Fizik bilimine giriş ( fiziğin doğası ) konu anlatımı yazısı içerisinde fiziğin amacını, çalışma alanlarını, günlük hayattaki yerini öğreneceğiz. Gelişen teknoloji hakkında bilgiler edineceğiz. Fiziki terimleri açıklarken matematik ve modelleme kullanacağız. Ölçü ve birim sistemleri hakkında bilgi sahibi olacağız.

Doğadaki neden sonuç ilişkisini anlatan temel bilimler bunun yanında hayatı daha kolay hale getirmek için yeni ürünler ve yöntemler geliştirir. Evrenin anlaşılabilir olması için uğraşan fizik aynı zamanda hayatı daha kolaylaştırmak için teknolojinin gelişmesine de ön ayak olmuştur.

Eskiden doğa bilimi olarak bilinen bilim bu günler de fizik olarak adlandırılmaktadır. Fizik bilimine giriş ( fiziğin doğası) olarak müfredatta yerini almaktadır. Madde ve enerji arasındaki ilişkiyi araştıran geniş bir uygulama ve araştırma alanı olan bilim dalıdır.

Temel bir bilim olan fizik deney ve gözleme dayalıdır. Fizik bilimi evrendeki olayları anlaşılır hale getirmek için çalışmalar yapar. Madde ile enerji arasındaki etkileşimi formüllerle ifade eder. Bu formülleri matematik yardımı ile açıklar.

Fizik Bilimine Giriş ( Fiziğin Doğası ) Konu Anlatımı yazımıza fiziğin uygulama alanları ile başlayalım. Fiziğin uygulama alanları çok geniştir. Bütün branşlar ile yakından veya uzaktan bir bağlantısı vardır. Kimyadan tıpa, biyolojiden astronomiye her alanda fiziği görmek mümkündür. Tıpta MR cihazı sayesinde canlıların vücudundaki en temel yerler görünür hale gelmiştir. Hastalıkların belirlenmesi ve tedavi edilmesinde büyük kolaylık elde edilmiş oldu. Ayna ve fotoğrafın bulunmasıyla artık evrene dair düşünceler nerdeyse somutlaşmış yapılan teleskoplar sayesinde astronomi biliminin ilerlemesi sağlanmış oldu.

Eskiden oda kadar büyük olan bilgisayar kasaları şimdi dizimizin üstüne sığar oldu. Cebimizdeki telefondan bindiğimiz uçak ve arabalara kadar bütün her yerde fiziğin izlerini görmek mümkün. Son zamanlarda CERN de yapılan deneyler daha insanoğlunun öğreneceği çok şey olduğunu gösteriyor.

Fiziğin Alt Dalları

Fiziğin uğraştığı alanların zaman içerisinde çoğalmasıyla alt dallara ayrılması bir gereklilik haline geldi. Bu alanlar değişken olduğu gibi şimdilik sekiz başlık altında toplanmıştır. Fiziğin alt alanları:

Optik, Termodinamik, Katıhal fiziği, Nükleer fizik, Yüksek enerji ve plazma fiziği, Mekanik, Atom fiziği ve Elektromanyetizma olarak sınıflandırılmıştır.

Optik

Işık denince aklımıza gelecek olan bilim dalı olarak ifade edebiliriz. Işığın yapısını ve özelliklerini inceler. Kırılma, yansıma, girişim, kırınım olaylarını anlatır. Işığın olmadığı ortam olan gölge hakkında bilgi verir.

LED teknolojisinden fotoğraf makinesine, lazerden teleskopa kadar bir çok yerde optiğin olduğunu görürüz.

Sorularda ışığın yapısı, ışık ve ışık türevi bilgileri görür görmez optik seçeneği işaretlenebilir.

Fiziğin alt alanlarından olan optiğin hayatımıza kattıklarına örnek vermeye çalışalım. Projeksiyon, kamera, mikroskop, mercekler, aynalar, LED teknolojisi, lazer okuyucular…

Fiziğin alt dallarından olan optik alanında çalışma yapan bazı bilim insanları. Newton, Huygens, Freschnell, Young, Hertz, Einstein…

Modern optik biliminin kurucusu El Heysam olarak bilinir.

