Прикладная физика. Тематический план учебной дисциплины

Прикладная физика - комплекс научных дисциплин, разделов и направлений физики , ставящих своей целью решение физических проблем для конкретных технологических и практических применений. Их важнейшей характеристикой является то, что конкретное физическое явление рассматривается не ради изучения, а в контексте технических и междисциплинарных проблем. «Прикладная» физика отличается от «чистой» , которая концентрирует своё внимание на фундаментальных исследованиях. Прикладная физика базируется на открытиях, сделанных при фундаментальных исследованиях, и сосредоточивается на решении проблем, стоящих перед технологами, с тем, чтобы наиболее эффективно использовать эти открытия на практике. Иными словами, прикладная физика уходит корнями в основополагающие истины и основные понятия физической науки, но связана с использованием этих научных принципов в практических устройствах и системах. Прикладные физики могут быть заинтересованы также в решении проблем для научных исследований. Например, люди, работающие в области физики ускорителей, совершенствуют их для проведения исследований в области строения материи.

С конца 1811 го года началось усиленное вооружение и сосредоточение сил Западной Европы, и в 1812 году силы эти – миллионы людей (считая тех, которые перевозили и кормили армию) двинулись с Запада на Восток, к границам России, к которым точно так же с 1811 го года стягивались силы России. 12 июня силы Западной Европы перешли границы России, и началась война, то есть совершилось противное человеческому разуму и всей человеческой природе событие. Миллионы людей совершали друг, против друга такое бесчисленное количество злодеяний, обманов, измен, воровства, подделок и выпуска фальшивых ассигнаций, грабежей, поджогов и убийств, которого в целые века не соберет летопись всех судов мира и на которые, в этот период времени, люди, совершавшие их, не смотрели как на преступления.
Что произвело это необычайное событие? Какие были причины его? Историки с наивной уверенностью говорят, что причинами этого события были обида, нанесенная герцогу Ольденбургскому, несоблюдение континентальной системы, властолюбие Наполеона, твердость Александра, ошибки дипломатов и т. п.
Следовательно, стоило только Меттерниху, Румянцеву или Талейрану, между выходом и раутом, хорошенько постараться и написать поискуснее бумажку или Наполеону написать к Александру: Monsieur mon frere, je consens a rendre le duche au duc d"Oldenbourg, [Государь брат мой, я соглашаюсь возвратить герцогство Ольденбургскому герцогу.] – и войны бы не было.
Понятно, что таким представлялось дело современникам. Понятно, что Наполеону казалось, что причиной войны были интриги Англии (как он и говорил это на острове Св. Елены); понятно, что членам английской палаты казалось, что причиной войны было властолюбие Наполеона; что принцу Ольденбургскому казалось, что причиной войны было совершенное против него насилие; что купцам казалось, что причиной войны была континентальная система, разорявшая Европу, что старым солдатам и генералам казалось, что главной причиной была необходимость употребить их в дело; легитимистам того времени то, что необходимо было восстановить les bons principes [хорошие принципы], а дипломатам того времени то, что все произошло оттого, что союз России с Австрией в 1809 году не был достаточно искусно скрыт от Наполеона и что неловко был написан memorandum за № 178. Понятно, что эти и еще бесчисленное, бесконечное количество причин, количество которых зависит от бесчисленного различия точек зрения, представлялось современникам; но для нас – потомков, созерцающих во всем его объеме громадность совершившегося события и вникающих в его простой и страшный смысл, причины эти представляются недостаточными. Для нас непонятно, чтобы миллионы людей христиан убивали и мучили друг друга, потому что Наполеон был властолюбив, Александр тверд, политика Англии хитра и герцог Ольденбургский обижен. Нельзя понять, какую связь имеют эти обстоятельства с самым фактом убийства и насилия; почему вследствие того, что герцог обижен, тысячи людей с другого края Европы убивали и разоряли людей Смоленской и Московской губерний и были убиваемы ими.

Является одной из самых интересных. Благодаря ей постигается множество процессов, совершенствуются технологии и совершаются открытия. В статье рассмотрим, что такое наука физика и ее прикладная часть.

Описание науки

Чтобы все изобретенные машины и технологические решения успешно были введены в эксплуатацию, ученым приходится заниматься разгадыванием многих сопутствующих задач. В этом им помогает прикладная физика. Она включает комплекс знаний, целью которого является поиск решений для конкретных технологических и практических проблем.

К основным целям и задачам прикладной науки относятся:

• Изучение общих закономерностей существования природы, а также строения и физических свойств материи.
• Формирование законов естествознания.
• Использование математики в качестве основы для проведения расчетов.
• Проведение экспериментов с целью доказательства теоретических результатов.

