DÜZLEM (DÜZ) AYNALAR

Üzerine düşen paralel ışın demetini paralel olarak yansıtan, yansıtma gücü büyük yüzeylere düzlem ya da düz ayna denir.
A noktasından çıkan ışınlardan düzlem aynanın H ve I noktalarına düşenler A ve B noktalarından geçecek biçimde yansırlar, yansıyan ışınlar ıraksak olduğundan A’ noktasında uzantıları kesişir. A’, A noktasının sanal görüntüsüdür.
A noktasının görüntüsü A’, A nın düzlem aynaya göre simetriğidir. IAHI=IA’HI


KL cisminin görüntüsü cisimle aynı boyda, cismin simetriği ve aynaya uzaklığı cismin aynaya olan uzaklığına eşittir.


Düzlem aynanın görüş alanı: Aynanın yansıtıcı yüzeyinin bulunduğu tarafta bulunan bir gözün aynadan görebileceği uzay bölgesidir.
A daki gözün KL düzlem aynasındaki görüş alanı şekildeki gibidir. Aynanın uç noktalarına A dan çizilen ışınların yansıdıktan sonra aralarındaki bölge A noktasında bulunan göz tarafından görülebilir.

UYARI: Teorik olarak görüş alanının sınırındaki cisimlerin görülebildiği kabullenilir.

•   Düzlem ayna üzerine düşen ışın değişmemek şartıyla ayna c kadar döndürülürse yansıyan ışın aynı yönde 2c kadar döner.









I:şekilde x gelme açısıyla gelen ışın, ayna döndürülünce, II. Şekilde (x + c) açısıyla aynaya gelir.
Verilen şekiller dikkatlice incelenirse, gelen ve yansıyan ışınlar arasındaki açılar; GY =2x ve
GY =2x+2c bulunur. Sapma miktarı Y Y  ise 2c olur.

•   Ayna ilk durumuna paralel olmak şartıyla x kadar hareket ettirilirse cismin aynadaki görüntüsü 2x kadar hareket eder.








I.şekilde C ile g arası 2a; II.şekilde, c ile g arası 2a + 2x olur. Görüntü cisme göre 2x kadar yer değiştirmiştir.


1.   Aralarında belirli bir açı yapan iki düzlem ayna, bir cisimden birden fazla görüntü verir. Aynalar arasındaki açı küçüldükçe görüntü sayısı artar. Aynalar arasındaki açı 0 ise görüntü sayısı
        n=360 _1 dir.
               0

2.   Bir A noktasından gelip yansıdıktan sonra bir B noktasından geçen ışının izlediği yolun uzunluğu, AB arasında aynanın bulunduğu düzlemi kesen en kısa yoldur. (Fermat ilkesi)
IAOI + IOBI yolu I=r olduğundan AB yi düzlem üzerinden birleştiren en kısa yoldur.

3.   Ayna önünde saydam olmayan cisim varsa gözden saydam olmayan cisme ve görüntüsüne doğrular çizilir. Bu doğrular üzerindeki noktaların görüntüsü gözlenmez.

4.   Aralarında c açısı bulunan iki düzlem aynadan birine bir ışın gönderilirse gelen ışınla ikinci aynada yansıyan ışın arasındaki açı (180-2c) dır.

DÜZGÜN DAİRESEL HAREKET

Periyot: Düzgün dairesel hareket yapan cismin, bir tam devir yapması için geçen zamana periyot denir, T ile gösterilir.
Frekans: Düzgün dairesel hareket yapan cismin bir saniyedeki dönme sayısına frekans denir, f ile gösterilir. Periyotla frekans arasında T.f = 1 bağıntısı vardır. Buradan f = 1  olur.
                                          T
Konum vektörü ( r ): Çemberin merkezini cisme birleştiren yarıçap vektörüdür. Yönü daima merkezden cisme doğrudur.Dairesel hareket yapan  bir cisim yol alır. Yarıçap vektörü açı tarar. O nedenledir ki, dairesel harekette , çizgisel hız ve açısal hız olmak üzere iki çeşit hız tanımlanır.
   
Çizgisel hız ( v ):  Düzgün dairesel hareket yapan bir cismin daire çevresinde birim zamanda aldığı yola çizgisel hız denir. ( v ) ile gösterilir.

Açısal hız () : Yarıçap vektörünün birim zaman içinde taradığı açıya açısal hız denir. Cisim t saniyede  açısını taramış ise, açısal hız  =   olur. Cisim bir tam dönme yaptığında geçen
                      t
zaman T ve yarıçap vektörü tarafından taranan açı 2  radyan olduğundan,  = 2   veya     
                                 T
 = 2  f olur.
   Bir açının gördüğü yayın yarıçapa oranı , bu açının radyan cinsinden değeridir.
360 = 2  radyandır.
Nicelik   Periyot   Frekans   Çizgisel hız   Açısal hız
Sembol   T   F   v   
Birim   S   1/ s veya s -1   m/ s   Radyan / s
m kütleli bir topun, r uzunluğunda bir ipin ucuna bağlandığını ve yatay düzlemdeki dairesel yörüngede sabit hızla döndürüldüğünü varsayalım. Topun eylemsizliği, hareketin doğrusal bir yol boyunca kalmasını sağlamak eğilimindedir. Ancak, ipin topa uyguladığı kuvvet, dairesel yörüngede kalmasını sağlar. Bu kuvvet, ip boyunca ve merkeze yönelmiş durumdadır. Bu kuvvet merkezcil kuvvetler olarak adlandırılan kuvvetler sınıfına bir örnektir.

Newton’un ikinci yasasını yarıçap doğrultusu boyunca uygularsak, gerekli merkezcil kuvvet,
 F r = ma r = m v 2
      r
olarak bulunur. Merkezcil ivmeye benzer şekilde, merkezcil kuvvet de parçacığın çizdiği dairesel yörüngenin merkezine doğru etki eder. Bu kuvvetler, dönme merkezine doğru etkidiklerinden, hızın doğrultusunda bir değişmeye neden olurlar. Merkezcil kuvvetler, karşılaşılan diğer kuvvetlerden farklı değildir. Merkezcil terimi, basitçe kuvvetin daire merkezine yönelmiş olmasından dolayı kullanılır. Bir ipin ucuna bağlanarak döndürülen top durumunda;merkezcil kuvvet, ipteki gerilme kuvvetidir. Dünya etrafında dairesel yörüngede dönen bir uydu için, kütle çekim kuvveti bir merkezcil kuvvettir. Virajı dönen bir araba için sürtünme kuvveti merkezcil kuvvettir. Buna benzer pek çok örnek verilebilir
Kullanılan örneklere bakılmaksızın bir cismin üzerine etki eden merkezcil kuvvet ortadan kalkarsa, cisim dairesel hareketini sürdüremez;dairesel yörüngeye teğet olan doğrusal yörüngede hareket eder. İp herhangi bir anda koparsa cisim, ipin koptuğu anda yörüngeye teğet çizilen doğru boyunca hareketini sürdürür.
Genelde bir cisim, sürtünme kuvveti, çekim kuvveti veya değişik kuvvetlerin bileşkesinin etkisiyle dairesel hareket yapabilir. Şimdi, bazı düzgün dairesel hareket örneklerini inceleyelim.her durumda, cismin dairesel yörüngede dolanmasına neden olan dış kuvveti veya kuvvetleri görelim.
                                   
Harekette merkezcil kuvvet ipteki  T gerilmesi olduğundan; T= Fmerkezcil eşitliğinden bulunur:
                                  T = F merkezcil
                T = m v 2
                   r
eşitliğinden v çözülerek,
                     
                v =    T r
                m
elde edilir.


Ne Kadar Hızlı Dönebilir?
  Harekette merkezcil kuvvet ipteki T gerilmesi olduğundan T = Fmerkezcil eşitliğinden bulunur.
             
ÖRNEK:
  0,5 kg kütleli bir top, 1,5 m uzunluğunda kablonun ucuna bağlanmıştır. Yatay düzlemde, dairesel yörüngede hızla dönüyor. Kablo 50 N luk maksimum gerilmeye dayanabiliyorsa, kopmadan önce topun sahip olabileceği maksimum hız nedir?

ÇÖZÜM:
  Topun sahip olabileceği maksimum hız, T gerilmesinin maksimum değerine karşı gelen hızdır.Böylece verilen değerler yerine konularak maksimum hız bulunur.
 
   V mak =     T mak r  =  ( 50 N) (1,5 m )  = 12,2 m / s
               m          0,5 kg
KONİK SARKAÇ :
  Küçük bir cisim  L uzunluklu iple tavana asılmıştır. Bu cisim gibi  r yarıçaplı yatay dairesel bir yörünge üzerinde sabit v hızıyla dönmektedir. Askı ipinin bir koni yüzeyi taramış olmasında dolayı bu sistem  konik sarkaç olarak tanımlanır.

Cismin Hızı ve Tp Periyodu:
   m kütlesi için serbest-cisim diyagramı görülmektedir. Burada T gerilmesi, T cos  değerinde düşey bileşene, T sin   değerinde dönme merkezine yönelmiş yatay bileşene ayrılmıştır. Cisim düşey doğrultuda ivmelendiğinden, gerilmenin düşey ağırlık tarafından dengelenmelidir. Bundan dolayı;

      T cos  = m g

olur. Örnekteki merkezcil kuvvet T sin tarafından sağlandığı için, Newton’un ikinci yasasından; 
      T sin   = m a r = m v 2
                     r
yazılır.(2) eşitliği, (1) eşitliğine bölünüp T yok edilerek

      tan  = v 2
          r g

bulunur.Fakat şekle göre r = L sin  olduğuna dikkat edilirse

      v =  r g tan   =   L g sin  tan  

olduğu bulunur. Tp  dolanma periyodu (T gerilmesi ile karıştırılmamalıdır) aşağıdaki gibi elde edilir.
      T p = 2  r  =       2  r   =  2      L cos 
          v      r g tan          g

       (3) eşitliğinin eldesinde kullanılan cebirsel işlem okuyucuya bırakıldı. Tp nin m kütlesinden bağımsız olduğuna dikkat ediniz. L= 1,00 m. ve  =20 ise (3) eşitliğini kullanarak Tp  yi hesaplayabiliriz;

      T p = 2      (1,00 m )( cos 20 )   =  1,95 s
               9,80 m / s 2

Arabanın Maksimum Hızı Nedir?
  Arabanın dairesel yörüngede hareket etmesine imkan sağlayan merkezcil kuvvet statik sürtünme kuvvetidir. Buna göre aşağıdaki eşitlikte sürtünme kuvveti bulunur;

      f s = m v 2
                   r

Arabanın virajı dönebileceği maksimum hız, arabanın yoldan dışarı doğru kaymasına karşı gelen hızdır. Bu noktada statik sürtünme kuvveti aşağıda verilen maksimum değere sahiptir;

      f s maks  = K N

Bu duruma N normal kuvvet, ağırlığa eşittir.

ÖRNEK:
  1500 kg kütleli bir araba düz bir yolda, 35 m yarıçaplı bir virajda hareket etmektedir. Yol ile tekerlekler arasındaki statik sürtünme katsayısı kuru zemin için 0,50 ise, arabanın emniyetli olarak dönebileceği maksimum hızı bulunuz.

