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物理主題首頁

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The Royal Society 1952 London no annotation.jpg

物理學是一門自然科學,注重于研究物質能量空間時間,尤其是它們各自的性質與彼此之間的相互關係。物理學是關於大自然規律的知識;更廣義地說,物理學探索分析大自然所發生的現象,以了解其規則。

物理學是最古老的學術之一。在過去兩千年裏,物理學與化學天文學都曾歸屬於自然哲學。直到十七世紀科學革命之後,物理學才成為一門獨立的自然科學。物理學與其它很多跨領域研究有相當的交集,如生物物理學量子化學等等。物理學的疆界並不是固定不變的,物理學裡的創始突破時常可以用來解釋這些跨領域研究的基礎機制,有時還會開啟嶄新的跨領域研究。

物理學是自然科學中最基礎的學科之一。經過嚴謹思考論證,物理學者會提出表述大自然現象與規律的假说。倘若這假说能夠通過大量嚴格的實驗檢驗,則可以被歸類為物理定律。但正如很多其他自然科學理論一樣,這些定律不能被證明,其正確性只能靠著反覆的實驗來檢驗。

特色條目、優良條目

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Redshift.png

紅移物理學天文學领域,指物体的電磁輻射由于某种原因波长增加的现象,在可見光波段,表现为光谱的谱线朝紅端移動了一段距离,即波长变长、頻率降低。相反的,波長变短、频率升高的现象则被稱為藍移紅移最初是在人们熟悉的可见光波段发现的,随着对电磁波谱各个波段的了解逐步深入,任何电磁辐射的波長增加都可以称为紅移。对于波长较短的γ射線X-射線紫外線等波段,波长变长确实是波谱向红光移动,“红移”的命名并无问题;而对于波长较长的紅外線微波無線電波等波段,尽管波长增加實際上是遠離红光波段,这种现象还是被称为“红移”。紅移機制被用於解释在遙遠的星系類星體星系間的氣體雲的光谱中觀察到的红移想象。紅移增加的比例與距離成正比。

精选图片

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Dieselrainbow.jpg

假設照射一束光波於薄膜,由於折射率不同,光波會被薄膜的上界面與下界面分別反射,因相互干涉而形成新的光波,這現象稱為薄膜干涉。對於這現象的研究可以透露出關於薄膜表面的資訊,這包括薄膜的厚度、折射率。薄膜的商業用途很廣泛,例如,增透膜鏡子濾光器等等。圖為照射白色光於煤油薄膜所顯示出色彩繽紛的干涉圖案。

本日推薦

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圖為布拉格繞射。兩束相同波長及相的輻射,向着固態晶體前進,最後被裏面的兩個原子所散射出去。下面的束被散射後,比上面的束多行了2dsinθ的距離。當這個距離等於輻射波長的倍數時,散射後的兩束輻射就會產生建設性干涉。

物理學中,布拉格定律給出晶格相干及不相干散射角度。當X射線入射於原子時,跟任何電磁波一樣,它們會使電子雲移動。電荷運動波動以同樣的頻率再發射出去(會因其他各種效應而變得有點模糊);這種現象叫瑞利散射(或彈性散射)。散射出來的波可以再相互散射,但這種二次散射可以被忽略。這些被重新發射出來的波會相互干涉,可能是摧毀性干涉,也可能是建設性干涉,在探測器或底片上產生繞射圖樣。這現象叫布拉格繞射

你知道吗

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未解決的物理學問題

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日全蝕時觀測到的日冕。
日冕加熱問題coronal heating problem):為什麼太陽的日冕(大氣層)溫度(1至3百萬K)超高於表面溫度(6000K)?對於這問題,過去幾十年,物理學者提出了很多理論,但只有兩個理論可能最為正確:波動加熱理論wave heating theory)與磁重聯理論magnetic reconnection theory)。磁重聯理論的缺陷是,為什麼觀測到的磁重聯效應比較理論預測快過很多數量級?美國太空總署太陽偵測加級器任務solar probe plus mission)預定於2015年啟航,準備勘測太陽的日冕加熱狀況。
从哪里开始

編輯 基础物理学力学 | 热学 | 电磁学 | 光学

核心理论: 经典力学 | 运动学 | 静力学 | 动力学 | 拉格朗日力学 | 哈密顿力学 | 连续介质力学 | 流体力学 | 固体力学 | 电动力学 | 狭义相对论 | 广义相对论 | 量子力学 | 量子场论 | 量子电动力学 | 量子色动力学 | 量子光学 | 弦理论 | 热力学 | 统计力学

主要领域: 天体物理学 | 凝聚态物理学 | 原子物理学 | 分子物理学 | 光学 | 几何光学 | 物理光学 | 原子核物理学 | 粒子物理学 | 等离子体物理学 | 介观物理学 | 低温物理学 | 固体物理学 | 晶体学

交叉学科: 天体物理学 | 大气物理学 | 地球物理学 | 生物物理学 | 物理化学 | 材料科学 | 电子科学 | 计算物理 | 数学物理 | 非线性物理学

背景知识: 参看传记, 科学史, 和学院介绍.

专题

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物理新闻

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2017年焦點新聞 下列日期是新聞發布時間,而非事件發表或發現時間

  • 1月6日,天文學者勞倫斯.牟爾納(Lawrence Molnar)研究團隊預測,密接聯星KIC 9832227的兩個恆星將於2022年合併為一,因此產生發光紅新星爆炸現象。假若真正發生,這將會是人類首次成功預測新星事件

2016年焦點新聞 下列日期是新聞發布時間,而非事件發表或發現時間

物理学史上的1月

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