فیزیک مدرن
فیزیك چیست :
هدف علم هرگز اثبات و « حقایق تغییر ناپذیر » و تثبیت « عقاید قطعی و ابدی » نیست . علم
می كوشد گام به گام به واقعیت نزدیكتر شود و به تدریج درهای بسته گنجینه اسرار طبیعت را به روی آدمی بگشاید و پرده های ابهام را یكی پس از دیگری پاره كند ، تا بلكه به قله معرفت « ممكن » تقرب بیشتری حاصل نماید . بدون آنكه در هیچیك از مراحل تكامل خود مدعی بر « صحت كامل و نهایی» باشد . برتراندراسل
عالی ترین هدف دانشمند فیزیك ، كشف آن قوانین كلی و اساسی است كه به صورت منطقی ،
می توان با آنها تصویری از جهان ساخت . آلبرت انیشتین
مقدمه :
فیزیك مدرن چیست ؟
نارساییهای فیزیك كلاسیك، تقریبا همزمان با پیشرفتهای سریع آن ظاهر شد و چون دانشمندان با تئوریهای موجود نتوانستند این اشكالات را برطرف كنند به جستجوی كشف علت برآمدند و سرانجام با ابداع تئوریهای جدید ، فیزیك مدرن را پی افكندند اساس فیزیك مدرن بر تئوری نسبیت و تئوری كوانتمی قرار دارد .
فیزیك مدرن شامل چه بخشهایی است ؟
با تغییراتی كه در محدوده عمل هر یك از بخش های فیزیك كلاسیك صورت گرفت و نیز با توجه به پایه های تئوری و كاربردهای جدید ، فیزیك به بخش های جدیدی تقسیم شد .
این بخش ها عبارتند از :
1- فیزیك ذرات بنیادی 2- فیزیك هسته ای 3- فیزیك اتمی و مولكولی 4- فیزیك پلاسما و شاره ها
5- فیزیك حالت جامد 6- فیزیك ستاره ها و سیاره ها 7- صوت 8- اپتیك (نور ) موضوع این تحقیق درباره فیزیك هسته ای است مطالعه هسته اتم نشان می دهد كه ذرات سنگین درون هسته (پروتونها و نوترونها) مشابه الكترونها بر روی مدار مشخصی قرار دارند . مطالعه در مشخصات هسته اتم ، عده ذرات تشكیل دهنده هسته انرژی پیوند میان این ذرات ، انرژی هسته ای ، راكتورهای اتمی ، بمب های اتمی و هیدروژنی ، رادیواكتیویته طبیعی و مصنوعی موضوع فیزیك هسته ای است .
ساختار هسته ای :
از آزمایش رادرفورد درباره بمباران اتم ها توسط ذرات آلفا و آزمایشهای مشابه دیگر در مورد پراكندگی پی بردیم كه هسته اتم بسیار كوچك در حدود یك ده هزارم خود اتم است ولی تقریبا تمامی جرم اتم در همین هسته با همه كوچكی متمركز است معنی این گزاره آنست كه چگالی ماده هسته ای بسیار زیاد تقریبا Kg/m 31017*2 است بنابر تحقیقات موزلی هر هسته با عدد اتمی Z شامل Z بار مثبت است ، یعنی ، چگالی بار میانگین در ماده هسته ای نیز بسیار بزرگ است – تقریبا 1025 كولن برمترمكعب .
می دانیم كه هسته از پروتون و نوترون هایی تشكیل یافته است اگر نیروی ربایشی دیگری برای نگهداشتن پروتونها در كنار هم وجود نداشت ، نیروی رانشی كولنی بین آنها هسته را از هم می پاشاند این نیروی اضافه را نیروی هسته ای یا نیروی « قوی » می گویند برای دو پروتون مجاور هم در داخل یك هسته ، این نیرو 100 بار قویتر از نیروی رانشی كولنی است این نیروی قوی درست به همان صورت كه نیروی كولنی بر دینامیك ا لكترونهای اتم حاكم است بر دینامیك پروتونها و نوترونهای هسته‌حاكم است . به علت قدرت بیشتر نیروی قوی انرژی برانگیختگی حالتهای هسته ای خیلی از انرژیهای برانگیختگی حالتهای اتمی بیشترند . اختلاف انرژی بین حالتهای اتمی به یك تا چند ev می رسد ، در حالی كه اختلاف انرژی بین حالتهای هسته ای به یك تا چند Mev سر می زند . گذر بین حالتهای اتمی به گسیل نور مرئی یا پرتوهای X منجر می شود در حالیكه گذر بین حالتهای هسته ای به گسیل پرتوهایg
می انجامد .