Jdi na obsah Jdi na menu
 


Rozdělení fyziky

Fyziku lze velmi obecně rozdělit podle metod na teoretickou fyziku, experimentální fyziku, numerické simulace a aplikovanou fyziku. Teoretická fyzika se snaží vyvodit z matematických objevů a experimentálních výsledků obecnější platnost zákonů a určit teoretické hranice jejich platnosti. Cílem experimentální fyziky je potvrzení nebo vyvrácení existující teorie. Často přitom dochází k jiným novým objevům. Numerické simulace umožňují udělat si představu o důsledcích přírodních zákonů za daných podmínek a dávají předpovědi ověřitelné pozorováním. Aplikovaná fyzika vychází z potřeb praxe. Její rozvoj je motivován potřebami z výroby, lidské spotřeby a z potřeby ochrany životního prostředí. Hranice mezi tímto dělením nejsou striktní. Příkladem metody a přechodu mezi experimentální a teoretickou fyzikou, při níž se využívají poznatky z vědy o informatice je modelování fyzikálních stavů a dějů s pomocí informačních technologií.

Následující tabulka je přehledem mnoha oborů a podoborů fyziky společně s teoriemi a tématy, které zahrnují. V mnoha případech se podobory prolínají několika různými obory, proto je třeba brát přehled jen jako orientační.

Obor Podobory Hlavní teorie Témata
Mechanika Mechanika hmotných bodů a tuhého tělesa; analytická mechanika; gravitační silové pole; mechanika kontinua �" mechanika pružnosti a pevnosti, mechanika tekutin, reologie a mechanika sypkých látek; speciální teorie relativity; mechanické kmitání a vlnění, akustika; mechanika chaotických systémů Newtonovy pohybové zákony, Newtonův gravitační zákon, diferenciální (např. d'Alembertův) a integrální (např. Hamiltonův) principy mechaniky, Lagrangeovy pohybové rovnice, Hamiltonovy kanonické rovnice, Hamiltonova-Jacobiho rovnice, Lagrangeova formulace teorie pole a teorém Noetherové, Einsteinův princip relativity, teorie chaosu síla, práce, energie, hybnost, zákony zachování, deformace, proudění, Poissonovy závorky, Lagrangeova funkce, Hamiltonova funkce, Lorentzova transformace, kontrakce délek, dilatace času, relativita současnosti, vlnová rovnice, atraktor
Termika Termokinetika, tepelné děje v plynech, fázové přeměny, termodynamika směsí a chemická termodynamika, termodynamika kondenzovaného stavu, termodynamika záření, nerovnovážná termodynamika Zákony termodynamiky, Gibbsovo fázové pravidlo, Clausiusova-Clapeyronova rovnice, Stefanův-Boltzmannův zákon, Planckův vyzařovací zákon teplota, stavové rovnice, teplo a jeho šíření, tepelné stroje, entropie, fáze, záření absolutně černého tělesa
Molekulová stavba látek (molekulová fyzika) a statistická fyzika Kinetická teorie látek, molekulová fyzika plynu, klasická (Maxwellova-Boltzmannova) statistická fyzika, molekulová stavba kapalin, molekulová fyzika pevných látek, krystalografie, statistická fyzika fermionů a bosonů, fyzika plazmatu, statistická fyzika záření, fyzikální kinetika a transportní jevy; fyzika chaotických systémů Liouvilleův teorém; ekvipartiční teorém; Boltzmannův zákon; Maxwellovo-Boltzmannovo, Fermiho-Diracovo a Boseho-Einsteinovo rozdělení; grupy krystalové symetrie, transportní teorie, teorie chaosu molekula; fázový prostor; mikrokanonický, kanonický a grandkanonický soubor; povrchové napětí; kovalentní, iontová a kovová vazba, krystalová mřížka, krystalografická soustava; plazma; difuze, osmóza; viskozita, atraktor
Fyzika elektromagnetismu Elektrostatika, elektrický proud v pevných látkách, kapalinách a plynech, elektrické obvody a jejich řešení, stacionární magnetické pole, nestacionární elektromagnetické pole, elektromagnetické vlnění, materiálové elektromagnetické vlastnosti látek, magnetohydrodynamika Coulombův zákon, Gaussův zákon elektrostatiky, Ampérův zákon, Biotův-Savartův zákon, Ohmův zákon, Faradayův zákon elektromagnetické indukce, Maxwellovy rovnice, Lorentzova mikroskopická teorie, speciální teorie relativity elektromagnetické pole, intenzita elektrického pole, elektrický potenciál a napětí, magnetická indukce, vektorový potenciál magnetického pole,