ÇÖZÜM:
 F s  max = (0,5).(1500kg).(9,8 m/s2) =7350 N

 V max =    f s max r   = 13,1 m / s
      m
Dönemeçli  Yokuş:
  Eğimli olmayan dönemeçte, merkezcil kuvvet araba ile yol arasındaki sürtünme kuvveti tarafından sağlanmalıdır. Ancak yol,  açısı kadar eğimli yapılırsa, N normal kuvvetinin yatay bileşeni olan  N sin   kuvveti arabanın hareket ettiği virajın merkezine doğru yönelmiştir. Burada merkezcil kuvvetin sadece N sin  kuvveti tarafından sağlandığı kabul edilmiştir. Böylece herhangi bir sürtünme kuvvetine ihtiyaç duyulmadan dönüş için gerekli olan eğim açısını bulabiliriz.Diğer bir deyimle araba belirli bir hızla yüzey buzlu olsa da virajı dönebilecektir. Yarıçap doğrultusu için Newton’un ikinci yasası yazılırsa merkezcil kuvvet elde edilir.

Uydu hareketi:
  Dünya çevresinde  dairesel yörüngede hareket eden bir uyduyu inceler.Birbirinden r kadar uzakta m1 ve m2  kütleleri iki cisim arasında ki çekim kuvvetinin

      F =  G m 1 m 2
              r 2
olduğunu bilmeliyiz.Burada G=6,672.10-11 N.m2/kg2  dir.           

Çember Etrafında Dönen Uçak:
  Pilota etkiyen kuvvetler mg ağırlığı ile koltuğun yukarı doğru uyguladığı  Nalt  dır. Merkezcil ivmeyi oluşturan yukarı yönelmiş bileşke kuvvet  N alt – mg dir. Yarıçap doğrultusu için Newton’un 2. yasası uygulanırsa

      N alt – m g = m   v 2
                 r
bulunur.

ÖRNEK:
  m kütleli bir pilot uçukla bir çember etrafımda dönmektedir. Bu uçuş düzeyinde uçak, 2,70 km yarıçaplı düşey düzlemdeki dairesel yörüngede 225 m / s lik sabit bir hızla hareket eder. Koltuğun pilota uyguladığı kuvvet (a) dairesel yörüngenin alt kısmında (b) üstünde hesaplayınız. Sonucu pilotun mg ağırlığı cinsinden bulunuz.

ÇÖZÜM:
  Yarıçap ve hız için yukarıda verilen  r = 2,70 x 103 m ve  v =225 m/s değerinin yerine konmasıyla
      N alt = m g     1  +         (225 m / s) 2                               = 2,91 m g
                (2,70 x 10 3 m) (9,80 m / s 2)

bulunur.
Böylece, koltuğun pilota uyguladığı kuvvet, pilotun mg ağırlığının 2,91 katıdır. Bu durumda, pilot gerçek ağırlığının 2,91 katı olan bir görünür ağırlık etkisindedir.

                         DÜZGÜN OLMAYAN DAİRESEL HAREKET

   Dairesel bir yörüngede, hızının şiddeti değişerek hareket eden parçacığın merkezcil ivmesinin yanında, dv / dt büyüklüğünde bir teğetsel ivmesi de vardır. Bu nedenle parçacığa etki eden kuvvetin hem merkezcil hem teğetsel bileşeni olmalıdır. Yani, toplam ivme              a = ar + at olduğundan, parçacığa etki eden toplam kuvvet  F = Fr + Ft  ile   verilir  ve  Şekil 6.8 de gösterildiği gibidir. Bu kuvvetin Fr vektör bileşeni, dairenin merkezine yönelmiştir ve merkezcil ivmeyi oluşturur. Kuvvetin Ft  vektör bileşeni yörüngeye teğettir ve teğetsel ivmenin meydana gelişinden sorumludur. Parçacığın hızının zamanla değişmesine sebep olur. Aşağıdaki örnek bu tip hareketi açıkça anlatmaktadır,
Dönen Top:
  m kütleli küçük bir küre şekil 6.9 da görüldüğü gibi R uzunluğunda bir ipin ucuna bağlanarak düşey düzlemde bir O noktası etrafında dairesel yörüngede döndürülüyor. Cismin hızının V olduğu ve ipin düşeyle    açısı yaptığı bir anda, ipteki gerilme şöyle hesaplanır;
   Hızın düzgün olmasına dikkat edilmeli, ağırlığın teğet bileşeni teğetsel ivmeyi oluşturur. Newton’un 2. hareket yasasının uygulanmasıyla
      
       Ft = mg.sin = m.at   
           at = g sin   

bulunur. İvmenin bu bileşeni V hızının zamanla değiştiğini ifade eder. Çünkü at = dv/dt dir. Newton’un 2. yasasının yarıçap doğrultusunda uygulanmasından,

       Ft  = T – m g cos  = m v 2
                      R
      
      T =  m   v 2 + g cos 
           R

olduğu bulunur.
 
İVMELİ SİSTEMDE HAREKET

Bir parçacık eylemsizlik koordinat sistemindeki bir gözlemciye göre  ivmesiyle hareket ediyorsa eylemsiz gözlemci Newton’un ikinci yasasını kullanabilir ve F= m.a  ifadesini doğru olarak açıklar. Gözlemci , ivmeli referans sistemi içinde ise ve parçacığın hareketine Newton’un 2.Yasasını uygulamak isterse yalancı kuvvetlerle karşılaşır. Bu yalancı kuvvetlere bazen eylemsizlik kuvvetleri  de denir.Bu kuvvetlerin ivmeli gözlemci tarafından , ivmeli sistem içinde gerçek kuvvetler olarak göründüğü açıklanmıştır.Ancak bu yalancı kuvvetlerin, hareket, eylemsiz koordinat sisteminden gözlendiği zaman mevcut olmadıkları belirtilmelidir. Yalancı kuvvetler, sadece ivmeli bir sistem içinde kullanırlar. Fakat bunlar cisimlere etki eden gerçek kuvvetleri temsil etmezler.İvmeli referans sisteminde yalancı kuvvetler özel olarak belirlenmişler ise, o zaman bu referans sisteminde hareket, eylemsiz sistemden sadece gerçek kuvvetleri dikkate alarak yapılan hareketle aynı olacaktık. Genellikle , hareketler eylemsiz referans sistemleri kullanılarak analiz edilir.Fakat eylemli referans sistemlerinin kullanılmasının daha elverişli olduğu durumlar da vardır.
Döner sistemlerdeki hareketi daha iyi anlamak için virajlı bir yolda yüksek hızda giden bir arabayı göz önüne alabiliriz. Araba virajda sola keskin bir dönüş yapar yapmaz yolcu koltuklarında oturan şahıslar sağa doğru kayarlar ve kapıya çarparlar. Tam o noktada kapının onlara uyguladığı kuvvet, arabadan dışarı fırlamalarını önler.
Araba viraja girmeden önce yolcular doğrusal bir yolda hareket ediyorlar araba viraja girer girmez ise eğrisel bir yörüngeye giriyorlar. yolcular, eylemsizliklerinden dolayı önceden girmekte oldukları doğrusal yolda devam etme eğilimindedirler. Bu eğilim Newton’un 1. yasasının bir sonucudur. Cisim doğrusal yörüngede hareketine devam etmek ister ancak yolculara uygulanan merkezcil kuvvet (eğrini merkezine doğru), yeterince büyükse yolcular araba ile birlikte eğri yörüngede hareket eder. Bu merkezcil kuvvetin kaynağı yolcularla araba koltukları arasındaki sürtünme kuvvetidir.Sürtünme kuvveti yeterince büyük değilse yolcular arabanın dönüşü devam ettiği sürece koltuğun karşı tarafına doğru kayacaklardır. Sonunda yolcu kapı ile karşılaşacaktır. Kapı (açılmadığı için) yolcuya araba ile birlikte virajı dönebilmesine yeterli olan merkezcil kuvveti uygulayacaktır.
Özet olarak , bir kimse ivmeli bir referans sisteminde hareketi anlatırken , yalancı kuvvetleri gerçek kuvvetlerden çok dikkatlice ayırt etmelidir. Bir virajı dönen araba içindeki bir gözlemci ivmeli bir referans sistemi içindedir.onu dışarı doğru fırlatan kuvveti açıklamak için , dışarı doğru çeken bir yalancı kuvvetin varlığını kabul eder. Arabanın dışında durgun olan bir gözlemci sadece yolcu üzerinde etki eden gerçek kuvvetleri görür. Bu gözlemciye göre dışarı doğru yönelmiş merkezkaç kuvveti mevcut değildir. Yolcuya etki eden gerçek dış kuvvet, virajın merkezine doğru yani içe yönelmiş olan merkezcil kuvvettir. Bu merkezcil kuvvet ya yolcu ile koltuk arasındaki sürtünme kuvvetidir ya da kapının yolcuya uyguladığı normal kuvvettir.
                                          DENEY 
                                                                       
Deneyin Adı: Merkezcil kuvvet
Deneyin Amacı:Düzgün dairesel harekette merkezcil kuvvet,hız,kütle arasındaki ilişkinin incelenmesi.
 
               ARAÇ GEREÇLER
-Cam boru  (1 tane)
-Naylon iplik  (1 adet)
-Lastik tıpa  (2 adet)
-Madeni pul  (30 adet)
-Krokodil  (1 adet)
-Kronometre  (1 adet)

Deneyin yapılışı:
Cam borunun içinden naylon ipi geçirip, her birinin ağırlığı 10 gr. olan lastik iki tıpa naylon ipin bir ucuna, her birinin ağırlığı 5 gr. olan 10 pul ipin diğer ucuna asılır. Lastik boru ile tıpalar arasındaki uzaklık 60 cm olacak şekilde krokodil borunun alt kısmına takılır. Cam borunun ucundan tutularak başın 15 – 20 cm üstünde düzgün dairesel hareket yaptırılır. Sistem sabitlendiğinde (krokodil lastik boruya değdiğinde) kronometre yardımıyla periyot süresi hesaplanır. Aynı işlemler farklı kütlelerle de tekrarlanır ve değişimler izlenir. Veriler aşağıdaki gibidir:

DÖNÜŞ SAYISI    ZAMAN (S)   PUL SAYISI    TIPA SAYISI   
    15 dönüş        11.7          10             2    T1
    15 dönüş         9.8          15             2    T2
    15 dönüş         8.4          20             2    T3
    15 dönüş         7.5          25             2    T4
    15 dönüş         6.4          30             2    T5
 
Hesaplamalar:

--1 Adet lastik tıpanın kütlesi = 0.01 kg
--1 Adet pulun kütlesi = 0.005 kg
--İpin sabitlenmiş uzunluğu (r) = 0.6 m

Periyot hesapları:
         
T1 = 11,7  = 0,785 s               
          15            
                         
T2 =  9,8    = 0,65 s   
        15 

T3 =   8,4   = 0,56 s
         15

T4 = 7,5   = 0,5 s
       15

T5 =  6,4   = 0,42 s
        15

HIZLARIN HESAPLANMASI

 V =  2r
          T

V (1) =   2.3,14.0,6   = 4,83 m/s      V (2) =  2.3,14 .0,6     = 5,79 m/s
                            0,78                             0,65

            V (3) =    2.3,14 .0,6     = 6,72 m/s      V (4) =  2.3,14 .0,6     = 7,53 m/s
                               0,56                     0,5
           
            V (5) =     2.3,14.0,6   = 0,97 m/s
                                0,42    

                     MERKEZCİL KUVVETLERİN HESAPLANMASI

            Fm = m.V2
                                  r


F m (1) = 0,02.(4,83)2  = 0,77763 N                 F m (2) = 0,02.(5,79)2 = 1,11747 N
                   0,6                                                                0, 6
                     
F m (3) = 0,02.(6,72)2  = 1,50528 N                  F m (4) =  0,02.(7,53)2 = 1,89003 N       
                   0,6                                                                0, 6

F m (5) = 0,02.(8,97)2  = 2,68203 N
                   0,6 






 
   