Termodinamik

Isı denince aklımıza gelmesi gereken fiziğin alt dalıdır. Isının bir enerji olduğunu ve bu enerjinin nasıl transfer edildiğini anlatmaya çalışır. Maddelerin hal değişimini ve genleşmesi açıklar.

Günlük hayatta birçok alanda karşılaşırız. Evimizin ısınması için kombi, soba gibi araçları kullanarak termodinamiği hayatın içine alırız. Güvenlik açısından termal kameraları kullanırız.

Suyun kaynaması, donması ve buzulların erimesini termodinamik inceler. Küresel ısınma olayı ile yakından ilgilidir.

Sorularda ısı ve ısıyla ilgili bir kavram ya da bilgi var ise termodinamik şıkkı rahatlıkla işaretlenebilir.

Fiziğin alt alanlarından olan termodinamik alanında çalışma yapan bilim insanları. James Prescott Joule, William Thomson, James Maxwell, Gustay Zeuner…

Termodinamiğin atası Sadi carnot olarak bilinir.

Katıhal Fiziği

Kristal özelliğe sahip katı ve sıvıların; manyetik, optik, esneklik ve elektriksel özelliklerini inceleyen bilim dalıdır. İletken, yarı iletken, yalıtkan ve süper iletkenler ile ilgilenir. Elektroniğin temelini oluşturur.

Fiziğin alt alanlarından olan katıhal fiziği; flaş bellek, LCD, şarj edilebilir piller, güneş panelleri, tren, otomobil gibi alanlarda karşımıza çıkar.

Sorularda yeni teknoloji ürünleri, kristal özellik, elektronik malzemelerden bahsediliyor ise katıhal fiziği işaretlenebilir.

Nükleer Fizik

Atom çekirdeği ve temel taneciklerin etkileşimi ile ilgilenen bilim dalıdır. Nükleer fiziğe çekirdek fiziği de denebilir. Kararsız çekirdeklerin ışımalarını inceler. Bu ışımalar sonu açığa çıkan enerji en büyük uğraş alanıdır.

Nükleer santrallerin kurularak enerji ihtiyacının karşılanmasında nükleer fizik öncüdür.

Çekirdek tepkimeleri ve nükleer kuvvetlerde bu alanda yer alır.

Sorularda çekirdekten enerji üretimi, atomun parçalanması sonucu açığa çıkan enerji gibi kavramlar görünce nükleer fizik seçeneği işaretlenebilir.

Fiziğin alt alanlarından olan nükleer fizik ile ilgili çalışma yapan bilim insanları. Enrico Fermi, Ernest Rutherford, Henri Becquerel, Hideki Yukava…

Yüksek Enerji ve Plazma Fiziği

Atom ve atom altı parçacıkları inceleyen bilim dalıdır. Plazma maddenin dördüncü hali olup onun üzerine yapılan araştırmalarda bu alana girer. Diğer bir adı da parçacık fiziğidir.

Maddenin en küçük yapıtaşı atom anlayışı bu alanda yapılan çalışmalar sonucunda elde edilen bilgiler sonucu değişmiş ve yerini atom altı parçacıklara bırakmıştır.

Atom altı parçacıklar üzerine yapılan en önemli çalışmalar CERN laboratuarında yapılamktadır.

Uzay yolculuklarının güvenli olması için çalışmalar yapar. Uzay yolculuklarında zamandan tasarruf edilmesi için gerekli olan çalışmaları yürütür. Bu yolculuklarda kullanılacak olan enerjinin belirlenmesi yüksek enerji ve plazma fiziğinin çalışma alanıdır.

Savunma, uzay ve roket sanayisi, nükleer ve tıbbi atıkların arıtılması, yüksek enerji ve plazma fiziğinin uygulama alanlarındandır.

Sorularda parçacık hızlandırılması, maddenin dördüncü hali olan plazmadan bahsediliyor ise yüksek enerji ve plazma fiziği işaretlenebilir.

