YKS Fizik – 12. Sınıf Fizik Özeti

Milli Eğitim Bakanlığı 12. Sınıf Fizik ders kitabından derlediğimiz bilgilere bu yazımızda inceleyebilirsiniz. 

 

Çark bir tam tur attığında geçen süreye periyot denir. Periyot “T” ile gösterilir ve birimi saniye (s)’dir. Düzgün çembersel hareket yapan çark x-y eksenlerinin arasını eşit sürede alır. Bu süre periyodun dörtte birine eşittir. Çarkın bir saniyedeki tur sayısına ise frekans denir. Frekans “ f ” ile gösterilir. Birimi ise s-1 dir. Ayrıca frekans birimi olarak Hertz kullanılır. Düzgün çembersel harekette periyot ile frekansın çarpımı 1’e eşittir.

 

 

Düzgün çembersel hareket yapan cismin çember üzerinde birim zamanda aldığı yola çizgisel hız denir. Çizgisel hız topun aldığı yolun süreye oranı ile bulunur. Çizgisel hız “v” ile gösterilir. Birimi m/s’dir. Top bir tur attığında dairenin çevresi kadar yol alır. Topun bir turu için geçen süre bir periyottur. Çizgisel hız,
v = 2 · r · r / T ya da v = 2 · r · r · f bağıntısı ile bulunur.

Açısal hız “w” ile gösterilir. Birimi ise radyan/saniye (rad/s)’dir. Düzgün çembersel hareket yapan cismin yarıçap vektörünün birim zamanda daire üzerinde taradığı açıya açısal hız denir. Top bir tam tur attığında yarıçap vektörünün taradığı açı radyan cinsinden 2·r’dir. Bu sırada geçen süre ise hareketin periyoduna eşittir. Açısal hız,
w = 2 · r / T ya da w = 2 · r · f
bağıntısı ile bulunur. Çizgisel hız ve açısal hız arasında,
v = w · r

 

Çizgisel momentum vektörü her zaman, hareketlinin yarıçap vektörüne diktir. Bir parçacığın açısal momentumu çizgisel momentum vektörü ile yarıçap vektörünün çarpımı olarak tanımlanır. Açısal momentum,
L = r x P L = m· v · r
bağıntısı ile hesaplanır. Açısal momentum vektörünün yönü sağ el kuralı ile bulunur. Sağ elin dört parmağı dönme yönünde yörünge üzerinde tutulursa dört parmağa dik olan baş parmak açısal momentum vektörünün yönünü gösterir.

 

 

Sabit bir eksen etrafında dönen m kütleli ve I eylemsizlik momentine sahip diskin açısal momentumu, diskin eylemsizlik momenti ile açısal hızının çarpımına eşittir. Dönen diskin açısal momentumu,
L = I · w

 

Sabit bir eksen etrafında kolları yana açık hâlde dönerken kollarını kapatırsa açısal hız artar. Açısal hızın artmasının sebebi sporcunun kollarını kapattığında eylemsizlik momentinin azalmasıdır. Eylemsizlik momenti azalınca açısal momentum korunduğu için açısal hız artar.

 

Çekim ivmesi, genel çekim sabiti (G) ve gezegenin kütlesi (m1) ile doğru orantılı, cismin gezegenin merkezine olan uzaklığının karesi ile ters orantılıdır. Dünya kutuplardan basık olduğu için ekvatordan kutuplara doğru giderken çekim ivmesi artar. Dünyanın merkezinden yeryüzüne doğru gidildikçe çekim ivmesi doğrusal olarak artar. Yer yüzeyinden uzaklaştıkça çekim ivmesi eğrisel olarak azalır.

 

 

Johannes Kepler (Yohannes Kepler), gezegenlerin hareketlerini üç yasa ile açıkladı.

1. Yasa: Her gezegen Güneş’in odak noktalarından birinde
olduğu elips biçiminde bir yörüngede hareket eder. Bu kanun Yörüngeler
Kanunu olarak anılır.Kütle çekim kuvveti uzaklığın karesi ile ters orantı olduğu için gezegenler Güneş’e
yaklaştıklarında daha büyük bir kuvvetle Güneş’e doğru çekilir.
Bu sırada gezegenin çizgisel hızı artar. Gezegen Güneş’ten
uzaklaştıkça Güneş’in etrafında dönmesinden kaynaklı gezegenin
çizgisel hızı azalır.

2. Yasa: Güneş’ten herhangi bir gezegene doğru çizilmiş
yarıçap vektörü eşit zamanda eşit alanlar tarar.

3. Yasa: Gezegenlerin periyotları büyük eksen uzunluğunun
3/2 kuvveti ile orantılıdır. Gezegenlerin periyotlarının kareleri
ile ortalama yarıçaplarının (en büyük yarıçapları ile en küçük yarıçaplarının
toplamının yarısı) küpünün oranı sabittir.
Bu sabit sayı 2,97 x 10-19’a eşittir. Bu yasa Periyotlar Yasası
olarak anılmaktadır.

 

Bir nokta etrafında yapılan gidip gelme hareketine titreşim hareketi denir. Bir denge konumundan
eşit uzaklıktaki iki nokta arasında eşit zaman aralıklarında periyodik olarak tekrarlanan harekete basit harmonik hareket denir. Basit harmonik hareketin bir diğer adı periyodik harekettir.