1. gemi adi verilen o demir yiginlari nasil yuzer? (saka gibi gorunse de
>cocuklugumdan beri ukte oldu, kimse anlatmadi. hadi ahsap gemileri
>anladik...)
Bir geminin (yada herhangi bir cismin) suda nasil yuzdugunu anlamak icin
bazi temel fizik bilgilerini hatirlayalim.
a) Suya batirilan bir cisim kutlesi kadar su ile yer degistirir. Ornegin
kuveti su ile doldurun ve icine girin tasan su sizin vucut kitleniz
kadardir. Geminin su icinde bulundugu zaman, hacmi kadar su ile yer
degistirir. Teknik terimi displacement'tir.
b) Bir cismi suya batirmaya calistiginiz zaman bir itme kuvveti
hissedersiniz. Bu kuvvet esas olarak gemiyi yuzduren kuvvettir. Suya
batirdiginiz cismi yeterince kuvvetli itip icinin su dolmasini saglarsaniz,
o cisim batar. Cunki batirma kuvveti suyun kaldirma kuvvetini yenmistir.
c) Bir geminin hacmi dolayisi ile yer degistiren suyun agirligi geminin
agirligindan fazladir. Yani o dev gibi bir celik yigini gemiyi alip
tartalim. Farz edelim ki 500.000 Ton. O gemiyi bir kuvete koyup tasan suyu
tartmak imkani bulabilirsek, bu suyun agirliginin 500.000 Tondan fazla
oldugunu goruruz. Iste bu fazla kuvvet gemiyi yuzdurur. Ama gemiyi meydana
metali ezip bir kutle halinde suya koyarsak hemen battigini goruruz. Bir
kutu kola ile deneme yapabilirsiniz. Once kolanizi afiyetle icin. Bos
kutunun deligini bir bantla kapatip suya koyun; yuzecektir. Simdi ayni
kutuyu alip uzerinde kuvvet deneyin. Ezin, buzun, ustunde ziplayin iyice
kucultun ve suya tekrar koyun eger yeterli derecede ezdiyseniz batacaktir.
Cunki ezilmeden once ki hacmini kaybetti. Yani tasirdigi suyun agirligi
kendi agirligindan azdir.
d) Bir de isin ozgul agirlik boyutu vardir. Fakat ozgul agirlik boyutu esas
olarak geminin nasil yuzdugu ile ilgili degildir. Sivilara batan bosluksuz
kutleleri ilgilendirir. Mantar suda batmaz cunki ozgul agirligi suyun ozgul
agirligindan azdir. (Ozgul agirlik: bir cismin 1cm3'unun agirligidir.) Eger
tartarsak 1cm3 su, 1cm3 mantardan daha agirdir. Demirin ozgul agirligi
suyunkinden fazla oldugu icin demir kutleleri su icinde batar. Yani bir
baltanin demiri suda yuzmez. Ama onu yeniden sekillendirerek bir tabak,
saksi, bardak, gemi gibi bir sekle sokup hacmini artirirsak yuzdugunu
goruruz.

Düşen ve Çakan Plazma
Şiddetli gök gürültülerinin eşliğinde bardaktan boşanırcasına yağan yağmuru yüksekçe bir evin penceresinden seyretme fırsatını yakaladıysanız, hele bir de üstüste çakan şimşekler karşınızdaki bulutların arasında meydana geliyorsa, en pahalı havai fişek gösterilerinin yanında sönük kaldığı muhteşem bir ışık gösterisine şahit olursunuz. Bu ışık gösterisi büyüleyici olduğu kadar ürkütücü hâli ile de Yaratıcı'nın celâl ve cemâl sıfatını aynı anda sergiler. Bulutların sürtünme ile elektriklenmesinden kaynaklanan bir elektrik boşalması olduğu herkesçe bilinen şimşek ve yıldırım, yüz milyonlarca voltluk potansiyel farkı sıfırlanana kadar yaklaşık 20.000 Amperlik bir akım şiddetinde ve aktığı kanalda 30.000 Kelvin (K)'lik bir sıcaklık meydana getirerek akar ve bu olay bir saniyeden daha kısa sürer. Bu yüzden yıldırımın ürkütücü yanının küçümsenmemesi ve gereken yerlerde tedbir alınması yerinde bir harekettir.
Yıldırım, bulut ile yeryüzü arasındaki potansiyel farkı havayı delecek bir büyüklüğe (delinme gerilimi) ulaştığı anda meydana gelir. Bu anda akım şiddeti çok yüksek olduğundan, boşalma elektrik arkı şeklindedir. Buluttaki negatif yüklü serbest elektronlar ve yerdeki pozitif yüklü iyonlar bulutla yer arasındaki potansiyel farkını sıfırlamak için birbirine doğru büyük bir hızla harekete başlar. Elektronlar iyonlardan çok daha küçük olduklarından hızları çok yüksektir. Bu yüzden iki akım yere oldukça yakın bir yükseklikte birleşirler. Elektronların buluttan yere doğru hareketi ile birlikte akımın geçtiği yol boyunca iyonizasyon süreci başlamış olur. Elektronlar hızla çarptıkları hava atomlarından bazen elektron koparırken, bazen de bu elektronlar iyonlar tarafından yakalanırlar ve iyon nötral atom hâline gelir. İşte yıldırımın parlak ışığı, iyonlarca yakalanan bu elektronların fazla enerjilerini fotonlar şeklinde dışarıya neşretmesi neticesi oluşur. Böylece yıldırımın aktığı yol; nötral atom ve moleküller, uyarılmış atom ve moleküller, pozitif iyonlar, elektronlar ve fotonlardan oluşan çok sıcak bir gaz çorbası hâline gelir. Bu ideal gaz kanunu sağlayan bir hâl olmasına rağmen; gaz hâlinden çok farklı özellikler taşıdığından, maddenin dördüncü hâli olarak kabul edilir ve "plazma" hâli olarak bilinir.

Yıldırım örneğine bakarak plazma hâlini gaz hâlinden ayıran önemli özellikleri hemen görebiliriz. Bunlar çok yüksek sıcaklık ve elektrik iletkenliğidir. Bütün maddelerin gaz hâli yalıtkan olduğu hâlde, plazma hâli elektriği son derece iyi iletir. Hattâ bu iletkenlik katı iletkenlerden de daha iyidir, çünkü plazma hâli tamamen serbest elektronlara sahiptir. Yıldırım, bu olağanüstü özellikleri ile günlük hayatımızda kullandığımız fluoresan ve neon lâmbalarına ve metallerin kaynak edilmesinde kullandığımız elektrik arkına ilham kaynağı olmuştur. Son olarak, ark oluşması, yani plazma hâli ile elektrik boşalması oluşabilmesi için gereken "delinme gerilimi" miktarına bir örnek verelim: Bu değer 1 cm hava aralığı için 30.000 Volttur. Ancak lâmbalarda daha düşük delinme gerilimine sahip neon, cıva buharı gibi gazlar kullanılır.

Çak Bir Plazma
Eğer "ben plazmaya daha yakından bakmak istiyorum" diyorsanız, yapmanız gereken çok basit. Kibriti elinize alın ve çakın. İşte pırıl pırıl alevi ile plazma karşınızda duruyor. Evet alev de bir plazma hâlidir. Alevin kibritteki sıcaklığı kibritin elinizle söndürebileceğiniz kadar düşük olabileceği gibi Güneşin çekirdeğindeki gibi milyonlarca santigrad kadar yüksek de olabilir. Plazma hâli sadece elektrikî gerilim altında oluşmaz. Gaz hâline gelen bir maddeyi çok yüksek sıcaklıklara ısıtırsanız; enerji alanı elektronlar çekirdeklerinden kurtulur ve gaz plazma hâline geçer. Sıcaklık güneş çekirdeğindeki gibi çok yüksek ise; atomlar tüm elektronlarını kaybetmiş hâlde bulunabilirler. Bizim günlük hayatımızda kullandığımız alev nispeten düşük sıcaklıktadır. Ancak burada düşük sıcaklıktaki alevin enerjisi ile ısınma ve yemek pişirme gibi ihtiyaçlarımızı giderdiğimizi unutmayalım. Bu arada çaktığınız kibrit bitmek üzere. En iyisi siz onunla bir mumu tutuşturup plazmayı öyle seyredin. Mumun alevi de düşük sıcaklıkta bir plazma hâlidir. Ancak "bu sıcaklık bana yetmez" demeyin. Yıllar önce merhum Barış Manço'nun bir yazýlýmında konuk ettiği bir grup insan masanın etrafına oturmuş, mum alevi ile altını ergiterek zincir yapıyorlardı. Altın 1066 oC'de ergir. Mumun normal alevi ile altın ergitmeniz mümkün değildir. Altın işleyen bu insanlar ağızlarındaki ince bir boru ile üfleyerek mumun alevini küçültüyorlardı. Bu şekilde küçülerek mavileşen alevin sıcaklığı artıyor ve altını ergitebilecek sıcaklığa erişiyordu. Bu anlattığımız hâdise plazmaya yapabileceğimiz etkilerden biridir. Plazmayı etrafından eşit miktarda soğutursak plazmanın kesiti küçülür, böylece enerji yoğunluğu, dolayısıyla sıcaklığı artar. Bu hâdiseye "termik sıkıştırma" adı verilir ki, aynı yöntem arkı sıkıştırmak için kaynak işleminde de uygulanır. Son olarak alevin iletkenliğinden bahsedelim. Alev bir plazma hâli olduğundan elektriği iletir. Bu özelliğinden faydalanarak gaz emniyetli sobalar yapılmıştır. Bu sobalar yanarken alevin içerisinden elektrik akımı geçirilir. Bu elektrik akımı sobanın gaz pompasını çalıştırır. Alev herhangi bir sebeple sönerse akım geçmeyeceğinden gaz otomatik olarak kesilmiş olur.










Plazma, Her yerde Plazma
Maddenin plazma hâline dünya üzerinde çok az rastlamamıza rağmen kâinatta plazma hâli fazlalık bakımından maddenin diğer hâllerine karşı ezici bir üstünlüğe sahiptir. Şöyle ki; kâinattaki toplam madde miktarının % 99'unun plazma hâlinde olduğu sanılmaktadır. Örnek verecek olursak tüm yıldızlar, nebulalar ve yıldızlararası uzay plazma hâlindeki maddeden oluşur. Bunların sıcaklığı ve partikül yoğunluğu şekil üzerinde gösterilmiştir. Birim hacimdeki partikül yoğunluğu da plazmanın bilinmesi gereken bir özelliğidir. Sıcaklığı yüksek olsa da, yoğunluğu düşük bir plazma fazla enerji yaymaz. Kâinatın boşluk diyebileceğimiz madde yoğunluğu çok düşük olan bölgelerinde ise; sıcaklık 3 K yani -270 C derece kadardır. Bir yanda hiç bir canlının hattâ cansızların bile mukavemet edemeyeceği kadar yüksek bir sıcaklık, diğer yanda atomları bile donduracak derecede bir soğuk. Bunların ortasında mükemmel techizatlarla donatılarak koruma altına alınan cennet gibi bir dünya....

