акустоэлектроника

  • Квантовая физика

    • Квантовая механика (нерелятивистская и релятивистская)

    • Квантовая теория поля (QED, QCD, Стандартная модель)

    • Квантовая информация и вычисления

  • AMO-физика (атомная, молекулярная и оптическая)

    • Структура и спектры атомов/молекул, столкновения, лазерное охлаждение

  • Физика конденсированного состояния

    • Физика твёрдого тела, мягкой материи (коллоиды, полимеры, ЖК)

    • Магнетизм, спиновые системы, спинтроника

    • Сверхпроводимость, сверхтекучесть

    • Физика металлов, полупроводников, диэлектриков, ферро- и мультиферроидов

    • Поверхности и тонкие плёнки, наноструктуры, квантовые точки

  • Физика плазмы

    • Низко- и высокотемпературная плазма, управляемый термоядерный синтез

  • Ядерная физика

    • Структура и реакции ядер, нейтронная физика, ядерная астрофизика, дозиметрия

  • Физика элементарных частиц и высоких энергий

    • Адроны/лептоны, нейтрино, физика коллайдеров, космические лучи

  • Гравитация, астрофизика и космология

    • ОТО, гравитационные волны, тёмная материя/энергия

    • Звёзды, галактики, межзвёздная среда, релятивистская астрофизика

Прикладные и междисциплинарные направления

  • Материаловедение и физика материалов (структура–свойства–технологии)

  • Нанофизика и нанотехнологии

  • Оптоэлектроника и фотонные технологии

  • Полупроводниковая и электронная физика, терагерцовая и СВЧ-физика

  • Биофизика (молекулярная, клеточная, нейрофизика, биомеханика)

  • Медицинская физика (лучевая диагностика и терапия, дозиметрия)

  • Геофизика и физика Земли

    • Сейсмофизика, геомагнетизм, физика атмосферы, климат, океанология

  • Химическая физика / физическая химия

  • Кристаллография и физика кристаллов

  • Спектроскопия (оптическая, ИК/Рамановская, ЭПР, ЯМР, масс-спектр. и др.)

  • Криофизика, высокие давления и высокие температуры

  • Вакуумная физика и техника

  • Неравновесные процессы, нелинейная динамика, теория хаоса, сложные системы

  • Экологическая физика, социо- и эконофизика (применения методов физики)

  • Метрология и физика измерений, детекторы, ускорительная техника

По методам и стилю исследования

  • Теоретическая физика

  • Экспериментальная физика

  • Вычислительная физика (численное моделирование, МК/МД, DFT и пр.)

  • Математическая физика (уравнения в частных производных, группы, интегрируемость)

По средам и объектам

  • Газы, жидкости, плазма, конденсированные среды, гранулярные материалы

  • Поверхности/границы, интерфейсы, дефекты, аморфные и стеклообразные состояния

  • Фазовые переходы и критические явления

 

 

Другие статьи:

Ещё