Прикладна фізика

ПРИКЛАДНА́ ФІ́ЗИКА — роз­діл фізики, присвячений практичному за­стосуван­ню набутих людством знань про неживу природу. Поділ на прикладну та фундаментальну фізику є умовним та змінюється з часом. П. ф. повʼязують з викори­ста­н­ням у технологічних галузях. Нині до неї зараховують фізичні основи роз­робле­н­ня приладів та екологічного моніторингу, апаратури та обладна­н­ня; роз­робле­н­ня та впровадже­н­ня наукомістких технологій і новітніх матеріалів: радіомережі, цифрова електроніка, мобільний звʼязок, структура матеріалів, імпланти, радіо­електроніка, оптична електроніка, тонкі плівки, сенсори, екс­периментальна ядерна фізика, фізика плазми, П. ф. енергетичних систем, П. ф. нетрадиційної енергетики, фізика лазерів, квантова електроніка, волокон­на оптика, фізика напів­провід­ників, методи неруйнівного контролю, акустика; екс­плуатація та обслуговува­н­ня автоматизованих виробничих комплексів, складних компʼютеризованих науково-дослідних комплексів; роз­робле­н­ня про­грамного та апаратного забезпече­н­ня; дослідже­н­ня та роз­робле­н­ня технологій матеріалів, компонентів електрон­ної промисловості тощо. Водночас до П. ф. часто від­носять дослідже­н­ня фізико-хімічних процесів у біо­логічних системах, зокрема біо­фізику, біо­медичну електроніку, радіаційну медичну фізику, біо­медичні нанотехнології, біо­медичну інженерію та інформатику. Всі ці напрями ґрунтуються на від­кри­т­тях, зроблених фахівцями з фундаментальної фізики, та концентруються на вирішен­ні про­блем, з якими стикаються технологи, зокрема як ефективно використовувати досягне­н­ня фундаментальної фізики в практичних системах.

У П. ф. використовують, серед іншого, такі методи, методики та технології: методи фізичного екс­перименту, вимірюва­н­ня фізичних величин, обробле­н­ня результатів екс­периментів; методи обчислювального екс­перименту та моделюва­н­ня фізичних обʼєктів і процесів; методи проєктува­н­ня та конструюва­н­ня; методи дослідже­н­ня фізичних властивостей матеріалів. При цьому за­стосовують, зокрема, такі інструменти та обладна­н­ня: матеріали для фізичних досліджень, устаткува­н­ня для екс­периментальних досліджень і технологічних процесів, компʼютерні пакети моделюва­н­ня фізичних обʼєктів і процесів.

У вищій освіті України прийнято такий поділ фізичних спеціальностей: «фізика та астрономія» і «П. ф. та наноматеріали». Перед­бачено, що фахівці з «П. ф. та наноматеріалів» повин­ні мати такі інтегральні компетентності: знати та ро­зуміти сучасну фізику на рівні до­статньому для роз­вʼяза­н­ня складних спеціалізованих задач і практичних про­блем П. ф. та матеріало­знавства, що перед­бачає за­стосува­н­ня теорій і методів фізики, математики та інженерії й характеризується комплексністю та неви­значеністю умов; за­стосовувати сучасні математичні методи для побудови й аналізу математичних моделей фізичних процесів; за­стосовувати ефективні технології, інструменти та методи екс­периментального дослідже­н­ня властивостей речовин і матеріалів, зокрема й наноматеріали, для роз­вʼяза­н­ня практичних про­блем П. ф. та наукомісткого виробництва; за­стосовувати фізичні, математичні та компʼютерні моделі для дослідже­н­ня фізичних явищ, роз­робки приладів і наукоємних технологій; вибирати ефективні методи та інструментальні засоби проведе­н­ня досліджень у галузі П. ф.; від­шуковувати необхідну науково-технічну інформацію в науковій літературі, електрон­них базах даних, інших джерелах, оцінювати надійність та від­повід­ність інформації; класифікувати, аналізувати та інтер­претувати науково-технічну інформацію в галузі П. ф.; презентувати результати досліджень і роз­робок фахівцям і нефахівцям, аргументувати власну позицію; планувати та організовувати результативну професійну діяльність індивідуально та в складі колективу при роз­роблен­ні та реалізації наукових і прикладних проектів; оцінювати фінансові, матеріальні та інші витрати, повʼязані з реалізацією проєктів у галузі П. ф., соціальні, екологічні та інші потенційні наслідки реалізації проєктів.

Про­блеми П. ф. ви­вчають у науково-дослідних установах, на під­приємствах машинобудівної, приладобудівної, автомобільної, аерокосмічної, легкої промисловості, металургії, енергетики, будівництва, а також у закладах вищої освіти. Порівняно новою для України галуз­зю за­стосува­н­ня та роз­витку П. ф. є медичні заклади, де нині використовують складну медичну діагностичну та лікувальну апаратуру, зокрема електрокардіо­графію, електроміо­графію, електроенцефало­графію, променеву терапію, брахотерапію, позітронемісійну томо­графію, однофотон­ну емісійну томо­графію, електрофізіотерапію, рентґено­графію, ядерну магніторезонансну томо­графію, ультра­звукову інтра­скопію, лазерні скальпелі тощо.

Завантажити статтю