Hayat Kaynağı Plazma Küresi
Işık ve ısı kaynağı olarak dünyamızda hayatın devamını sağlayan Güneş dev bir plazma küresidir. Bu dev plazma küresinin çekirdeğindeki 15 milyon K'lik sıcaklık ve kurşundan 11 kat daha fazla olan yoğunluk, termonükleer reaksiyonların gerçekleşmesini sağlar. Bu reaksiyonlarda özetle hidrojen çekirdekleri birleşerek helyum çekirdeklerine dönüşür ve muazzam bir enerji açığa çıkar. Ancak dünyamıza ısı göndererek hayatın devamını sağlayan ışıkkürenin sıcaklığı ancak 6.000 K'dir. Bu tabakanın üzerinde yer alan ve korona adı verilen güneş tacının 2 milyon K'lik sıcaklığının sebebi ise tam anlaşılamamıştır. Bu tabaka dünyanın da ötesine uzanır ancak çok düşük yoğunlukta olduğu için sıcaklık tesiri fazla değildir. Bu tabakanın yoğunluğu ışıkküre gibi yüksek olsaydı dünya üzerinde hayat mümkün olmazdı. Yine güneşten kopup gelen elektrik yüklü parçacıkların, dünya atmosferine yapabileceği muhtemel etkiler dünyanın manyetik alanı tarafından önlenmiştir. Bu manyetik alana manyetosfer adı verilir. Güneş'in oluşturduğu yüklü parçacık, akımı bu manyetik alan tarafından saptırılarak kutup bölgelerine doğru itilir. Bunun sonucunda kutup bölgelerinde atmosferin oksijen ve azot atomları ile etkileşime girerek ışımalara sebep olurlar ki bunlara aurora adı verilir. Auroralar yaklaşık ikiyüz km yüksekte oluşurlar ve sıcaklıkları bir kaç yüz derecedir. Güneş etkinliğinin yüksek olduğu günlerde telsiz ve radyo haberleşmelerinin olumsuz etkilendiğini hatırlarsak manyetosferin önemi daha iyi anlaşılır.

Manyetosfer örneği plazmanın bir özelliğini daha ortaya koyar ki bu da plazmaya manyetik veya elektrik alanı ile etki edilebilmesidir. Plazma yıldırımda veya kaynak arkında olduğu gibi elektrik akımı oluşturuyorsa, etrafında bir manyetik alan oluşacaktır. Bu manyetik alana yabancı bir manyetik alanla tesir edilebilir. Böylece plazmaya etkiyen kuvvetin yönü değiştirilebilir. Bu etki termik sıkıştırmada olduğu gibi tüm çevresinden yapılarak plazmanın kesitini küçültmek de mümkündür. Böylece plazmanın sıcaklığı artırılmış olur ki, çekirdek füzyonu reaktörlerinde bu yolla 250 milyon K'lik bir sıcaklığa erişilmiştir. Ancak bu reaktörlerde yeterli parçacık yoğunluğuna ulaşılamadığından, henüz hidrojeni helyuma çevirmek ve enerji üretmek mümkün olmamıştır. Eğer bu yolla enerji üretmek mümkün olursa, yakıt olarak deniz suyunda oldukça bol bulunan ağır su kullanılacak ve böylece dünya üzerindeki enerji ihtiyacı temiz bir şekilde ucuz olarak karşılanabilecektir. Ayrıca termonükleer tepkime hidrojen bombasında olduğu gibi yok edici bir gâyeye değil, insanların mutluluğuna hizmet etmiş olacaktır. Güneş gibi bir plazma küresinde oluşturduğu termonükleer reaksiyonlarla dünyayı yaşanabilir kılan Yaratıcı'nın, insanlara bir mesajı da bu olabilir mi?

               TabloA:Bunlar maddeyi oluşturan temel parçacıklardır.Parçacıkların bazı fiziksel özelliklerini belirten renk ve koku tanımlarının parçacık fiziğinde günlük yaşamdakinden farklı teknik anlamları vardır.Parçacıkların kütleleri birbirinden oldukça farklıdır ve kolaylık sağlaması bakımından 1 birim olarak alınan protonun kütlesine göre verilmiştir.Elektrik yükü de protonunkine göre belirlenmiştir.(ν ve t parçacıklarının henüz doğrudan gözlemlenememiştir, ama varlıklarına ilişkin güçlü belirtiler bulunmaktadır.)Her parçacığın, elektrik yükü, rengi ve kokusu ters işaretli olan bir karşıt parçacığı vardır;karşıt parçacıklar ayrıca listeye alınmamıştır.
           KARŞIT PARÇACIKLAR
           Kuvantum kuramının geliştirilmesinden kısa bir süre sonra, 1930’ların başlarında kuramsal fizikçi P.A.M Dirac karşıt parçacıkların olduğunu öne sürdü.Her temel parçacık için kütlesi aynı, ama elektrik yükü (ve herhangi bir başka yükü) ters işaretli olan bir başka parçacığın bulunması gerekiyordu.Bugün bu varsayım kanıtlanarak doğrulanmıştır.Örneğin, elektronun karşıt parçacığı pozitron, protonunki karşı proton (ya da antiproton) ve kuvarkınki karşıt kuvarktır (ya da antikuvark).
ATOM PARÇACIKLARININ ÖZELLİKLERİ
           Her atom parçacığının bazı ayırt edici özelliği vardır.Bu özelliklerin başlıcaları kütle, elektrik yükü, bakışım, renk ve kokudur.
           KÜTLE VE ELEKTRİK YÜKÜ           
           Her temel parçacığın bir özgül kütlesi vardır.Parçacıkların kütleleri birbirinden çok farklı olabilmekte, ana bunun nedeni henüz bilinmemektedir.Parçacıkların bilinen bir başka özelliği de elektrik yükleridir.Bozonlar ile leptonların elektrik yükü elektronunkiyle aynı (-1) olabileceği gibi, bozonlarınki bunun tam ters işaretlisi de (+1) olabilir.Nötron ya da nötrino gibi yüksüz (nötr) bozonlar ve leptonlar da vardır.Kuvarkların elektrik yükü ise  -2/3’tür.
           BAKIŞIM
           Herhangi bir madde üzerinde yapılabilen ve maddede değişikliğe yol açmayan bir işlem varsa, o maddenin bakışımlı olduğu söylenir.Örneğim bir dairenin, merkezinden geçen ve ona dik olarak geçen çizginin çevresinde döndürülmüş olup olmadığı belirlenemez.Benzer biçimde, bir eşkenar üçgen merkezinden dik olarak çıkan bir çizginin .evresinde 120 derece döndürülürse üçgenin görünümünde herhangi bir değişiklik olmaz.Matematikçiler, çeşitli sistemlere uygulandığında bunlarda herhangi bir değişikliğe yol açmayan işlemleri genelleştirmiş ve sınıflandırmışlardır;buna gruplar kuramı denir.Eğer bazı maddeler üzerinde, bu maddelerde ve aralarındaki ilişkilerde bir değişikliğe neden olmadan uygulanabilecek bir işlemler kümesi varsa, bu kümeye bakışım grubu denir.Bu maddelerin bakışım işlemleri altında birbirlerine dönüştükleri söylenir.Bakışım gruplarının çeşitli adları vardır;doğadaki kuvvetlerin ve parçacıkların nasıl düzenlenmiş olduklarının açıklanması bakımından özel önem taşıyan bazı özel bakışım grupları SU(N) grupları olarak adlandırılır.Buradaki N, bakışım işlemlerinin uygulanabileceği temel madde sayısını gösterir.

         










        Bakışım olgusunu gösteren bu çizimde görülen her üç cisim de, merkezlerinden geçen, sayfaya dik bir eksenin çevresinde 120 derece döndürüldüklerinde kendisine dönüşür,yani görünümlerinde hiçbir değişiklik olmaz.(b) ve (c) cisimleri, aynı merkez üzerine oturmuş iki
Tane  (a) cisminden oluşur.Aynı bakışıma sahip daha karmaşık birçok başka düzen kurulabilir.(c) cismi daha az bakışımlı olmakla birlikte, öbür ikisi için belirtilen temel bakışıma sahiptir.
           Fizikçiler parçacıkları ve bunların arasındaki etkileşimleri belirleyen yasaların belirli işlem kümeleri altında değişmediğini saptamışlardır.Özellikle 2. Dünya Savaşı’ndan sonra keşfedilen parçacıkların, SU(3) bakışım grubu işlemleri altında birbirine dönüşen kümeler oluşturduğu ortaya çıkmıştır.Ama, gözlemlenen parçacık kümeleri, olanaklı en basit maddeler kümesi değildir.Bu durum yukarıdaki çizimde gösterilmiştir.Gözlemlenen parçacıklar çizimdeki (b) ve (c) şekillerinin köşelerindeki gibidir ve 120 derecelik döndürmeler yapıldıkça doğa yasaları değişmemiş, böylece birçok parçacık kümesi çok basit şekilde gözlemlenebilmiştir.Ama (a) şeklinin köşelerinde yer alan en basit küme gözlemlenememiştir.
           1964’te Murray Gell-Mann ve George Zweig, birbirlerinden bağımsız olarak, proton,nötron ve keşfedilmiş birçok parçacığı da içermek üzere tüm hadronların çizimdeki (a) şekline benzer bir başka madde düzeyinden oluştuğunu ileri sürdüler;bu madde Gell-Mann’ın önerisi uyarınca kuvark olarak adlandırıldı.Kuvarklar ayrıca, "koku" denen fiziksel özelliklerine göre u,d ve s kuvarkları olarak ayrıldı.(Kuvark sözcüğü James Joyce’un Finnegans Wake adlı romanında geçen bir cümleden alınmıştı.)
           Daha sonraki fizikçilerin de çalışmalarında benzer sonuçlara varması Gell-Mann ve Zweig’ın görüşünün doğrulanmasına ve kuvarkların kuvvetli etkileşime giren temel parçacıklar olarak kabul edilmesine yol açtı.Örneğin 1960’ların sonlarında ABD’nin California eyaletindeki Stanford Doğrusal Hızlandırıcı Merkezi’nde gerçekleştirilen bir deney sonucunda protonların ve nötronların kuvarklardan oluştuğu kanısı kesinleşti.Bu deneyde araştırmacılar Ernest Rutherfod’un atom çekirdeğini keşfetmesini sağlayan tekniğin bir benzerini uyguladılar.Bir kez protonlara çok yüksek enerjili elektronlar çarptırıldı ve şaşılacak kadar çok sayıda elektronun doğrudan protonların arasından geçmek yerine, büyük açılarla geri yansıdığı görüldü.Dikkatle sürdürülen incelemelerin ardından da protonların temelde üç noktamsı parçacıktan, yani kuvarklardan oluştuğunun kabul edilmesi gerektiği sonucuna varıldı.(Bu deney sırasında ayrıca, kuvarkları birleştirerek protonun oluşmasını sağlayan ve glüon denen parçacıkların varlığına ilişkin kanıtlar da elde edildi.)
           Bilim adamlarının maddenin kuvarklardan oluştuğuna inanmalarını sağlayan başka nedenler de vardır.Bunlardan biri, kuvarkların proton,nötron ve öbür hadron türlerini oluştururken ancak belirli sayısal birleşimlerde bir araya geldiklerinin anlaşılmış olmasıdır.Protonlar ve nötronlar üç kuvarktan, mezonlar ise tıpkı pionlar gibi kuvark-karşıt kuvark çiftlerinden oluşur.kuramın geçerli olabilmesi için ancak belirli hadron biçimlerinin bulunması, bazılarının ise bulunmaması gerekir ve her iki koşul da sağlanmıştır.Bir başka neden de kuvarkların hem kuvvetli, hem de zayıf etkileşimlere nasıl girdiğini tanımlayan kuramların pek çok önemli deneyi doyurucu biçimde açıklayabilmesidir.
   İki kuvark arasında glüon alışverişi















                                           







































         









