دانلود تحقیق کامل درمورد نقش فیزیک درپیشبرد فناوری

دانلود تحقیق کامل درمورد نقش فیزیک درپیشبرد فناوری
فیزیک علم شناختن قانون های عمومی و کلی حاکم بر رفتار ماده و انرژی است. کوشش های پیگیر فیزیکدانان در این راه سبب کشف بسیاری از قانون های اساسی,
دانلود تحقیق کامل درمورد نقش فیزیک درپیشبرد فناوری لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*
فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)
تعداد صفحه: 27


نقش فیزیک در پیشبرد فناوری
مقدمه
فیزیک علم شناختن قانون هاى عمومى و کلى حاکم بر رفتار ماده و انرژى است. کوشش هاى پیگیر فیزیکدانان در این راه سبب کشف بسیارى از قانون هاى اساسى، بیان نظریه ها و آشنایى با بعضى پدیده هاى طبیعى شده است. هرچند این موفقیت ها در برابر حجم ناشناخته ها، اندک است لیکن تلاش همه جانبه و پرشتاب دانشمندان امید بسیار آفریده که انسان مى تواند رازهاى هستى را دریابد. انسان در یکى دو قرن اخیر، با بهره گیرى از روش علمى و ابزارهاى دقیق توانسته است در هر یک از شاخه هاى علم، به ویژه فیزیک دنیاى روشن و شناخته شده خود را وسعت بخشد.
در این مدت با دنیاى بى نهایت کوچک ها آشنا شده، به درون اتم راه یافته تا انواع نیروهاى بنیادى طبیعت را شناخته، الکترون و ویژگى هاى آن را دریافته و طیف گسترده امواج الکترومغناطیسى را کشف کرده است. فیزیک که تا اواخر قرن نوزدهم مباحث مکانیک، گرما، صوت، نور و الکتریسیته را شامل مى شد اکنون در اوایل قرن بیست و یکم در اشتراک با سایر علوم (مانند شیمى، زیست شناسى و...) روز به روز گسترده تر و ژرفاتر شده و بیش از ۳۰ موضوع و مبحث مهم را در برگرفته است (دانشنامه فیزیک تعداد شاخه هاى فیزیک را ۳۳ مورد معرفى کرده است.)
تاریخچه
فیزیکدانان و علم شان
ریچارد فاینمن (Richard Feynman) ، فیزیکدان امریکایی ، علم خود را چنین توصیف می کند : "طبیعت صفحه ی شطرنج عظیمی است که بازیکنانش خدایانند، و ما امتیاز تماشایشان را داریم. قاعده های این بازی همان چیزی است که آن را فیزیک پایه می نامیم، و هدف ما شناخت این قاعده هاست."طبق گفته ی فاینمن از مدت ها پیش فیزیک را علمی می دانند که سعی دارد & همه چیز & را توصیف کند . این علم به مطالعه ی ماده و انرژی و جست و جوی قانون هایی می پردازد که رفتار آنها را تعیین می کنند.در حالی که این شیمیدانان عنصرها و ترکیب ها را مطالعه می کنند، فیزیکدانان به مطالعه ی نیروهای پدیدآورنده ی یک عنصر و حاکم بر به هم پیوستن و جدا شدن مواد از یکدیگر می پردازند . در حالی که اختر شناسان جرم های آسمانی را بررسی می کنند، فیزیکدانان به مطالعه ی نیروهایی می پردازند که این جرم ها را تشکیل می دهد و بر حرکت آن ها در عالم حاکم است . فیزیکدانان می خواهند بدانند چه چیزی اجزای اتم را به هم پیوند می دهدو چه چیزی باعث قطعه قطعه شدن کهکشان می شود . برای این کار ، آن ها نیروهایی مانند گرانش ، حرکت، مغناطیس ، الکتریسیته، و انرژی هسته ای را بررسی می کنند .
بسیاری از بزرگترین فیزیکدانان جهان ، مانند فاینمن ، به تدریس و پژوهش در فیزیک مشغولند . بعضی در صنعت کار می کنند و شبکه های ارتباطی بهتر ، نیروگاه های با کارایی بالاتر ، ساختمان های ایمنی تر ، و هواپیماها و کشتی ها و اتومبیل های آیرودینامیک تر طراحی می کنند . فیزیکدانانی هم هستند که کارشان پژوهش در زمینۀ پزشکی است تا شیوه های تازه ای را برای نگاه کردن به درون بدن انسان طراحی کنند . شاید روزی فیزیکدانان روش هایی عملی برای به پرواز در آوردن اتومبیل ها و قطار ها در هوا و تولید انرژی نا محدود ، تمیز ، و ارزان پیدا کنند . این ها فقط تعداد کمی از فرصت های عملاً نا محدودی است که در اختیار فیزیکدانان کنونی قرار دارد .
تاریخ فیزیک
