Физика
Рабочая программа по физике Цели и задачи физики
Цели изучения физики
Законы физики лежат в основе всего естествознания [1] [2]. Однако в результате научной революции XVI века физика развилась в самостоятельную научную отрасль. В современном мире значение физики чрезвычайно велико. Всё то, чем отличается современное общество от общества прошлых веков, появилось в результате применения на практике физических открытий. Так, исследования в области электромагнетизма привели к появлению телефонов и позже мобильных телефонов , открытия в термодинамике позволили создать автомобиль , развитие электроники привело к появлению компьютеров. Развитие газодинамики привело к появлению самолётов и вертолётов. Знания физики процессов, происходящих в природе, постоянно расширяются и углубляются. Большинство новых открытий вскоре получают технико - экономическое применение в частности в промышленности. Несмотря на огромный объём накопленных знаний, современная физика ещё очень далека от того, чтобы объяснить все явления природы. Общенаучные основы физических методов разрабатываются в теории познания и методологии науки. Предмет её изучения составляет материя в виде вещества и полей и наиболее общие формы её движения, а также фундаментальные взаимодействия природы, управляющие движением материи. Например, химия изучает атомы , состоящие из них вещества и превращения одного вещества в другое. Химические же свойства вещества однозначно определяются физическими свойствами атомов и молекул, описываемыми в таких разделах физики, как термодинамика , электромагнетизм и квантовая физика. Физика тесно связана с математикой: Физические теории почти всегда формулируются в виде математических уравнений, причём используются более сложные разделы математики, чем обычно в других науках. И наоборот, развитие многих областей математики стимулировалось потребностями физической науки. Физика сосредоточена на изучении фундаментальных и простейших явлений и на ответах на простые вопросы: В основе физических исследований лежат наблюдения. Обобщение наблюдений позволяет физикам формулировать гипотезы о совместных общих чертах этих явлений, по которым велись наблюдения. Гипотезы проверяются с помощью продуманного эксперимента , в котором явление феномен проявлялось бы в как можно более чистом виде и не осложнялось бы другими явлениями феноменами. Анализ данных совокупности экспериментов позволяет выявить и сформулировать закономерность. Анализируя закономерности и параметры, физики строят физические теории , которые позволяют объяснить изучаемые явления на основе представлений о строении тел и веществ и взаимодействие между их составными частями. Физические теории, в свою очередь, создают предпосылки для постановки точных экспериментов, в ходе которых в основном определяются рамки их применимости. Общие физические теории позволяют формулировать физические законы, которые считаются общими истинами, пока накопления новых экспериментальных результатов не потребует их уточнения или пересмотра. Так, например, Стивен Грей заметил, что электричество можно передавать на довольно значительное расстояние с помощью увлажнённых нитей и начал исследовать это явление. Эта закономерность известна как закон Ома. При этом, конечно, эксперименты Ома опирались на новые источники питания и на новые способы измерять действие электрического тока , что позволило количественно охарактеризовать его. Результаты дальнейших исследований позволили абстрагироваться от формы и длины проводников тока и ввести такие феноменологические характеристики, как удельное сопротивление проводника и внутреннее сопротивление источника питания. Вместе с тем было бы неправильным считать, что только эмпирический подход определяет развитие физики. Например, принцип наименьшего действия Пьер Луи де Мопертюи сформулировал в году на основе общих соображений, и справедливость его невозможно установить экспериментальным путём в силу всеобщности принципа. В настоящее время классическая и квантовая механика, теория поля основаны на принципе наименьшего действия. В году Макс Планк ввёл понятия кванта электромагнитного поля, кванта действия, что также не было следствием наблюдений и экспериментов, а чисто теоретической гипотезой. В году Альберт Эйнштейн опубликовал работу по специальной теории относительности , построенную дедуктивным путём из самых общих физических и геометрических соображений. Физический эксперимент опирается на измерения, то есть сравнение характеристик исследуемых явлений с определёнными эталонами. С этой целью физика развила совокупность физических единиц и измерительных приборов. Отдельные физические единицы объединяются в системы физических единиц. Так, на современном этапе развития науки стандартом является Международная система СИ , но большинство теоретиков по-прежнему предпочитает пользоваться Гауссовой системой единиц. Полученные экспериментально количественные зависимости позволяют использовать для своей обработки математические методы и строить теоретические, то есть математические модели изучаемых явлений. С изменением представлений о природе тех или иных явлений меняются также физические единицы, в которых измеряются физические величины. Так, например, для измерения температуры сначала были предложены