           Geçmişte maddenin yapısı araştırılırken ulaşılan her aşamada, keşfedilen yeni parçacığın da bir iç yapısı olduğunu düşündüren ipuçları elde ediliyordu.Örneğin, proton keşfedildiğinde bu parçacığın magnetik alanlarla noktamsı bir parçacıktan beklenen biçimde etkileşime girmediği görülmüş ve üzerine çarptırılan elektronları saçılıma uğratınca da bir iç yapısı olduğu anlaşılmıştı.Oysa çok yakınlarına kadar ulaşılıp imcelenmelerine karşın kuvarkların ve leptonların bir içi yapısı olduğunu gösteren herhangi bir belirtiye rastlanmamıştır.
           Kuvarkların bu bakımdan çok önemli olabilecek bir başka özelliği daha vardır.Çok çeşitli şekillerde gözlemlenebilmelerine karşın, bu parçacıkların yalın halde ayrılıp elde edilemeyeceğine inanılmaktadır.Bilindiği kadarıyla bu parçacıkları bir arada tutan kuvvet, aralarındaki uzaklık artsa bile sabit kalır ve bu yüzden bir çift kuvarkı birbirinden ayırmak  için gittikçe daha fazla enerjiye gereksinim duyulur.Ama sisteme yüklenen enerji belirli bir düzeye ulaştığında bu kez sistem bir kuvark-karşıt kuvark çifti oluşturur.Bu durumda da sistemden ancak qqq ya da qq birleşimleri çıkar;bu birleşimler ise normal hadronlardan başka bir şey değildir.Kuvarkların ayrılamayacağı ve yalnızca hadronları oluşturan birleşimlerinin görülebileceği tezine sınırlanma denir.Maddenin bölünebilirliğine ilişkin tarihsel problemin yeni çözümü belki de bu sınırlanma ilkesidir.Gelecekte yapılacak deneyler maddenin daha ileri düzeylerinin olup olmadığını ortaya çıkaracaktır, ama bilim tarihte ilk kez maddenin en temel ve parçalanamaz bileşenlerine ulaşmış gibi görünüyor.
           KİLOMETRE TAŞLARI   
1896-RADYOAKTİFLİK BULUNDU.
1898-POLONYUM,SONRA RADYUM (P. VE M. CURİE), ALFA VE BETA IŞINLARI (ERNEST RUTHERFORD) BULUNDU.
1900-ELEKTROMANYETİK YAPIDA OLAN GAMMA IŞINLARI BULUNDU(P.VİLLA-
RD).
1911-İZOTOP KAVRAMI ORTAYA ÇIKTI (AYNI FİZİKSEL VE KİMYASAL ÖZELLİKLERE SAHİP AMA ATOM KÜTLELERİ FARKLI ELEMETLER).
1932-NÖTRON KEŞFEDİLDİ (J. CHADWİCK).
1932-W. PAULİ VE E. FERMİ BETA RADYOAKTİFLİĞİNİN YANI SIRA NÖTRİNO DENEN ÇOK GİRİŞKEN YÜKSÜZ BİR PARÇACIĞIN DA YAYOMLANDIĞINI KANITLADI.
1934-J.F. VE I. JOLİOT-CURİE YAPAY RADYOAKTİFLİĞİ VE β+RADYOAKTİFLİĞİ-
Nİ BULDU.
1935-NÜKLEER KUVVETİN "MEZON" KURAMI (YUKAVA).
1938-NÜKLEER PARÇALANMA (FİSYON) BULUNDU
1970- AĞIR İYON HIZLANDIRICILARI, ÇEKİRDEKLERİN KARARLILIK KOŞULLA-
RINI ARAŞTIRMAYA İMKAN VERİLDİ.
           RADYOAKTİFLİK
           Biraz tesadüf eseri biraz da özenli gözlemci nitelikleri sayesinde Becquerel, 1896 yılında radyoaktifliği buldu.Nitekim, atom çekirdeklerinin tamamının kararlı olmadığını gösterdi:bunlardan, radyoaktif denilen bazı girişken ışınlar biçiminde küçük parçacıklar fırlatıyor, böyle bir yayımdan sonra atomlar yapılarını değiştiriyordu.
           Doğal radyoaktif cisimlerin araştırılması ve özelliklerinin incelenmesi XX. yüzyılın başında gelişti.Bu dönemin en önemli olayı 1898’de, P. Ve M. Curie tarafından radyumun bulunmasıydı.Kısa sürede üç radyoaktiflik türünün (alfa,beta,gamma) bulunduğu ve bunların her birine ilgili atom çekirdeklerinde farklı bir dönüşümün gelişme ettiği anlaşıldı.Radyoaktifliğin incelenmesi ve aynı zamanda, oluşturduğu ışınların kullanılması, atom çekirdeklerinin yapısının anlaşılmasına önemli ölçüde yardımcı oldu.Ayrıca çekirdekleri alfa ışınlarıyla bombardıman eden I. Ve J. F. Joliot-Curie, yeni radyoaktif çekirdeklerin oluşmasını sağladılar.



   






           Tekil kuvarklar (daireler) oluşturdukları parçacıklardan ayrılamaz.Gösterimi basitleştirmek için yan yana konmuş üç kuvarktan oluşan bir proton düşünün (a).Şimdi kuvarklardan birini çekip ayırmayı düşünün (b).Bunun için bir ek enerjiye gereksinim vardır.Kuvarklar arasındaki kuvvetli etkileşimi taşıyan glüonları tespit eden çizgiyi (bükülü şerit) uzatalım.Bir kuvark-karşıt kuvark çiftini oluşturmaya yetecek kadar enerji sağlandığında bu gerçekleşecektir (c).Bu durumda yeni çiftteki kuvark öbür kuvarkların yanına geçip bir proton;karşıt kuvark ile kuvark ise bir pion oluşturacaktır.Böylece yalnızca protonlar ve pionlar gibi olağan hadronlar üretilmiş olacaktır (d).
           RENK VE KOKU
           Parçacıkları iki başka özelliği daha vardır.Bunlar günlük yaşamda duyumsadıklarımızla pek ilgili olmasa da, "renk" ve "koku" olarak tanımlanmıştır.Renk ve koku parçacıkların bu özelliklerinin işleyişinden yola çıkılarak verilmiş adlardır, ama günlük kullanımdakinden çok farklı teknik anlamlar taşır.
           Elektrik yükü ile elektromagnetik kuvvet arasında nasıl bir ilişki varsa, renk ile kuvarkları birbirine bağlayan kuvvetli etkileşim arasında da öyle bir ilişki vardır.Elektrik yüklü parçacıklar elektrik alanları ve magnetik alanlar oluştururlar ve foton alışverişi gerçekleştirirler.Kuvarklar elektrik yükünün yanı sıra renk yükü taşırlar ve glüon alışverişi gerçekleştirirler;her kuvarkın üç rengi olabilir ve renk bakışımı bir SU(3) grubudur.Glüonlar da renk yükü taşır, ama fotonlar elektrik yükü taşımazlar;dolayısıyla renk kuvveti elektrik kuvvetinden daha değişik ve daha karmaşıktır.Renkli glüonlar kuvvetli etkileşimleri iletir ve renk yükü taşıyan her şeyle etkileşime girerler.Kuvarklar kırmızı, mavi ve yeşil renklerde;karşıt kuvarklar ise eksi kırmızı, eksi mavi ve eksi yeşil renklerde olabilirler.Bilinen tüm hadronlar ya üç kuvarktan ya da kuvark-karşıt kuvark çiftlerinden oluşur.Birinci durumda, kuvarklar ancak olanaklı her renkten eşit sayıda olmak üzere bir araya gelebildiklerinden, üç ayrı renkli üç kuvark bir renksiz parçacık (proton,nötron) oluşturur;ikinci durumda ise renkler ise renkler birbirini götürür ve gene bir renksiz parçacık (pion) ortaya çıkar.Renklerin bir başka biçimde bir araya gelerek beyaz (renksiz) oluşturmaları olanaksızdır.
           Renk özelliğiyle hemen görülemeyen benzerlikleri bulunabilirse de, koku renkten farklı bir özelliktir.Bugüne değin altı tür lepton (yani altı lepton kokusu) ve altı tür kuvark (altı kuvark kokusu) saptanmıştır.Lepton kokularından üçü –1 elektrik yüklüdür.Ağırlık bakımından ikinci sırada gelene mü ya da mü on (Yunanca μ harfiyle gösterilir), en ağırına ise tau (Yunanca τ ile gösterilir) denir.Kütleleri ve kütleye bağlı öbür etkileri dışta tutulursa, μ ve τ parçacıkları esas olarak elektron gibi davranırlar;ama onları elektrondan ayıran bir özellikleri vardır.Bu tek ayrı özellik onların enerji salıp elektronlara dönüşmelerini engeller (oysa yalnızca birer elektron olsalardı dönüşürlerdi).Bu parçacıkları farklı özelliği kokudur.Elektron,müon ve taunun üçünün de kendi ayrı nötrinosu, yani üç ayrı nötrino kokusu vardır.Bugüne değin yapılan deneyler bu üç nötrino türünün birbirinden farklı olmadığını göstermiştir.Bir elektron nötrinosu etkileşime girdiğinde her zaman bir elektron oluşturur, hiçbir zaman bir müon yada tau parçacığı oluşturmaz ve bir müon nötrinosu etkileşime girdiğinde her zaman bir müon oluşturur, hiçbir zaman bir elektron ya da tau parçacığı oluşturmaz;ama bu olgunun aralarındaki benzerliği değiştirdiği kabul edilmez.(Tau parçacığı deneysel olarak saptanamamış, ama varlığı dolaylı olarak kanıtlanmıştır)
           Kuvarklar için de durum aynıdır.Altı kuvark kokusu vardır;bunlardan üçünün elektrik yükü 2/3, üçünün ise –1/3’tür.En hafif kuvarklar çift halinde bulunan yukarı (up,simgesi u) ve aşağı (down,simgesi d) kuvarklardır.Bunların ardından acayip (strange,simgesi s) kuvarklar bulunmuş ve keşif sırasında olağandışı, acayip davranışlar gösteren parçacıklara rastlandığı için bu adla anılmıştır.Acayip kuvarkın içinde yer aldığı çiftin öbür üyesi büyülü (charmed,simgesi c) kuvarktır.Özellikleri kuramsal olarak önceden belirlenmiş olan büyülü kuvarkın 1974’te keşfedilmesi, fizikçilerin büyük bölümünü parçacıklara ve bunların etkileşimlerine ilişkin modern kuramların özünde doğru olduğuna inandırmıştır.Bu büyülü baryon, kabarcık odası ve özel fotoğraf yöntemleri yardımıyla bulunmuştur.Üçüncü kuvark çiftini ise, üst (top,simgesi t) ve alt (bottom,simgesi  b) kuvarklar oluşturur.Alt kuvarklar 1977’de ortaya çıkarılmış, üst kuvark ise henüz doğrudan gözlemlenememiştir, ama bunların varlığını gösteren dolaylı kanıtlar çok güçlüdür (zayıf etkileşimler kuramına göre, t kuvarkı olmasaydı,  buket kuvarkı daha farklı davranırdı).Üst kuvarkın gözlemlenememesi, var olan parçacık hızlandırıcılarıyla üretilemeyecek kadar ağır olmasına bağlanmaktadır.
           Bu anlatılanlar temelinde kuvarklar da üç çift halinde ayrılabilir:
                                 (   ),    (   ),    (   ). 
           Burada da çiftlerin üst ve alt üyelerini zayıf etkileşimler birbirine bağlar, ama çiftleri birbirine bağlayan, bilinen herhangi bir etkileşim yoktur.Bozonların özellikleri aşağıdaki tabloda verilmiştir. 

