Kimyo va fizika fanining qiyoslanishi

Mari Kyuri kimyo va fizika boʻyicha Nobel mukofotiga sazovor boʻlgan yagona shaxsdir

Kimyo va fizika moddalarni oʻrganadigan fan sohalaridir . Ularning orasidagi farq koʻlami va yondashuvidadir. Kimyogarlar va fiziklar turlicha oʻqitishadi va hattoki ular jamoada ishlayotganda ham mutaxassisliklari turlicha boʻladi. Kimyo va fizika oʻrtasidagi boʻlim ikki sohaning foydalanish sohalarida keng tarqalgan, xususan, fizik kimyo, kimyoviy fizika, kvant mexanikasi, yadro fizikasi / kimyo, materialshunoslik, spektroskopiya, qattiq jismlar fizikasi, qattiq jismlar kimyosi, kristallografiya va nanotexnologiya .

Koʻlami

Oʻrganilayotgan tizim proton va neytronlardan tashkil topgan elekttonlar va yadrolardan iborat moddani oʻz ichiga olsa, fizika va kimyo bir-biriga bogʻliq boʻlishi mumkin. Boshqa tomondan, kimyo, odatda, moddalarning boshqa shakllari, masalan, kvarklar, mu va tau leptonlar va qora materiya haqida emas.

Moddaning xatti-harakatlarini boshqaradigan asosiy qonunlar kimyo va fizikada qoʻllanilishiga qaramasdan, fizika va kimyo fanlari alohida eʼtiborga ega:

Fizika tabiat bilan juda katta oʻlchamdan (butun koinot) juda kichik oʻlchamgacha (subatomik zarralar) bogʻliq. Barcha sezilarli fizik hodisalar, fizikadagi asosiy qonunlarga mos keladigan baʼzi xususiyatlar bilan bogʻliq boʻladi. Shuningdek, fizika – fizik hodisalarning asosiy tamoyillari va tabiatning asosiy kuchlari bilan shugʻullanadi va shu bilan birga makon va zamon nuqtayi nazaridan tushuncha beradi. Fizika materiyani modda va energiya sifatida tushuntiradigan asosiy tamoyillar bilan shugʻullanadi va asosiy qonun-qoidalarga rioya qilish orqali atom moddalarini holatini oʻrganishi mumkin.

Kimyo moddalarni qanday qilib bir-biri bilan va energiyasi (masalan, issiqlik va yorugʻlik) bilan oʻzaro taʼsiriga eʼtibor qaratadi. Kimyoviy moddalarning oʻzgarishi (kimyoviy reaksiyalar) va sintezini oʻrganish kimyoning markazi boʻlib, organik funktsional guruhlar va kimyoviy reaksiyalar tezligi qonunlari kabi tushunchalarni keltirib chiqaradi. Shuningdek, kimyo katta oʻlchamda (masalan, astrokimyo) materiyaning xususiyatlarini va katta miqdordagi moddalar reaksiyalarini (masalan, texnik kimyo) oʻrganadi

Fizik kimyo va kimyoviy fizika fizika va kimyo fanlari oʻrtasidagi bogʻliqlikni bildiradi.

Yondashuv

Garchi fizika ham, kimyo ham modda va uning energiya bilan bogʻliq boʻlsa-da, ikkala fanning yondashuvi bir-biridan farq qiladi. Fizikada moddani maʼlum bir turdan ajratib olish va koʻplab materiallarning umumiy xususiyatlariga eʼtibor qaratish odatiy holdir. Masalan, optikada moddalar refreaktiv index orqali tavsiflanadi va bir xil refreaktiv indexga ega boʻlgan moddalar bir xil xususiyatga ega boʻladi. Kimyoda namunada qanday birikmalar borligi va molekulalarning tuzilishining oʻzgarishi ularning reaktivligi va fizik xususiyatlarini ham oʻzgartirishiga olib kelishi ahamiyatli.

