Klassieke natuurkunde verwijst naar het traditionele vakgebied van de natuurkunde dat vóór de ontwikkeling van de kwantummechanica en relativiteitstheorie in de 20e eeuw werd ontwikkeld. Het beschrijft verschijnselen op macroscopische en alledaagse schaal, waar de effecten van kwantumverschijnselen en relativistische snelheden verwaarloosbaar zijn. Klassieke natuurkunde houdt zich bezig met de studie van materie en haar beweging, gebaseerd op de wetten van de mechanica, thermodynamica en elektromagnetisme.

De fundamentele principes van de klassieke natuurkunde kunnen als volgt worden samengevat:

1. Newtoniaanse mechanica:

- De klassieke mechanica is gebaseerd op de bewegingswetten van Newton, die beschrijven hoe objecten bewegen onder invloed van externe krachten.

- Deze wetten omvatten de eerste wet van Newton (traagheidswet), de tweede wet (kracht is gelijk aan massa maal versnelling) en de derde wet (actie-reactie).

2. Thermodynamica:

- Klassieke thermodynamica houdt zich bezig met het gedrag van thermische energie, temperatuur, entropie en warmteoverdracht.

- Belangrijke principes zijn onder meer de wetten van de thermodynamica, die energiebesparing, de richting van de warmtestroom en de beperkingen van energieconversie beschrijven.

3. Elektromagnetisme:

- Klassiek elektromagnetisme bestudeert de interacties tussen elektrische ladingen en magnetische velden.

- Het omvat de principes van elektrostatica, magnetostatica en elektromagnetisme, zoals beschreven door de wet van Gauss, de wet van Ampere, de wet van Faraday en de wet van Lenz.

4. Optica:

- Klassieke optica omvat het gedrag van licht, inclusief de reflectie, breking, dispersie, interferentie en diffractie.

- Belangrijke concepten zijn onder meer de golf-deeltjesdualiteit van licht, het principe van Huygens, en de wetten van reflectie en breking.

5. Akoestiek:

- Klassieke akoestiek bestudeert het gedrag van geluidsgolven, inclusief hun voortplanting, reflectie, absorptie en interferentie.

- Principes van de akoestiek omvatten golfvergelijkingen, resonantie en het Doppler-effect.

Deze klassieke natuurkundetheorieën hebben met succes het gedrag van systemen in het dagelijks leven beschreven en voorspeld, maar ook op verschillende gebieden van wetenschap en techniek. Ze vormen de basis voor ons begrip van veel natuurverschijnselen en technologische toepassingen, zoals werktuigbouwkunde, civiele techniek, optica en akoestiek.

Hoewel de klassieke natuurkunde op veel gebieden essentieel blijft, heeft de ontwikkeling van de kwantummechanica en de relativiteitstheorie in de 20e eeuw ons begrip van het universum op zeer kleine schaal (kwantumniveau) en hoge snelheden (relativistische snelheden) vergroot. Voor deze extreme omstandigheden zijn de principes van de klassieke natuurkunde niet langer voldoende, en de kwantummechanica en de relativiteitstheorie bieden nauwkeurigere beschrijvingen van verschijnselen.