منشأ فیزیک به عنوان یک علم دست کم به 2600 سال قبل یعنی هنگامی بر می گردد که فیلسوف کلاسیک یونانی ، فیثاغورس ، متوجه شد هماهنگی سازهای زهی تابع دستگاهی از قاعده های ریاضی است . این بصیرت انگیزه ای شد تا فیثاغورس به جست و جوی قانون های ریاضی ساده برای توصیف همۀ پدیده های طبیعی _ از حرکت ذره غباری شناور تا ساختار تمام عالم _ بپردازد . این اعتقاد به نظم ریاضی کیهان تا به امروز اصل راهنمای فیزیک باقی مانده است .
فیلسوفان یونانی ، افلاطون و ارسطو ، در حدود 400 سال پیش از میلاد عقیده های فیثاغورس را گسترش دادند . آنان در حرکت های دایره ای ستارگان نظم عظیمی را مشاهده کردند ، اما سیاره هایی که در آسمان در جهت معکوس حرکت می کردند یا & سیر قهقرایی & داشتند سردرگمشان می کرد . تا سال 1543 طول کشید تا دانشمند لهستانی ، نیکلاس کوپرنیک ، با قرار دادن خورشید به جای زمین در مرکز منظومۀ شمسی & هماهنگی & ریاضی را به عالم برگرداند . در اوایل سال های 1600 ، دانشمند آلمانی ، یوهانس کپلر ، متوجه شد که سیاره ها در مدار های دایره ای کامل حرکت نمی کنند ، بلکه هر یک از آن ها در مسیر خاگی (Oval) خمیده ای به نام بیضی حرکت می کنند . با این بصیرت کپلر مجموعه ای از قانون های ریاضی ساده را ابداع کرد که مدار ، سرعت ، و زمان دوران همه ی سیاره ها را به درستی توصیف می کرد .
در همین زمان ، فیزیکدان ایتالیایی ، گالیلئو گالیله ، و ریاضیدان فرانسوی ، رنه دکارت ، به مطالعۀ خود حرکت پرداختند . آن ها به طور جداگانه متوجه شدند مسیر حرکت آزاد هر جسم خطی راست است ، مگر این که اثر یا نیرویی بر آن وارد شود . این شناخت ، مبنای قانون های حرکتی است که فیزیکدان انگلیسی ، آیزاک نیوتون به وجود آورد .
در سال 1687 ، نیوتون کتاب اصول ( Principia ) را منتشر کرد که نقطه ی عطف و ، به نظر بسیاری از افراد ، مهمترین کتاب علمی نوشته شده تا امروز است . او در این کتاب سه قانون حرکت را تثبیت کرد : قانون لختی بیان می کند که در نبود نیروهای خارجی ، اندازه ی سرعت جسم و جهت حرکت آن ثابت می ماند . طبق قانون شتاب ثابت اگر نیرویی بر جسم وارد شود ، جسم در جهت این نیرو و متناسب با شدت آن شتاب می گیرد . قانون پایستگی تکانه بیان می کند که اگر نیرویی بر جسمی وارد شود ، جسم با نیرویی مساوی و در جهت مخالف آن واکنش نشان می دهد ( قانونی که شاید به صورت " هر کنشی را واکنشی است مساوی و در جهت مخالف " مشهور تر باشد .)
نیوتون در کتاب اصول & قانون گرانش عمومی & خود را نیز ارائه کرد . این نظریه ، با توجه به مشاهده های کپلر ، اظهار می دارد که اشیا یکدیگر را با نیرویی جذب می کنند که با جرمشان افزایش و با فاصلۀ میانشان کاهش می یابد .
عقیده های نیوتون مبنای مکانیک را تشکیل دادند که مربوط به اجسام متحرک و نیروهای وارد بر آن هاست . مکانیک نیز به نوبه ی خود مبنای فیزیک جدید شد .
در همان زمانی که فیزیکدانان پیشین حرکت را مطالعه می کردند ، به دنبال شناخت سرشت و رفتار فیزیکی ماده نیز بودند . مثلاً رابریت بویل (Robert Boyle) در سال های 1600 نشان داد که اگر گازی گرم شود ، اتم های آن تند تر حرکت می کنند و در نتیجه دما و فشار آن افزایش می یابد . این توضیح رفتار گاز ها بر حسب حرکت اتمی به نظریۀ جنبشی گاز ها معروف شد . این نظریه کاربرد جدید و قابل ملاحظه ای از مکانیک نیوتونی _ در سطح اتم ها به جای سیاره ها _ بود .
نظریه ی جنبشی بویل شامل این عقیده بود که گرما نوعی انرژی است . به زودی سایر شکل های انرژی مانند شیمیایی و الکتریکی نیز شناخته شدند . بعد ها معلوم شد که شکل های مختلف انرژی به یکدیگر تبدیل می شوند ، اما خود انرژی را نمی توان خلق یا نابود کرد . این اصل _ پایستگی انرژی _ اساس علم فیزیک شد .