Bozon   
Spin   
Elektrik
Yükü
   
Kütle   Renkle
Etkileşim   Elektrik
Yüküyle
Etkileşim   
Koku
Değişimi
   
Rolü

y

8 glüon

W

W

Z

X

Y   1

1

1

1

1

1

1   0

0

1

-1

0

4/3

-1/3   0

0

yaklaşık 80

yaklaşık 80

yaklaşık 90

yaklaşık 10

yaklaşık 10   hayır

evet

hayır

hayır

hayır

evet

evet   evet

hayır

evet

evet

evet

evet

evet   hayır

hayır

evet

evet

hayır

evet

evet   Elektromagnetik kuvvet iletir.
Kuvvetli etkileşim iletir.
Zayıf etkileşim iletir.

Zayıf etkileşim iletir.

Zayıf etkileşim iletir.

Birleşik alan kuramlarında
öngörülür ve foton bozunmasına aracılık ettiği varsayılır.

           Tablo  B:Bozonlar doğadaki bilinen kuvvetleri iletirler ve aynı zamanda kuvarkları ve leptonları birbirine bağlayarak çeşitli madde biçimlerinin oluşmasını sağlarlar.Foton ve glüon gözlemlenmiştir;taşıyıcı mezonların ise etkileri belirlenmemiştir.X ve Y parçacıkları birleşik alan kuramlarında öngörülmüştür.Parçacıkların bazı fiziksel özelliklerini belirten renk ve koku tanımlarının parçacık fiziğinde günlük yaşamdakinden farklı teknik anlamları vardır.Parçacıkların kütlesi birbirinden oldukça farklıdır ve kolaylık sağlaması bakımından 1 birim olarak alınan protonun kütlesine göre verilmiştir.Elektrik yükü de protonunkine göre belirlenmiştir.

           Şimdi atom modellerini görelim. 


           ATOM MODELLERİ:
           DALTON ATOM MODELİ :
1- Madde, atom denilen içleri dolu bölünemeyen taneciklerden oluşmuştur.
2- Aynı elementin atomları büyüklük yönünden birbirinin aynı, farklı elementlerin atomları tamamen birbirinden farklıdır.
3- Tepkimelerde atomlar korunur.
4-Atomların birleşmeleri sonunda moleküller oluşur.


           THOMSON ATOM MODELİ :
Thomson, maddenin düzgün olarak dağıtılmış pozitif yükler ve aralarına serpiştirilmiş negatif yüklerden oluştuğunu ifade etmiştir. Bu yönüyle madde atomu üzümlü keke benzetilebilir. Kek pozitif yük, üzümler ise elektronlardır.
RUTHERFORD ATOM MODELİ :
Merkezde kütlesi çok büyük bir çekirdek ve etrafında belirli yörüngelerde dolanan elektronlardan oluşmuştur. Bu görüşün yetersizliği ise; Elektronun neden çekirdeğe düşmediği yada atomdan fırlayıp gitmediği sorusunun cevapsız kalmasıdır.
 BOHR ATOM MODELİ :
Bohr atom modeli, elektronların çekirdekten herhangi bir uzaklıkta bulunan tek bir yörüngede değil, belirli yörüngede olduğunu belirtir. Bir elektronun bulunduğu yer elektronun sahip olduğu enerjiye bağlıdır. Bu enerji düzeyleri çekirdeğe yakın olandan uzağa doğru 1,2,3.... gibi numaralar verilerek gösterilir. Enerji düzeylerinin enerjisi çekirdeğe yaklaştıkça azalır, uzaklaştıkça artar. Elektron bir üst enerji seviyesine enerji verilerek uyarılır ve enerji kesilirse elektron eski yerine gelir ve bu arada aldığı enerjiyi ışık şeklinde yayar.
 

Atomun temel parçacıkları proton , nötron ve elektronlardır. Protonlar ve nötronlar atomun kütlesini oluşturup çekirdekte bulunurlarken, kütlesi yok denilecek kadar az olan elektronlar, çekirdeğin etrafındaki belirli yörüngelerde çok hızlı bir şekilde dönerler.
                                                   

 

   Bir atomda kütle numarası,atom numarası ve atomun yükü yandaki şekilde olduğu gibi gösterilir.
Bir atomun çekirdeğindeki proton sayısı ile nötron sayısının toplamı kütle numarasını verir. Elektronun kütlesi proton ve nötronun yanında çok küçük olduğundan ihmal edilir.
Atomun çekirdeğinde kaç tane pozitif yük varsa etrafında da o kadar negatif yük olmalı ki atom nötr olsun . Protonlar (+) yüklü, nötronlar yüksüz ve elektronlar (-) yüklü tanecikler olduğuna göre nötr atomlarda proton sayısı daima elektron sayısına eşit olmalıdır. Proton sayısı aynı zamanda çekirdek yükünün bir ifadesidir.
 Atom no = proton sayısı = elektron sayısı (nötr atomlarda) = çekirdek yükü
 

 Elektron dizilimi şekildeki gibi gösterilebilir.
    









İzotop Atomlar:  Atom numaraları aynı kütle numaraları farklı ya da proton sayıları aynı nötron sayıları farklı olan atomlara bir birinin izotopu atomlar denir. İzotop atomların kimyasal özellikleri aynı olduğu halde fiziksel özellikleri farklıdır.
İzotopu olan elementin atomik kütlesi, izotoplarının tabiattaki yüzdeleriyle doğru orantılı olarak, onların bir ortalamasıdır.
Allotrop atomlar : Aynı elementin uzayda farklı şekilde dizilerek farklı geometrik şeklindeki kristallerine allotrop denir. Örneğin grafitle elmas, beyaz fosforla kırmızı fosfor, rombik kükürtle monoklinik kükürt, ozon ile oksijen birbirinin allotropudur. Allotropların fiziksel özellikleri farklı olduğu halde kimyasal özellikleri aynıdır.
İzoton : Nötron sayıları eşit olan atomlara birbirinin izotonu denir.
           İzobar:  Kütle numaraları aynı atom numaraları farklı olan atomlara izobar atomlar denir.
           İzoelektronik:  Elektron sayıları bir birine eşit olan atomlardır.
İZOTOP ATOMLAR
           1910 yılında F. Saddy (sadi) radyoaktif çalışmaları yaparken uranyum atomunun farklı kütleli atomlarını bulmuş bu atomlara izotop atomları adını vermiştir.1912’de J.J. Thamson neon atomlarıyla çalışırken kimyasal özellikleri aynı kütleleri çok az farklı iki tür neon atomu bulabileceğinden şüphelenmişti.
           Thamson’la birlikte çalışan F. Astan (astır) kütle spektrometresi denilen aletle pozitif yüklü neon iyonlarını kütlelerine ayırmayı başardı.Astan doğadaki her on neon atomundan dokuzunun kütle numarasının 22 olduğunu gösterdi.Bu şekilde aynı elementin farklı kütleli atomlarının yani izotoplarının varlığı anlaşıldı.Bir elementin bütün atomlarının proton sayıları aynı olduğuna göre atomların kütlelerindeki farklılık nötron sayılarındaki farklılıktan ileri gelir.O halde izotoplar proton sayıları aynı nötron sayıları farklı atomlardır.Diğer bir deyişle izotopların atom numaraları aynı kütle numaraları farklıdır.İzotopların kimyasal özellikleri aynı fiziksek özellikleri farklıdır.
           İzotopları olan bir elementin ortalama atom kütlesi izotoplarının atom kütlelerinin ağırlıklı ortalamasıdır.Yani tüm izotoplarının bulunma yüzdeleri ile kütle numaralarının çarpımlarının toplamına eşittir.
           Fosfor,sodyum,alüminyum,mangan,iyot ve altın gibi bazı elementlerin doğada kararlı izotopları yoktur.
           Günümüzde izotopları mineral,kayaç ve fosillerin yaş tayininde, tıpta organ sintigrafisinde, kanser tedavisinde, bakterilerin öldürülmesi ve yiyeceklerin korunmasında, endüstride metallerin inceltilmesinde, petrol yataklarının belirlenmesinde kullanılmaktadır.
           İzotopların uygulama alanı çok geniştir.Kimyada,biyokimyada,tarımda "izleyici" denen izotoplarla markalanmış gerek kütle sayıları gerek radyoaktif özellikleriyle algılanabilen moleküllerin kullanımı, bir çok mekanizmanın aydınlanmasını sağladı.Çekirdek fiziğinde bir elementin izotopları birbirinden tümüyle farklı davranışlar gösterir.İzotopların gerek çalışmalarda gerek araştırmalarda ve gerek nükleer enerjide gittikçe artan kullanımı, bunları hazırlama ya da doğal elementin sağladığı karışımlardan zenginleştirme yoluyla elde etme konusunda geniş çalışmalar yapılmasına yol açtı.Kimi izotoplar özellikle radyoaktif izotopları kararlı elementleri reaktörlerde ışınlayarak "atom birleşimi" yoluyla çok küçük miktarda elde edilebilir.Bir izotopu ya da izotoplarından biri bakımından zenginleştirilmiş bir elementi tartılabilir niceliklerde hazırlamada ise çeşitli yöntemlerden yararlanılır.
           Bir bileşimin yapısına giren basit bir cismin yerine radyoaktif izotopu kullanarak işaretlenen ve organizmaya verildikten sonra dokuların içinde çok küçük dozları bile izlenebilen izotoplar kullanır.Böylece fizyolojik açıdan radyoaktif değilmiş gibi davranan bu maddenin dağılımı ve geçirdiği evreler izlenebilir.Bazı koloit maddelerde suda erimeyen radyoaktif cisim parçacıklarıyla birleştirilerek işaretlenebilir.Kullanılan başlıca izotoplar tiroit bezi araştırmalarında yararlanılan iyot,radyoaktif,fosfor,galyum ve teknetyumdur.
           Elementler tabiatta çeşitli izotoplarının farklı yüzeylerdeki karışımı halinde bulunur.Atom kütleleri izotop kütleleri göz önünde bulundurularak ortalama atom kütleleri olarak belirtilir.
En Basit Atom ve Üç İzotopu































En Ağır Doğal Atom ve Uranyum İzotopunun Çekirdeği















 




























 



YARARLANDIĞIMIZ KAYNAKLAR
      1)İNTERNET
      2)DICTIONNAIRE LARAUSSE
      3)THEMA LARAUSSE
      4)BRITANNICA COMPTON’S