 

 

Cismin denge konumu O noktasıdır. Cismin denge noktasından uzaklaştığı en büyük
mesafeye genlik denir. Hareketin genliği x’e eşittir. Basit harmonik hareket yapan bir cismin herhangi bir andaki denge konumundan uzaklığına uzanım denir. Uzanım değeri sıfırdan başlayarak genliğe kadar değişir. Uzanım ve genlik her zaman denge noktasına göre hesaplanır. En büyük uzanım genliğe eşittir.

 

Basit harmonik harekette kuvvet ve ivme her zaman denge noktasına doğrudur.

 

Su dalgalarında aynı anda suya batıp çıkan iki farklı kaynaktan gelen dalga tepelerinin ya da dalga çukurlarının üst üste binmesi sonucu ile oluşan noktaların birleştirilmesiyle dalga katarı oluşur. Kaynakları birleştiren doğrunun orta noktasında
0. dalga katarı meydana gelir. Bu çizginin sağında ve solunda simetrik olarak dalga katarları meydana gelir.

 

Su dalgalarında aynı anda suya batıp çıkan iki farklı kaynaktan yayılan dalga tepesi ile dalga çukurunun üst üste  binmesiyle meydana gelen noktaların birleştirilmesiyle düğüm çizgileri oluşur. Düğüm çizgileri merkez doğrusunun sağında ve solunda simetrik olarak yer alır.

 

 

Desen üzerindeki aydınlık bölgelerin meydana gelmesine yapıcı girişim, karanlık bölgelerin meydana gelmesine de söndürücü girişim denir. Engelin ortasında bulunan açıklığın tam ortasının karşısına, kırınım deseninin ortasında bulunan aydınlık bölge gelir. Bu bölge merkezî aydınlık saçaktır. Bu bölgenin sağında ve solunda karanlık ve aydınlık bölgeler sıralanır. Bu bölgeler 1. karanlık saçak, 1. aydınlık saçak, 2. karanlık saçak, 2. aydınlık saçak,… şeklinde isimlendirilir.

 

 

Tek renkli ışık ışınları dalga boyu mertebesinde bir yarıktan geçirilirse, kırınım deseni meydana gelir.

 

Bir ışık kaynağından çıkan ışınlar yaklaşık olarak her 10-8 s’de rastgele değişikliğe uğrar. Bundandolayı yapıcı ve yok edici girişim koşulları 10-8 s mertebesinde sona erer. Bu yüzden girişim deseni oluşmaz. Böyle ışık kaynaklarına uyumsuz (kohorent olmayan) ışık kaynağı denir.

 

Kohorent iki dalga kaynağında yayılan tek renkli ışık ışınlarının üst üste binmesiyle girişim deseni oluşur.

 

Girişim deseninin oluşması için iki şart gereklidir. Birincisi, kaynakların uyumlu (kohorent) olması gerekir. İkincisi de kaynakların tek renkli yani tek bir dalga boyuna sahip olmasıdır

 

 

Sonlu sayıda, ayrı, uyumlu (kohorent ) kaynakların katkılarının üst üste gelmesine girişim denir. Çift yarıkta girişim olayında ekran üzerinde meydana gelen girişim deseninde iki tepenin ve iki çukurun üst üste bindiği noktalar aydınlık saçakları, bir
çukur ve bir tepe noktasının üst üste bindiği noktalar ise karanlık saçakları meydana getirir.

 

 

Periyot: Ortamdaki sabit bir noktadan geçen bir ışının birbirini takip eden iki tepe noktası arasındaki mesafeyi (devir) geçmesi için gerekli zamandır. T ile gösterilir. Birimi saniye/devirdir.

Genlik: Dalga hareketinin denge hâlinden maksimum yer değiştirmesidir.

Frekans: Saniyedeki titreşim sayısıdır ve f ile gösterilir. Frekans ile periyot arasında T · f = 1 ilişkisi vardır. Frekans ışık kaynağı tarafından belirlenir ve ışının geçtiği ortamdan etkilenmez. Frekansın genel birimi Hz (Hertz) ve 1 devir/saniyeye eşittir.

Yayılma hızı: Dalganın bir ortamdan geçiş hızıdır. Hız, ortama ve frekansa bağımlıdır.

Dalga boyu: Bir dalganın, birbirini takip eden iki maksimum veya iki minimum dalgalanma noktası arasındaki doğrusal mesafedir. v = f · m ifadesi, frekansın dalga boyu ile çarpımının hıza eşit olduğunu gösterir. Vakumda (boşlukta) ise hızın frekansa bağımlılığı yoktur. Bu koşullardaki hız c ile gösterilir ve yaklaşık olarak
c = 3 x 108 m/s

 

c = f · lamda

 

Dalga sayısı: Elektromanyetik ışını tanımlayan bir başka parametre olan dalga sayısı her bir cm’deki dalgaların sayısıdır
ve vakumdaki dalga boyu cm cinsinden ifade edildiğinde 1/m’ya eşittir. v (sigma) işareti ile gösterilir.

Işının gücü: Işının gücü (P), bir kaynaktan bir saniyede yayılan ışık enerjisidir.

Işık şiddeti: Işık kaynağından birim zamanına yayılan toplam enerjiye ışık şiddeti denir. Işık şiddeti birim zamanla yayılan foton sayısıyla doğru orantılıdır.

 

Işığın enerjisi: Işığın enerjisi frekansı ile doğru orantılıdır.

