- 10 applications de la physique
- 1- Électromagnétisme
- 2- Physique atomique
- 3- Mécanique quantique
- 4- Théorie de la relativité
- 5- Lasers
- 6- Physique nucléaire
- 7- Aérodynamique
- 8- Physique moléculaire
- 9- Astrophysique
- 10- Thermodynamique
- Références
Certaines des applications de la physique dans la vie quotidienne sont nombreuses. Certains outils médicaux, comme les rayons X par exemple ou les opérations au laser, ne seraient pas possibles sans cette branche de la science, ainsi que des objets plus quotidiens tels que les téléphones, les téléviseurs et presque tous les appareils électroniques.
D'un autre côté, sans physique, les avions ne pouvaient pas voler, les voitures ne pouvaient pas rouler et les bâtiments ne pouvaient pas être construits. Presque toutes choses se rapportent à la physique d'une manière ou d'une autre.
La physique a de nombreux domaines d'études dont les applications sont dans la vie quotidienne des humains. Les plus courants sont l'astrophysique, la biophysique, la physique moléculaire, l'électronique, la physique des particules et la relativité, entre autres.
La physique est la science naturelle qui implique l'étude de la matière et de ses mouvements et comportements à travers l'espace et le temps.
Il étudie également des concepts connexes, tels que l'énergie et la force. C'est l'une des branches les plus fondamentales des disciplines scientifiques; le plus grand objectif de la physique est de comprendre comment se comporte l'univers.
10 applications de la physique
1- Électromagnétisme
Ce domaine de la physique étudie la force électromagnétique, un type d'interaction physique qui se produit entre des particules chargées électriquement.
La force électromagnétique est généralement exposée dans les champs électromagnétiques tels que les champs électriques, les champs magnétiques et la lumière. C'est l'une des quatre interactions fondamentales de la nature.
La force électromagnétique joue un rôle important dans la détermination des propriétés internes de la plupart des objets utilisés dans la vie quotidienne.
La matière ordinaire prend sa forme à la suite de forces intermoléculaires entre les atomes individuels et les molécules de la matière, étant une manifestation de la force électromagnétique.
Les implications théoriques de l'électromagnétisme ont conduit au développement de la relativité spatiale par Albert Einstein en 1905.
Tous les équipements électriques que nous utilisons dans la vie quotidienne sont liés à l'électromagnétisme. Des fours à micro-ondes, ventilateurs électriques et sonnettes électriques aux réveils.
2- Physique atomique
Ce domaine étudie les atomes en tant que système isolé d'électrons et noyau atomique. Il concerne principalement l'arrangement ou l'emplacement des électrons autour du noyau et le processus dans lequel ces arrangements changent. Il comprend également des ions et des atomes neutres.
Le terme physique atomique peut être associé à l'énergie nucléaire et aux armes nucléaires, bien que la physique nucléaire ne traite que des noyaux des atomes.
En général, dans les domaines scientifiques, le contexte plus large des diverses branches est pris en compte; seules les études scientifiques sont aussi spécifiques.
3- Mécanique quantique
La théorie quantique, repensée en 1920, est la base théorique de la physique moderne qui explique la nature et le comportement de la matière et de l'énergie aux niveaux atomique et subatomique. Ce domaine est appelé physique quantique ou mécanique quantique.
Les applications de la théorie quantique comprennent la chimie quantique, les aimants supraconducteurs, les lasers, les microprocesseurs, l'imagerie par résonance magnétique et les microscopes électroniques. Il explique également de nombreux phénomènes biologiques et physiques de l'énergie.
La mécanique quantique a très bien réussi à expliquer de nombreuses caractéristiques de l'univers. C'est généralement le seul outil permettant de révéler les comportements individuels des particules subatomiques qui composent toutes les formes de matière.
Elle a également eu une influence sur les théories des cordes, candidates à une théorie du tout. De nombreux aspects de la technologie opèrent à des niveaux où les effets quantiques sont importants.
Un grand nombre d'appareils électroniques sont conçus sur la base de la mécanique quantique; lasers, micropuces, interrupteurs d'éclairage, clés USB, ordinateurs et autres équipements de télécommunication.
De nouvelles avancées dans le domaine visent à améliorer la cryptographie quantique. Un autre objectif dans ce domaine est le développement des ordinateurs quantiques; ils sont censés traiter les tâches beaucoup plus rapidement que les ordinateurs classiques.
4- Théorie de la relativité
Dans sa théorie de la relativité, Einstein a déterminé que les lois de la physique sont les mêmes pour tous les observateurs. Il a également déterminé que la vitesse de la lumière est la même, quelle que soit la vitesse à laquelle l'observateur se déplace.
L'un des effets de cette théorie est que différents observateurs voyageant à des vitesses différentes peuvent avoir des perspectives différentes sur le même événement; cependant toutes les observations sont correctes.
