در معرفی علم فیزیک دکتر پروین استاد فیزیک دانشگاه امیرکبیر میگوید:
«فیزیک علم زندگی و اصلا علم حیات است» . و یا دکتر منیژه رهبر استاد
فیزیک دانشگاه تهران معتقد است هر چیزی که در اطراف خویش میبینیم به
فیزیک ربط پیدا میکند. همچنین پاسخ به بسیاری از سوالهایی را که همیشه
ذهن بشر به آن مشغول بوده است به وسیله علم فیزیک میتوان داد. مثل این که
دنیا چگونه بوجود آمده است؟ از چه تشکیل شده و کوچکترین جزء آن چیست؟
در کل میتوان گفت که جهان در بزرگترین مقیاس تا ریزترین مقیاس در ارتباط با علم فیزیک میباشد.
یکی
دیگر از استادان دانشگاه نیز فیزیک را دانش کشف و استفاده عملی از قوانین
و روابط حاکم بر پدیدههای طبیعی مینامد که مبنای این دانش بر تجربه و
آزمایش استوار است.
ماهیت :
رشته فیزیک در حد
لیسانس عبارت است از فیزیک دبیرستانی به اضافه فیزیک قرن بیستم . از سوی
دیگر میتوان گفت که فیزیک در حد لیسانس مفاهیم فیزیکی دبیرستانی را
عمیقتر کرده و طرز برخورد با مسائل فیزیکی را آموزش میدهد».
گرایشهای مقطع لیسانس:
رشته
فیزیک در دوره کارشناسی دارای 5 گرایش اتمی مولکولی، هستهای ، حالت جامد،
هواشناسی و نجوم است (البته فیزیک دارای گرایش دبیری نیز هست که ما در
اینجا به بررسی آن نمیپردازیم چرا که گرایش دبیری به عنوان یک گرایش
تخصصی در علم فیزیک مطرح نمیباشد) که تعداد واحدهای تخصصی هر یک از این
گرایشها در دوره کارشناسی بسیار محدود است و به همین دلیل گرایشهای فوق
در این دوره تفاوت محسوسی با یکدیگر ندارند.
و رشته فیزیک مهندسی که دارای 3 گرایش لیزر و اپتیک، پلاسما و حالت جامد است که در تعداد محدودی از دانشگاههای ایران ارائه می شود
برای اطلاع هرچه بیشتر به معرفی اجمالی هر یک از گرایشهای این دوره میپردازیم.
فیزیک مهندسی گرایش لیزر و اپتیک
گرفته شده از عبارت Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation
و به معنی تقویت نوری توسط گسیل القایی تابشی
در 3 زمینه زیر کاربرد دارد:
1-پزشکی: بیشترین کاربرد در جراحی است که از باریکه دی اکسید کربن به عنوان چاقوی جراهی برای برش های بسیار دقیق استفاده می شود.و در شناسایی DNA و هموگلبین
2-صنعتی: جوشکاری، برش، سوراخ کاری، حکاکی، ترمیم سطح، آلیاژ سازی، تکنولوژی کامپیوتر و تلفن همراه و در تکنبک PLD از پالس لیزر استفاده می شود.
3-فیزیکی: اساسی ترین وسایل شناسایی در آزمایشگاه فیزیک برای اکثر تداخل سنج ها اسپکترومتر، هم خط کردن وسایل اپتیکی، فاصله سنجی و در ساخت تفنگ الکترونی و یونی
فیزیک مهندسی گرایش پلاسما
در زمان باستان، یونانیان به 4 عنصر اعتقاد داشتند: خاک، آب، باد، آتش.و در علم امروز نیز آن تفکر به صورت جامد، مایع، گاز و پلاسما در آمده است.
ویلیام کروکس در سال 1879 پلاسما را حالت چهارم ماده نامید
پلاسما گاز شبه
خنثايي از ذرات باردار و خنثي است كه رفتار جمعي از خود ارائه ميدهد. به
عبارت ديگر ميتوان گفت كه واژه پلاسما به گاز يونيزه شدهاي اطلاق ميشود كه
همه يا بخش قابل توجهي از اتمهاي آن يك يا چند الكترون از دست داده و به
يونهاي مثبت تبديل شده باشند. يا به گاز به شدت يونيزه شدهاي كه تعداد
الكترونهاي آزاد آن تقريبا برابر با تعداد يونهاي مثبت آن باشد، پلاسما
گفته مي شود.
از جمله کاربرد های پلاسما:
-تخليه هاي گازي
-همجوشي گرما هستهاي كنترل شده
- فيزيك فضا
- تبديل انرژي مگنتو هيدرو ديناميك ( MHD ) و پيشرانش يوني
- پلاسماي حالت جامد
- ليزرهاي گازي
گرایش اتمی - مولکولی
فیزیک اتمی- مولکولی که مربوط به فیزیک جدید است از
زمانی متولد شد که دانشمندان متوجه شدند کوچکترین جزء در طبیعت اتم نیست
بلکه اتم از اجزای کوچکتری به نام الکترونها و هسته تشکیل شده است. یعنی
اتم از هستهای تشکیل شده است که الکترونهایی در اطراف آن میگردند.