Işık enerjisi hesaplanırken elektron birimi kullanılır. Elektronvolt bir elektronun 1 volt potansiyel fark altında kazandığı enerjidir. Dalgaların süper hâli (üst üste binmesi): Süper hâl ilkesine göre iki veya daha fazla dalganın aynı ortamı geçmesi durumunda meydana gelen yer değiştirme, her bir dalganın neden olduğu yer değiştirmelerin toplamına eşittir. Bu ilke, atomların ve moleküllerin yerlerinin değişmelerine neden olan dalgalara uygulanabildiği gibi yer değiştirmenin elektriksel kuvvet alanına bağlı olduğu elektromanyetik dalgalar için de geçerlidir.

 

Su dalgalarında, ışıkta ve ses dalgalarında kaynağın hareketi ile ortaya çıkan frekanstaki değişmeye Doppler olayı denir.

 

Maxwell elektromanyetik dalgaların boşlukta yayıldığını açıkladı. Elektromanyetik dalgalar boşlukta yayılırken elektrik alan manyetik alana, manyetik alan da elektrik alana dönüşür.

 

1. denklem, herhangi bir kapalı yüzeyden geçen toplam elektrik akısı, bu yüzey içindeki net yükün f0’a bölümüne eşit olduğunu ifade eden Gauss Yasası’dır.

2. denklem, kapalı bir yüzeyden geçen net manyetik akının sıfır olduğunu ifade eden manyetizmadaki Gauss Yasası’dır.

3. denklem, herhangi bir kapalı yol boyunca elektrik alanın çizgi integrali olan emk’nin bu kapalı yol boyunca sınırlanan herhangi bir yüzey alanından geçen manyetik akının zamanla değişim hızına eşit olduğunu vurgulayan Faraday’in İndüksiyon Yasası’dır.

4. denklem, herhangi bir kapalı yol boyunca manyetik alanın çizgi integrali, bu kapalı yol içinden geçen akımın, n0 ile çarpımının, bu kapalı yol boyunca sınırlanmış herhangi bir yüzeyden geçen elektrik akımının değişim hızının, f0 · n0 ile çarpımının toplamına eşit olduğunu ortaya koyan Amper-Maxwell Yasası’dır. (f0: Boş uzayın elektrik geçirgenliği, n0: Boş uzayın manyetik geçirgenliği)

 

Elektromanyetik dalgaların ilerleme doğrultusu, elektrik alan ve manyetik alan bileşenleri birbirine diktir. Elektromanyetik dalga ilerlerken elektrik alanı ve manyetik alanlar değişir. Bu özellik elektromanyetik dalgaların
enine dalga olduğunu gösterir. Elektromanyetik dalgaların ilerleme yönü manyetik alan ve elektrik alanı yönleri  görüldüğü gibi sağ el kuralı ile bulunur. Sağ elin başparmağı dalganın yayılma yönünde tutulur. Diğer dört parmak birleştirilerek başparmağa dik tutulur. Dört parmak elektrik alanın yönünü gösterirken avuç içi manyetik alanın yönünü gösterir. Elektromanyetik dalgaların elektrik alan ve manyetik alanlarının büyüklüklerinin oranı sabittir ve ışık hızına eşittir
c = E/B

 

 

 

Dalton Atom Teorisi’ne göre:
1. Elementler atom adı verilen küçük, bölünemeyen taneciklerden oluşmuştur. Atomlar kimyasal tepkimelerde oluşmaz, bölünmez ve yok olmaz.
2. Bir elementin tüm atomlarının kütlesi ve diğer özellikleri aynıdır fakat diğer elementlerin atomlarından farklıdır.
3. Kimyasal bir bileşik iki ya da daha fazla elementin basit bir oranda birleşmesi ile oluşur.

 

 

Thomson Atom Modeli’ne göre:
1. Atom, artı yüklü maddeden oluşmuştur.
2. Negatif yüklü tanecikler bu artı madde içinde gömülüdür ve hareket etmez.
3. Negatif yüklü taneciklerin kütleleri çok küçüktür. Bu yüzden atomun tüm kütlesini bu artı yüklü madde oluşturur.
4. Atom küre şeklindedir.

 

Rutherford’un geliştirdiği Çekirdekli Atom Modeli’ne
göre:
1. Atomun merkezinde pozitif yükün toplandığı ve atomun kütlesinin çoğunu oluşturan bir çekirdek vardır. Çekirdek, elektronların yüklerini dengeleyecek kadar pozitif yük taşımaktadır ve bu pozitif yüklere proton adını vermiştir.
2. Çekirdeğin etrafında dolanan elektronlar vardır. Elektronlar geniş boşluklar bırakacak şekilde dağılmış hâldedir. Atomun büyük kısmı boşluktur

 

Bir elektron bulunduğu enerji düzeyinden  daha yüksek bir enerji düzeyine geçebilmek için dışarıdan
enerji almalıdır (absorbsiyon). Bir element atomuna enerji verilerek elektronlarının bir ya da birkaçı daha yüksek enerji düzeyine çıkarsa bu atoma “uyarılmış atom” denir

 

Yüksek enerji düzeyinde bulunan bir elektron daha düşük enerji düzeyine geçerse fotonlar hâlinde ışık enerjisi yayar (emisyon).

