|
|
עמוד:9
1 . 1 התיאוריות הבסיסיות של הפיסיקה הקלסית ביחידות הקודמות הכרנו שלושה תחומים של הפיסיקה : . 1 מכניקה ( המכונה גם מכניקה ניוטונית או מכניקה קלסית ) . 2 חשמל ומגנטיות . 3 אופטיקה וגלים תחום נוסף , שנזכר בקורס רק בקצרה , הוא תרמודינמיקה , העוסקת בקשרים בין עבודה , אנרגיה וחום במערכות כלליות . ארבעת התחומים הללו מכונים בשם פיסיקה קלסית . במרכזו של כל אחד מהם תיאוריה , המבוססת על מספר קטן של חוקי טבע יסודיים , שמנוסחים בצורה של נוסחאות מתמטיות . מכל חוק כזה נובעים מספר רב של חוקים משניים , המתארים תופעות פיסיקליות שונות . כל חוק מבוטא באמצעות נוסחה , שמאפשרת לנו לנבא בצורה מדויקת כיצד תתנהג מערכת פיסיקלית מסוימת , אם יש לנו נתונים מספיקים על תכונות המערכת הזו , ואם ידוע לנו מצבה של המערכת ברגע מסוים ( תנאי ההתחלה . ( המכניקה , למשל , מבוססת על שלושת חוקי ניוטון , שמהם נגזרות כל המשוואות האחרות של המכניקה . בדומה לכך , ממספר קטן של חוקים , שבמרכזם ארבע משוואות מקסוול , ניתן לגזור משוואות המתארות את כל התופעות החשמליות והמגנטיות . החוק הראשון , השני והשלישי של התרמודינמיקה הם בסיס למגוון המשוואות התרמודינמיות , שמטפלות בתופעות של חילופי חום ואנרגיה במערכות שונות . תוך כדי התפתחות הפיסיקה הקלסית , הוברר לא פעם כי חוקים שנחשבו ליסודיים , נובעים בעצם מחוקים אחרים , בסיסיים יותר . התגליות הללו גרמו לצמצום במספר התיאוריות של הפיסיקה הקלסית , הודות לאיחוד תורות שקודם לכן נחשבו לתיאוריות נפרדות . כך , כאשר נתגלה כי אפשר להתייחס לאור כאל גל אלקטרומגנטי , הוברר כי התיאוריה האלקטרומגנטית מסבירה גם את כל התופעות האופטיות . במקום ארבע תיאוריות בסיסיות , נותרה הפיסיקה הקלסית עם שלוש תיאוריות בלבד : המכניקה הניוטונית , התיאוריה האלקטרומגנטית של מקסוול והתרמודינמיקה . צמצום נוסף חל כאשר החלה להתפתח התורה _המולקולרית קינטית , שהפכה אחר כך לענף המכונה מכניקה סטטיסטית ( או פיסיקה סטטיסטית . ( כזכור , התורה המולקולרית קינטית , שבה עסקנו ביחידה , 3 מבוססת על ההנחה שאטומים ומולקולות מצייתים לחוקי המכניקה הניוטונית . הצלחתה של התורה הזו , המקשרת בין תכונות מאקרוסקופיות ( כגון הטמפרטורה ) לתכונות מיקרוסקופיות ( כגון האנרגיה הממוצעת של מולקולות בגז , ( הוכיחה כי אפשר להראות כיצד חוקי התרמודינמיקה נובעים מחוקי המכניקה . על כן , אפשר לומר כי הפיסיקה הקלסית מכילה שתי תיאוריות בסיסיות בלבד : המכניקה והאלקטרומגנטיות . פרק : 1 פיסיקה קלאסית ופיסיקה מודרנית
|
|