Cette théorie est appliquée dans de nombreux aspects de la vie quotidienne. Les systèmes GPS en dépendent pour fonctionner, par exemple.
Les électroaimants sont également possibles grâce à la relativité. Les téléviseurs plus anciens, ou ceux sans écran plasma, fonctionnaient également avec un mécanisme basé sur la relativité.
5- Lasers
Un laser est un appareil qui émet une lumière monochromatique grâce à un processus d'amplification optique basé sur l'émission stimulée de protons. Les principes des dispositifs laser sont basés sur la mécanique quantique.
Les dispositifs laser ont de nombreuses applications dans les domaines de la science, de l'armée, de la médecine et également dans le domaine commercial.
La photochimie, les scanners laser, la fusion nucléaire, les microscopes, la chirurgie esthétique, la chirurgie oculaire et les opérations dentaires ne sont que quelques domaines qui utilisent également des lasers.
Dans l'industrie commerciale, ils sont utilisés pour la découpe de matériaux, le perçage et l'impression; ils sont également une source de lumière pour les projecteurs de films.
6- Physique nucléaire
La physique nucléaire est le domaine de la physique qui étudie les noyaux des atomes, leurs constituants et leurs interactions.
D'autres formes de matière nucléaire sont également étudiées. La physique nucléaire n'est pas la même que la physique atomique, un domaine qui étudie l'atome entier et ses électrons.
Les découvertes en physique nucléaire ont conduit à son application dans de nombreux domaines. Ces domaines comprennent l'énergie nucléaire, les armes nucléaires, la médecine nucléaire, les isotopes industriels et agricoles, les implants ioniques dans les matériaux d'ingénierie et la datation au radiocarbone.
7- Aérodynamique
Cette branche de la physique étudie le comportement de l'air et la relation qu'il entretient lorsqu'un objet le traverse.
Sans lui, les avions, les fusées, les voitures ou les ponts n'auraient jamais été conçus pour survivre aux ouragans. Comprendre comment se déplacer rapidement et efficacement dans un fluide est le travail de l'aérodynamique.
L'air est un fluide et pour le traverser rapidement, vous devez le faire dans un véhicule long et mince.
De cette façon, vous pourriez créer le moins de résistance possible pour aller vite. De la même manière que les humains avancent plus vite dans la mer s'ils nagent horizontalement; pour cette raison, les avions et les trains sont en forme de tube.
8- Physique moléculaire
La physique moléculaire est l'étude des propriétés physiques des molécules, des liaisons chimiques entre les atomes et de la dynamique moléculaire.
Ses techniques expérimentales les plus importantes sont les différents types de spectroscopie. Ce domaine est étroitement lié à la physique atomique et a de nombreux points communs avec la chimie théorique, la chimie physique et la chimie.
Cette branche de la physique mesure les propriétés de rotation et de vibration du spectre des molécules, les distances entre les noyaux des molécules et leurs propriétés, entre autres.
9- Astrophysique
Cette branche de l'astronomie combine les principes de la physique et de la chimie pour découvrir la nature des corps célestes plutôt que leurs positions ou mouvements dans l'espace.
Les objets d'étude incluent le soleil, d'autres étoiles, des galaxies, des planètes extra-solaires et le fond cosmique intergalactique.
Ses émissions sont examinées dans toutes les parties du spectre électromagnétique et les propriétés examinées comprennent la luminosité, la densité, la température et la composition chimique.
L'astrophysique étant un domaine très large, les astrophysiciens appliquent généralement de nombreuses disciplines de la physique telles que la mécanique, l'électromagnétisme, la thermodynamique, la mécanique quantique, la relativité, la physique nucléaire, la physique des particules, la physique atomique et physique moléculaire.
Dans la pratique, la recherche moderne implique de nombreux travaux d'observation et de physique théorique. Certains domaines d'étude qu'ils tentent de déterminer incluent les propriétés de la matière noire, les trous noirs, si le voyage dans le temps est possible, si des trous de ver peuvent se former, si le multivers existe, ainsi que l'origine et le destin de l'univers.
Les astrophysiciens étudient également la formation et l'évolution du système solaire, la formation des galaxies, les rayons cosmiques et la physique des astroparticules.
10- Thermodynamique
Ce domaine de la physique traite de la chaleur et de la température et de leur relation à l'énergie et au travail. Le comportement de ces qualités est soumis aux quatre lois de la thermodynamique.
La thermodynamique est appliquée dans de nombreuses branches de la science et de l'ingénierie, en particulier en chimie pure, en génie chimique et en génie mécanique.
Ses domaines d'application comprennent la thermodynamique biologique, la thermodynamique des trous noirs, la psychométrie, la thermodynamique quantique et la thermodynamique statistique.
Références
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