 

Edwin Hubble, yaptığı araştırmalarla gök adalarının tayf çizgilerindeki kırmızıya kayma oranlarının bize uzaklıklarıyla doğru orantılı olduğunu fark etti ve bu durumu Kırmızıya Kayma Yasası olarak ortaya koydu. Hubble yaptığı araştırmalar sonucunda bütün evrenin genişlediği fikrini ileri sürdü. Hubble ayrıca gök adaların bizden uzaklaşma
hızı ile ilgili “Hubble Yasası”nı ortaya koydu.
v = H · d
v : Galaksinin uzaklaşma hızı
H : Hubble Sabiti
d : uzaklık

 

 

Leptonlar, çekirdek kuvvetleri ile etkileşmeyen parçacıklardır. Yunanca “küçük” veya hafif anlamına gelen “leptos” kelimesinden gelmektedir. Tüm leptonlar 1/2 spinlidir. Leptonların belirli bir yapıları yoktur ve noktasaldır. Bu yüzden leptonlar gerçek temel parçacık olarak görülür. Günümüzde bilim insanları altı lepton olduğuna inanmaktadır. Bu parçacıklar elektron (e-), müon (n-), tau (x-) ve bunların her birine eşlik eden bir nötrinodan oluşur. Tau leptonu 1975 yılında keşfedilmiştir. Tau leptonunun kütlesi protonun kütlesinin iki katıdır. Altı leptondan her birinin bir anti parçacığı bulunmaktadır.

 

 

Kuark ailesi de altı kuarktan oluşur. Bunlar yukarı kuark (u), aşağı kuark (d), acaip kuark (s), tılsımlı kuark (c), alt kuark (b) ve tepe kuark (t). Bu modelde u, d ve s sembolleri kullanılır. Bu semboller yukarı (up), aşağı (down) ve acayip (strange) kelimelerinin İngilizce karşılıklarının baş harflerinden meydana gelir. Kuarkların farklı türlerine çeşni denir. 1967 yılında fizikçiler deneysel bozunma hızları arasındaki bazı tutarsızlıklardan dolayı dördüncü çeşni kuarkı önerdiler. Bu kuark c sembolü ile gösterildi ve ona “sihirli” adı verildi. 1975 yılında tau (x) leptonunun kuvvetli kanıtlarının elde edilmesinden sonra tepe (t) ve dip (b) adlı iki kuark daha önerildi.

 

 

Kuarklar doğada diğer kuarklarla birlikte gruplar hâlinde bulunur. Tek kuark, kesirli elektrik yüküne sahiptir. Ancak bu kesirli yükler direkt olarak elde edilemez. Çünkü kuarklar tek olarak bulunmaz. Bunun yerine, kuarklar hadronlar olarak adlandırılan birleşik parçacıklar oluşturur. Hadronların ise büyüklükleri ve yapıları karmaşıktır. 1963 yılında Gell-Mann (Gel-Men) ve George Zweig (Corç Zıvayk), birbirinden bağımsız olarak, tüm hadronlar için bir model önerdiler. Bu modele göre hadronlar, kuark denilen iki veya üç temel bileşenin bir araya gelerek oluşturdukları birleşik sistemlerdir. Bir hadrondaki kuarkların elektrik yüklerinin toplamı ise her zaman bir tam sayıdır. Tek başına kuarklar renk yükü taşır, hadronlar renk-yüksüzü’dür. Hadronlar iki sınıfa ayrılır:

 

1. Baryonlar: Güçlü, kuvveti hisseden ve tam sayı artı yarım spinli parçacıklardır. Üç kuarkın birleşimidir. Örneğin proton iki üst ve bir alt kuarkın birleşimidir (uud). Baryonların kütlesi protonun kütlesine eşit veya daha büyüktür. Proton ve nötron gibi birçok parçacık baryondur. Proton dışındaki bütün baryonlar son ürününde proton olacak şekilde bozunur.
2. Mezonlar: Güçlü, kuvveti algılayan sıfır veya tam sayı spinli parçacıklardır. Mezonlar bir kuark ve bir anti kuarkın birleşimidir.

 

Mezonlar bir parçacık ve anti parçacık kombinasyonu olduğundan kararsız bir yapı gösterir ve çabuk bozunur. Mezonların kütlesi genellikle proton ile elektronun kütlesi arasında değer alır. Tüm mezonlar sonunda elektronlara, pozitronlara, nötrinolara ve fotonlara bozunur. Bilinen en hafif mezonlar pionlardır. Pion bir up bir de down quarkın bir araya gelmesi ile oluşur.

 

 

Evrenin geleceği ile ilgili birçok teori ortaya atılmıştır. Bunları inceleyelim:

1. Sabit Durum Modeli [The Steady State Model (Di Stedi Siteyt Madıl)]

Sabit Durum Teorisi, kozmolojinin bugün artık pek inanılmayan teorisidir. Bu teoriye göre evren genişleyip gök adaları birbirinden uzaklaştıkça uzaydaki boşluğu dolduracak bir maddenin bulunmaması sorunu ortaya çıkar. Bu boşluk daha sonra yoğunlaşarak yeni yıldızları ve gök adalarını meydana getirir. Yeni gök adaları eski ve ölmekte
olanların yerini alır. Bu nedenle evren daima aynı görünür ve bunun için de sabittir. Durağan Evren Teorisi, Big
Bang Teorisi’nin aksine evrenin bir başlangıcının olmadığı ve sonunun da olmayacağı iddiasındadır. Bu teori Herman
Bondi (Herman Bont), Thomas Gold (Tamıs Gold) ve Fred Hoyle’a (Fred Hoyl) atfedilir. Fred Hoyle 1948 yılında Herman
Bondi ve Thomas Gold ile birlikte, Durağan Evren Modeli’nden söz ettiler.

