İzafiyet Teorisi
- Atom altı parçacıklar aynı anda birden fazla yerde bulunabilirler. Buna süper pozisyon denir.
- Çift yarık deneyi sonucunda elektronların dalga ve parçacık olmak üzere iki özelliği gözlenmiştir.
- Atom altı parçacıklar birbirlerinden çok uzakta da olsalar birbirleri ile bağlantılı olabilirler.
- Evrende her şey birbiri ile bağlantılıdır. Buna dolanıklık ilkesi adı verilir.
- Newton sentezine göre her hareketin bir nedeni vardır. Neden-sonuç ilişkisi geçerlidir.
- Hareket halindeki enerjiyi temsil eden iki fiziksel model vardır: bir tanesi parçacıktır, bilardo topu gibi içine girilemez bir küreyle temsil edilir; diğeri de okyanusun yüzeyinden kıyıya doğru yol alan dalgaya benzer. Bunlar birbirlerini dışlayan şeylerdir, yani, enerji ya biridir ya da öteki.
- Bir sistemin, sıcaklık ya da sürat gibi özelliklerini istenilen doğruluk derecesinde ölçmek mümkündür (McEvoy ve Zarate, 1996: 8-9).
- Bu bakış açısıyla nesnelerden ziyade ilişkilere odaklanma yolunda ciddi bir adım atılmıştır (Vukotic, 2011: 270-271).”
Katı hâldeki madde bileşen parçaları ile (atomlar, moleküller ve iyonlar ile) bir arada tutulur ve böylece sabit hacim ve şeklini korur. Sıvı hâldeki madde hacmini korur fakat bulunduğu kabın şeklini alır. Bu parçalar bir arada tutulur ama hareketleri serbesttir. Gaz hâlindeki madde ise hem hacim olarak hem de şekil olarak bulunduğu kaba ayak uydurur.Bu parçalar ne beraber ne de sabit bir yerde tutulur. Maddenin plazma hâli ise, nötr atomlarda dahil, hacim ve şekil olarak tutarsızdır. Serbestçe ilerleyen önemli sayıda iyon ve elektron içerirler. Plazma,evrende maddenin en yaygın şekilde görülen hâlidir.[1]
Elektrik Denen Şey De Ne?
Kısaca elektron akışı diyebiliriz. Aslında tam olarak ne olduğunu anlatmak güç ama bunu böyle bilmek yeterli.
tungsten atomu üzerindeki elektronlar, komşu atomdaki elektronun yerine geçmek için belli bir enerji düzeyine çıkılmasını ister. Eğer, elektron akışı yönünde atoma doğru gelen elektron belli bir enerji düzeyinin üzerindeyse, atomdaki elektronun yerine geçer. Atom da, üzerinde fazla elektron bulunduramayacagi icin, en üstteki fazla kalan elektronunu diğer atoma yönlendirir. Bu sırada bir önceki elektronun enerjisi de bu giden elektrona yüklenmek zorunda kalır ki, yeni gelen elektron atomdaki en üst yörüngede yerinde kalabilsin.
Evet, biraz karmaşık oldu ama olay böyle… Dediğim gibi, yeni gelen elektron bir diğerini kovarken enerjisinin epeyce bölümünü ona aktarır ama, bu enerjinin bir kısmı da atoma gecer. Bu da atomun titreşiminde bir artışa sebep olur. Eğer yeterince dikkatli okuduysanız, bu enerji alışverişi sırasında bir enerji kaybı oldugunu farketmişsinizdir. İşte bu enerji kaybı, “direnç” olarak adlandırılır
⚠️MÖ 6. yüzyılda Hindu felsefesinin Vaisheshika adlı dalının öğrencileri, ışık hakkında şaşırtıcı bir fiziksel sezgiye sahipti. Antik Yunanlılar gibi onlar da dünyanın toprak, hava, ateş ve sudan oluşan "atomlar" üzerine kurulu olduğuna inanırlardı. Işığın kendisinin tejas adı verilen çok hızlı hareket eden atomlardan oluştuğun düşündüler.
