2 optoelektron asboblarni ishlash tamoyillari mavzusini yoritishda axborot texnologiyalari

Elektronika — fan va texnikaning elektronlar va boshqalar zaryadlangan zarralarning elektromagnit maydon hamda turli jismlar bilan oʻzaro taʼsiri qonuniyatlarini oʻrganish, bu oʻzaro taʼsirdan foydalanib energiyani oʻzgartiradigan elektron asbob va qurilmalarni yaratish usullarini ishlab chiqish bilan shugʻullanadigan sohasi. Matematika, fizika, nazariy elektronika kabi fanlar E.ning nazariy asosini tashkil qiladi. E.da axborotni diskret va uzluksiz elektromagnit signallar koʻrinishida olish va ularni oʻzgartirish, almashtirish masalasi ham oʻrganiladi. Elektronlarning juda kichik inersion xossaga ega ekanligi ularning elektron asboblar ish hajmidagi makromaydonlar bilan ham, atom, molekula yoki kristall panjara ichidagi mikromaydonlar bilan ham oʻzaro taʼsiridan chastotasi 1012Gs gacha boʻlgan elektromagnit terbanishlarni, shuningdek, chastotasi 1012— 1020Gs boʻlgan infraqizil, optik, ultrabinafsha va rentgen nurlanishlarni samarali generatsiyalash, oʻzgartirish va qabul qilish imkonini beradi. Elektron jarayonlar va hodisalarni, shuningdek, elektron asbob va qurilmalar yaratish usullarini tadqiq qilish natijalari elektron texnikaning turlituman asbobuskunalarini, hisoblash texnikasi, informatika, aloqa, radiolokatsiya, televideniye, telemexanika va boshqalar sohalardagi murakkab masalalarni hal qilishga moʻljallangan turli tizimlar va komplekslarni yaratishda oʻz aksini topgan.
E.ning asosiy ilmiy masalasi vakuum, elektromagnit maydon va bir jinsli boʻlmagan muhitda zaryadlangan atom zarralarining harakati va bu bilan bogʻliq fizik hodisalarni oʻrganish va amaliy yoʻnalishini belgilash, amaliy masalasi esa axborotni hosil qiluvchi, oʻzgartiruvchi va uzatuvchi tizimlarda, hisoblash texnikasida, energetik qurilmalarda, ishlab chiqarish texnologiyasida har xil vazifalarni bajaruvchi elektron asbob va qurilmalar yaratishdan iborat.E. yutukdari radiotexnika taraqqiyoti, tranzistorlar, uzatuvchi televizion trubkalar yaratilishi bilan uzviy bogʻliq.
Olimlar J.K.Maksvem, O.U.Richardson, T.A.Edison, T.Gers, Gʻ.V.Rentgen, J.Tomson, X.K.Lorentsyatlsh ishlari 20-asr boshida E.ning fan sifatida shakllanishiga asos boʻldi.
Rus olimlari A.G.Stoletov, A.BonchBruyevich, N.G.Basov, A.M.Proxorov, S.V.Vavilov, A.A.Chernishev va boshqalar, amerika olimlari Ch.Tauns, L.De Forest,Z.Varvan, R.Varman, R.Kompfner va boshqalar bu fan taraqqiyotiga muhim hissa qoʻshishdi.
Fizik E. vakuumda, elektromagnit maydonlar va boshqalar har xil muhitlarda atom zarralari, ionlar va neytral atomlarning harakati va ular bilan bogʻliq boʻlgan fizik qonuniyatlarni, elektron va ion asboblar, qurilmalarni yasash, elektron asbob va qurilmalar yordamida elektromagnit energiyasini olish, uzatish va qoʻllanish prinsiplarini, atom zarralari oqimlarini, ionlar, kvantlar, elektromagnit maydonning moddalarga taʼsirini nazariy va amaliy oʻrganish bilan shugʻullanadi; elektron emissiya, ionlashish, energetik sathlar, yarimoʻtkazgichlarda tunnel effekti, elektron oqimlarni fokuslash kabi hodisalarni oʻrganadi.