 

2. Sonsuz Evrenler Teorisi ve Boşluk Dalgalanmaları Modeli [(Vacuum Fluctuation Model (Vekım Flaktueyşın
Madıl)]

Sonsuz Evrenler Teorisi, Edward Tyron’ın (Edvırd Tayrın) 1973 yılında ortaya attığı modeldir. Tyron’a göre bizim evrenimiz ve diğer birçok evren kuantum dalgalanmaları sonucunda oluşmuştur. Bu modele göre tüm evrenleri doğuran uzay âdeta bir sabun okyanusu gibidir. Her evren bu süper uzaydan çıkan bir baloncuktur. Bizim evrenimiz de bu sonsuz baloncuklardan biridir. Sonsuz zamanda sonsuz uzaydan devamlı mini evrenler oluşur.

3. Açılır Kapanır Evren Modeli [Oscillating Model of the Universe (Asılıding Madıl of di Yunivörs), (Döngüsel/ Dalgalanan Evren Modeli)]

Dalgalanan Evren Modeli’ne göre evrenin genişlemesi gelecekte bir noktada duracak ve evren büzülerek ilk hâline
dönecektir. Bu büzülmeyi başka bir patlama takip edecektir, daha sonra yine bir büzülme, peşinden yine bir patlama ve böyle sonsuz ya da başlangıçsız bir şekilde bu durum sürüp gidecektir.

 

4. Kuantum Yer Çekimi Modeli [Quantum Gravitiy Model (Kuantum Gıraviti Madıl)]

Kuantum Yer Çekimi Modeli, kuantum (atom altı) fiziğinde yapılan bir gözleme dayanarak oluşturulan evren modelidir. Bu teoriye göre atom altı parçacıklar, boşluk içinde kendi kendine var ve yok olur. Buna göre herhangi bir sebep olmaksızın madde, kuantum düzeyinde yoktan var olabilmektedir. “Parçacıklar, kesin bir neden olmaksızın hiçten ortaya çıkabilir. Kuantum teorisi çekime bağlandığı zaman uzay, zamanın kendi davranışını içine alır.”

 

 

 

Kararlılık kuşağının dışında bulunan çekirdekler ışıma yaparak kararlı çekirdek hâline dönüşmeye çalışırlar. Bu olaya doğal radyoaktiflik denir. Çift sayıda proton ve nötron içeren çekirdekler, tek sayıda proton ve nötron içeren çekirdeklere
göre daha kararlıdır. 2, 8, 20, 50, 82, 126 tane proton veya nötron taşıyan çekirdekler en kararlı çekirdeklerdir. Bu sayılara sihirli sayılar denir.

 

 

Herhangi bir radyoaktif izotopun miktarının başlangıç miktarının yarısına inmesine yarı ömür denir. Yarı ömür bazı çekirdekler için birkaç saniye bazı çekirdekler için ise binlerce yıl sürebilir. Bir yarı ömür sonunda Uranyum-238’in mevcut miktarının yarısı kurşun-206 izotopuna dönüşür.

 

Beta bozunmasında bir nötron, bir protona ve bir beta parçacığına dönüşür.

 

Alfa ışıması yapan atomların kütle numarası 4 atom numarası 2 azalır

 

Gama ışıması yapan çekirdeklerin kütle ve atom numarası değişmez. Çekirdek enerjisinin bir kısmını foton hâlinde yayar

 

Nötron bombardımanıyla kararsız büyük çekirdeklerin küçük kütleli çekirdeklere dönüşmesine fisyon denir.

 

Radyoaktif olmayan bir çekirdek nötron, proton veya alfa tanecikleri ile bombardıman edilmesi sonucunda aynı elementin başka izotoplarının veya başka bir elementin meydana gelmesine yapay çekirdek tepkimesi denir.

 

 

İki hafif çekirdeğin birleşerek daha büyük kütleli ve daha kararlı bir çekirdeğe dönüşmesine füzyon denir.

 

Füzyon reaksiyonları çok yüksek sıcaklıklarda gerçekleşen tepkimeler olduğundan termonükleer reaksiyonlar olarak da adlandırılır. Füzyon tepkimelerinde fisyon tepkimelerine göre daha fazla enerji açığa çıkar. Kaynaşma tepkimesi, kolay gerçekleşmesine rağmen kontrol altına alınması oldukça zor olduğundan nükleer santrallerde kullanılmamaktadır. Enerji kaynağı bakımından füzyon yakıtları fisyona göre daha bol ve ucuzdur. Ayrıca füzyon tepkimelerinde daha çok enerji açığa çıkmakta ve radyoaktif ürün meydana gelmemektedir.

 

Yapılan deneyler deney düzeneğinin farklı açılarda döndürülmesi ile girişim deseninin değişmediğini ortaya koydu. Michelson-Morley Deneyi eter hipotezinin çürütülmesinin yanında Dünya’nın ether referans sistemine göre mutlak hızını
ölçmenin de olanaksız olduğunu gösterdi. Deney sonucuna göre tüm uzayı kaplayan ether fikri ortadan kalktı. Ayrıca ışığın
uzayda yayılması için bir ortama gerek olmadığı anlaşıldı. Deney sonucunda ışık hızının tüm referans sistemleri için aynı olduğu ortaya çıktı. Einstein bu sonuçtan yararlanarak İzafiyet Teorisi’ni geliştirdi.

 

 

Einstein 1905 yılında, 26 yaşında iken fizikte devrim yaratan Özel Görelilik (İzafiyet) Kuramı’nı yayınladı. Bu kuram iki postülata dayanıyordu.

1. Görelilik İlkesi: Fizik yasaları bütün eylemsiz referans
sistemlerinde aynı olmalıdır.
2. Işık hızı sabittir: Gözlemcinin veya ışık kaynağının hızından
bağımsız olarak bütün eylemsiz referans sistemlerinde
ışığın boşluktaki yayılma hızı c 3 x 108 = m/s  değerine sahiptir.