Методы прикладной науки

Прикладная физика также называется экспериментальной. Она помогает обнаружить ошибки в теории с помощью постановки экспериментов.

Исследования проводятся такими методами:

• Управляемые эксперименты. Это такие опыты, которые в процессе подвергаются коррекции человеком. Например, лабораторные исследования. В таких условиях могут быть смоделированы практически любые ситуации и их исходы, проведена коррекция теоретических знаний и возможен повтор опыта.
• Естественные эксперименты. Это такие, которые проводятся в обычной среде обитания или существования испытуемого объекта. Здесь важно минимальное влияние человеческого фактора или полное его отсутствие. Такие опыты проводятся, например, в астрофизике при наблюдении за движениями астрономических объектов.

Экспериментальная физика разделяется на такие виды:

• радиационная и биофизика;
• экология;
• экспериментальная ядерная наука;
• физика элементарных частиц;
• наносистемы;
• физика твердого тела и другие отрасли.

Чем отличается от теоретической науки

Прикладная физика ставит свой задачей рассмотреть явление не с целью его изучения, а в контексте решения технических проблем. Она отличается от «чистой» науки, которая основывается на базовых аспектах, тем, что эксперимент проводится на основе полученных теоретических знаний.

Прикладная физика не решает проблемы Она предлагает варианты для эффективного использования технологий в практике.

Физика - наука, которая связана со всеми дисциплинами. Ее исследования применимы во многих областях. Например, ядерные технологии, возможности передвижения, электроника и электротехника, медицина, наноисследования, измерения и строение сооружений и многое другое.

Как правило, практическим аспектом физики занимается группа ученых. Они могут работать в частном порядке и по государственной программе. Многие институты и факультеты проводят собственные исследования и делятся результатом со всем миром.

Журнал по физике

В России популярным изданием является журнал «Прикладная физика». В нем можно найти краткую информацию по последним исследованиям и достижениям, которые в будущем могут быть применены на практике.

Журнал имеет собственный сайт и редакционную коллегию. Выпускается с 1994 года и успел завоевать доверие научного сообщества. В нем печатаются статьи разных тематик: обсуждения на конференциях, прикладные аспекты технологий в лазерной, ионнолучевой, плазменной, фотоэлектронной, микроволновой областях и многие другие направления.

Отдельно выпускается издание, в котором описываются развернутые программы исследований и аналитические обзоры - «Успехи прикладной физики». Здесь можно найти аналогичные тематики, но с более подробной информацией.

Современные проекты

В современном научном сообществе все время проводятся какие-либо эксперименты по физике. На сегодняшний момент важными являются:

• Тяжелый Ионный Коллайдер - LHC. Это ускоритель частиц, который был запущен в 2008 году. Целью его работы является изучение взаимодействия (ударения друг об друга) заряженных частиц - протонов и тяжелых ионов. Исследование проводится на территории Женевы. На сегодня это самая крупная подобная экспериментальная установка.
• Космический телескоп, названный в честь Джеймса Уэббла. Этот аппарат предположительно заменит «Хаббл» весной 2019 года и будет проводить наблюдения до 2023 года. Технология предполагает исследования в области астрофизики, экзопланетологии и изучения водных миров Солнечной системы. Проект основывается на взаимодействии 17 стран мира и возглавляется NASA. Значительный вклад в разработку внесли Европейское и Канадское космические агентства.

Можно сказать, что без прикладной физики не обходится ни одно исследование. Теоретические знания обязательно подвергаются изменениям при практических испытаниях. Именно прикладная наука помогает внедрить их в практику.

05.08.2015
Коллективная монография, написанная ведущими специалистами США и Канады, охватывает почти все вопросы, связанные с теорией и практическим применением оптической голографии и оптических методов обработки информации. В русском переводе книга издается в 2-х томах В том 2 вошли главы 9 и 10, в которых рассматриваются отдельные проблемы голографии и области ее применения; в него включено также дополнение, написанное чл.-корр АН СССР Ю. Н. Денисюком и посвященное некоторым проблемам и перспективам голографии в трехмерных средах. В книге содержится множество новейших справочных данных, что делает ее замечательным практическим руководством для специалистов, применяющих голографические методы.
3.62М, РУС.

21.03.2014
За 30 лет, прошедших со времени выхода первого издания, в прикладной (вычислительной) оптике произошли большие изменения: появились новые области применения оптических систем, новая методика расчета, на которую повлияло появление электронно-вычислительных машин, в практику вошел ряд новых систем, усовершенствовалась методика оценки качества изображения, понятие разрешающей способности получило дальнейшее развитие. Все это вызвало полную переработку книги. Во втором издании заново написаны главы, посвященные методике автоматического расчета систем, основам расчета допусков в оптических системах, оценке качества изображения, влиянию изменения температуры на изображение, полностью переработаны сведения по расчету хода лучей, аберрациям третьего порядка, предварительному расчету конструкций си...
4.28М, РУС.

