Fizik Ders notları – Fiziğin Alt Dalları

  • Fiziğin Alt Dalları
  • Fizik Nedir?
  • Fizik, insanoğlunun kozmosda olup bitenleri idrak edebilmesine yardımcı olan bilimin önemli alanlarından biri tanesidir.
  • Fizik, kozmosdaki nesneleri, olayları ve olguları irdeleyip, mantıklı çıkarımlar yapan, vardığı sonuçlarıda kanunlar ile ortaya koyan bilim dallarından biridir. En küçük atomlardan, uçsuz bucaksız galaksilere kadar bütün her şey fiziğin alanına girmektedir.
  • fizik
  • Fizik, evreni oluşturan madde ve enerjiyi; maddenin uzay-zaman düzlemindeki hareketini, bu süregelimdeki enerji ve kuvvetide kapsayan bütün alakalı kavramları incelemektedir.
  • Fizik, içerisinde yaşamımızı sürdürdüğümüz dünyayı, dünyayıda ihtiva eden güneş sistemlerini, güneş sistemlerinin dahil olduğu galaksileri kısacası evrenin tümünü keşfedebilmeye yönelik çalışmaları konu almaktadır. Çevremizdeki hareketimaddeyi, kuvveti, enerjiyi, ısıyı, ışığı, incelemektedir… 

  • Fiziğin Alt Dalları
  • 1. Mekanik Fiziği :Mekanik fizik; kozmosun hareketlerini , kuvvet ile hareket ilişkisini, cisimlerin durgunluk şartlarını yani kuvvetlerin etkisinde olan cisimlerin hareket halindeki ve durağan hallerini inceleyen (Örn. güneş sisteminide inceler) fizik dalıdır. Mekanik fiziğe aynı zamanda Klasik Fizik ya da Newton fiziği de denilmektedir.
  • mekanik fizik
  • Mekanik fizik - Ephraim Chambers (1728)
  • Mekanik fiziğin geçmişi, M.ö. 287 – M.ö. 212 yıllarına, kaldıraçlar ve suyun kaldırma kuvveti ile ilgili ilk yazılı mekanik prensiplerin sahibi Arşimet‘e kadar dayanır. Mekanik fizik dalında gelişmelere ön ayak olan onlarca bilimadamlarının en bilinenleri Arşimet, İbn-i Heysem, İbn-i Sina, İbn Bacce, Galileo Galilei, Johannes Kepler, Leonardo da Vinci, Varignon, d’Alembert, Stevinus, Isaac Newton, Lagrange ‘dır.
  • Galileo Galilei
  • Galileo Galilei
  • Rijit cisimlerin mekaniği (Kuvvetlerin etkisindeki bir cismi meydana getiren tüm parçaların, birbirlerine göre izafi olarak şekil değiştirmediği cisimlere rijit cisimler denmektedir.), Sürekli ortamlar mekaniği (Katı mekaniği, akışkanlar mekaniği) Mekanik fiziğin çehresini oluşturmaktadır.
 
  • 2. Elektrik Fiziği : Elektrik Fizik ya da Elektrik Fiziği; Elektrik yükünü, elektrik yükünün hareketleriyle oluşan elektirk akımını, yükün hareketsiz durumu ve potansiyelini inceleyen fizik dalıdır.
  • Elektrik Fiziği ile uğraşan ve bilim dünyasıyla, fiziğe pek çok katkısı olan önde gelen bilimadamlarından bazıları şunlardır; Richard Feynman, Albert Einstein (Fiziğin hemen hemen her dalında çalışmıştır.) George Simon Ohm, Alexander Graham Bell, Nicola Tesla, Isaac Newton, Thomas EdisonJoseoh SwanMichael FaradayAndre Marie Ampere.
  • nichola tesla
  • Nichola tesla
 
