فیزیک نوین (فیزیک جدید یا فیزیک مدرن) به تحولاتی گفته می‌شود که با نظریه‌های نسبیت و فیزیک کوانتومی و کاربرد آنها در درک اتم، هسته اتم و ذرات تشکیل دهنده آن، آرایش اتم‌ها در مولکول‌ها و جامدات و در مقیاس کیهانی، منشأ و تحول عالم شروع شد؛ و در مقابل فیزیک کلاسیک قرار دارد که بر پایه نظریه‌های مکانیک نیوتونی و الکترومغناطیس ماکسولی می‌باشد. هرچه زمان پیش می‌رود، به نظر می‌رسد واژه نوین یا مدرن برای نظریه‌هایی که پایه آن‌ها در سال‌های آغازین سده بیستم میلادی بنا شده‌است، کمتر درخور و سزاوار است. به هر حال، کاربرد این واژه هنوز هم ادامه دارد.

در پایان سده نوزدهم میلادی تصور بر این بود که فیزیک کلاسیک می‌تواند با اطمینان تمام پدیده‌های فیزیکی را توجیه کند و حتی عقیده ماکس پلانک چنین بود که در زمینه فیزیک تمام کشفیات مهم انجام شده‌است؛ اما در آغاز سده بیستم دوره جالب و پرثمری در تاریخ دانش فیزیک پدید آمد؛ در این دوره، دانشمندان در شاخه‌های فیزیک اتمی و فیزیک هسته‌ای دستاوردهای قابل توجهی کسب کردند، که با استفاده از فیزیک کلاسیک توجیه پذیر نبود و معلوم شد که برای سازگار شدن رفتار الکترون‌ها و اتم‌ها با رفتار اشیای عادی اصول و مفاهیم کاملاً نوینی لازم است. نسبیت و مکانیک کوانتومی دو نظریه‌ای بودند که در آغاز سده بیستم از سوی آلبرت انیشتین، ورنر هایزنبرگ و دیگران ابراز شدند و بدین ترتیب، برای غلبه بر نارسایی‌های فیزیک کلاسیک در برخی زمینه‌ها فیزیک نوین به وجود آمد؛ فیزیک نوین در مباحث مربوط به پدیده‌های اتمی و هسته‌ای جانشین فیزیک کلاسیک شد، اما در مباحث مربوط به پدیده‌های ماکروسکوپی فیزیک کلاسیک هم چنان معتبر است و در واقع، حالت خاصی از دو نظریه جامع تر نسبیت و مکانیک کوانتومی است.

 

فهرست مطالب:

فصل اول: اثر فوتوالکتریسیته

وسائل آزمایش

هدف آزمایش

ملاحظات نظری

معادله انیشتین

رابطه خطی بین ولتاژ V و بسامد نور

انرژی پتانسیل تماس اضافی

روش آزمایش

و…

فصل دوم: اندازه‌ گیری نسبت e/m الکترون

وسایل آزمایش

هدف آزمایش

ملاحظات نظری

روابط لورنتس

میدان مغناطیسی سیم‌ پیچ

نیروی گریز از مرکز الکترون

اندازه میدان مغناطیسی ایجاد شده توسط هر حلقه از سیم‌ پیچ

میدان مغناطیسی کل

اندازه e/m

و…

فصل سوم: سری (دنباله) بالمر

وسایل آزمایش

هدف آزمایش

ملاحظات نظری

طول موجهای 9 خط طیف ئیدروژن

فرمول بالمر

سری پاشن

سری لیمن

دنباله های متعلق به یونهای +He و ++Li و +++Be

انرژی یک اتم یا یک یون تک الکترونی

دوره

ترم‌ ها یا دوره ‌های یک اتم یا یون شبه ئیدروژن

روش آزمایش

و…

فصل چهارم: اثر هال

وسائل آزمایش

هدف آزمایش

ملاحضات نظری

نیروی وارد بر بار‌های الکتریکی حامل جریان

ولتاژ هال

ضریب هال

روش آزمایش

آزمایش 1: رسم منحنی VH بر حسب B

آزمایش 2: رسم منحنی VH‌ بر حسب I

و…

فصل پنجم: قطره روغن میلیکان

وسایل آزمایش

هدف آزمایش

ملاحظات نظری

نیروی وزن

نیروی الکتریکی

میدان الکتریکی یکنواخت

چگالی

جرم

شعاع

تابع شعاع ذره

بدست آوردن q های مختلف

روش آزمایش

و…

فصل ششم: پدیده زیمن

وسایل آزمایش

هدف آزمایش

ملاحظات نظری

انشقاق متقارن خط طیف به سه مولفه

پدیده عادی زیمن

منشأ این پدیده

روش آزمایش

مگنتون بوهر

روش به کارگیری تداخل سنج فابری ـ پرو

چگونگی تنظیم تداخل‌ سنج برای مشاهده نوارهای تداخلی

روش مدرج کردن تداخل سنج

نوار مرکزی و تغییر فاصله آینه ‌ها

اندازه‌ گیری اختلاف طول موج ‌های D1 و D2 زرد سدیم

و…

فصل هفتم: تابش جسم سیاه

وسایل آزمایش

هدف آزمایش

ملاحظات نظری

بیشینه توان تابشی

توان کل تابشی مربوط به کلیه فرکانس‌ ها از واحد سطح آن جسم

آزمایش 1: تحقیق قانون استفن – بولتزمن

آزمایش 2: بررسی تغییر شدت تابش با عکس مجذور فاصله

آزمایش 3: مطالعه تغییر شدت تابش با زاویه

و…

فصل هشتم: گسیل و جذب نور

وسایل آزمایش

هدف آزمایش

ملاحظات نظری

روش آزمایش

و…

فصل نهم: بررسی تشدید اسپین الکترون

وسایل آزمایش

هدف آزمایش

ملاحظات نظری

گشتاور نیرویی

اندازه حرکت زاویه ای متغیر با زمان

انرژی پتانسیل مغناطیسی

روش آزمایش

آزمایش 1: حرکت تقدیمی ژیروسکوپ مغناطیسی در میدان مغناطیسی خارجی

آزمایش 2: تشدید حرکت تقدیمی ژیروسکوپ مغناطیسی

و…

فصل دهم: آزمایش فرانک هرتز

وسایل آزمایش

هدف آزمایش

ملاحظات نظری

روش آزمایش

نکات احتیاطی

و…