 

Michelson-Morley Deneyi’nde gözlendiği gibi ışık hızı, eylemsiz referans sisteminde sabittir. Işık hızı kaynağın veya gözlemcinin hızından bağımsızdır.

 

 

İzafiyet Teorisi’ne göre ışık hızına yakın hızlarda hareket eden gözlemcinin ölçtüğü zaman aralığı durgun gözlemciye göre daha uzundur.

 

İzafiyet Teorisi’ne göre hareket eden bir gözlemci ışık hızına yaklaştıkça hareket doğrultusundaki uzunlukları durgun uzunluğuna göre daha kısa ölçer.

 

Siyah cisim, üzerine düşen tüm ışınları yutan veya yayan ideal cisimdir.

 

Moleküller yalnızca E = n · h · f olarak verilen kesikli enerji değerlerine sahip olabilirler. İkincisi ise moleküller, foton adı verilen kesikli enerji paketçikleri yayarlar ya da yutarlar.

 

Gelen fotonların yüzeyden elektron sökebilmesi için gereken en küçük enerjiye bağlanma enerjisi veya eşik enerjisi denir. Bu enerjiyi sağlayan ışığın frekansına eşik frekansı, dalga boyuna da eşik dalga boyu denir. Eşik enerjisi sadece maddenin cinsine bağlıdır. Gelen ışığın enerjisi, frekansı veya dalga boyu eşik enerjisini etkilemez.
Bazı metallerin eşik enerjisi Tablo 5.1’deki gibidir. Gelen fotonun elektron koparabilmesi için enerjisinin en az bağlanma enerjisine eşit olması gerekir. Gelen fotonun enerjisi bağlanma enerjisinden büyük ise gelen fotonun enerjisinin bir kısmı elektron koparmak için harcanır. Kalan enerjiyi de kopan elektrona kinetik enerji olarak aktarır.

 

 

Kopan elektron yüzeyde ise koptuktan sonra maksimum enerji ile yüzeyden ayrılır. Kopan elektron derinlerde ise koptuktan
sonra diğer atomlarla çarpışarak enerjisinin bir kısmını kaybeder. Bir foton sadece bir elektron koparabilir. Havası boşaltılmış cam kap içindeki katot metaline ışık düşürdüğümüzde katottan kopan elektronlar anota çarparak devreyi tamamlar. Böylece devreden akım geçer. Meydana gelen akıma fotoelektrik akım denir. Katottan sökülen elektronların sayısı kaynağın ışık şiddetiyle doğru orantılıdır. Katot ve anot metalinin yüzey alanı artarsa fotoelektrik akım da artar

 

Fotoelektrik olayda gelen fotonun enerjisi, elektronun bağlanma enerjisi ve kopan elektronun maksimum kinetik enerjisi arasında Efoton = Ebağlama + E kinetik eşitliği vardır.

 

Fotoelektrik olayda kopan elektronların kinetik enerji-frekans grafiğinin eğimi Planck Sabitini verir.

 

Comptan olayında foton ve elektron bilardo topları gibi esnek olarak çarpışır. Çarpışmada hem enerji hem de momentum korunur.

 

MR cihazı, protonların manyetik alandaki titreşimlerinden yararlanılarak yapılan tanı amacıyla kullanılan bir cihazdır

 

BT cihazı, X-ışını kullanılarak vücudun incelenen bölümünün kesitsel görüntüsünü çıkarmaya yarayan bir araçtır.

 

USG cihazı ( Ultrason) , yüksek frekanslı ses dalgalarını vücuda göndererek doku yüzeylerinden gelen ekoları saptama esasına dayanan görüntüleme cihazıdır

 

Sonar cihazı ses dalgalarının su altındaki yayılımından yararlanarak yön bulmada, haberleşmede ve deniz araçlarının tesbitinde kullanılan bir araçtır

 

Termal kameralar, IR enerjiyi kullanarak görüntünün genel yapısını IR enerjisine göre farklı renklerle gösteren görüntüleme aracıdır.

 

N tipi yarı iletkenlerde akım taşıyıcıları çoğunlukla elektronlardır.

 

P tipi yarı iletkenlerde akım taşıyıcıları çoğunlukla boşluklardır.

 

Transistörler elektronik devrelerde yükselteç olarak kullanılır.

 

 

LED’ler elektrik enerjisini ışığa dönüştüren yarı iletken devre elemanıdır.

 

Herhangi bir iletkenin elektrik direncinin belirli bir sıcaklık değerinin altında yok olmasına süper iletkenlik denir.Süper iletkenler belirli bir sıcaklığın altında yakınlarında bulunan manyetik alanı uzaklaştırır.

 

Karbon nanotüpler kristal grafitlerden oluşan hegzagonal örgüdeki karbon atomlarının oluşturduğu silindirik yapılardır.

 

Nanopartiküller farklı morfolojilere sahip enfeksiyonla mücadelede kullanılan kolloidal yapılardır.

 

Nano teller iletken ya da yarı iletkenlerden yapıldığı gibi organik ya da inorganik moleküller ünitelerden de oluşturulur.

 

 

X-ışınları yüksek enerjili elektronların yavaşlatılması veya atomların iç yörüngelerindeki elektron geçişleri ile meydana gelir.