DÜNYA
Güneşe uzaklığı: 147.2 - 149.6 - 152 milyon km
Yörüngesel dışmerkezlilik: 0.017
Yörüngesel eğiklik: 23.4 0
Eksensel eğiklik: 0 0
Çap: 12.753 km
Kurtulma hızı: 11.2 km/sn
Kütle: 1
Hacim: 1
Yoğunluk: 5.52 (su =1)
Dolanım süresi: 365.2 gün
Eksensel dönme: 23 s 56 dk
Uyduları: 1 tane Ay
Dünya , Güneş sisteminde üzerinde yaşam olan tek gezegendir. Ortalama 149.6 milyon kilometre olan Dünya-Güneş uzaklığı yaşam için çok uygundur. Bu uzaklık , Dünya'nın yüzeyinin , suyun sıvı halde bulunabileceği kadar ılık olması demektir. Eğer sıcaklık daha yüksek olsaydı su buharlaşabilir , daha düşük olsaydı donabilirdi. Aynı zamanda Dünya'nın solunabilir bir atmosferi vardır. Solunabilir atmosfer ve sıvı halde bulunan su , Dünya'da yaşamın ortaya çıkması ve gelişmesi için vazgeçilmez olan iki öğedir. Uzaydan Dünyanın atmosferi , gezegenimizi saran mavi renkli ince bir tabaka olarak görünür. Atmosferde %77.6 oranında azot , %20.7 oranında oksijen bulunur. Atmosferin kalanını çok az miktarlarda bulunan diğer gazlar oluşturur. Dünya'nın atmosferindeki oksijen , tüm gezegenlerdekilerden çoktur. Yaşam için en önemli gaz oksijendir. Güneş ışınlarının bir bölümü Dünya'daki yaşam için zararlıdır. Ozon tabakası bir filtre görevi yaparak zararlı ışınları süzer. Bilim adamları , insan yapısı kloroflorokarbon (CFC) gazlarının ozon tabakasına zarar verdiğini ve kutup bölgelerinde ozon tabakasında incelmeler oluştuğunu saptadılar. Eğer bu gazların kullanımına son verilmezse , ozon tabakası daha da incelecek ve yeryüzüne ulaşan zararlı güneş ışınları nedeniyle kanser hastalıklarında artış gözükecek. Atmosfer tabakasının altında kabuk olarak bilinen ve üzerinde yaşadığımız katı bir yüzey vardır. Bu kabuğun bölünmüş olduğu küçük levhaların hareket etmeleri ve birbirlerini itmeleri sonucunda dağlar ve diğer yüzey şekilleri ortaya çıkar. Levhaların hareketleri depremlere neden olur. Dünyanın , ortalama 376.284 kilometre uzaktaki yörüngesinde dolanan tek bir uydusu vardır. Latince adı Luna olan bu uydunun dilimizdeki adı Ay'dır. Dünyanın kütle çekim kuvveti zamanla Ay'ın kendi ekseni etrafındaki dönüşünü yavaşlatmıştır . Ay'ın kendi ekseni etrafındaki dönme ve Dünya çevresindeki dolanma süreleri birbirine eşittir . İşte bu "eşzamanlı dönme" nedeniyle biz Ay'ın yalnızca bir yüzünü görürüz . Ay'ın arka yüzünü sadece uzay sondaları ve astronotlar görmüştür. Ay'ın kendisi nasıl oluşmuş olursa olsun , yüzeyindeki kraterlerin gökcisimlerinin çarpması sonucunda oluştuğunu biliyoruz. Ay'daki bazı kraterler Güneş sistemindeki en büyük kraterlerdir. Bunlardan bazılarını çıplak gözle bile görebilirsiniz . Bazı gökcisimlerinin Ay yüzeyine çok şiddetli çarpmalarından dolayı kabuk kırıldı , aşağıdan yükselen lavlar yayılarak yüzeyi kapladı . Sonradan soğuyup sertleşen bu lav ovaları karanlık renkleriyle hemen belli olur .Bu düzlüklere "deniz " adı verilir.

DURGUN ELEKTRİK

Elektrik Nedir ? (Tanım)
Grek (Yunan) dilinde kehribar ağacının adı elektriktir. Adı geçen toplumun bilginleri, bu ağacın kurumuş dallarının saç kıllarına sürtülmesinden sonra saman çöplerini çektiğini belirleyince, bu tip özellik gösteren tüm diğer cisimlere elektrik adını vermişlerdir.

Çok eski çağlarda ortaya konan elektrik kavramının kapsadığı alan durgun (statik) elektriktir. 16. yüzyıldan sonra hızlanan bilimsel ve teknolojik buluşların sonucunda ise durgun elektrik kavramının ötesine geçilerek, bugün yaşantımızın her alanında yararlandığımız elektrikli ve elektronik donanımlar geliştirilmiştir.
Elektrik Akımı Nedir ? (Tanım)
İletkenden (ya da alıcıdan) birim zamanda geçen elektrik yükü (elektron) miktarına akım denir. Akım, elektronların hareketiyle ortaya çıkar. Ancak eskiden akımın artı (+) yüklü oyuklar tarafından taşındığı sanıldığından, bugün de eski (klâsik) teorem kabul edilmektedir.
Başka bir deyişle, bir pilde akım, artı (+) uçtan eksi (-) uca doğru gider deriz. Ancak gerçekte akım eksi (-) uçtan artı (+) uca doğru akar.
 

Şekil 1: Artı (+) ve eksi (-) yüklerin iletken içindeki hareketi   Şekil 2: Elektrik akımının iletkenden geçişinin basit olarak gösterilişi

Şekil 1'de iletken içindeki artı (+) ve eksi (-) yüklü parçacıkların hareket yönleri gösterilmiştir.
Şekil 2'de ise pilin eksi (-) ucundan çıkan elektronların pilin artı (+) ucuna doğru hareketi görülmektedir.
Elektrik devresinden geçen akım "I" ile gösterilir ve ampermetreyle ölçülür. Akımın birimi amper (A), denklemi, I = U/R [A] şeklindedir.
 

Şekil 3: Ampermetrenin devreye bağlanışı
Şekil 3'de DC üreteciyle beslenen alıcının çektiği akımın analog tip ampermetreyle ölçülmesine ilişkin bağlantı şeması verilmiştir.
Akımın ast katları
Pikoamper (pA), nanoamper (nA), mikroamper (mA), miliamper (mA)
Akımın üst katları
Kiloamper (kA), megaamper (MA), gigaamper (GA)
Not: Megaamper ve gigaamper uygulamada pek kullanılmamaktadır. Akımın ast ve üst katları biner biner büyür ve küçülür.

Şimdi durgun elektrik konusunu deneylerle daha anlaşılır bir terzda anatmaya çalışalım.
1.Yüklü bir ebonit çubuğun suyu çektiğinin gözlenmesi
2. Elektrik yüklü cisimlerin birbirine etkisinin incelenmesi
(elektrik sarkacı)
3. Elektroskobun tanıtılması
4. Yüklü cisimlerin elektroskoba etkisinin incelenmesi
5. Yüklü cisimler arasındaki kıvılcım atlamasının gözlenmesi
(elektrofor deneyi) 

YÜKLÜ BİR EBONİT ÇUBUĞUN SUYU ÇEKTİĞİNİN GÖZLENMESİ
DENEYİN AMACI: Elektrikle yüklenmiş yalıtkan maddelerde bulunan elektronların, uygun ortamda bir başka maddeye aktığını görmek.
HAZIRLIK SORUSU:
Yüklü bir ebonit çubuk çeşmeden akan suya yaklaştırılırsa suyun akışını etkiler mi? Tartışınız.
KULLANILAN ARAÇ VE GEREÇLER:
1.döküm ayak   4.şişe tutturucu   7.geniş beherglas   10.yün parçası
2.statif çubuk   5.kısa cam boru   8.tabanı kesik şişe   11.su
3.bağlama parçası   6.tek delikli tıpa   9.ebonit çubuk    
DENEY DÜZENEĞİ:
 
DENEYİN YAPILIŞI:
1-Statif çubuğa bağlama parçası takıp, bu parçaya şişe tutturucusunu takınız.
2-Cam boruyu lastik tıpaya geçiriniz ve şişenin ağzına sıkıca kapayarak şekildeki düzeneği hazırlayınız.
3-Beherglasa su koyunuz. Cam borunun ağzını kapatarak şişeye su doldurunuz.
4-Ebonit çubuğu yüne sürterek elektrikle yükleyiniz.
5-Parmağınızı cam borudan çekiniz ve akan suya yüklediğiniz ebonit çubuğu yaklaştırınız. Çubuğun suyu çektiğini gözleyiniz. Çubuğu ters tarafta tutarak deneyi tekrarlayınız.

DENEYİN SONUCU:
Yüklü bir cisim bir iletkene yaklaştırıldığında yüklerin ayrılmasına neden olur. Bu olaya “elektrostatik indüksiyon” (etkiyle elektriklenme ) denir.
TEORİK BİLGİ:
Yünlü kumaş parçasına sürtülerek negatif ( - ) yükle yüklenen ebonit çubuk,  çeşmeden ip şeklinde çok ince akan suya yaklaştırılırsa suyu kendine doğru çeker. Çünkü bir iletkene (metal, su .. ) yaklaştırılan yüklü bir cismin etkisiyle, yüklerin ayrılmasına “etkiyle elektriklenme” denir.
Yaklaştırılan cisimdeki yüklerin etkisiyle iletkendeki aynı cins yüklerin itildiği, zıt yüklerin birbirini çektiği görülür.
            Etki ile elektriklenmede yüklü cisimle nötr cisim birbirlerine dokunmadığından aralarında elektron alış verişi olmaz. Yalnız nötr cismin elektronları yer değişir. Yüklü cisim uzaklaştırılırsa elektronlar tekrar eski yerlerine dönerler.  Bu şekilde cisim tekrar nötr hale gelir.

ELEKTRİKLE YÜKLÜ CİSİMLERİN BİRBİRİNE ETKİSİNİN  İNCELENMESİ
(Elektrik sarkacı)
DENEYİN AMACI: Elektriklenmiş cisimlerin birbirlerine uyguladıkları itme ve çekme kuvvetlerini  incelemek.
HAZIRLIK SORULARI:
1-Tarak hiçbir etki olmadan saçınıza yaklaştırılırsa saç kıllarını çeker mi? Nedenlerini tartışınız.
2-Kuru havada tarakla saçınızı taradığınızda tarak saç kıllarınızı niçin çeker?
KULLANILAN ARAÇ VE GEREÇLER:
1.döküm ayak   5.elektostatik takımı
2.statif çubuk   6.ikili bağlama parçası
3.hertz ayağı   7.alüminyum kağıt
4.iplik    

DENEY DÜZENEĞİ:
 
DENEYİN YAPILIŞI:
1-Naylon ağ ipliğinden 40-50 cm uzunluğunda bir lif ayırınız. Bu lifin ucuna alüminyum kağıdını kabaca sararak  bir küre haline getiriniz ve statif çubuğa bağlanmış hertz ayağına asınız. Böylece bir elektrik sarkacı hazırlamış olursunuz.
2-Yuvarlak plastik çubuğa çuhayı aynı yönde 4-5 kere sürtüp sarkaca yaklaştırınız. Sarkacın hareketini izleyiniz.
3-Cetvel şeklindeki plastik çubuğu çuhaya 4-5 defa aynı yönde sürtünüz ve çubukla yüklemiş olduğunuz sarkaca yaklaştırınız. Sarkacın hareketini izleyiniz.
DENEYİN SONUCU:
Aynı cins elektrik yükü ile yüklü cisimler birbirini iterken, farklı cins elektrik yükü ile yüklü cisimler birbirlerini çekerler.
TEORİK BİLGİ:
            Birbirine sürtünen cisimlerden  biri pozitif elektrik yükü kazanırken diğeride eşit miktarda negatif elektrik yükü kazanır. Bu tür elektriklenmeye “sürtünme ile elektriklenme” denir.  Bu tür elektriklenmede birbirine sürtünen cisimler dışardan yük almazlar, sürtülen cisimlerin birinden diğerine yük geçişi olur.
            Elektriklenmiş cisimler birbirlerini iki şekilde etkiler; bunlar itme ve çekmedir.

ELEKTROSKOBUN TANITILMASI
DENEYİN AMACI: Elektroskop yardımıyla bir cismin yüklü olup olmadığını, yüklü ise hangi cins yükle yüklendiğini bulmak.
KULLANILAN ARAÇ VE GEREÇLER:
1-elektrostatik takım
2-elektroskop
DENEY DÜZENEĞİ:
 

TEORİK BİLGİ  :
            Bir cismin yüklü olup olmadığını yüklü ise yükünün, cinsini bulmak için kullanılmaya yarayan araca “Elektroskop” denir. Elektroskop yüksüzken metal yapraklar kapalıdır. ( - ) yükle yüklenmiş bir elektroskobun topuzuna parmağımızla dokunursak, negatif yükler vücudumuz üzerinden toprağa akar, elektroskop nötr hale gelir ve yaprakları tamamen kapanır. (+) yüklü elektroskopta; negatif yükler topraktan elektroskopa geçer ve yapraklar yine kapanır. Bu olaya “elektroskobun boşalması” denir.