Texnik E.da elektron va ion asboblar, qurilmalar va tizimlarni fan, sanoat, aloqa, xalq xoʻjaligi, transport va boshqalar sohalarda qoʻllash nazariyasi va amaliy hal qilish masalalari koʻriladi. Texnik E.ga elektronnurli trubka, ossillograf, rentgen qurilmalari, EHM, simobli tok oʻzgartirgichlar, radiolokatorlar, integral sxemalar va boshqalar kiradi. Elektron apparatlarning qoʻllanishiga qarab, texnik E. mustaqil radioelektronika, sanoat, yadro E.si kabi yoʻnalishlarga boʻlinadi.
Elektron asboblar ishlab chiqarish texnologiyasi ushbu bosqichlar ishchi elementi materiallarini olish, ularning elektrofizik, optik, emission parametrlarini oʻrganish, ularga kerakli shakl, oʻlcham va sirt xossalari berish uchun mexanik, kimyoviy va elektrokimyoviy qayta ishlash, yarimoʻtkazgich materiallardan rp oʻtish qismlarini olishda plastik va kristallarni qayta ishlash, asboblarni yigʻish va boshqalar oʻta nozik va murakkab bosqichlardan tashkil topadi.
E. elektron va ionli hodisalarning tabiati va qanday muhit hamda moddada borayotganligiga qarab, vakuum E.si, qattiq jism E.si va kvant E. sohalariga boʻlinadi. Har bir soha bir necha yoʻnalishlarni oʻz ichiga oladi.
Vakuum E.si quyidagi qismlardan iborat: 1) emission E., 2) elektronlar va ionlar oqimini hosil qilish va ularni boshqarish; 3) elektron lyuminessensiya; 4) yuqori vakuum fizikasi va texnikasi; sirt hodisalari; 6) gaz razryadli asboblar fizikasi va boshqalar Vakuum E.ning asosiy yoʻnalishlari: elektron lampalar, yuqori chastotali elektronvakuum asboblar (magnetronlar, klistronlar, yuguruvchi toʻlqin lampalari va boshqalar), elektron nurli asboblar (kineskoplar, ossillograf trubkalari va boshqalar); fotoelektron asboblar (fotoelektron koʻpaytirgichlar va boshqalar); rentgen trubkalari, gaz razryadli asboblar (kuchli tok oʻzgartirgichlari, yorugʻlik manbalari, indikatorlar).
Qattiq jism E.sining asosiy qismlari: 1) yarimoʻtkazgich materiallar xossalarini va ularga aralashmalarning taʼsirini oʻrganish; 2) kristallda har xil oʻtkazuvchanlik xossalariga ega boʻlgan sohalarni hosil qilish; 3) zarur xossa va shaklga ega boʻlgan metallyarimoʻtkazgich, dielektrikyarimoʻtkazgich , yarimoʻtkazgichkontaktli materiallarni olish va ularning texnologiyasini ishlab chiqish; 4) metall, dielektrik, yarimoʻtkazgich va qotishmalar sirtidagi fizikkimyoviy hodisalarni oʻrganish va ularni boshqarish usullarini topish; 5) oʻta kichik oʻlchamdagi asbob elementlarini olish va fundamental masalalarni oʻrganish. Qattiq jism E.si, asosan, yarimoʻtkazgichlar E.si bilan bogʻliq. Qattiq jism E.si yarimoʻtkazgichli asboblar (diodlar, tranzistorlar) yaratish va dielektrik elektronika, magnetoelektronika, akustoelektronika, pyezoelektronika, krioelektronika kabi yoʻnalishlarga ega.
Kvant E.ning asosiy yoʻnalishlari lazer va mazerlar yaratish, bu asboblarni turli amaliy masalalarni hal qilishga (masofani aniq oʻlchash, vaqt va chastota etalonlarini yaratish, energiyani uzatish, uzoq kosmik aloqa, tibbiyot va ishlab chiqarishning baʼzi sohalarida maʼlum vazifalarni bajarishga) joriy etishdan iborat.