 

X-ışınları yüksek enerjili elektronların yavaşlatılması veya atomların iç yörüngelerindeki elektron geçişleri ile meydana gelen dalga boyları 0,1-100 Å arasında değişen elektromanyetik dalgalardır. Dalga boyları küçük, girginlik dereceleri fazla olan X-ışınına “sert X-ışını”, dalga boyları büyük, girginlik dereceleri az olan X-ışınına “yumuşak X-ışını” denir

 

Lazerler uyarılmış emisyon yöntemi ile dalga boyu, faz ve genlik bakımından uyumlu ışık veren cihazdır.

 

 

 

 

Bulundugumuz Samanyolu galaksisine en yakin galaksi Andromedadir

Buyuk patlama ve evrenin genislemesini dogrulayan olaylar;

Fraunhoffer cizgileri
Kozmik mikrodalga(Ardalan)fon ışınımı
Hubble yasasi
Doppler etkisi
Tayflarin kizila kaymasi

Bir gokada dunyaya yaklasirken dalga boyu kuculur,uzaklasirken ise artar(Doppler)

Yaklastikca mora,uzaklastikca kizila kayar.

Evrenin yasi Hubble sabitinin 2/3 katıdır

ATOM ALTI PARCACIKLAR

Foton haricinde hadron ve lepton diye ayrilirlar.

Hadronlar;
Baryon
Mezon

4 Temel Kuvvet

Yegin kuvvet
Proton ve nötronu cekirdege baglar.Kisa menzillidir.

Elektromanyetik kuvvet
Atom ve molekulleri birbirine baglar.Uzun menzillidir.

Zayif cekirdek kuvveti
Kararsizligi uretmeye meyilli oldugundan radyoaktif bozunmalarda etkilidir.Kisa menzillidir.

Kutle cekim kuvveti
Gezegen,yildiz ve galaksileri bir arada tutar.Uzun menzilli.

4 Temel kuvvete araci olan parcaciklar(Alan parcaciklari ya da ayar bozonlari)

Yegin cekirdek kuvveti:Gluon

Elektromanyetik kuvvet:Foton

Zayif cekirdek kuvveti:W ve Z bozonlari

Kutle cekim kuvveti:Graviton

Lepton ve kuarklar temel parcaciklardir yani parcalanamazlar.

Spinleri kesirli olan parcaciklara fermiyon denir.Bunlar madde parcaciklaridir.Yani baryon ve leptonlar.

Spinleri tam sayi olan parcaciklara bozon denir.Bunlar etkilesim(alan)parcaciklaridir.Yani mezonlar.

Mezonlar:
Pion
Kaon
Eta
Rho
Omega
Phi
D
J/Psi
B
Upsilon

Simdilik en kucuk kutle notr pion, en yuksek kutle upsilon icin olculmustur.

Ozellikle pionlar;proton ve notron donusumleri ile yegin kuvvete eslik ederler.

Baryonlar:
Kutle artisina göre
Proton
Notron
Lambda
Sigma
Ksi
Omega(Bunu hem mezonlara hem de baryonlara yazmislar ben de anlamadim)

Tum baryonlar bozunarak en son, en kararli ve en hafif baryon olan protona donusurler.

Temel parcacik degillerdir.Temel parcaciklari kuarklardir.

Leptonlar:
Elektron
Müon
Tau
Ve her birine ait notrinolar

Notrinolar yapay olarak nukleer reaktorlerde ya da guneste,yildizlarda fuzyon tepkimeleri sonucu olusur.Gunesten dolayi surekli notrinolara maruz kaliriz.

Kararli parcaciklar
Proton
Elektron
Notrino
Foton

Kuarklar:
Up yukari
Down asagi
Charm tilsimli
Strange garip
Top ust
Bottom alt

uud=proton

udd=notron

Kuarklar tum alan parcaciklari ile etkilesime girebilirken, leptonlar sadece gluonlarla etkilesime girebilir.

Notrinolar yildiz,antinotrinolar ise beta bozunumu kaynaklidir.

Bir parcacik ile anti parcacigi bir araya geldiginde birbirini yok ederler ve buyuk bir enerji aciga cikar.Buna anhilasyon denir.

Baslangicta 4 temel kuvvet biraradaydi.Evren nokta halindeyken ilk saniyelerde bir kuark corbasi olustu.

Kutle cekim kuvveti diger kuvvetlerden ayrildi ve daha sonra kuarklar ile leptonlar olustu.

Evren aniden genisledi.Buna şişme denir.Evren sogudu ve diger 3 temel kuvvet birbirinden ayrildi.

Evrenin olusumuna dair gorusler;

Duragan model
Açılıp kapanan evren modeli
Hayali zaman modeli
Plazma modeli

Karanlik madde:

Karanlik enerji baskin olursa evren buyuk parcalanma ile son bulur.

Karanlik madde baskin olursa evren kendi icine coker

Karanlik enerji=Karanlik madde olursa duz evren olarak genislemesine devam eder.

Karsit parcacigi kendisi olan parcaciklar;
Foton
Yuksuz pion
Eta

Feynmann diyagrami:

Proton ya da notrondaki u-d kuarklari arasi etkilesim parcacigi gluondur.

Proton ile notron arasindaki etkilesim parcacigi mezon(yuksuz pion)dur

Iki elektron arasi alan parcacigi fotondur.

Notronun protona donusumunde W bozonu araci olur.

Elektron pozitron cifti ile 2 gama fotonunun olusmasi olayi.Buna cift olusumu denir.

OZEL GORELILIK

Elektomanyetik dalgalarin yayilmasi gerektigi ortamin eter(esir) oldugu dusunulmustur.