Taʼlim

Odatda bakalavriat dasturida fizika yoʻnalishi uchun fizikaning ixtisoslashgan kurslari, qoʻshimchasiga matematika kurslari talab qilinadi. Fizikaning koʻp tushunchalari materiya, fazo va vaqtga bogʻliq differensial tenglamalar bilan tasvirlanganligi sababli (masalan , Nyutonning harakat qonuni va Maksvell elektromagnetizm tenglamalari), talabalar differensial tenglamalar bilan tanish boʻlishi kerak. Kimyo mutaxassisliklari uchun bakalavriat dasturida eʼtibor laboratoriya mashgʻulotlariga, kimyoviy bogʻlanishlar va molekulyar strukturani tavsiflovchi formulalarni tushunish va qoʻllashga qaratilgan. Tahlil qilish usullari, formulalar va tenglamalar ishlatilayotganda kimyoviy reaksiyalarni koʻrib chiqishga ham eʼtibor qaratiladi. Talabalar matematika, fizika, kimyo va koʻpincha biokimyo kurslarida oʻqidilar. Ikki taʼlim dasturi oʻrtasida katta hajmdagi oʻzaro bogʻliqlik mavjud (hisoblash, boshlangʻich fizika, kvant mexanikasi, termodinamika). Biroq, fizika fundamental nazariyaga (chuqur matematik yondashuv bilan) koʻproq eʼtibor beradi, kimyo esa nazariyaning eng muhim matematik taʼriflarini, molekulyar modellar bilan birlashtirishga koʻproq eʼtibor beradi. Laboratoriya koʻnikmalari ikkala kursda farq qilishi mumkin, chunki talabalar dastur va oliy taʼlim muassasasiga qarab turli texnologiyalarga jalb qilinishi mumkin (masalan, kimyo fakulteti talabasi vaqtini laboratoriyada distillash va tozalash uchun shisha idishlar yoki xromatografiya – spektroskopiya asbobi bilan oʻtkazishi mumkin. Fizika talabasi esa lazer va chiziqli boʻlmagan optika texnologiyasi yoki biron bir murakkab elektr zanjir bilan ishlashga koʻproq vaqt sarflashi mumkin).

Kimyo va fizika sohasidagi faoliyat

Bureauning mehnat statistikasi (Amerika Qoʻshma Shtatlari Mehnat Departamenti) ga koʻra, 2010 yilning may oyida Qoʻshma Shtatlarda 80 000 kimyogar va 17 000 fizik mutaxassislar ishlagan. Bundan tashqari, 21 ming kimyogar va 13,5 ming fizik oʻrta maktabda dars beradi. Kimyo butun sanoatga ega boʻlgan yagona fan boʻlib, kimyo sanoati uning nomi bilan atalgan. Koʻplab kimyogarlar ushbu sanoatda tadqiqot va ishlanmalar, ishlab chiqarish, oʻqitish yoki boshqaruvda ishlaydi. Kimyogarlar ishlaydigan boshqa sohalarga neft, farmatsevtika va oziq-ovqat sanoati kiradi. Fizika nomi bilan atalgan sanoat mavjud boʻlmasa-da, koʻplab sohalar fizika tadqiqotlari natijasida rivojlandi, ayniqsa yarimoʻtkazgichlar va elektronika sanoati . Muhandislar fizikaning turli sohalarida (elektr, mexanik, yadro va boshqalar) ularni oʻz kasbida qoʻllash uchun oʻqishdi. Moliya sohasini oladigan boʻlsak, fiziklar murakkab tizimlarni modellashtirish boʻyicha oʻqitilganligi sababli, oʻzlarining sohalaridan tashqari boshqa sohada ham ishlashadi.

Kimyo va fizika interfeysidagi mavzular

Kimyo va fizika bir-biridan qatʼiy ajratilgan fanlar emas. kimyogarlar va fiziklar koʻp sohalarni ichiga olgan quyidagi mavzularni oʻrganishadi

• Kvant kimyosi
• Spektroskopiya
• Termodinamika
• Materialshunoslik yoki Materiallar muhandisligi
• Kimyoviy muhandislik
• Qattiq jismlar fizikasi yoki Kondensatsiyalangan moddalar fizikasi
• Qattiq jismlar kimyosi
• Kristallografiya
• Yadro kimyosi
• Yadro fizikasi
• Nanomateriallar
• Elektrokimyo
• Magnetokimyo
• Magnetogidrodinamika

Manbalar

1. Bensaude-Vincent, Bernadette (Dec 2009). "The Chemists' Style of Thinking". Berichte zur Wissenschaftsgeschichte 32 (4): 365–378. PMID 20481060.  Qaraldi 2023-yil 9-sentabr

2. Manogue, Corinne A.; Cerny, L; Gire, E; Mountcastle, DB; Price, E; van Zee, EH (2010). "Upper-Division Activities That Foster "Thinking Like A Physicist"". AIP Conference Proceedings. 1289. 2010 Physics Education Research Conference. pp. 37–40. 

4. Lanczos, Cornelius (1959). "Albert Einstein and the Role of Theory in Contemporary Physics". American Scientist 47 (1): 41–59. 

5. Manogue, Corinne A.; Cerny, L; Gire, E; Mountcastle, DB; Price, E; van Zee, EH (2010). "Upper-Division Activities That Foster "Thinking Like A Physicist"". AIP Conference Proceedings. 1289. 2010 Physics Education Research Conference. pp. 37–40. doi:10.1063/1.3515242. </ref>