E. asboblari materiallarini olish va tayyorlash masalalarini materialshunoslik fani hal qiladi. Elektron asboblar texnologiyasi murakkab boʻlganligi uchun barcha texnologik jarayonlarni avtomatlashtirish talab qilinadi. Elektron asboblar texnologiyasi bilan bogʻliq boʻlgan masalalar mashinasozlik sanoatida elektron mashinasozligi tarmogʻining paydo boʻlishiga olib keldi. E. oldida boshqaruv, hisoblash, aloqa va oʻlchash elektron tizimlarida qayta ishlanuvchi maʼlumotlar miqdorini, integral sxemalar samaradorligini oshirish, stereotelevideniye prinsiplari va vositalarini ishlab chiqish, amalga oshirish, millimetrli va santimetrli diapazonda ishlovchi oʻta yuqori chastotali E. asboblarini yaratish, mukammallashtirish, kristall panjara boʻshliqlari — kanallarida harakatlanuvchi zarralar xossalaridan foydalanib generatorlar, kuchaytirgichlar kabi turli E. asboblari yaratish, elektron asboblar texnologiyasini mukammallashtirish masalalari turibdi. E. mehnat unumdorligini oshirishda juda qoʻl keladi. E. asboblari fan, texnika va ishlab chiqarishda keng qoʻllaniladi.
E. fani va texnikasining yutuqlari inson faoliyatining deyarli hamma sohalarida qoʻllanilmoqda. Elektron texnika vositalari keng koʻlamli asbob va qurilmalarning ajralmas qismiga aylandi. Ular orasida katta integral sxemalar (KIS) asosida yaratilgan mikroprotsessorlar alohida oʻrinni egallaydi. Soʻnggi vaqtlarda oʻta katta integral sxemalar (OʻKIS) ishlab chiqildi; ular asosida mikro EHM lar yaratiddi. Ular xalq xoʻjaligini boshqarishda, sanoatning turli sohalarida, tibbiyotda, inson hayoti va faoliyatining koʻpgina sohalarida keng qoʻllaniladi. E. fani va texnikasi asosan ikki yoʻnalish: informatsiyahisoblash taʼminoti muammolari hamda energiya olish va undan foydalanish yoʻnalishlari boʻyicha rivojlanmoqda.
Oʻzbekistonda E.ning rivojlanishi G.N. Shuppe, S.V. Starodubsev va U.O. Orifovlefning fizik E. sohasidagi i.t.lari bilan boshlangan. Uzbekistonda E. boʻyicha ilmiy tekshirish ishlari Oʻzbekiston FA Elektronika instituti, Fizikatexnika instituti, Toshkent texnika universiteti, Oʻzbekiston milliy universiteti va boshqa ilmiy tekshirish muassasalarida M.S. Saidov, Oʻ.X.Rasulov, N.Y. Toʻrayev, T.D. Rajabov, R. A. Moʻminov, A. T. Mamadalimov va boshqalar olimlar rahbarligida olib borilmoqda.
Yangi davr deb ataluvchi zamonda F.ning ijtimoiy roli yanada oshdi. U madaniyatning muhim tarmogʻi va texnikaning nazariy asosiga aylana boshladi. 16—17-asrlarda klassik fizikaning poydevori qurildi. F.ning nazariya darajasiga koʻtarilganligi tafakkurning induktiv va deduktiv rivojlanishiga yoʻl ochib berdi. Mavjud ilmiy faktlar I.Nyuton tomonidan dinamikaning asosiy qonuni sifatida taʼriflandi. Bu umumlashtirilgan qonundan 16—19-asrlarda xususiy qonuniyatlar kashf etildi. Lagranj, Eyler, Gauss va boshqa ijodi mexanikani moddiy nuqtalar sistemasi tarzida shakllanishiga olib keldi. Mexanika F.i shu darajada mantiqiy rivojlandiki, har xil soha olimlari unga havas qila boshladilar va uning isbotlangan qonuniyatlaridan boshqa sohalarda ham foydalanish harakatiga tushdilar.