20.03.2014
Учебник для подготовки младших командиров-дальномерщиков Военно-Морского Флота СССР. Учебник содержит краткие сведения из оптики, описание устройства некоторых типов дальномеров, принятых на вооружение Военно-Морского Флота, правила пользования и выверки дальномеров, ухода за ними и их сбережения, и методику подготовки специалистов-дальномерщиков. В приложении даны понятия о новейших достижениях в дальномерной технике - дальномеры с удвоенной базой (стереоинверт и стереокоинсиденц) и скартометр.
3.89М, РУС.

06.03.2014
Принцип действия инерциальной системы навигации основан исключительно на механических явлениях, сопровождающих движение летательного аппарата. Инерциальные системы навигации могут найти применение в гражданской и военной авиации, обеспечивая на дальних трассах полет самолета по правильному курсу в случае отсутствия видимости или отказа радиосистем из-за магнитной бури. Особенно ценна инерциальная система навигации при автоматическом управлении беспилотными летательными аппаратами. В книге рассматриваются принципы, на которых основываются инерциальные системы навигации, возможные погрешности такого рода систем и кратко излагается работа инерциальных систем в замкнутом контуре инерциальная система - автопилот - крылатый летательный аппарат. Затрагивается также вопрос об особенностях применен...
3.12М, РУС.

08.11.2013
Книга, рассчитанная на широкие круги читателей и являющаяся по существу вторым, переработанным и дополненным изданием книги “Подводный звук“, посвящена быстро развивающейся области науки и техники гидроакустике. В живой популярной форме автор знакомит читателя с основными физическими явлениями, связанными с распространением звука в море, такими, как морская реверберация, рефракция, поглощение подводного звука, отражение его от морских объектов. Приводятся примеры использования гидроакустической техники в военном деле и в народном хозяйстве, в кораблевождении и в различных морских исследованиях биологических, исследованиях морского дна, течений, ледовых массивов и т. п. Рассказывается об эхолотах-гигантах и эхолотах-карликах, системах гидроакустического обнаружения и связи, рыбо- и китолока...
4.03М, РУС.

02.11.2013
В книге в научно-популярной форме излагаются физические основы лазерной техники. Приводятся характеристики некоторых зарубежных лазерных систем управления оружием, систем разведки и волоконно-оптических линии связи, а также зарубежных и отечественных устройств и систем навигации. Рассматриваются меры безопасности при работе с лазерными устройствами. При написании книги были использованы материалы открытой иностранной и отечественной научно-технической литературы. Книга рассчитана на широкий круг специалистов, интересующихся применением лазеров в авиации.
5.81М, РУС.

25.06.2013
Практическая физика. Что скрывается за таким названием? Может быть, перечень «научных» способов лужения кастрюль, приготовления жаркого или придания ткани водоотталкивающих свойств? Нет, эта книга совсем о другом. Книга представляет собой пособие для начинающих физиков-экспериментаторов. В ней рассматриваются вопросы практического проведения измерений, статистической обработки, результатов измерения, излагаются некоторые методы эксперимента, даются указания по оформлению результатов измерений, составлению отчетов и научных статей. Изложение дополнено задачами и упражнениями с решениями и ответами. Книга рассчитана на студентов, специализирующихся в области экспериментальной физика, а также на преподавателей и аспирантов.
4.08М, РУС.

14.06.2013
В книге рассмотрены существующие и перспективные судовые средства измерения параметров гравитационного поля Земли (ГПЗ), особенности методов изучения ГПЗ в районах Мирового океана. Представлены известные подходы к математическому описанию ГПЗ, приведены основные соотношения между его параметрами. Сравниваются лучшие отечественные и зарубежные образцы морских гравиметров, отмечаются основные тенденции развития судовой гравиметрической аппаратуры. Показаны возможности использования гравитационных градиентометров в составе судовых инерциальных средств навигации и средств измерения параметров ГПЗ. Обсуждаются проблемы создания судовых гравитационных градиентометров. Рассмотрены также принципы непосредственного определения уклонения отвесной линии астрономо-геодезическим способом с применением...
2.55М, РУС.

13.06.2013
В книге рассмотрена проблема обеспечения стабильности во времени материалов и конструкций. Наряду с исследованием размерной стабильности традиционных материалов рассматривается стабильность таких новых материалов, как аморфные, композиционные сверхпроводящие и др. Сведения о стабильности материалов дополнены результатами исследований деталей и узлов прецизионных приборов, изготовленных из сталей, цветных сплавов и бериллия. Приводятся данные об исследовании механизма размерной нестабильности и микропластических деформаций, о влиянии различных технологических факторов на размерную стабильность материалов. В обзоре использованы отечественные и зарубежные источники в основном за период 1980-1989 гг. Обзор адресован технологам, конструкторам и разработчикам, занимающимся проектированием и прои...
2.39М, РУС.