دکتر
منیژه رهبر استاد فیزیک دانشگاه تهران در ادامه سخنان خویش میگوید: «در
این میان فیزیک اتمی به بررسی نقل و انتقالهای الکترونهای اطراف هسته
میپردازد و خواص آنها را مورد بررسی قرار میدهد. یعنی ما در فیزیک اتمی
کاری به این نداریم که هسته از چه تشکیل شده است بلکه هسته برایمان مرکزی
با بار مثبت است و بیشتر توجه ما جلب الکترونهای اطراف هسته میشود».
دکتر
هوشنگ روحانیزاده استاد فیزیک دانشگاه تهران نیز در معرفی فیزیک اتمی
میگوید: «اگر ما بپذیریم که در کل، علم فیزیک به دو بخش دنیای بزرگ و
دنیای کوچک تقسیم میشود. دنیای بزرگ فیزیک ، مربوط به دنیای روزمره است و
در آن حرکت اتومبیلها، موشک، ماهواره و در کل تمام حرکاتی که میبینیم
مورد بررسی قرار میگیرد، فیزیک اتمی به دنیای بینهایت کوچکها برمیگردد
چرا که ما در فیزیکاتمی به بررسی ساختار ذرهای به نام اتم میپردازیم و
این که اتم چگونه تشکیل شده و چه ویژگیهایی دارد؟»
گرایش فیزیک هستهای
دکتر
رهبر در معرفی فیزیک هستهای میگوید: «در فیزیک هستهای، خود هسته، مورد
مطالعه قرار میگیرد یعنی متخصصان و دانشمندان بررسی میکنند که هسته از
چه تشکیل شده و چه نیروهایی بین اجزای هسته حکمفرما است و در نتیجه
واکنشهای انجام شده، چقدر انرژی آزاد میگردد؟»
دکتر دویلو نیز
در معرفی این گرایش میگوید: «انرژی هستهای و رادیوایزوتوپها مسائلی
هستندکه در فیزیک هستهای مورد بررسی قرار میگیرد».
گرایش فیزیک حالت جامد
گرایش حالت جامد مربوط به سیستمهای بس ذرهای مخصوصا جامدات است.
سامان
مقیمی عراقی در ادامه میگوید: «ابتداییترین کار در این گرایش بررسی
بلورهای جامدات و خواص اپتیکی ، مکانیکی، الکتریکی و صوتی امواجی است که
در آن منتشر میشود که این بررسی منجر به پدیدههای مختلفی مثل ابر
رسانایی، نیم رسانایی و یا پخش و انتقال گرما میگردد.»
دکتر پروین نیز میگوید: «مطالعه دانش مربوط به کریستالها و ویژگیهای فیزیکی آنها به گرایش حالت جامد بر میگردد.»
گرایش هواشناسی
دو گرایش نجوم و هواشناسی بسیار
محدودتر از سه گرایش اتمی – مولکولی، هستهای و حالت جامد ارائه میشود.
برای مثال در سال تحصیل 79-78 گرایش هواشناسی تنها در دانشگاه هرمزگان
ارائه شده و گرایش نجوم اصلا ارائه نشده است.
اما در معرفی این گرایش سامان مقیمی عراقی میگوید:
«گرایش
هواشناسی ، اطلاعات پایهای و متنوعی درباره انواع پدیدههای جوی و برخورد
علمی با آنها ارائه میدهد و همچنین با مطالعه دینامیک وضعیت هوا میتوان
بررسی کرد که شرایط هوا چگونه تغییر کرده و چه پارامترهایی برای ایجاد این
تغییر لازم است؟»
گرایش نجوم
سه بخش اصلی این گرایش را نجوم رصدی، اخترشناسی و کیهانشناسی تشکیل میدهد.
سامان
مقیمی عراقی در ادامه میگوید: «در بخش نجوم که جنبه مشاهداتی دارد،
پدیدههای مختلف نجومی را رصد و ثبت کرده و سپس از آنها عکس گرفته و طیف
آنها را میسنجد.
در اخترشناسی که جنبه نظری دارد وضعیت ستارگان
مورد مطالعه قرار میگیرد یعنی بررسی میشود که هر ستاره در چه مرحلهای
قرار دارد و چه اتفاقاتی برایش رخ میدهد؟
بخش کیهانشناسی نیز
با این که زیاد جنبه نجومی ندارد اما به هرحال پیشرفتش را مدیون علم نجوم
است. به این معنی که مدلهای مختلف کیهانشناسی باید با دادههای رصدی
مطابقت کند.» گفتنی است که این کیهانشناسی به صورت کلاسیک به چگونگی
ایجاد جهان و تشکیل ساختارهای کهکشانی مانند خوشهها و ابر خوشهها
میپردازد.