Sanoatda tub oʻzgarishlar yuz berishi (18-asr oxiri) tufayli F.ning taraqqiyotida yangi bosqich boshlandi. 19-asrda fizikada yangi F.lar (termodinamika, klassik elektrodinamika) paydo boʻldi, biol.da evolyutsion taʼlimot va hujayra nazariyasi vujudga keldi, energiyaning saklanish va oʻzgarish qonuni shakllandi, astronomiya va mat.da yangi konsepsiyalar rivojlandi (J.Maksvell, M. Faradey, J. Lamark, Ch.Darvin, T.Shvann, M.Shleyden va boshqalar). Geom. sohasida inqilobiy taʼlimot yaratildi: asrlar davomida hukm surib kelgan Yevklid geometriyasi yagona emasligi, balki noyevklid geom.lar ham borligi N.Lobachevskiy tomonidan bayon etildi va keyinchalik isbotlandi. DM.Mendeleyevning davriy sistemasi xar xil kimyoviy elementlar orasidagi ichki boglanishni ifodaladi.
Mat. va fizikada 20-asrda ham katta yutuklar qoʻlga kiritildi, texnika F.larida radiotexnika, elektronika kabi sohalar paydo boʻldi. F. va texnikaning yanada rivojlanishiga taʼsiri borgan sari ortib borayotgan kibernetika vujudga keldi. Fizika va kimyo F.laridagi muvaffaqiyatlar hujayralardagi biologik jarayonlarni yanada chuqurroqoʻrganishga imkon berdi, bu hol qishloq xoʻjaligi va tibbiyot F.larining rivojlanishiga olib keldi. F.ning ishlab chiqarish bilan yaqin hamkorligi yuz berib, uning ijtimoiy xayot bilan aloqalari mustahkamlana boshladi. Hozirgi F.lar fantexnika inkilobinnng muhim tarkibiy qismi hisoblanadi.
F. tizimi umuman kuyidagi katta guruhlarga boʻlinadi: tabiiy F.lar, gumanitar F.lar, texnika F.lari va ijtimoiy F.lar. Bu guruhlarning har qaysisidan juda koʻp mustaqil F. sohalari ajraladi. Mustaqil F.lar bir-biriga bogʻliq sohalarda ilmiy izlanishning yirik va istiqbolli muammolarini yechishga toʻgʻri keladi, bu hol hrz. paytda fanlararo va kompleks tadqiqotlarni keng avj oldirishni taqozo etadi. Tabiatni muhofaza qilish muammosi bunga yaqqol misol boʻla oladi. Bu muammo texnika F.lari, Yer toʻgrisidagi F.lar, biol„ mat., tibbiyot, iqtisodiyot va boshqalar bilan qoʻshilib ketgan. Bu xildagi ilmiy va ilmiytexnik muammolarni hal qilish uchun xoz. fanlarda tadqiqotlarni dasturiymaqsadli tashkil etish metodi keng qoʻllaniladi. Ilmiy tadqikrtlarni 2 ga: fundamental va amaliy tadqiqotlarga ajratish qabul qilingan. Tabiat, jamiyat, tafakkurga xos qonunlarni bilib olish fundamental tadqiqotlarning , bu tadqiqotlar natijalarini bilim orttirish va ijtimoiyamaliy muammolarni hal qilish uchun qoʻllash amaliy tadqiqotlarning vazifasidir. Fundamental tadqiqotlar, odatda, amaliy tadqiqotlardan oldinda boradi va ular uchun nazariy asos yaratadi. Fundamental va amaliy tadqiqotlar oʻrtasidagi oʻzaro bogʻliqlikni mustahkamlash, ilmiy yutuqlar natijalarini amaliyotga tezroq joriy etish — hozirgi davr F.i uchun muhim vazifalardan biridir.
