Фото: wallpaperup.com
Физика применяется исключительно для прикладных задач, т.е. поиск бозона Хиггса, расчет равномерности нейтронного поля в активной зоне ВВЭР-1200 или уточнение констант до «..надцатого» знака - это не про меня.
Профессионально
Основные законы механики в виде момента сил, закона сохранения момента импульсов, уравнения движения центра масс, кинетической/потенциальной энергий и т.д. используются для расчетов механической нагрузки изделий или их частей при эксплуатации. Например: проектируется печатная плата, которая будет установлена на подвижное основание - уравнения динамики твердого тела помогут оценить ускорения, прочность на изгиб/излом, максимальные ударные нагрузки и много всего прочего для соответствия условиям технического задания.
Электромагнетизм, будучи фундаментом для электроники и теории автоматического управления, даже в облегчённом варианте является многоликим и выходит далеко за пределы закона Ома. При цифровой обработке сигналов на дискретных компонентах - это преимущественно постоянный/импульсный ток и правила Кирхгофа; силовая электроника - электромагнитная индукция, правило Ленца, намагниченность, векторы B и H; гетеродин и пьезоэлементы - переменный ток, формула Томсона, колебания, логарифмический декремент затухания, гармоники сигналов. Самое интересное (читать «прибыльное») в этом разделе физики - всевозможные преобразователи физических величин в электрический сигнал, так как в этом случае приходится вспоминать электромагнетизм по-полной: сила Ампера, явление самоиндукции, сила Лоренца, теорема Гаусса, вынужденные электрические колебания, резонанс и т.д. Электромагнитные волны интересны не столько с научной точки зрения, сколько с финансовой: устройства беспроводной передачи данных на базе ISM-диапазона (Industrial, Scientific, Medical): 433/868 МГц, Wi-Fi, Lo-Ra и др.
Волновые процессы использую на практике довольно часто, причем как в прикладном виде (ИК пульты дистанционного управления, оптопары, приёмник-передатчик), так и в фундаментальном корпускулярно-волновом дуализме. Опять же, изобретать новые типы многомодового оптического волокна, или же проектировать лазер с ядерной накачкой - один мозг «не поднимет», но снабдить своё устройство электронно-оптическим преобразователем и подобрать волоконно-оптический кабель под требуемые длину волны и затухание - задача штатная. В более интересных практических задачах используется поляризация для оценки напряженности твердого тела, интерференция световых волн для определения кривизны (кольца Ньютона, бипризма Френеля), также не остаются в стороне дифракционная решетка, поглощение (закон Бугера) и рассеяние света (закон Рэлея).
Физика макросистем в виде молекулярно-кинетической теории с сопутствующими термодинамическими соотношениями в основном применяется для расчёта теплового баланса электронных блоков. Типичная задача: герметичный корпус (например по IP68) находится во внешней среде переменной температуры и содержит внутри платы обработки данных и/или блоки питания - нагрев/охлаждение изнутри и снаружи. Нужно в динамике обеспечивать заданный в техническом задании тепловой профиль внутри блока. Да прибудет со мной силушка богатырская в виде второго начала термодинамики, явлений переноса, фазовых переходов и теплоёмкости твёрдого тела! В тоже время, теоретические знания о распределении Максвелла, Больцмана, Ферми-Дирака, Бозе-Эйнштейна, газе Ван-дер-Ваальса, энтропии и т.д. есть, но на практике применять нет возможности.
Квантовая (ядерная, атомная) физика является для моей специальности трамплином, так как одно из базовых направлений на родной кафедре в МИФИ были разработка и эксплуатация систем управления и защиты для атомных реакторов. Последующая трудовая деятельность в Росатоме позволила на практике увидеть процесс взаимодействия энергии с веществом, который нельзя не заметить при разработке зарядочувствительных предусилителей для ядерно-физических измерений с применением ФЭУ, нейтронных счетчиков, а также полупроводниковых детекторов Hamamatsu и Amptek.
Как следствие: приходит понимание активности изотопов α(альфа), β(бета), γ(гамма) излучения (Co60, PuBe, ОСГИ), чем от них можно защититься (расстояние, полиэтилен, Cd, Pb) и как всё это можно измерить (спектрометрический АЦП, дискриминатор по уровню, токовый и счётный режимы), Вообще-то, в повседневной жизни понимание законов физики нивелирует значительную часть техногенных «страшилок», а на профессиональном уровне позволяет преобразовать скромный входной бюджет во впечатляющий финансовый «выхлоп» исключительно с помощью подручных средств и небольшой электронной обвязки.
По-простому
Здесь будет описание моих способностей по рассматриваемой тематике, но без «непонятных» слов, аббревиатур и прочих отпугивающих сущностей. Пока думаю над формулировками ...
Литература
1. Иродов И.Е. Том 1. Механика. Основные законы.
2. Иродов И.Е. Том 2. Физика макросистем. Основные законы.
3. Иродов И.Е. Том 3. Электромагнетизм. Основные законы.
4. Иродов И.Е. Том 4. Волновые процессы. Основные законы.
5. Иродов И.Е. Том 5. Квантовая физика. Основные законы.