MÖ 300 civarında, antik Yunan fizikçi Öklid, ışığın düz çizgilerde ilerlediğini öne sürerek büyük bir atılım yaptı. Öklid ayrıca yansıma yasalarını tanımladı ve bir yüzyıl sonra Batlamyus, kırılma hakkındaki yazılar yayımladı. Bununla birlikte kırılma yasalarının ortaya çıkışı ancak 1021 yılında İbn-i Heysem'in ufuk açıcı kitabı Kitab al-Menazir yani Optik Kitabı ile olacaktı.
René Descartes ışığın bir ortamdaki "toplar" ile temas ederek anında yayılan atımlardan oluştuğunu savundu. La dioptrique adlı 1637 tarihli makalesindeki düşünceleri dikkate değerdir. Daha sonra 1690'da yayınlanan Traité de la lumière'de Christiaan Huygens ışığı tıpkı ses basınç dalgaları gibi elastik bir ortamdaki sıkıştırılabilir dalgalar olarak ele aldı. Huygens, yansıyan, kırılan ve taranan ışık dalgalarının nasıl üretildiğini gösterdi ve ayrıca çift kırılmayı açıkladı. Newton, dalga teorisine pek sıcak değildi çünkü ışığın gölgede çok fazla sapabileceği anlamına geliyordu.
Mayıs 1801'de Thomas Young dünyaya ışık dalgalarının girişimini gösterdiği ünlü iki yarık deneyini gerçekleştirdi.
- Işığın hem dalga hem de parçacık gibi davrandığını belirten teoriye dalga-parçacık ikiliği teorisi denir.
- Fotonlar her zaman elektriksel olarak nötrdür. Elektrik yükleri yoktur.
- Fotonlar kendi kendilerine bozunmazlar.
ışığın da bir “yön”ü vardır. Bu filtre ışığın yatay veya dikey yayılımındaki görülebilirliğini etkiler. Çünku ışık dalgaları “yatay” ilerler. Karşısına dikey bir polarize filtre koyarsanız arkadaki ışık görülmez.
elektron denilen şey de aslında bir teoridir ve elektron teorisi adı altında incelenir. Çoğu deneysel açıdan kanıtlanmayı bekleyen, fakat işleyisini bildiğimiz kurallar üzerine inşa edilmiştir. Elektronun ne olduğunu tam olarak bilmedigimiz gibi, elektronun elektrik enerjisini nasıl ortaya çıkardığını da “tam” olarak bilmiyoruz. Sadece teorilerimiz var. Fakat bir şeyin ne olduğundan emin olmamamız, onu nasıl kullanacağımızı bilmememiz anlamına gelmiyor.
-Teori -Belirtisizlik -
elektriğin aslında elektronların atom çevresinde dolandıklari yörüngelerle cok ilintili olduğunu da söylemek zorundayız sanırım.
Enerji düzeylerine göre farklı yörüngeleri var ve bu farklı yörüngelerde “fantastik” şekilde dolanıyorlar. Enerjisi bir şekilde biryerlerden yükseltilen elektron, bir üsttekinin yerine geciyor. Yerine geçtigi elektron da enerji kaybederek bir öncekinin yerine geçiyor. Tabi enerji kaybettigi için, kaybettiği bu enerjiyi bir foton olarak yayınlıyor. Biz de bunu görünür ışık, radyo, x ışını veya baska bir foton dalgası olarak hissedebiliyoruz. ışık yayımının bir yolu da bu şekildedir. Elektronlar alt-üst yörüngeler arasında giderken, kaybetmesi gereken enerjiyi foton olarak dışarı salarlar.
Elektrik demistik, karmaşık ama bir o kadar da basit. Mesela elektriği demir çubuğun üzerine sarılı bir telden geçirdiğinizde demir çubuk mıknatıs oluyor. İşte bu da elektromanyetizma denen şey. Ya da sadece manyetizma mı desem? Tabi değil, bunlar aslında aynı şey. Ya da biz öyle olduğunu düşünüyoruz. Ya da gerçekten aynı şey ama, biz sadece düşündüğümüzü düşünüyoruz.