Hozirgi davrda F. jamiyat taraqqiyotini olgʻa siljituvchi kuch va vosita boʻlib qolayotganligini kuzatish mumkin. Xalq va millat dunyoqarashini shakllantirish, taʼlimtarbiya, axloq normalarini vujudga keltirish, maʼnaviy barkamol insonni tarbiyalashda F. alohida oʻrin tutmoqda.
Mustaqillik sharoiti Uzbekistonda F.ning rivojiga katta ijobiy taʼsir koʻrsatdi. Avvalo, F.imiz strukturasi keskin oʻzgardi: maʼnaviy F.lar hisoblanuvchi tasavvuf ilmi tiklandi, hadis bilimlariga yoʻl ochildi, binobarin, ziyolilarimiz, talabalarning ruhiy dunyosi ancha boyidi, yangi oliy oʻquv yurtlari, un-tlar tashkil qilindi; ilm ahli chet eldagi olimlar bilan mustah.kam ijodiy aloqalar oʻrnatdi. Buning natijasida tabiat va texnikatexnologiya haqidagi F.larimiz xam jahon andozasi darajasiga koʻtarila boshladi. Olimlarimiz ilmfanning dolzarb sohalarida tadqiqotlar olib borishga kirishdilar. Tabiiy va ijtimoiy jarayonlarni matematik modellash, informatika va hisoblash texnikasi qamda ehtimollar nazariyasi sohasidagi, geologik jarayonlarning qonuniyatlarni, molekulyargenetik, genhujayra sohasidagi, tibbiyot, qishloq xoʻjaligi, paxta seleksiyachiligidagi, moddalarning kompleks fizikaviykimyoviy xossalarini oʻrganish bilan bogʻliq, energiyaning noanʼanaviy turlarini yaratish — Quyosh energiyasini kompleks va samarali suratda boshqa turdagi energiyaga aylantirish borasidagi tadqiqotlar ana shular jumlasidandir.
Butun fizika tarixini taxminan uchta asosiy bosqichga bo'lish mumkin:
· qadimiy va o'rta asrlar,
· klassik fizika,
· zamonaviy fizika.
Fizika taraqqiyotining birinchi bosqichi ba'zida ilmiygacha deb nomlanadi. Biroq, bunday nomni to'liq oqlash mumkin emas: fizika va umuman tabiatshunoslikning asosiy urug'lari qadim zamonlarda ekilgan. Bu eng uzun bosqich. Bu Aristotel davridan 17 asrning boshigacha bo'lgan davrni o'z ichiga oladi, shuning uchun u shunday nomlanadi qadimgi va o'rta asrlar davri.
Ikkinchi bosqichning boshlanishi - klassik fizika bosqichlari- aniq tabiatshunoslik asoschilaridan biri - italiyalik olim Galiley Galiley va klassik fizikaning asoschisi, ingliz matematik, mexanik, astronom va fizik Isaak Nyuton bilan bog'liq. Ikkinchi bosqich 19-asr oxiriga qadar davom etdi.
20 -asrning boshlarida klassik tushunchalar doirasida tushuntirish qiyin bo'lgan eksperimental natijalar paydo bo'ldi. Shu munosabat bilan mutlaqo yangi yondashuv taklif qilindi - bu diskret tushunchaga asoslangan kvant. Kvant yondashuvi birinchi marta 1900 yilda fizikaning taraqqiyot tarixiga kvant nazariyasi asoschilaridan biri sifatida kirgan nemis fizigi Maks Plank (1858–1947) tomonidan kiritilgan. Uning ishi fizika rivojlanishining uchinchi bosqichini ochadi - zamonaviy fizikaning bosqichi, shu jumladan nafaqat kvant, balki klassik vakolatxonalar.