YÜKLÜ CİSİMLERİN  ELEKTROSKOBA ETKİSİNİN İNCELENMESİ
DENEYİN AMACI: Yüklü cisimlerin elektroskop üzerindeki etkisini incelemek.
KULLANILAN ARAÇ VE GEREÇLER:
1-elektrostatik takım
1.  Yüklü bir cismi nötr bir elektroskoba yaklaştırırsak, topuz yaklaştırılan cismin yükünün zıttı ile, yapraklar ise aynı yükle yüklenirler.
 Yapraklar açılır.   

2.  Yüklü bir cismi nötr bir elektroskoba dokundurursak topuz ve yaprak aynı yükle yüklenir.
  Yapraklar açılır.   
3.  Yüklü bir cismi zıt yüklü bir elektroskoba yaklaştırırsak, elektroskobun ve yüklü cismin yük miktarına bağlı     olmak şartıyla;
     a)Yapraklar biraz kapanabilir.(Elektroskop yükü çoksa)
     b)Yapraklar tamamen kapanabilir.(Yükler eşitse)
     c)Yapraklar önce kapanıp sonra açılabilir.(Cismin yükü çoksa)   
4. Yüklü bir cismi aynı yüklü bir elektroskoba yaklaştırırsak yapraklar biraz daha açılır.
Eğer dokundurulursa ;
a)Yapraklar biraz açılır. (cismin yükü fazla ise)         b)Yaprakta değişme olmaz. (yükler eşit ise)      c)Yapraklar biraz kapanır.(Elektroskobun yük fazla)   
5. Yüklü bir cismi zıt yüklü bir elektroskoba dokundurursak, yük miktarlarına bağlı olmak şartıyla üç durum gözlenir:
     a)Yapraklar biraz kapanabilir.(Elektroskobun Yükü fazla ise)
     b)Yapraklar tamamen  kapanabilir. (Yükler eşitse)
     c)Yapraklar önce kapanıp sonra zıt yüklenerek açılabilir.(Cismin yükü fazla ise)   
2-elektroskop


YÜKLÜ CİSİMLER ARASINDAKİ KIVILCIM ATLAMASININ GÖZLENMESİ
(ELEKTROFOR DENEYİ)
DENEYİN AMACI: Yalıtkan bir cismi  elektrik yükleriyle yükleyip,  kıvılcım atlamasını görmek.

DENEY DÜZENEĞİ:
 
 

KULLANILAN ARAÇ VE GEREÇLER:
1.üç ayak   4.ebonit çubuk   7.plastik levha
2.statif çubuk   5.ikili bağlama parçası   8.yalıtkan saplı metal tabla
3.hertz ayağı   6.naylon ağ ipliği   9.elektroskop
DENEYİN YAPILIŞI:
1-Naylon ağ ipliğinden 40-50 cm uzunluğunda bir lif ayırınız. Bu lifin ucuna aliminyum kağıdını kabaca sararak  bir küre haline getiriniz ve statif çubuğa bağlanmış hertz ayağına asınız. Böylece bir elektrik sarkacı hazırlamış olursunuz.
2-Plastik levhayı, çuha ile sürterek elektrikleyiniz. Metal tablayı plastik levha üzerine oturtunuz ve parmağınızı metal tablaya dokundurup çekiniz.
3-Metal tablanın yalıtkan sapından tutarak hazırladığınız elektrik sarkacına yaklaştırınız ve sarkacın hareketini gözleyiniz.
4-Yüklü elektroforu elektroskobun başlığına yaklaştırarak kıvılcım atlaması ile birlikte elektroskobun yüklendiğini gözleyiniz.
DENEYİN SONUCU:
Yüklü cisimler birbirini ya iter ya da çekerler. Aynı cins yükler birbirini iterken, zıt yüklü cisimler birbirini çeker. Sürtünme ile elektriklenmede cisimler zıt yükle,  dokunma ile elektriklenmede ise aynı yükle yüklenir.Etki ile elektriklenmede  yakın uç zıt uzak uç ise aynı cins elektrik yükü ile  yüklenir.

                                          DURGUN ELEKTRİK

        Durgun elektrik üzerindeki ilk çalışmalar M.ö VI.yüzyılda yaşamış olan yunan filozof Thales(tales) tarafından yapılmıştır.Thales,kehribarı hayvan postuna sürtüp saman ve küçük kağıt parçalarına yaklaştırldığında bunları çektiğini gözlemiştir.Daha sonra İngiliz bilgini William Gilbert bu özelliğinin yanlız kehribara ait bir özellik olmadığını ileri sürmüştür.Gilbert,cam ve plastik gibi maddelerin de yünlü ipekli kumaşlara sürüldükleri zaman zaman çöpleri çektiğini kanıtlamıştır.Bu olayların ve yağmurlu havalarda şimşek çakmasının,yıldırım düşmesinin nedeni durgun elektriktir.Günümüzde durgun elektriğin uygulama alanı bulunduğu pek çok alan vardır.Örneğin;fabrika bacalarındaki toz tutturucular durgun elektirkle çalışır.Kağıt,matbaa,tekstil ve petrol endüstrisinde durgun elektiriğin olumsuz etkilerini önleyen düzenekler vardır.Radyo,televizyon,hesap makinesi,fotokopi makinesi ve bilgisayarlar durgun elektriğin geniş ölçüde uygulama alanı bulunduğu elektronik araçlardır.

        Elektrikle İlk Tanışma:Cisimlerin Elektriklenmesi

        Kehribar,cam,ebonit,tarak gibi cisimler yünlü bir kumaş parçasına ya da bir hayvan postuna sürtülürse kağıt ve saman parçaları gibi hafif cisimlerri kendilerine çekerler.Yünlü kumaşa sürtülen balon,musluktan akan suyun yolunu değiştirir.bu tür özellik kazanmış cisimlere elektriklenmiş yada eletrikle yüklenmiş cisimler denir.kumaşa sürtülmeyen cam çubuk,kehribar,ebonit çubuk gibi cisimler yüksüzdür ve küçük kağıt parçalarını çekmez.Yünlü yada ipek kumaşa dsürtülen kehribar,ebonit ve cam çubuk elektirklenir.bu durumda küçük kağıt parçalarını çeker.Demir ve bakır çubuk yada bunlardan yapılan eşyalar sürtme ile etkilenmez ve kağıt parçalarını çekmez.Ancak yalıtkan bir sapla tutularak kumaş parçasına sürüldüklerinde elektriklenirler.Bu durumda küçük kağıt parçalarını çekerler.

       Elektrik Yükleri Aarasındaki İtme ve Çekme

       Elimizde iki cam çubuk alalım.Bu çubukları birbirinden ayırt etmek için birinin üzerine K,diğerine L,harflerini yazalım.K ile L cam çubuklarını ipek kumaşa sürterek elektrikle yükleyelim.Sonra Şekil III,1 deki gibi K cam çubuğunu dengede tutucak şekilde ortasından iple asalım.Daha sonra L cam çubuğu K çubuğuna yaklaştıralım.Bu durumda yüklü cam çubuklar birbirini iter.Cam çubukların birbirii itmesi,cam çubukların aynı tür elektrikle yüklendiklerini gösterir.Bu kezde ebonit çubuğu yünlü kumaşa sürterek elektirkle yükleyelim.Sonra Şekil III.2 dekibir iple asılı ve yüklü K cam çubuğuna yaklaştıralım.Yüklü ebonit çubuk,yüklü cam çubuğu çeker.Yüklü cam çubuğun yüklü ebonit çubuğu çekmesi;cam çubuk ile ebonit çubuğun farklı tür elektrikle yüklendiklerini gösterir.







       İki Tür Elektrik:Artı ve Eksi Yükler

       Amerikalı filazof ve devletin adamı Benjamin Franlin ipek kumaşa sürtülen cam çubuğun yüküne artı yük;yünlü kumaşa sürtülen ebonit çubuğun yüküne ise eksi yük adı verilmiştir.Bizde cam çubuk ve onun gibi davranan cisimlere artı yüklü;ebonit çubuk ve onun gibi davranan cisimlere eksi yüklü cisimler diyeceğiz.Aynı maddelerden yapılmış cisimler,yünlü kumaş parçasına sürüldüklerinde hep aynı tür elektirk yükü ile yüklenir.Aynı tür durgun elektrik yüküne sahip cisimler,tıpkı mıknatısın aynı kutupları gibi birbirlerini iter.Aynı tür durgun elektrikle yüklü iki cisim daha çok yük kazanırsa birbirine yaklaştırıldıkları zaman aralıklarındaki uzaklık sada da artar.Bu nedenle yüklü iki cisim arasındaki itme kuvveti,yükün miktarına bağlıdır.Farklı tür durgun elektrik yüküne sahip cisimler ise birbirne çeker.Çekme kuvveti de farklı yüklü cisimlerin sahip oldukları yük miktarına bağlıdır.

       Elektrik Kaynağı:Maddenin Temel Taşı Atomlar

       Bir parça bakır teli ortasından keserek önce iki parçaya bölelim.Sonra parçalardan birini tekrar ikiye bölerek bölme işlemine art arda devam edelim.Sonuçta bakır telin özelliklerini taşıyan en küçük birime ulaşılır.Bu birime bakır atomu denir.Elektrik yüklerini açıklamak için genelllikle atomların yapısından yararlanılır.Atom,nötron,proton ve elektron denilen üç temel parçacıktan oluşur.Bunlardan nötron ve proton atamun çekirdeğinde,elektronlar ise atom çekirdeğinin çevresinde yer alır.Elektronlar eksi yüklü,protonlar artı yüklü,nötronlar ise yüksüzdür.Değişik elementlerin atomları değişik sayıda proton ve elektron içerir.Ancak aynı elementin atomlarının içerdiği protonların ve elektronların sayısı birbirine eşittir.Atom çekirdeğindeki proton sayısı ile çekirdeğin çevresinde dolanan eletron sayısı eşit ise o atom nötrdür. 

       Dokunma ve Etki ile Elektriklenme

       Bir cismin elektrikle yüklü olup olmadığını yada elektrikle yüklü ise hangi tür elektrikle yüklü olduğunu anlamak için elektroskop adı verilen araçtan yararlanılır.Elektroskop,koruyucu bir cam ve metal küre ile açılıp kapanabilen metal yapraklardan oluşur.Sürtme ile yüklenmiş bir cisim elektroskopun metal tablasına dokundurulursa elektroskobun yaprakları aynı yükle yükleneceğinden birbirini iter.Aynı zamanda gösterge görevi yapan metal yaprak bir mil üzerinde dönebildiğinden gösterge kadranı üzerinde sapar.Göstergesinde sapma oluşan elektroskoba yüklü elektroskop denir.Elektirk yüklü bir elektroskop topraklandırıldığında nötr duruma gelir.Negatif yüklü bir elektroskop topraklandığında fazla elektronlar toprağa atılır.Pozitif yüklü bir elektroskop topraklandığında ise topraktan elektronlar elektroskoba gelir ve elektroskobu nötr duruma getirir.Yukarıdaki deneyde yüklü cam yada ebonit çubuğu elektroskobun tablasına dokundurduğumuzda elektroskobun yaprakları aynı yükle yüklenir.


       Aynı yükler birbirini ittiğinden elektroskobun yaprakları birbirinden ayrılır.Yüklü bir elektroskoba yine yüklü bir cisim yaklaştırıldığında elektroskobun yaprakları açılıyorsa cisim ile elektorskobun ay