🔬🔬🔬🔬🔬🔬🔬
"kuantum fiziğini tam olarak anladığınızı düşünüyorsanız, kuantum fiziğini anlamamışsınız demektir." ünlü fizikçi richard feynman’ın bu sözü kuantum fiziğinin ne kadar tuhaf olduğunu anlatıyor. ancak basitçe anlatıldığında herkes kuantum fiziğinin ne olduğunu anlayabilir.
evrendeki bazı şeyler gözle görebildiğimizden çok daha küçüktür. vücudumuz da dahil her şey atom denilen küçük yapıtaşlarından oluşur.
bu minik dünyanın kendine ait kuralları vardır, işte bu kurallara kuantum fiziği diye havalı bir isim verilmiş. bu kurallar zihnimize çok tuhaf gelir. eğer günlük hayatta da bu kurallara göre yaşasaydık duvarların içinden geçebilirdik ya da aynı anda birden fazla yerde olabilirdik.
fizikteki hatta tüm bilimlerdeki en ilginç ve kötü şöhretli deney. çift yarık deneyi.
1803 yılına gidelim. o zamana kadar ışığın parçacıklar halinde yayıldığı biliniyordu. ingiliz bilim insanı thomas young ise ışığın dalgalar halinde yayıldığını düşünüyordu.
kuantum fiziği en parlak zihinleri bile bu noktada çaresiz bırakmıştı. bunun gibi mantıklı şekilde açıklanamayan durumlar kuantum fiziğinin felsefenin ilgi alanına girmesine de neden oldu.
bu olayı açıklamak için çılgınca teoriler ortaya atıldı. hatta evrenin bir bilgisayar simülasyonu olduğu bile söylendi. bu teoriye göre evreni oluşturan bilgisayar işlemci gücünden tasarruf etmek için sadece gözlemlenen bölgeleri oluşturuyordu.
elektron aslında ne bir parçacıktı ne de bir dalgaydı. o kuantum cismi denilen bir şeydi. elektron makineden fırlatıldığı andan itibaren bir olasılık bulutu şeklinde ilerliyordu. elektron bu olasılık bulutunun içinde herhangi bir noktada olabilirdi. yani elektronun hangi yarıktan geçtiği ölçülmediğinde aslında ikisinden birden geçiyordu. ancak tam olarak yerini belirlediğimizde diğer olasılıkları ortadan kaldırdığımız için elektron parçacık gibi davranıp tek bir yarıktan geçiyordu.
schrödinger’in kedisi - nickime dikkat- . elektronların aynı anda hem parçacık hem de dalga olma fikri fizikçi erwin schrödinger’i oldukça rahatsız etmişti. hatta kuantum fiziğine büyük katkı yapan schrödinger denklemlerini bulmaz olaydım bile dedi. pişman ettiler koskoca adamı. sonra bu durumun ne kadar saçma olduğunu göstermek için bir düşünce deneyi ortaya attı.
madde %50 ihtimalle bozunmaya uğrayacak ve bozunursa kedinin ölmesine neden olacak. buradaki %50 ihtimalin kuantum ihtimali olduğunu unutmayın, yani aynı anda iki ihtimalin de gerçekleştiğini kabul ediyoruz. aynı anda hem bozunuyor hem bozunmuyor kısacası.
kapağı açıp bakmadığımız sürece kedinin ölü mü diri mi olduğunu bilemeyiz. ikisi de olabilir yani. bu durumda kedi hem ölü hem de diri sayılır diyor schrödinger. ancak bir canlı aynı anda hem ölü hem diri olamayacağı için kuantum fiziğindeki bir mantıksızlığı anlatmaya çalışıyor aslında. bu düşünce deneyi zamanla gereğinden fazla ün kazandı ve felsefe konusu haline bile geldi.
ışığın dalga olarak yayıldığı anlaşılmıştı.
bir sabun baloncuğunun yüzeyindeki garip renkleri herkes görmüştür. bu renkler ışık dalgalarının baloncuğun yüzeyinde kırılması sonucu oluşur. ışığın dalga olduğunu anlamak gayet basit yani. ancak yine de büyük bir sorun vardı. çünkü başka deneylerde de ışığın parçacıklar halinde yayıldığı bulunuyordu. ışığın enerjisi foton adı verilen çok küçük parçacıklarla taşınır.