13.06.2013
Обзор отражает основные работы, опубликованные в отечественной и зарубежной печати по 1976 года, которые могут быть полезны при проектировании криогенного гироскопа - одного из наиболее перспективных типов современных гироскопических приборов. Сжато излагаются физические основы криогенного гироскопа. Приводится подробный обзор работ по отдельным элементам и известным типам разработанных гироскопов. Кроме сведений об элементах, непосредственно используемых в криогенных гироскопах, приводится значительное количество материалов по элементам других приборов, которые могут быть использованы при проектировании. Обзор адресован инженерам и научным работникам, занимающимся разработкой и исследованием гироскопов и других навигационных приборов, а также специалистам, применяющим гироскопы в различны...
2.84М, РУС.

12.06.2013
В обзоре изложены основные сведения о разрабатываемых криогенных чувствительных элементах, которые могут найти применение в инерциальных навигационных системах подвижных объектов. Более подробно анализируется состояние зарубежных исследований по созданию криогенных ядерных гироскопов и гравитационных градиентометров. Обсуждаются проблемы, требующие решения для практической реализации наиболее перспективных приборов. В обзоре использованы литературные источники с 1960 по 1987 г. Обзор адресован инженерам и специалистам, работающим в области навигационного приборостроения.
3.72М, РУС.

09.03.2013
Автор книги - видный западногерманский физик, известный своими классическими работами в области сверхпроводимости тонких пленок. Книга отличается от других монографий по сверхпроводимости нетрадиционной манерой изложения и своей направленностью. С первых же страниц в легко доступной форме читатель вводится в мир современных представлений о микроскопической природе сверхпроводящего состояния. Детально освещаются важнейшие экспериментальные факты и вопросы применений сверхпроводимости в физических исследованиях и в технике. Книга может служить учебным пособием для студентов и аспирантов многих специальностей, близких к физике и технике низких температур и к физике твердого тела. Она полезна также широкому кругу научных работников и инженеров, интересующихся сверхпроводимостью и ее практическ...
11.66М, РУС.

22.02.2013
В книге рассматриваются теоретические основы оптической голографии и описываются практические методы получения голограмм. Первые главы содержат изложение основных математических и оптических представлений, после чего авторы переходят к описанию методов и оптических схем, с помощью которых можно получать хорошие голограммы. Рассматриваются свойства материалов для записи голограмм, а также возможности использования лазеров, работающих как в Импульсном, так и в непрерывном режиме. Подробно описываются различные применения голографии - голографическая интерферометрия и голографические системы хранения и поиска информации. Книга рассчитана на широкий круг читателей - инженеров, физиков, химиков, биологов - короче говоря на всех тех, кого интересуют возможности и преимущества голографического ме...
21.49М, РУС.

10.02.2013
Производство и применение фотоэлементов вышли уже за стены научной лаборатории и перешли в промышленность. Звуковое кино, передача изображений (бильд-телеграфия), телевидение, сигнализация, безграничная область всевозможных регистрирующих и автоматически управляющих приспособлений - таковы важнейшие участки завоеванной - или вернее созданной - фотоэлементами территории. И насколько можно предвидеть тенденции развития техники в ближайшие десятилетия есть все основания полагать, что этой территории суждено грандиозное расширение. Цель этой книжки - в самых общих чертах познакомить читателя - в первую очередь рабочего-изобретателя - с основами и принципами устройства фотоэлементов и их возможными применениями. Книжка преследует только цель - рассказать возможно понятнее, „как это устроено&quo...
2.52М, РУС.

Учебное пособие посвящено основным вопросам механики и электромагнетизма. В нем обсуждаются и разъясняются основные понятия и законы, необходимые для решения задач механики и электродинамики, а их практическое применение проиллюстрировано большим количеством задач. Книга дополнена большим количеством иллюстраций, которые помогут студентам освоить материалы учебного пособия.

Произведение относится к жанру Учебная литература. Оно было опубликовано в 2017 году издательством Юрайт. Книга входит в серию "Бакалавр. Академический курс". На нашем сайте можно скачать книгу "Прикладная физика. Механика. Электромагнетизм 2-е изд., испр. и доп. Учебное пособие для вузов" в формате fb2, rtf, epub, pdf, txt или читать онлайн. Здесь так же можно перед прочтением обратиться к отзывам читателей, уже знакомых с книгой, и узнать их мнение. В интернет-магазине нашего партнера вы можете купить и прочитать книгу в бумажном варианте.