در سال های 1700 ، بسیاری از دانشمندان از جمله دولت مرد و نویسنده و مخترع امریکایی ، بنجمین فرانکلین (Benjamin Franklin ) ، فیزیکدان ایتالیایی ، آلساندرو ولتا (Allesandro Volta ) ، به کاوش درباره ی ویژگی ها و قانون های حاکم بر الکتریسیته پرداختند . آن ها بار الکتریکی مثبت و منفی را کشف کردند و متوجه شدند که فلز ها رسانا های خوبی هستند (یعنی بار الکتریکی از آن ها آزادانه می گذرد .)
این اکتشافات باعث شد که فیزیکدانان و شیمیدانان متوجه شوند که خود اتم حاوی بارهای مثبت و منفی است . بنابراین ، این امکان به وجود آمد که بتوان واکنش های شیمیای را با جاذبه ی الکتریکی میان اتم ها بیان کرد . اسرار نور و ویژگی های آن نیز فیزیکدانان را در طول تاریخ مجذوب کرده است . تا قرن هفدهم ، بسیاری از دانشمندان _ به ویژه نیوتون _ به این نتیجه رسیده بودند که نور متشکل از ذرات است . بعضی دیگر فکر می کردند که نور از امواج تشکیل شده است . اما سلطۀ نیوتون تقریبآ به مدت 200 سال حکمفرما بود .
سرانجام در سال 1865، فیزیکدان اسکاتلندی ، جیمزماکسول (James Maxwell ) ، توجیه واحدی از تمام پدیده های شناخته شده ی الکتریکی و مغناطیسی ارائه کرد . او گفت که نور صرفــاً یکی از انواع مختلف امواج الکترومغناطیسی است . ماکسول وجود امواج رادیویی را پیش بینی کرد که کشف آن ها با کشف ریزموج ها ، نور فرو سرخ و فرابنفش ، پرتوهای ایکس ، و پرتوهای گاما دنبال شد .
تحقق مأموریت
در اواخر سال های 1800 ، به نظر می رسید که فیزیک مأموریت خود را در مورد توضیح رفتار ماده و انرژی انجام داده است . با این همه ، هیچ اندیشه ای بیش از دور از واقعیت نبود . در دهه های اول سال های 1900 ، فیزیک نیوتون را دو عقیده ی انقلابی نسبیت و نظریه ی کوانتومی به لرزه در آورد .
در سال 1905 ، یک کارمند آلمانی اداره ی ثبت اختراعات به نام آلبرت اینشتین مقاله ای منتشر کرد که در آن عقیده ای کاملاً جدید دربارۀ فضا و زمان مطرح شده بود.او پیشنهاد کرد که فضا و زمان نسبی هستند ، یعنی اندازه گیری آن ها به چارچوب مرجع ناظر بستگی دارد . ده سال بعد، اینشتین نظریه ی نسبیت عام را مطرح کرد و به صورت ریاضی نشان داد که فضا و زمان علاوه بر نسبی بودن در هم تنیده اند . علاوه بر آن ، این نظریه برای توصیف حرکت جرم های آسمانی ، فضای خمیده را جایگزین میدان های گرانشی نیوتون کرد . مفهوم نسبیت اینشتین اثرهای نجومی دیگری را نیز پیش بینی کرد که نظریه های نیوتون نمی توانست توجیه کند .
علاوه بر آن اینشتین عقیده هایی را بسط داد که در ابتدا فیزیکدان آلمانی ، ماکس پلانک (Max Planck) ، درباره ی انرژی مطرح کرده بود . پلانک به این نتیجه رسیده بود که همه ی انواع انرژی به صورت بسته های کوچکی هستند که او آن ها را کوانتوم نامید . اینشتین با استفاده از عقیده ی پلانک درباره ی نور پیشنهاد کرد که نور در ذره های مشخص انرژی به نام فوتون کوانتیده است . این مفهوم اثر فوتو الکتریک را – یعنی این واقعیت که تابش نور فرابنفش به سطح فلز باعث آزاد شدن & بسته های & ریز الکتریسیته یعنی الکترون ها می شود – توجیه کرد . همین طور ، سرشت دوگانۀ نور را – که گاهی رفتار موجی دارد و گاهی ذره ای – آشکار ساخت .
این فقط قسمتی از متن مقاله است . جهت دریافت کل متن مقاله ، لطفا آن را خریداری نمایید

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب* فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت) تعداد صفحه: 27   نقش فیزیک در پیشبرد فناوری مقدمه فیزیک علم شناختن قانون هاى عمومى و کلى حاکم بر رفتار ماده و انرژى است. کوشش هاى پیگیر فیزیکدانان در این راه سبب کشف بسیارى از قانون هاى اساسى، بیان نظریه ها و آشنایى با بعضى پدیده هاى طبیعى شده است. هرچند این موفقیت ها در برابر حجم ناشناخته ها، اندک است لیکن تلاش ...

نقش فیزیک

پیشبرد فناوری

دانلود تحقیق درمورد نقش فیزیک درپیشبرد فناوری

مقاله درباره نقش فیزیک درپیشبرد فناوری

تاریخ فیزیک