ışık hem dalga hem de parçacık özelliği gösteriyordu. bu bilime tamamen ters bir durumdu çünkü bilimde bir öyle bir böyle diye bir şey olamazdı. demek ki atomların seviyesinde işler çok garip gerçekleşiyor diye düşündü fizikçiler.
kuantum fiziğinde ise enerji kuant denilen bölümlere ayrılmıştır. elektronlar sadece kuantum denilen enerji düzeylerinde olabilirler.
Manyetik Malzemelerin Sınıflandırılması
Manyetizmanın kökeni elektronların yörüngesel hareketleri, spin hareketleri ve elektronların birbirleri ile nasıl etkileştiklerine dayanır. Farklı manyetizma tiplerini göstermenin en iyi yolu malzemelerin manyetik alana karşı nasıl tepki gösterdiğini tanımlamaktır....
Malzemelerin manyetik davranışı beş ana grupta sınıflandırılabilir:
1. Diyamanyetizm
2. Paramanyetizm
3. Ferromanyetizm
4. Ferrimanyetizm
5. Antiferromanyetizm
İlk iki gruptaki malzemeler manyetik olarak düzensizdir ve toplam manyetik etkileşim göstermezler. Son üç gruptaki malzemeler belirli bir kritik sıcaklık altında uzun menzilli manyetik düzen gösterirler. Ferromanyetik ve ferrimanyetik malzemeleri genellikle manyetik olarak düşünürüz (yani demirin davranışı gibi). Diğer üçü manyetik olarak çok zayıftır ve genellikle “manyetik olmayan” olarak düşünülür.
Diyamanyetizma
Genellikle çok zayıf olmalarına rağmen diyamanyetizma, bütün maddelerin temel bir özelliğidir. Bu, malzemenin uygulanan manyetik alana maruz kaldığında yörüngedeki elektronlarının ortak bir davranış göstermemesinden kaynaklanmaktandır.
Diyamanyetizma
diyamanyetik bir malzeme bir manyetik alana maruz bırakıldığında manyetik momentleri alanın tersi yönünde yönelim gösterirler. Manyetik alan kaldırıldığında manyetik moment tekrar sıfır olur. Diyamanyetik malzemelerin bir diğer karakteristik davranışı duygunluğun (χ) sıcaklığa bağlı olmamasıdır.
-Paramanyetizma
Manyetik alanın varlığında paramanyetik malzemelerin manyetik momentleri uygulanan alan ile aynı yönde kısmen yönelim gösterirler.
-Paramagnetism
Buna ek olarak, momentlerin hizalanmasında alanın verimine, sıcaklığın etkilerinin rastgele seçilmesi sonucu karşı koyar. Bu sıcaklığa bağlı bir duygunluk ile sonuçlanır.Bu olay Curie Yasası olarak bilinir.
Normal sıcaklıklar ve orta dereceli alanlarda paramanyetik duygunluk küçüktür ( ancak diyamanyetik katkıdan daha büyüktür). Sıcaklık çok düşük (<<100K) ya da alan çok yüksek olmazsa, paramanyetik duygunluk uygulanan alandan bağımsız olur.
paramanyetik duygunluk toplam demir içeriğiyle orantılıdır. Demir taşıyan minerallerin birçoğu oda sıcaklığında paramanyetiktir.
-Ferromanyetizma
demir, nikel veya mıknatıs gelecektir. Paramanyetik malzemelerin aksine ferromanyetik malzemelerin atomik momentleri çok güçlü bir etkileşim gösterirler. Bu etkileşimler elektronik değişim kuvvetleri tarafından üretilir ve atomik momentlerin paralel ya da antiparalel dizilimine yol açarlar. Değişim kuvvetleri çok büyüktür. Yaklaşık 100 Tesla’ nın üzerinde bir alana eşdeğerdir ya da Dünya’nın manyetik alanından yaklaşık olarak 100 milyon kez daha güçlüdür.