произвольные температурные шкалы, которые делили промежуток температур между характерными явлениями например, замерзанием и кипением воды на определённое количество меньших промежутков, которые получили название градусов температуры. Однако со временем физики установили соответствие между механической и тепловой формой энергии. Таким образом, оказалось, что предложенная ранее единица количества теплоты, калория, является излишней, как и единица измерения температуры. И количество теплоты, и температуру можно измерять в единицах механической энергии. В современную эпоху калория и градус не вышли из практического употребления, но между этими величинами и единицей энергии Джоулем существует точное числовое соотношение. Она является одной из наиболее древних научных дисциплин. Люди пытались понять свойства материи из древнейших времен: Интересовали людей также вопрос о строении мира, о природе Солнца и Луны. Сначала ответы на эти вопросы пытались искать в философии. В основном философские теории, которые пытались дать ответы на такие вопросы, не проверялись на практике. Однако, несмотря на то, что нередко философские теории неправильно описывали наблюдения, ещё в древние времена человечество добилось значительных успехов в астрономии, а великий греческий учёный Архимед даже сумел дать точные количественные формулировки многих законов механики и гидростатики. Некоторые теории древних мыслителей, как, например, идеи об атомах , которые были сформулированы в древних Греции и Индии, опережали время. Постепенно от общей философии начало отделяться естествознание , важнейшей составной частью которого стала физика. Несмотря на ряд неправильных утверждений, физика Аристотеля на протяжении веков оставалась основой знаний о природе. Свойство человечества сомневаться и пересматривать положения, которые раньше считались единственно истинными, в поисках ответов на новые вопросы в итоге привело к эпохе великих научных открытий, которую сегодня называют научной революцией , начавшейся в середине XVI века. Предпосылки к этим коренным изменениям сложились благодаря достоянию древних мыслителей, наследие которых можно проследить до Индии и Персии. Сюда входят эллиптические модели [ источник не указан дня ] планетарных орбит, опиравшиеся на гелиоцентрическую модель Солнечной системы, которую разработал индийский математик и астроном Ариабхата , базовые положения атомизма, предложенные индусскими и джайнистскими философами, теория буддистских мыслителей Дигнаги и Дхармакирти о том, что свет эквивалентен энергетическим частицам, оптическая теория арабского учёного Ибн ал-Хайсама Альхазена. Персидский учёный Насир ад-Дин ат-Туси указал на значительные недостатки птолемеевской системы. Средневековая Европа на какое-то время потеряла знания античных времен, но под влиянием Арабского халифата сохраненные арабами сочинения Аристотеля вернулись. В XII—XIII веках нашли свой путь в Европу также произведения индийских и персидских учёных. В Средние века начал складываться научный метод, в котором основная роль отводилась экспериментам и математическому описанию. Ибн ал-Хайсам считается [ кем? В экспериментах Ибн ал-Хайсама использовалась камера-обскура. С помощью этого прибора он проверял свои гипотезы относительно свойств света: Период научной революции характеризуется утверждением научного метода исследований, вычленением физики из массы натурфилософии в отдельную область и развитием отдельных разделов физики: После этого в течение примерно ста лет человечество обогатилось работами таких исследователей, как Галилео Галилей , Христиан Гюйгенс , Иоганн Кеплер , Блез Паскаль и др. Галилей первым начал последовательно применять научный метод, проводя эксперименты, чтобы подтвердить свои предположения и теории. Он сформулировал некоторые законы динамики и кинематики, в частности закон инерции, и проверил их опытным путём. Обе теории прекрасно согласовывались с экспериментом. Книга также приводила теории движения жидкостей. Впоследствии классическая механика была переформулирована и расширена Леонардом Эйлером , Жозефом Луи Лагранжем , Уильямом Роуэном Гамильтоном и другими. Законы гравитации заложили основу тому, что позже стало астрофизикой , которая использует физические теории для описания и объяснения астрономических наблюдений. Среди его наиболее значимых научных достижений в области физики — атомно-корпускулярная теория строения вещества и материи. Работы Ломоносова и его соратника Г. Рихмана внесли важный вклад в понимание электрической природы грозовых разрядов. Ломоносов разработал теорию света и выдвинул трёхкомпонентную теорию цвета, с помощью которой объяснил физиологические механизмы цветовых явлений. По мысли Ломоносова, цвета вызываются действием трёх родов эфира и трёх видов цветоощущающей материи, составляющей дно глаза. Теория цвета и цветового зрения, с которой Ломоносов выступил в году, выдержала проверку временем и заняла должное место в истории физической оптики. После установления законов механики Ньютоном, следующим исследовательским полем стало электричество. Основы создания теории электричества заложили наблюдения и опыты таких учёных XVII и XVIII веков, как Роберт Бойль , Стивен Грей , Бенджамин Франклин. В году английский физик Майкл Фарадей показал связь