Fiziğin Uygulama Alanları 1

  • Fiziğin Uygulama Alanları 1
KİTAP HAKKINDA

Fiziğin Alt Alanları

Fizikle ilgili çalışmalar tarihi gelişim içinde mekanik, elektromanyetizma, optik, termodinamik gibi alanlara ayrılmıştır. 20. yüzyılın başından itibaren de atom fiziği, nükleer fizik ve katı hâl fiziği, yüksek enerji ve plazma fiziği alanlarında çalışmalar başlamıştır. Şimdi fiziğin alt alanlarına daha ayrıntılı bakalım.

1. Mekanik

Fizik konularının en eskisi olan mekanik; kuvvet, hareket ve bunlar arasındaki enerji ilişkisini inceler. Araçların motorlarında ve bisikletlerde kullanılan dişli sistemler ve vites mekanizmaları mekanik bilgilerinden yararlanılarak geliştirilmiştir. Mekaniği ilgilendiren bir konu da sıvı basıncıdır. Sıvı basıncı ile ilgili bilgilerden yararlanılarak geliştirilen lift ve hidrolik sistemler günümüzde araçların tümünde kullanılmaktadır. Sıvı kaldırma kuvveti ve basınç ilkeleri dikkate alınarak gemiler, denizaltılar, uçaklar yapılmaktadır. Mekanik dalının bir konusu olan ses dalgaları ile ilgili bilgilerden yararlanılarak ultrason ve sonar cihazları geliştirilmiştir. Deprem dalgaları ile ilgili bilgilerden yararlanılarak depreme dayanıklı yapılar inşa edilmektedir.

2. Elektromanyetizma

Fizik bilimindeki gelişmeler sonucu durgun ve hareketli yükler keşfedilmiştir. Durgun yüklerle ilgili çalışmalar sonucunda fotokopi makineleri, baca filtreleri gibi birçok alanda kullanılan ürünler ortaya çıkmıştır. Hareketli yükler ile ilgili yapılan çalışmalar elektrik akımının keşfedilmesini sağlamıştır. Maddeyi oluşturan atomların yükleri ve yük davranışları incelendiğinde maddenin manyetik özelliğinden yararlanılabileceği sonucu ortaya çıkmıştır. Manyetizma üzerindeki çalışmalar pusulanın icat edilmesini sağlamıştır. Manyetik özellik gösteren mıknatıslar, ses sistemlerinin mikrofon ve hoparlörlerinde kullanılmıştır. Çok güçlü mıknatıslar Maglev trenlerinde ve MR (Manyetik Rezonans) cihazlarında kullanılmıştır.

19. yüzyılda elektrik ve manyetizmanın birbirinin oluşum nedeni olduğu anlaşıldıktan sonra elektromanyetik dalgalar keşfedilmiştir. Günümüzde elektromanyetik dalgalar ile radyo yayınları, cep telefonu iletişimi, İnternet veri aktarımı, sterilizasyon işlemleri, bazı hastalıkların teşhis ve tedavisi yapılmaktadır. Ayrıca elektromanyetik dalgaların özelliklerinden yararlanılarak mikrodalga fırınlar, röntgen ve BT (Bilgisayarlı Tomografi) cihazları geliştirilmiştir.

 

3. Optik

Işığın yansıması, kırılması ve girişim yapması bilgilerinden yararlanılarak aynalar ve mercekler geliştirilmiştir, Geliştirilen bu ürünler gözlüklerde, mikroskoplarda, teleskoplarda ve fotoğraf makinelerinde kullanılmıştır.

Optik dalındaki çalışmalar fiber optik teknolojisinin ortaya çıkmasını sağlamıştır. Bu teknolojide veriler elektrik sinyali yerine ışık ile taşınır. Fiber optik teknolojisinde veri kaybı az, iletimi hızlı ve güvenli olmaktadır.

Fiber Optik Kablolar Fiber optik, kendi boyunca içinden ışığın yönlendirebildiği plastik veya cam fiberlerden oluşmuş bir optik fiberdir.

Günümüzde ev ve işyerlerinde sıkça karşılaştığımız sen- sörler de optiğin başka bir kullanım alanıdır. Işığın elektrik akımına neden olmasından yararlanılarak üretilen bu sistemlerde, kapıya yaklaşıldığında, otomatik olarak açılıp kapanır. Koridor lambalarının harekete duyarlı olarak yanması da sensörler yardımıyla gerçekleşir. Mekanların uygun ve ekonomik biçimde aydınlatılması, aydınlatma mühendisliği denilen yeni bir dal ortaya çıkarmıştır.

4. Termodinamik

Temelde ısı olaylarını ve enerjinin ısıyla ilgili kısmını inceler. 

