- ứng dụng vật lý

Ứng dụng của VL thì rất rất nhiều, không kể ra hết được. Chỉ có thể tóm gọn trong một câu là: hầu hết những cái gì chúng ta thấy xung quanh đều có sự hiện diện của VL. Ví dụ như là:

•   Các ứng dụng hiện đại:

o   Máy tính mà bạn đang sử dụng từ con chuột, bàn phím, loa, màn hình, cpu,… đều là thành quả của các nghiên cứu trong VL (tất nhiên ở đây chưa kể đến sự đóng góp của các lĩnh vực khác như toán học, hóa học,…). Cấu tạo của máy tính liên quan đến lĩnh vực VL điện và điện tử. Máy tính gồm có các mạch điện chứa điện trở, tụ điện, điốt, transitor, các đèn LED, các nam châm, các cuộn dây... Hay như sử hoạt động của ổ các ổ cứng, thẻ nhớ USB bị chi phối bởi các hiện tượng từ tính; hoạt động của đĩa CD, DVD có liên quan đến các hiện tượng quang học…

o   Trong thông tin, truyền thông (internet, điện thoại, điện thoại di động,…) : sự phát triển mạnh mẽ của các thiết bị thông tin, truyền thông chính là thành quả của VL điện, điện tử. Trong đó ngoài các vi mạch điện tử, ta có thể kể đến cách biến điệu tín hiệu thành sóng cao tần, sự lan truyền sóng trong không gian, sự thu, phát sóng từ các vệ tinh,… Dễ thấy rằng trong các quá trình này, các quy luật biến đổi của điện từ trường bị chi phối bởi hệ phương trình Maxwell.

•    Các ứng dụng “bình dân”:

o   Đó là việc hiện diện của các quy luật VL trong đời sống hằng ngày của chung ta. Ví dụ: khi mở một chai bia ta phải dùng đồ mở nắp. Đây là ví dụ điển hình cho ứng dụng quy tắc đòn bẩy. Thả bong bóng bay là một ví dụ cho sự nổi của vật trong (lòng) chất lưu (lực đẩy Acsimec). Bóng đèn dây tóc có thể sáng được là do hiện tượng bức xạ nhiệt có liên quan đến màu sắc…

Nếu muốn sắp xếp các ứng dụng của vật lý theo từng lĩnh vực vật lý thì có thể đại khái như phía dưới. Chú ý là các lĩnh vực VL đều có liên quan đến nhau. Và một ứng dụng nào đó bao giờ cũng bị chi phối bởi nhiều lĩnh vực, hiện tượng.

•   Ứng dụng của cơ học: đó là tất cả những gì liên quan đến chuyển động. Như là xe cộ, tên lửa, máy bay, tàu thuyền… Quy tắc đòn bẩy, ròng rọc được ứng dụng nhiều trong xây dựng để di chuyển, nâng vật nặng… Các thiết kế nhà cửa, cầu cống phải được tính toán để cấu trúc có thể chịu được lực tác dụng lên nó… Cơ học còn là nền tảng quan trọng cho các lĩnh vực VL khác. Ví dụ cơ học Newton được phát triển thành cơ học lượng tử. Cơ học lượng tử lại trở thành nền tảng của VL học hiện đại (nghiên cứu bán dẫn, công nghệ na nô, vũ trụ,…)

•   Ứng dụng của quang học: là những gì liên quang đến ánh sáng. Như là mắt kính (cận thị, viễn thị, kính chống tia cực tím,…), các bóng đèn phát ra ánh sáng, màn hình tivi, màn hình máy vi tính, kể cả các ánh sáng xanh đỏ vàng ở các cây đèn giao thông. Cơ chế đọc và ghi chép của các đĩa CD, DVD,… nhờ vào laser (laser còn có các ứng dụng rất quan trọng khác). Truyền hình cáp quang, truyền dữ liệu (internet) qua dây cáp quang. Quang học hình học (Quang hình học) (ứng dụng: sự tạo ảnh qua thấu kính…) là một phần nhỏ trong quang học sóng (ứng dụng: nhiễu xạ, giao thoa,…). Quang học sóng lại có liên quan đến điện từ trường (ứng dụng: sự truyền sóng, tín hiệu trong cáp quang,…). Và tất cả những cái này được gói gọn trong quang học lượng tử (ứng dụng: nghiên cứu sự tương tác giữa ánh sáng – photon và vật chất…)

•   Ứng dụng của nhiệt học: ví dụ như các máy móc liên quan đến tỏa nhiệt và hấp thụ nhiệt : máy lạnh, lò sưởi, tủ lạnh, bếp điện, ấm điện,… Hay như các kính cách nhiệt ở các tòa nhà,…

•   Ứng dụng của điện học: vô số! Vì thời đại ngày này đi đâu cũng thấy điện và các thiết bị điện, điện tử.

Nếu muốn sắp xếp các ứng dụng của vật lý theo từng lĩnh vực trong đời sống thì có thể đại khái như sau:

•   Sinh hoạt hằng ngày: từ cái búa, con dao, đồ mở nắp bia cho đến xe đạp, xe máy, tàu thủy, điện thoại, máy tính,… các thẻ từ tính (thẻ xe buýt, thẻ ATM…), các camera chống trộm hoạt động ban đêm dựa vào sự trên lệch nhiệt độ của các vật…

•   Trong y tế: như chế tạo các kính cận/viễn; dùng laser để trị tật cho mắt, cắt bỏ ung/bứu… Dùng cáp quang để khám nội soi. Dùng tia X để chụp siêu âm… Các máy massage trị liệu vật lý. Ứng dụng VL trong việc nghiên cứu tác động của điện từ trường lên sức khỏe của con người… Sử dụng các cấu trúc nanô để trị bệnh…

•   Trong quốc phòng: tạo các rađa để dò thám quân địch, các ống nhòm có thể nhìn xuyên màn đêm, các máy bay tàng hình có thể ẩn núp được không bị máy móc thiết bị của địch phát hiện,… Dùng các thuật toán trong lĩnh vực xử lý tính hiệu để mã hóa tính hiệu…

•   Trong công nghiệp, nông nghiệp: nhiều vô số

•   Khí tượng, thủy văn: dự đoán thời tiết, mưa bão, nguyệt thực, nhật thực…

•   Ứng dụng để nghiên cứu: Nghĩa là thành quả của vật lý được áp dụng để chế tạo thiết bị, máy móc cho các lĩnh vực nghiên cứu khác. Một hiện tượng VL mới được phát hiện sẽ là nền tảng để nghiên cứu những vấn đề khác hoặc là chìa khóa để giải quyết các nhu cầu nào đó của xã hội. Ví dụ như xây dựng các máy tính mạnh hơn để giải quyết các bài toán phức tạp hơn, từ đó tìm ra các hiện tượng mới mà con người chưa biết. Hay là xây dựng các kính thiên văn giúp nghiên cứu vũ trụ, từ đó tìm ra lời giải thích nguồn gốc của vũ trụ và dự đoán tương lai, tìm hiểu các nền văn minh khác ngoài Trái Đất… Hay là chế tạo các laser có công xuất rất lớn để nghiên cứu tính chất của các hiện tượng cơ bản,…

Nhiều quá, khó mà kể hết được, với lại kiến thức mình cũng có hạn…

Các thầy/cô và các bạn khác hãy bổ xung thêm…

Diễn Đàn Vật Lý | Thư Viện Vật Lý

VẬT LÝ VÀ.... => VẬT LÝ VÀ ĐỜI SỐNG => : giola 11:28:30 AM Ngày 20 January, 2011