электричества и магнетизма, продемонстрировав, что движущийся магнит индуцирует в электрической цепи ток. Опираясь на эту концепцию, Джеймс Клерк Максвелл построил теорию электромагнитного поля. Из системы уравнений Максвелла следовало существование электромагнитных волн, распространяющихся со скоростью света. Экспериментальное подтверждение этому нашел Генрих Герц , открыв радиоволны. С построением теории электромагнитного поля и электромагнитных волн, победой волновой теории света, основанной Гюйгенсом, над корпускулярной теорией Ньютона, завершилось построение классической оптики. На этом пути оптика обогатилась пониманием дифракции и интерференции света, достигнутым благодаря трудам Огюстена Френеля и Томаса Юнга. В XVIII и начале XIX века были открыты основные законы поведения газов, а работы Сади Карно по теории тепловых машин открыли новый этап в становлении термодинамики. В XIX веке Юлиус Майер и Джеймс Джоуль установил эквивалентность механической и тепловой энергий, что привело к расширенной формулировке закона сохранения энергии первый закон термодинамики. Благодаря Рудольфу Клаузиусу был сформулирован второй закон термодинамики и введено понятие энтропии. Позже Джозайя Уиллард Гиббс заложил основы статистической физики , а Людвиг Больцман предложил статистическую интерпретацию понятия энтропии. В это время существенно изменилась и роль физики в обществе. Занятия наукой стало профессией. Фирма General Electric первой открыла собственные исследовательские лаборатории; такие же лаборатории стали появляться в других фирмах. Конец девятнадцатого, начало двадцатого века был временем, когда под давлением новых экспериментальных данных физикам пришлось пересмотреть старые теории и заменить их новыми, заглядывая все глубже в строение материи. Были открыты новые явления, такие как рентгеновские лучи и радиоактивность. Не успели физики доказать существование атома, как появились доказательства существования электрона, эксперименты с фотоэффектом и изучение спектра теплового излучения давали результаты, которые невозможно было объяснить, исходя из принципов классической физики. В прессе этот период назывался кризисом физики, но одновременно он стал периодом триумфа физики, сумевшей выработать новые революционные теории, которые не только объяснили непонятные явления, но и многие другие, открыв путь к новому пониманию природы. В году Альберт Эйнштейн построил специальную теорию относительности, которая продемонстрировала, что понятие эфира не требуется при объяснении электромагнитных явлений. При этом пришлось изменить классическую механику Ньютона, дав ей новую формулировку, справедливую при больших скоростях. Коренным образом изменились также представления о природе пространства и времени. Эйнштейн развил свою теорию в общую теорию относительности, опубликованную в году. Рассматривая задачу о тепловом излучении абсолютно чёрного тела, Макс Планк в году предложил невероятную идею, что электромагнитные волны излучаются порциями, энергия которых пропорциональна частоте. В том же м году Альберт Эйнштейн применил идею Планка для успешного объяснения экспериментов с фотоэффектом, предположив, что электромагнитные волны не только излучаются, но и поглощаются квантами. Корпускулярная теория света, которая, казалось, потерпела сокрушительное поражение в борьбе с волновой теорией, вновь получила поддержку. Спор между корпускулярной и волновой теорией нашел своё решение в корпускулярно-волновом дуализме, гипотезе, сформулированной Луи де Бройлем. По этой гипотезе не только квант света, а любая другая частица проявляет одновременно свойства, присущие как корпускулам, так и волнам. Гипотеза Луи де Бройля подтвердилась в экспериментах с дифракцией электронов. В году Эрнест Резерфорд предложил планетарную теорию атома, а в году Нильс Бор построил модель атома, в которой постулировал квантовый характер движения электронов. Благодаря работам Вернера Гайзенберга, Эрвина Шрёдингера, Вольфганга Паули, Поля Дирака и многих других квантовая механика нашла своё точную математическую формулировку, подтверждённую многочисленными экспериментами. В году была создана копенгагенская интерпретация, которая открывала путь для понимания законов квантового движения на качественном уровне. С открытием радиоактивности Анри Беккерелем началось развитие ядерной физики, которая привела к появлению новых источников энергии: Открытые при исследованиях ядерных реакций новые частицы: Сложилось окончательное разделение труда между физиками-теоретиками и физиками-экспериментаторами. Энрико Ферми был, пожалуй, последним выдающимся физиком, успешным как в теории, так и в экспериментальной работе. Передний край физики переместился в область исследования фундаментальных законов, ставя перед собой цель создать теорию, которая объясняла бы Вселенную, объединив теории фундаментальных взаимодействий. На этом пути физика получила частичные успехи в виде теории электрослабого взаимодействия и теории кварков, обобщённой в так называемой стандартной модели. Однако, квантовая теория гравитации до сих пор не построена. Определённые надежды связываются с теорией струн. Начиная с создания квантовой механики, быстрыми темпами развивается физика твердого тела, открытия которой привели к возникновению и