Termodinamik dalında elde edilen bilgiler yardımıyla soğutma ve ısıtma sistemleri tasarımı ve üretimi yapılmaktadır. Klimalar, ısıtıcılar, buzdolapları ve içten yanmalı motorlar bu çalışmaların ürünüdür. Ayrıca bina ısı yalıtım ,uygulamaları termodinamik ilkeleri dikkate alınarak yapılır.

5. Atom ve Molekül Fiziği

Atom ve molekül fiziğindeki gelişmeler, nanoteknoloji alanının doğmasını sağlamıştır. Nanoteknoloji alanındaki çalışmalar, doğadaki canlıların atomik boyutlarda yüzeylerinin incelenmesine olanak sağlayarak su ve kir tutmayan kumaş, daha az enerji ile daha hızlı yüzmeyi sağlayan mayo gibi malzemelerin üretimini mümkün kılmıştır. Bu alanda devam eden çalışmalar, gelecekte atomik boyutlarda robotlar üretmeyi hedeflemektedir. Böylece kanser ve virüs kaynaklı hastalıklarla savaşta bu teknolojiden yararlanılması düşünülmektedir.

Atom fiziği alanındaki çalışmalar lazerin bulunmasını sağlamıştır. Yüksek enerji yoğunluğuna sahip olan lazer ışığı diğer ışıklardan farklı olarak uzun mesafelerde dağılmadan yol alabilir. Lazer ışınları, hassas ameliyatlarda, diş tedavilerinde, mesafe ölçümlerinde, veri iletiminde, yazıcılarda, yazar kasa barkod okuyucularında ve askeri alanda kullanılmaktadır.

6. Nükleer Fizik

Atom çekirdeğinin parçalanması sonucunda radyoaktif ışımalar ile birlikte çok büyük ısı enerjisi açığa çıkar. Açığa çıkan bu enerjinin farkına varan fizikçiler, bu enerjiden yararlanma yolları araştırmaktadır. Günümüzde nükleer santrallerde radyoaktif elementlerin çekirdekleri kontrollü şekilde parçalanmakta ve açığa çıkan ısı enerjisi ile elektrik üretimi gerçekleştirilmektedir.

Radyoaktif ışımalar üzerinde çalışan nükleer fizikçiler sayesinde günümüzde hastalıkların teşhis ve tedavisinde kullanılan cihazlar geliştirilmiştir. Bunlardan en önemlileri RET (Pozitron Emisyon Tomografi) ve BT (Bilgisayarlı Tomografi) görüntüleme sistemleridir.

7. Katıhâl Fiziği

Katıhâl alanındaki gelişmeler katkılı yarı iletken malzemelerin ortaya çıkışını sağlamış ve bu malzemelerden yararlanılarak LED diyot, transistor, fotodiyot, foto direnç, mikroçipler gibi devre elemanları geliştirilmiştir. Özellikle transistörün icadı ve transistörlerden oluşan mikroişlem- cilerin üretilmesi elektronik devre tasarımları ve dijital teknolojide çığır açmıştır. Katıhâl fiziği alanında yapılan çalışmalarla süper iletken malzemeler üretilmiştir.

Süper iletkenlik, maddenin belli bir sıcaklık değerine kadar soğutulduğunda elektriksel direncinin sıfır olmasıdır.Günümüzde süper iletken teknolojisi kullanılarak üretilen güçlü mıknatıslar Maglev trenlerinde, NMR (Nükleer Manyetik Rezonans) cihazlarında ve parçacık hızlandırıcılarda kullanılmaktadır.

8. Yüksek Enerji ve Plazma Fiziği

Yüksek enerji fiziği, maddenin temel yapı taşlarını ve bunların birbirleri ile olan etkileşimelerini teorik ve deneysel olarak araştırarak bilim ve endüstrinin hizmetine sunar. Evrenimizin yapısı ve oluşumu hakkında bilgi edinmemizi sağlar. Plazma fiziği, maddenin plazma hâlindeki elektrik ve ısı iletkenliğinden yararlanmayı ve yeni enerji kaynaklarının nasıl geliştirilebileceğini araştırır.

Plazma televizyonlar, floresan ve neon lambalar, sanayide kullanılan plazma kesim makineleri plazma fiziğinin araştırmalarının sonucunda üretilmiştir. Günlük yaşamda kullanılan araç gereçlerin daha düşük sıcaklıklarda sertleştirilmesi işlemlerinde plazmalardan yararlanılır.

BENZER YAZILAR
YORUMLAR
KPSS
İşyeri Hekimliği ve İş güvenliği
SEÇME SINAVI

18 mayıs 2019

KPSS
SIKÇA SORULAN SORULAR
  • Sarımsak Tansiyonu Düşürür Mü ?

    Sarımsak Tansiyonu Düşürür Mü ?  Sarımsağın birçok faydası olduğu bilinmektedir. Bunlardan bir tanesi de yüksek tansiyonu düşürmeye yardımcı olmasıdı... Devamını Oku

KPSS
DERS DOKÜMANLARI
KATEGORİLER