  • 3. Manyetizma Fiziği : Manyetizma Fiziği, Demir, Nikel, Kobalt (Fe, Ni ve Co) benzeri maddeleri çeken cisimleri, mıknatısın çevresinde oluşan manyetik alanmanyetik kuvvet ve bunların etkileşimlerini araştıran fizik dalıdır.
  • Bir mıknatısın manyetik özelliklerini gösterdiği bölgeye o mıknatısın Manyetik Alanı denmektedir. Mıknatısın manyetik alanı N kutbundan, S kutbuna doğrudur. Manyetik alan kuvvet çizgileri asla birbirlerini kesmezler. Manyetik alan vektörel bir büyüklüktür. Manyetik alan birimi [Weber/m²]’dir. Aynı cinsteki kutuplar birbirlerini itmekte, zıt cins kutuplarsa birbirlerini çekmektedirler.
  • Mıknatıs ve manyetik alan
  • Mıknatıs ve manyetik alan
  • Manyetizma fiziğinin konusu ayrıca yerin manyetik alanı, manyetik akı, elektrik akımının manyetik etkisi gibi konularda da çalışmalar yapmaktadır.
  • Manyetizma fiziği kapsamında çalışmaları olan ve bu konudaki bilim dünyasına pek çok katkısı olan biliminsanlarına bazı örnekler ise şunlardır; Aristo, Tales, Shen Kua, Alexander Neckam, Robert Boyle, Isaac Newton, Otto von GuerickeWilliam Watson, William Gilbert, James Clerk Maxwell, Albert Einstein, Benjamin Franklin, Michael Faraday, Thomas Edison, Luigi Galvani, Alessandro Volta, André-Marie Ampère, Nichola Tesla, Georg Simon Ohm, Alessandro Volta.
  • İlgilendikleri diğer fizik alanlarına ek manyetizma fiziğinde önemli keşiflerde bulunan bazı bilim insanları:
  • James Clerk Maxwell
  • James Clerk Maxwell - Elektrik, manyetizma ve ışığın, elektromanyetik alanın bir parçası olduğunu ortaya çıkartmıştır.
  • Michael Faraday
  • Michael Faraday - Elektrolizin kanunlarını ve elektromanyeyik indüksiyonu keşfetti. (Elektrik motorunun yapımını sağlayan bir keşiftir.)
  • Georg Simon Ohm
  • Georg Simon Ohm - Gerilim, akım ve direnç arasındaki bağlantıyı bulmuştur.
 
  • 4. Atom Fiziği : 1885 senesinde Kopenhag‘da doğan ünlü fizikçi Niels H. D. Bohr, merkezde bir çekirdek ve etrafında salınan elektronlardan oluşan modern atom fikrini geliştiren kişi olmuştur.
  • Niels Henrik David Bohr
  • Niels Henrik David Bohr
  • Atom Fiziği, maddelerin yapısını oluşturan atom ve atomlar arası ilişkileri, atomların ve moleküllerin yapılarını, dalga fonksiyonları, enerji düzeyleri, moleküler bağlar gibi atom fiziği kapsamındaki konuları irdeleyen bir fizik dalıdır.
  • Atom fiziği atom ve atomlar arası ilişkiği incelerken maddenin yoğurduğu ya da saldığı elektromanyetik ışımaları inceleyen spektrometrelerden faydalanmaktadır.
  • Atomu bir bütün olarak ele alan, atomların etkileşimlerini inceleyen atom fiziği gibi atom fiziğine kıyasla daha çok atom altı parçacıkları ve atomun nasıl oluştuğu ile ilgilenen kuantum fiziği, günümüz modern fiziğinde her geçen gün yeni keşiflere gebe bir alandır.
  • Schrödinger denklemi
  • Schrödinger denklemi
  • Schrödinger denklemi, adını denklemi bulan Avusturalyalı fizikçi Erwin Schrödinger ‘den almaktadır. Denklem, 1900′lerde hızla gelişen modern fizikte önemli bir yere sahip kuantum sistemi hakkında uzaya ve zamana bağlı değişimleri gösteren kuantum ve dalga mekaniği ile ilgilidir.
  • Atom fiziği ve kuantum fiziği ile ilgilenen bazı bilim insanları ise şunlardır; Niels Bohr, Erwin SchrödingerHeinz R. Pagels, Leonard Schiff, Paul Dirac, Werner Heisenberg, Arnold Sommerfeld, Albert Einstein, David Finkelstein, Boris Podolsky, Max Karl Ernst Ludwig Planck, Nathan Rosenberg, Gustav Ludwig Hertz, David Bohm.
 