Har bir bosqichning qisqacha tavsifini beramiz. Birinchi bosqich Aristotel tomonidan ishlab chiqilgan dunyo sferalarining geosentrik tizimini ochadi deb ishoniladi. Dunyoning geotsentrik tizimi haqidagi ta'limot halqali dunyo tuzilmalarining geotsentrik tizimidan ancha oldinroq - 6-asrda boshlangan. Miloddan avvalgi NS. Buni Anaximander (taxminan 610 yil - mil. Av. 547 yildan keyin), qadimgi yunon faylasufi, Milet maktabi vakili taklif qilgan. Ushbu ta'lim qadimgi yunon matematikasi va astronomi Evidoks Knid (miloddan avvalgi 406 - miloddan avvalgi 355) tomonidan ishlab chiqilgan. Shunday qilib, Aristotelning geotsentrik tizimi o'zidan avvalgilar tomonidan tayyorlangan mafkuraviy zaminda tug'ildi.
Egosentrizmdan - insonning individual "men" ining kontsentratsiyasi bilan ajralib turadigan dunyoga bo'lgan munosabat, geotsentrizmga o'tish tabiatshunoslik kurtaklarining paydo bo'lishi yo'lidagi birinchi va, ehtimol, eng qiyin qadamdir. Mahalliy ufq bilan chegaralangan osmonning to'g'ridan-to'g'ri ko'rinadigan yarim sharini to'liq osmon sferasiga o'xshash ko'rinmas yarim shar bilan to'ldirdi. Dunyo go'yo aniqroq, ammo samoviy soha bilan cheklangan bo'lib qoldi. Shunga ko'ra, Yerning (samoviy) sferik koinotning qolgan qismiga, unda doimo o'ziga xos, markaziy pozitsiyani egallab turgani va mutlaqo harakatsiz ekanligiga qarshi bo'lgan, o'zi sferik deb hisoblana boshladi. Faqat antipodlar - dunyoning diametrli qarama-qarshi qismlari aholisi mavjudligini emas, balki dunyodagi barcha er yuzidagi aholining asosiy tengligini ham tan olish kerak edi. Asosan spekulyativ xarakterga ega bo'lgan bunday g'oyalar ancha keyinroq tasdiqlandi - birinchi turda dunyo bo'ylab sayohatlar va buyuk geografik kashfiyotlar, ya'ni 15-16 -asrlar oxirida, Aristotelning geotsentrik ta'limoti. Yerning va osmonning jismlari uchun tubdan farq qiluvchi fizika yoki mexanikaga ega bo'lgan, o'zlarining aylanish o'qlari bilan bir-birlari bilan ifodalangan ideal bir tekis aylanadigan samoviy sharlarning kanonik tizimi bilan so'nggi yillarda allaqachon yashab o'tgan.
Deyarli o'n besh yuz yil davomida yunon astronomi Klavdiy Ptolomeyning (90 - 160 yillarda) tugallangan geosentrik tizimini polshalik matematik va astronom Nikolaus Kopernik (1473-1543) ning mukammal geliyosentrik tizimidan (3.1-rasm) ajratib turadi. Geliotsentrik tizimning yuqori qismini zamonaviy astronomiya yaratuvchilaridan biri, nemis astronomi Yoxannes Kepler (1571-1630) kashf etgan sayyoralar harakati qonunlari deb hisoblash mumkin.
Guruch. 3.1. Kopernik dunyo tizimi (Quyosh markazida)
Galiley Galileyning astronomik kashfiyotlari va uning fizik tajribalari, mexanikaning umumiy dinamik qonunlari, Isaak Nyuton tomonidan ishlab chiqilgan universal tortishish qonuni bilan birgalikda, asos yaratdi. fizikaning klassik rivojlanish bosqichi.