-ferrimanyetizm, ferromanyetize benzer. Bu doğal manyetizasyon, Curie sıcaklığı, hysteresis eğrisi ve artık mıknatıslanma gibi ferromanyetik davranışların tüm özelliklerini gösterir. Ancak, ferro ve ferrimanyetler çok farklı manyetik düzene sahiptirler. Manyetit (mıknatıs) iyi bilinen bir ferrimanyetik malzemedir. Aslında, manyetit(mıknatıs) 1940’ larda Neel’ e kadar bir ferromanyet olarak düşünülmüştü. Neel ferrimanyetizm’ i anlamak için teorik bir yapı oluşturdu.
⚠️ MIKNATISLAR.
Bir çok bilim tarihçisi pusulanın M.Ö 13 üncü yüzyılda Çin’de kullanıldığına inanır. M.Ö 800 yıllarında Yunanlıların manyetizma hakkında bilgileri olduğunu biliyoruz. 1269 yılında Pierre de Maricourt, doğal bir mıknatısın yüzeyine ve çevresine iğneler yerleştirerek iğnelerin aldığı yönlerden yararlanarak bir mıknatısın çevresindeki manyetik etkiyi gözlemledi. Mıknatısın etkisinin yoğun olduğu bölgelere mıknatısın kutupları adını verdi. Daha sonra yapılan deneylerde, şekli ne olursa olsun her mıknatısın Kuzey kutup ve Güney kutup denen iki kutbu olduğu ortaya çıktı. Kutuplar adlarını, bir mıknatısın Dünya’nın manyetik alanı içerisindeki davranış biçiminden aldı. Bir çubuk mıknatıs orta noktasından asılır ve yatay bir düzlemde serbest bırakıldığında kuzey kutbu Dünya’nın Kuzey kutbunu, güney kutbu ise Dünya’nın Güney kutbunu gösterecek şekilde dengeye gelir. Bir mıknatısın güney kutbu, Dünya üzerindeki bir yerde serbest olarak asıldığında yaklasık Dünya'nın güneyini gösteren uçtur. Bir çubuk mıknatıs demir tozlanma yaklaştırılırsa şekildeki gibi demir tozlarının uç kısımlarda daha çok toplandığı görülür. Bu uçlara kutup adı verilir.
⚠️ Manyetik kutuplar her zaman çiftler halinde bulunurlar. 1819 yılına kadar, bilim insanları manyetizmanın, elektrik akımları ve alanları ile yakın ilişkisi olduğunu bilmiyorlardı. Bu ilişki Hans Christian Oersted’in bir gösteri deneyi sırasında üzerinden elektrik akımı geçen telin yakınında duran bir pusula iğnesini saptırdığını bulması ile keşfedildi. Daha sonra André Amperé, akım taşıyan iletken tellerin birbirlerine uyguladıkları manyetik kuvvet bağıntılarını buldu. Aynı zamanda tüm manyetik olayların molekül büyüklüğündeki akım ilmeklerinden kaynaklandığını ileri sürdü. Bir miknatısın güney kutbu, Dünya üzerindeki bir yerde serbest olarak asıldığında yaklasık Dünya'nın güneyini gösteren uçtur. Bir çubuk mıknatıs demir tozlanma yaklaştırılırsa şekildeki gibi demir tozlarının uç kısımlarda daha çok toplandığı görülür.
-Demir tozları akım taşıyan bir telin çevresinde halkalar şeklinde dizilirler. Elektrik Akımının Manyetik Etkisi Manyetik alanlar sadece mıknatıslık özelliği gösteren maddelerin etrafında oluşmazlar. Akım taşıyan bir telin de etrafında bir manyetik alan oluşturduğu bilinmektedir. Telden akım geçmediği zaman pusulaların iğneleri Dünya’nın manyetik alanı doğrultusunda durur. Telden sabit bir I akımı ge çerse pusulaların iğneleri her noktada oluşan manyetik alan doğrultusunda durur. Telin çevresindeki manyetik alan çizgileri, merkezi tel olan çembersel şekil alır. Telin çevresinde oluşan manyetik alan çizgilerinin dolanım yönü sağ el kuralıyla bulunur. Baş parmak akımı yönünde olacak şekilde tel avuç içine alınır. Diğer parmakların yönü manyetik alanın yönünü gösterir.
Hiç yorum yok:
Yorum Gönder
Hallo 🙋🏼♀️