развитию электроники, а с ней и информатики, которые внесли коренные изменения в культуру человеческого общества. Однако зачастую именно новые теории являются причиной проведения экспериментов и, как результат, лежат в основе новых открытий. Поэтому принято различать экспериментальную и теоретическую физику. Экспериментальная физика исследует явления природы в заранее подготовленных условиях. В её задачи входит обнаружение ранее неизвестных явлений, подтверждение или опровержение физических теорий. Многие достижения в физике были сделаны благодаря экспериментальному обнаружению явлений, не описываемых существующими теориями. В задачи теоретической физики входит формулирование общих законов природы и объяснение на основе этих законов различных явлений, а также предсказание до сих пор неизвестных явлений. Верность любой физической теории проверяется экспериментально: От своего зарождения физика всегда имела большое прикладное значение и развивалась вместе с машинами и механизмами, которые человечество использовало для своих нужд. Физика широко используется в инженерных науках, немало физиков были одновременно изобретателями и, наоборот. Механика, как часть физики, тесно связана с теоретической механикой и сопротивлением материалов, как инженерными науками. Термодинамика связана с теплотехникой и конструированием тепловых двигателей. Электричество связано с электротехникой и электроникой, для становления и развития которой очень важны исследования в области физики твердого тела. Достижения ядерной физики обусловили появление ядерной энергетики, и тому подобное. Физика также имеет широкие междисциплинарные связи. На границе физики, химии и инженерных наук возникла и быстро развивается такая отрасль науки как материаловедение. Методы и инструменты используются химией, что привело к становлению двух направлений исследований: Геофизика изучает физическую природу геологических явлений. Хотя физика имеет дело с разнообразными системами, некоторые физические теории применимы в больших областях физики. Такие теории считаются в целом верными при дополнительных ограничениях. Например, классическая механика верна, если размеры исследуемых объектов намного больше размеров атомов , скорости существенно меньше скорости света , и гравитационные силы малы. Эти теории всё ещё активно исследуются; например, такой аспект классической механики, как теория хаоса был открыт только в XX веке. Они составляют основу для всех физических исследований. В рамках этих теорий Ломоносов М. А также архив препринтов arXiv. Материал из Википедии — свободной энциклопедии. Это стабильная версия , отпатрулированная 10 июля В этом разделе не хватает ссылок на источники информации. Информация должна быть проверяема , иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена. Вы можете отредактировать эту статью, добавив ссылки на авторитетные источники. Эта отметка установлена 27 сентября года. Теоретическая физика , Экспериментальная физика. Большая Российская энциклопедия , Сочинения в четырех томах. Страницы, использующие волшебные ссылки ISBN Википедия: Статьи с разделами без ссылок на источники с сентября года Википедия: Статьи без источников объекты менее указанного лимита: Нет источников с сентября Википедия: Статьи с утверждениями без источников более 14 дней Википедия: Статьи, требующие конкретизации Статьи со ссылками на Викисловарь Статьи со ссылками на Викиучебник Статьи со ссылками на Викицитатник Википедия: Ссылка на Викитеку непосредственно в статье Статьи со ссылками на Викиновости Википедия: Ссылка на Викиучебник непосредственно в статье. Навигация Персональные инструменты Вы не представились системе Обсуждение Вклад Создать учётную запись Войти. Пространства имён Статья Обсуждение. Просмотры Читать Править Править вики-текст История. В других проектах Викисклад Викицитатник Викитека. Эта страница последний раз была отредактирована 10 июля в Текст доступен по лицензии Creative Commons Attribution-ShareAlike ; в отдельных случаях могут действовать дополнительные условия. Свяжитесь с нами Политика конфиденциальности Описание Википедии Отказ от ответственности Разработчики Соглашение о cookie Мобильная версия. Материя в виде вещества и полей и наиболее общие формы её движения, а также фундаментальные взаимодействия природы, управляющие движением материи. V век до н.
Изучение физики в средних полных образовательных учреждениях на базовом уровне направлено на достижение следующих целей:. Как то на паре, один преподаватель сказал, когда лекция заканчивалась - это был конец пары: Выполнение письменного задания реферата. Этап приёма и изучения военнослужащих с различными отклонениями в поведении III. Программа изучения личности учащегося Автономная некоммерческая организация. Методы изучения наследственности человека, наследственные заболевания, их профилактика В результате изучения дисциплины обучаемые. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Изучение физики в средних полных образовательных учреждениях на базовом уровне направлено на достижение следующих целей:
Продление контракта страшнов 2017
Современные способы храненияи передачи информации
Путин открывает архив дел стукачей
Стратегический финансовый менеджмент организации
Где хорошо учат ультразвуковой диагностике