Bu bosqichlar o'rtasida aniq chegaralar yo'q. Fizika va umuman tabiatshunoslik uchun progressiv rivojlanish ko'p jihatdan xarakterlidir: Kepler qonunlari qadim zamonlarda boshlangan juda uzoq tarixga ega bo'lgan geliotsentrik tizimning tojidir; Nyuton qonunlaridan oldin Kepler qonunlari va Galiley asarlari bor edi; Kepler sayyoralar harakati qonunlarini geotsentrizmdan geliotsentrizmga mantiqiy va tarixiy ravishda tabiiy o'tish natijasida kashf etdi, lekin Aristotel mexanikasining evristik g'oyalarisiz.Aristotel mexanikasi er va osmonga bo'linib ketdi, ya'ni uning asosiy birligi yo'q edi: Aristotelning Yer va Osmon o'zaro qarama -qarshiligi, ular bilan bog'liq mexanika qonunlarining tubdan qarama -qarshiligi bilan birga keldi. ichki qarama -qarshi va umuman nomukammal bo'lishi.
Galiley Yer va Osmon o'rtasidagi aristotellarning qarshiliklarini rad etdi. U Yer atrofida osmon jismlarining bir tekis harakatlanishini tavsiflovchi Aristotelning harakatsizlik qonunini gorizontal yo'nalishda erkin harakatlanishi bilan er jismlari uchun qo'llashni taklif qildi. Har qanday er usti jismlarini alohida qismlarga ajratib, ular uchun Yerning markaziga vertikal yo'nalishda erkin tushish ideal bo'lganda, ularning massasidan qat'i nazar, teng tez (yoki teng darajada tezlashtirilgan) erkin tushish qonunini yaratdi. shartlar, hech qanday qarshiliksiz., ya'ni bo'shliqda. Bu qonun kanonizatsiya qilingan Aristotel ta'limotiga ziddir, unga ko'ra "tabiat bo'shliqdan nafratlanadi" va og'ir jismlar o'ziga xos tortishish ta'siri ostida real sharoitda tushadi, aslida ularning massasi qanchalik tez bo'lsa, shuncha ko'p bo'ladi. Kepler va Galiley, shu tarzda dastlabki g'oyalardan boshlab, butun mexanikani tubdan qayta ko'rib chiqdilar. Geosentrizmdan geliotsentrizmga o'tish natijasida ular Nyuton mexanikasini oldindan belgilab qo'ygan kinematik qonunlariga kelishdi, u er va osmon jismlari uchun asosan bir xil, u tomonidan yaratilgan barcha klassik dinamik qonunlar, shu jumladan universal qonun. universal tortishish. Shu bilan birga, "Tabiiy falsafaning matematik tamoyillari" - Isaak Nyutonning asosiy asari - xulosa qilish mumkinki, uning dinamik qonunlari nafaqat Kepler va Galileyning tegishli kinetik qonunlaridan kelib chiqadi, balki o'zlari asos sifatida ishlatilishi mumkin. Keplerning uchta kinematik qonunlari va ikkala kinematik qonunlari uchun ham Galiley, shuningdek, o'zaro ta'sir qiluvchi jismlarning murakkab tuzilishi va o'zaro tortishish buzilishlari sababli ulardan nazariy jihatdan kutilgan har xil og'ishlar.
Kepler qonunlari yangi sayyoralarni kashf qilish uchun asos bo'lib xizmat qildi. Shunday qilib, 1781 yilda ingliz astronomi va optigi Uilyam Xerschel (1738-1822), Uran sayyorasining harakatidagi burilishlarni kuzatish natijalariga ko'ra, ingliz astronomi va matematigi Jon Kuf Adams (1819-1892) va Frantsiyalik astronom Urbeyn Jan Jozef Le Verrier (1811-1877) bir-biridan mustaqil va deyarli bir vaqtning o'zida boshqa sayyora-zauranyum sayyorasi borligini nazariy jihatdan bashorat qilgan, uni 1846 yilda osmonda nemis astronomi Ioxann Halle (1812-1910) kashf etgan. ). Bu sayyoraga Neptun deyiladi. Keyin amerikalik astronom Percival Lovell (1855-1916) xuddi shunday 1905 yilda boshqa Zauranium sayyorasi borligini bashorat qilgan va uni o'zi yaratgan rasadxonada tizimli qidiruvni uyushtirgan, natijada 1930 yilda yosh amerikalik astronom kerakli yangi sayyorani kashf qilgan. - Pluton.