elektrický proud, elektrický vodič, dielektrikum, elektrický obvod

Optika Vlnová optika, šíření světla prostředím, paprsková optika, geometrická optika, fotometrie, optika barev, kvantová optika Huygensův-Fresnelův pricip, Fermatův princip, Snelliův zákon lomu, Fresnelovy rovnice vlnoplocha, koherence, interference světla, difrakce světla, polarizace, dvojlom, zrcadlo, čočka, zvětšení, svítivost, jas, barva, foton
Atomová fyzika (atomistika) = fyzika atomového obalu Modely atomu, kvantová mechanika, atomová astrofyzika, kvantová chemie, spektrální optika, interakce záření s hmotným prostředím, fotonika Bohrův-Sommerfeldův model atomu, kvantová teorie, fyzika kvantové informace foton, atom, Schrödingerova rovnice, Diracova rovnice, atomový orbital, molekula, chemická vazba, elektromagnetické záření, laser, polarizace, spektrální čára, rozptyl světla, ionizace, Casimirův jev
Fyzika kondenzovaného stavu fyzika pevných látek, fyzika vysokých tlaků, fyzika nízkých teplot, fyzika povrchů, nanotechnologie, fyzika polymerů pásová teorie, BCS teorie, Blochova vlna, fermiův plyn, fermiova kapalina, skupenství (plynné, kapalné, pevné, Boseho-Einsteinův kondenzát, supravodič, supratekutina), elektřina, magnetismus, samoorganizace, spin, spontánní narušení symetrie
Jaderná a subjaderná fyzika Fyzika atomového jádra, radioaktivita, jaderné reakce, neutronová fyzika, ionizující záření a jeho průchod prostředím, dozimetrie, fenomenologie elementárních částic, kvarkový model, jaderná a částicová astrofyzika, standardní model, kvantová teorie pole, kvantová elektrodynamika, kvantová chromodynamika, elektroslabá interakce, kalibrační invariance, supersymetrie, teorie velkého sjednocení, teorie superstrun, M-teorie Základní interakce (gravitační, elektromagnetická, slabá, silná), elementární částice, lepton, kvark, spin, antihmota, spontánní narušení symetrie, oscilace neutrin, , brána, superstruna, kvantová gravitace, teorie všeho, energie vakua
Astrofyzika kosmologie, fyzika gravitace, astronomie vysokých energií, planetární vědy, fyzika plazmatu, fyzika hvězd velký třesk, lambda-CDM model, kosmická inflace, obecná relativita, Newtonův gravitační zákon černá díra, reliktní záření, kosmická struna, vesmír, temná hmota, temná energie, galaxie, gravitace, gravitační vlny, planeta, sluneční soustava, hvězda, supernova
Aplikovaná fyzika fyzika urychlovačů, akustika, agrofyzika, astronautika, biofyzika, chemická fyzika, dynamika dopravních prostředků, ekonofyzika, fyzikální eroze, inženýrská fyzika, geofyzika, lékařská fyzika, fyzika materiálů, mechanika, meteorologie, měřící přístroje, fyzika moří, nanotechnologie, teoretická elektrotechnika a radiotechnika, optika, optoelektronika, fotovoltaika, fyzikální chemie, fyzika počítačů, fyzika pevných látek, fyzika jaderných reaktorů, fyzika plazmatu, kvantová chemie, kvantová elektronika, fyzika kvantové informace, sportovní fyzika, statika staveb, dynamika tekutin, fyzika telekomunikací