Michelson-Morley deneyi;

Teorik olarak dusunulen etere gore dunyanin hizi hesaplanmak istenmistir.

Deney sonucunda eterin olmadigi ve isigin boslukta yayildigi anlasildi

Ayrica deney isik hizinin degismez oldugunu da gosterdi.

Einstein’in izafiyet teorisi;
Tum fizik yasalari ve isik hizi,tum eylemsiz referans sistemlerinde aynidir.

Einstein’in teorilerinde isik hizina yakin hizlarda zamanin yavasladigi(genisledigi) ve boyutlarin kisaldigi anlatilir.

Es zamanlilik mutlak degildir.Gokyuzune baktigimizda gordugumuz yildizdan gelen isik gecmis zamana ait bir yildizdir.Simdiki zamanda gecmis zaman gozlenmis olur.

Muonlarin omurleri isik hizina yakin hizlarda uzadigi deneylerle gozlenmistir.

Ikizler paradoksu
Ikiz kardeslerden biri dunyada kalsin digeri ise uzayda bir noktaya isik hizina yakin hizda giden astronot olsun.

Dunyadaki kardes durgun,astronot ise hareket halinde oldugundan dunyaya dondugunde astronot genc,dunyadaki yasli olmalidir.

Olaya şu yonden bakilirsa,astronot uzay araci icinde durgun konumdayken dunyadaki kardes hareket halindedir.Bu durumda astronot dunyaya dondugunde dunyadaki kardes genc,astronot yasli olmaliydi.

Bu duruma paradoks denir.Ama elbette 1.durum dogrudur.Cunku astronot ivmeli hareket ettiginden eylemsiz degildir.Sonuc olarak dunyadaki yasli astronot ise genc olur.

SIYAH CISIM ISIMASI

Isitilma sonucu uyarilan atom isima yapar.Once kizil otesi isima yapar yani gorunmez ardindan kizarir en son ise beyaz renkte gorulur.

Teoride ustune dusen tum termal enerjiyi sogurur.Gercekte boyle bir cisim yoktur.Ama gunesteki isimalar siyah cisim isimasina benzetilebilir.

Bir elektromanyetik dalga radyasyonudur.

Wien kayma yasasina gore dalga boyu azaltilirsa belli bir noktaya gelene kadar isima siddeti artar.Belli bir noktaya geldikten sonra dalga boyu azaldikca isima siddeti de azalir.Oysa klasik fizige gore artis sonsuza kadar gitmeliydi.Klasik fizik ile modern fizik arasindaki bu catismaya mor otesi felaket denmistir.

Planck’in kuantalanmis enerji duzeyi teorisi,kuantum teorisinin dogusu kabul edilir.

FOTOELEKTRIK OLAY

Isigin metal yuzeylerden elektron sokmesi olayi

Hertz’in radyo dalgalari deneyi ve Hallwacs’in ark lambasi deneyi fotoelektrik olaya kanittir

Isik enerjisini elektrik enerjisine donusturen vakumlu tuplere fotosel denir

Isik siddeti arttikca katottan birim zamanda kopan fotoelektron sayisi artar

Gorunur isikla alkali metallerden elektron sokulebilir ama normal metallerden sokulemez.Normal metallerden ancak mor otesi isikla elektron sokulebilir.

+ uc anoda giderse devre hizlandirici olur.-uc anoda giderse devre yavaslatici veya durdurucu olur.

i0 akimini etkileyen faktorler
Isik siddeti arttikca artar
Frekans arttikca artar
Anot yuzeyi arttikca artar
Anot katot arasi mesafe arttikca azalir

imax etkileyen faktorler
Isik siddeti arttikca artar
Frekansa bagli degil

Vk(Kesme potansiyeli)etkileyen faktorler
Frekans arttikca artar
Isik siddetine bagli degil

Fotoelektrik ve fotosel uygulama alanlari
Sokak lambalari
Kapi otomatikleri
Matbaacilikta renk ayrimi ve kagit kesme giyotinlerinde
Bacalardaki duman yogunlugu ve sivi bulanikliginin olculmesinde
Sayaclarda
Anahtarlama yapan rölelerde

Serbest hale gelen elektronlar bir elektrik akimina donusturludugunde isik siddetini olcmede kullanilir.Bu prensiple calisan pozometre;kamera ve fotograf makinelerinde bulunur.

COMPTON OLAYI VE DE BROGLIE HIPOTEZI

Gelen foton ile sacilan fotonun hizlari esittir cunku isik hizindadirlar.

Compton olayi, yuksek enerjili fotonlarin serbest ya da gevsek bagli elektronlarinin sacilmasini saglar.

Fotoelektrik olayda ise yuksek enerjili olmayan fotonlar ,metal atomuna bagli en zayif elektronu soker.

Isigin dalga hareketi;
Kirinim
Girisim
Tek boyutta titresim(Polarizasyon,Kutuplanma)

Isigin tanecik hareketi;
Siyah cisim isimasi
Fotoelektrik
Compton

Isigin dalga ve tanecik hareketi;
De Broglie olayi

 

 

Copy Protected by Chetan's WP-Copyprotect.
Reklam Engelleyici Tespit Edildi

Sitemizde sizi rahatsız edecek reklamlar gösterilmez. Tüm reklamlar Google politikalarına uygundur.

Lütfen AdBlock vb. reklam engelleyici eklentiler için sitemizi istisna olarak ekleyin veya devre dışı bırakın. Sonra sayfayı yenileyip sitemizde gezebilirsiniz.

İyi Çalışmalar Dileriz

www.unikampus.net

 

Close