Nyutonning klassik mexanikasi nafaqat tez sur'atlar bilan rivojlandi. Klassik fizika bosqichi fizikaning boshqa sohalarida ham katta yutuqlar bilan tavsiflanadi: termodinamika, molekulyar fizika, optika, elektr, magnetizm va boshqalar. Keling, eng muhim yutuqlarni sanab o'tish bilan cheklanaylik. Tajribali gaz qonunlari o'rnatildi. Gazlarning kinetik nazariyasining tenglamasi taklif qilingan. Erkinlik darajalari bo'yicha energiyani bir xil taqsimlash printsipi, termodinamikaning birinchi va ikkinchi tamoyillari tuzilgan. Kulon, Ohm va elektromagnit induktsiya qonunlari kashf qilindi. Yorug'likning interferentsiya, difraktsiya va qutblanish hodisalari to'lqin talqinini oldi. Yorug'likning yutilishi va tarqalish qonunlari o'rnatildi.
Albatta, boshqa muhim bo'lmagan yutuqlarni ham nomlash mumkin edi, ular orasida taniqli ingliz fizigi Jeyms Klerk Maksvell tomonidan ishlab chiqilgan elektromagnit nazariya alohida o'rin tutadi. Maksvell nafaqat klassik elektrodinamikaning yaratuvchisi, balki statistik fizikaning asoschilaridan biridir. U o'z nomi bilan atalgan molekulalarning statistik tezlik taqsimotini o'rnatdi. Maykl Faradey (1791-1867) g'oyalarini rivojlantirib, u elektromagnit maydon nazariyasini (Maksvell tenglamalari) yaratdi, bu nafaqat o'sha davrga ma'lum bo'lgan ko'plab elektromagnit hodisalarni tushuntiribgina qolmay, balki yorug'likning elektromagnit tabiatini ham bashorat qildi. Maksvellning elektromagnit nazariyasi bilan klassik fizikada muhimroq bo'lganini qo'yish qiyin. Biroq, Maksvellning nazariyasi hamma narsaga qodir emas edi.
O'tgan asrning oxirida, mutlaqo qora jismning nurlanish spektrini o'rganayotganda, radiatsiya spektrida energiya taqsimotining qonuniyligi aniqlandi. Eksperimental taqsimot egri chiziqlari xarakterli maksimal darajaga ega bo'lib, harorat ko'tarilib, qisqaroq to'lqinlarga qarab siljiydi. Maksvellning klassik elektrodinamikasi doirasida mutlaqo qora jismning nurlanish spektrida energiya taqsimlanishining qonuniyligini tushuntirish mumkin emas edi. Eksperimental ma'lumotlarga mos keladigan mutlaqo qora jismning nurli nurlanishining spektral zichligi uchun to'g'ri ifodani 1900 yilda Maks Plank topdi. Buning uchun u klassik fizikaning belgilangan pozitsiyasidan voz kechishi kerak edi, unga ko'ra har qanday tizimning energiyasi uzluksiz o'zgarishi mumkin, ya'ni har qanday o'zboshimchalik bilan yaqin qiymatlarni qabul qilishi mumkin. Plank ilgari surgan kvant gipotezasiga ko'ra, atom osilatorlari energiyani uzluksiz emas, balki ma'lum qismlarda - kvantlarda chiqaradi va kvant energiyasi tebranish chastotasiga mutanosibdir.
Fizika rivojlanishining uchinchi bosqichining xarakterli xususiyati zamonaviy sahna- klassik tushunchalar bilan bir qatorda kvant tushunchalari keng joriy etilganligi, shu asosda atom, yadro va elementar zarralar tarkibida sodir bo'ladigan ko'plab mikroprotsessiyalar tushuntirilganligi va shu bilan birga zamonaviy fizikaning yangi tarmoqlari paydo bo'lganligi yotadi. kvant elektrodinamikasi, qattiq jismlarning kvant nazariyasi, kvant optikasi va boshqalar.