Mekanik

Kuvvet, hareket ve enerji arasındaki ilişkiyi inceleyen bilim dalıdır. Nesnelerin neden ve nasıl hareket ettiğini açıklar. Gezegenlerin hareketinden bir aracın hareketine kadar olan bütün hareket çeşitleri bu alan içinde değerlendirilir.

Maddenin en küçük yapıtaşı atom anlayışı bu alanda yapılan çalışmalar sonucunda elde edilen bilgiler sonucu değişmiş ve yerini atom altı parçacıklara bırakmıştır.

Atom altı parçacıklar üzerine yapılan en önemli çalışmalar CERN laboratuarında yapılamktadır.

Uzay yolculuklarının güvenli olması için çalışmalar yapar. Uzay yolculuklarında zamandan tasarruf edilmesi için gerekli olan çalışmaları yürütür. Bu yolculuklarda kullanılacak olan enerjinin belirlenmesi yüksek enerji ve plazma fiziğinin çalışma alanıdır.

Savunma, uzay ve roket sanayisi, nükleer ve tıbbi atıkların arıtılması, yüksek enerji ve plazma fiziğinin uygulama alanlarındandır.

Sorularda parçacık hızlandırılması, maddenin dördüncü hali olan plazmadan bahsediliyor ise yüksek enerji ve plazma fiziği işaretlenebilir.

Mekanik

Kuvvet, hareket ve enerji arasındaki ilişkiyi inceleyen bilim dalıdır. Nesnelerin neden ve nasıl hareket ettiğini açıklar. Gezegenlerin hareketinden bir aracın hareketine kadar olan bütün hareket çeşitleri bu alan içinde değerlendirilir.

Mekanik

Mekaniği kendi içinde bölümlere ayırabiliriz. Kuvvet etkisinde dengede olan cisimleri inceleyen kısmına statik, kuvvet etkisinde hareketli cisimleri inceleyen kısmına dinamik ve kuvvet etkisine bakılmaksızın sadece cisimlerin hareketini inceleyen kısmına kinematik denir.

Mekanik; Sesin oluşumu, uçağın uçması, yanardağ patlaması, rüzgarın oluşumu, makara ile yük taşınması, yer çekimi gibi kuvvet etkisi ile gerçekleşen olayları açıklamaya çalışır.

Mekanik alanında çalışma yapan bilim insanları. Arşimet, Hazini, Galileo.

Mekanik biliminin kurucusu El Cezeridir.

Sorularda hareket ile ilgili kavramlar görülünce mekanik şıkkı işaretlenebilir.

Atom Fiziği

Atomun ve moleküllerin yapısını inceleyen bilim dalıdır. Enerji seviyelerini, moleküler arası bağlar ve elektronik geçiş spektrumu gibi olayları inceler. Atomun yapısı ve özellikleri hakkında bilgi verir.

Atomlar çok küçük oldukları için özelliklerini dolaylı yollarla ölçebiliriz. Bu yüzden atom için zaman içinde çok farklı görüşler ve şekiller ortaya atılmıştır. Atomların yaptıkları ışımalar atom hakkında bilgiler verir. Bu ışımaları ölçen cihazlara spektrometre denir.

Sorularda atomun yapısı, özellikleri, yaptığı bağlarla alakalı ise atom fiziği şıkkı işaretlenmelidir.

Atom fiziği ile ilgilenen bilim adamları. Niels Bohr, Richard Feyman, Ernest Rutherford, Werner Heisenberg, Max Planck, Henri Becquerel…

Elektromanyetizma

Mıknatısları ve yüklü parçacıkların hareketi sonucunda oluşan manyetik alan ve kuvveti inceleyen bilim dalıdır. Maddelerin içindeki yüklü parçacıkların etkileşimini ve oluşturduğu etkileri inceler.

Buzdolabı kapılarının yapılması, hoparlörler, harddiskler, manyetik yapışkanlar, MAGLEV trenleri elektromanyetizmanın uygulama alanlarına örnek verilebilir.

Elektromanyetizma ile ilgilenen bilim adamları. William Gilbert, Andre Marie Ampere, Faraday, James Clerk Maxwell, Nikola Tesla…