  • 5. Termo Dinamik : Termo Dinamik, fizik olaylarının oluşum şartlarını ısı, iş, sıcaklık ve enerji arasındaki ilişkiyienerjiyi, enerji değişimlerini, enerji aktarımlarını, enerji dönüşümlerini, genleşme ve bunlar arasındaki ilişkiyi inceleyen fizik dalıdır.
  • Ralph Howard Fowler
  • Ralph Howard Fowler – Termodinamiğin en temel yasası 0. yasayı bulmuştur.
  • Sadi Carnot
  • Sadi Carnot – Termodinamiğin 2. kanunu bulmuştur.
  • Kısaca Termodinamik kanunları:
  • Sıfırıncı Termodinamik Kanunu (0. termodinamik yasası): Eğer A ve B sistemleri birbirleri ile ısıl dengede ise, A sistemi ile ısıl dengede olan bir C sistemi B sistemi ile de ısıl denge durumundadır.
  • Birinci Termodinamik Kanunu (1. termodinamik yasası): Bir sistemin iç enerjisindeki değişim miktarı, o sisteme ilave edilen ısı miktarı ile sistemin çevresine uyguladığı iş arasındaki farka eşittir.
  • İkinci Termodinamik Kanunu (2. termodinamik yasası): Isı, soğuk bir bölgeden sıcak bir bölgeye anında akamaz; başka bir deyişle, belirli bir sıcaklık derecesindeki ısı, tamamen işe dönüşemez.
  • Üçüncü Termodinamik Kanunu (3. termodinamik yasası): Sıcaklık mutlak sıfıra yaklaştıkça, en durağan hâlindeki bir elementin kusursuz bir kristalinin entropisi de sıfıra yaklaşır
 
  • 6. Optik : Optik; ışığın yapısını, ışığın kırılmasını, ışığın yansımasını ve kırınımını, ışığın girişim olaylarını ve ışığın davranışını, özelliklerini, madde ile etkileşimini inceleyen fizik dalıdır. Mercek, dürbün, mikroskop, teleskop gibi araçlar yapılırken fiziğin optik dalından yararlanılmaktadır.
  • optik
  • Optik
 
  • 7. Nükleer Fizik : Nükleer Fizik ya da Çekirdek Fiziği, Atom çekirdeklerindeki olaylar bütünü ve etkileşimlerini inceleyen, çekirdeklerde bulunan parçacıkları; nötron ve protonları bir arada tutan nükleer kuvvetleri ve bunların etkileşimlerini inceleyen fizik daldır.
  • Nükleer fizik uygulama alanları; nükleer tıp, manyetik rezosans, iyon implantasyonundan nükleer enerji üretilmesi, nükleer silah teknolojisi vb. alanlardır.
  • Çekirdek fiziği CNO diyagramı
  • Çekirdek fiziği CNO diyagramı
  • Nükleer fizik1896 yılında Henri Becquerel ’in uranyum tuzlarının fosforesansını araştırırken radyoaktiviteyi keşfiyle başlamış, 1 yıl sonrasında  J.J. Thomson ‘un elektronu keşfetmesi ve atomun iç yapıya sahip olduğunun farkedilmesiyle gelişim göstermiştir.
  • Henri Becquerel
  • Henri Becquerel – Radyoaktiviteyi keşfetmiştir.
  • Nükleer fizik alanında buluşlar ve çalışmalar yapan bilim insanlarından bazıları şunlardır; Albert Einstein, Madam Curie, Enrico Fermi, Otto Hahn, James Chadwick, Ernest Rutherford, James Chadwick, Dimitri Ivanenko, Alexandra Proca, Maria Goeppert.
 
  • 8. Katı Hal Fiziği : Yoğun madde fiziğinin geniş bir dalı olan Katı hal fiziği, sert ve şekil değiştiremeyen maddelerle özelliklede kristallerle ilgilenen fizik dalıdır.
  • Katı hal fiziği oldukça sert ve şekli değişmeyen maddelerin elektriksel, manyetik, optik, esneklik (mekanik) gibi konulardaki özelliklerini araştırmaktadır.
  • kristal, poli kristal, amorf
  • Sert ve şekil değiştiremeyen maddelerle ilgilenen Katı hal fiziği daha çok kristal yapılar üzerinde yoğunlaşmıştır.
  • Katı hal fiziği özellikle kristal yapıların oluşumlarını ve bu yapılarda atom dizilişlerini incelemektedir.

Soru sormak için giriş yapın veya Siteye kayıt olun

Memur Alımları, İlanlar, Haberler ve duyurular