Fiziğin Alt Dalları

Optik, ışığın özelliklerini inceleyen bir fizik dalıdır. Görme kusurlarının tedavisi, gözlük kullanımı ve gökkuşağı oluşumu gibi olaylar bu alanın konusudur. Göz doktoru ve optisyenlik bu alanla ilgili mesleklerdir.

Nükleer fizik, enerji santralleri ve tıpta kanser tedavisinde kullanılır. Bu alanda çalışanlar nükleer enerji mühendisliğini tercih edebilirler.

Termodinamik, ısı ile ilgilenir ve buharla çalışan araçların geliştirilmesinde kullanılır. Jeotermal elektrik santrallerindeki enerji üretimi bu alanın konusudur. Bu alanda çalışanlara iklimlendirme uzmanı denir.

Katı Hal Fiziği, atom dizilişleri simetrik olan katıların yapısını araştırır. Elektronik devreler, yakıt endüstrisi, nanoteknoloji ve güneş pilleri bu alanın uygulama alanlarıdır. Mikroelektronik mühendisleri bu alanda çalışırlar.

Biliyor muydun? Cep telefonundan güneş gözlüğüne kadar kullandığın birçok teknoloji, fiziğin farklı dallarındaki keşifler sayesinde mümkün olmuştur.

Fiziğin Temel Dalları ve Uygulama Alanları

Mekanik, kuvvet, hareket, kütle ve enerji arasındaki ilişkileri inceler. Binaların ve köprülerin depreme dayanıklılığı gibi konuları ele alır. Makine, inşaat, uçak ve uzay mühendisliği mekanik uygulamalarıdır. Hatta diş hekimleri bile dişlerin birbiriyle etkileşimini açıklarken mekanikten yararlanır!

Termodinamik ısı, sıcaklık ve ısının maddeyle etkileşimini inceler. Rüzgar ve yağış gibi hava olayları, soğutucular, buhar makineleri ve kalorifer sistemleri bu alanın konusudur. Makine, meteoroloji ve havacılık mühendisliği termodinamikten faydalanır.

Optik alanında ışığın yayılması, yansıması, kırılması, renk gibi konular incelenir. Renkli televizyon, fiber optik teknolojisi, mikroskoplar ve teleskoplar optik alanında geliştirilmiştir. Göz hekimliği, fotoğrafçılık, ressamlık ve astronomiyle ilgili meslekler optik bilgisini kullanır.

Katı Hal Fiziği maddenin kristal yapısını inceler ve özellikle yarı iletkenler bu dalın alanıdır. Mikroelektronik mühendisliği bu alanda çalışır.

Önemli not: Fiziğin dalları birbirleriyle ilişkilidir. Örneğin, bir cep telefonu yapmak için hem elektromanyetizma hem de katı hal fiziği bilgisine ihtiyaç duyulur.

Elektromanyetizma ve Atom Fiziği

Elektromanyetizma, elektrik ve manyetik olayları inceler. Elektrik yüklerinin birbirleriyle etkileşimi, elektrik enerjisi ve manyetik alanlar bu dalın ana konusudur. Cep telefonları, mikrodalga fırınlar ve manyetik trenler bu alanın teknolojik ürünleridir.

Elektrik, elektronik, bilgisayar ve dijital haberleşme mühendisliği elektromanyetizma alanıyla ilgili mesleklerdir. Bu meslekler günlük hayatımızı kolaylaştıran birçok teknolojik cihazın geliştirilmesinde rol oynar.

Atom Fiziği, atomik ve moleküler yapıyı, maddenin nano ölçekte davranışını inceler. Atom fiziği uzmanlığı, fizik mühendisliği ve sağlık fiziği uzmanlığı bu alanın meslekleridir.

Nükleer Fizik, atomun çekirdeğini, nötronları, protonları ve nükleer tepkimeleri inceler. Nükleer tepkimelerden çıkan enerji ve tıpta kullanılan radyoaktif maddeler bu dalın uygulama alanlarıdır. Nükleer enerji mühendisliği ve tıp alanı bu daldan faydalanır.

Harika bir bilgi: "Yüksek Enerji ve Plazma Fiziği", diğer adıyla "Parçacık Fiziği", maddenin temel yapı taşlarını keşfetmeye çalışan fizik dalıdır. CERN'deki bilim insanları bu alanda çalışıyor!

Fiziksel Büyüklükler ve Birimler

Fizik, büyüklükleri ölçerek doğayı anlamaya çalışır. Kendisinden başka bir nicelik kullanmadan ifade edilebilen büyüklüklere temel büyüklük denir. Temel büyüklükleri hatırlamak için "KISA MUZ" kısaltmasını kullanabilirsin:

• Kütle
• Işık şiddeti
• Sıcaklık
• Akım şiddeti
• Madde miktarı
• Uzunluk
• Zaman

Her büyüklüğün bir birimi vardır. SI (Uluslararası Birim Sistemi) tüm dünyada kullanılan standart ölçüm birimleridir:

Bunu bilmen önemli: Enerji (Joule), kuvvet (Newton), basınç (Pascal) gibi büyüklükler türetilmiş büyüklüklerdir. Bunları temel büyüklüklerden hesaplayabiliriz.

Skaler ve Vektörel Büyüklükler

Skaler büyüklükler yalnızca sayı ve birimden oluşur, yönleri yoktur. Temel büyüklüklerin tamamı skalerdir. Sürat, alınan yol, yüzey alanı ve hacim skaler büyüklüklere örnektir.

Vektörel büyüklükler ise yönü, doğrultusu ve uygulama noktası belirtilmesi gereken büyüklüklerdir. Kuvvet, ağırlık, hız ve ivme vektörel büyüklüklere örnektir.

Vektörler belli kurallara göre toplanır. Birden fazla vektörün yerine kullanılabilecek vektöre bileşke vektör denir. Bileşke vektör "R" ile gösterilir.

Yönleri, büyüklükleri ve doğrultuları aynı olan vektörlere eşit vektör denir. Zıt vektörler ise büyüklükleri aynı ama yönleri birbirine zıt olan vektörlerdir.

Günlük hayattan örnek: Bir nehirde karşıya geçmeye çalışırken hem karşıya doğru kürek çekmen hem de nehrin akıntısını hesaba katman gerekir. İşte bu, vektörel büyüklüklerin gerçek hayattaki kullanımına bir örnektir!

Bilim ve Teknoloji Kurumları

Fizik ve teknoloji alanında faaliyet gösteren önemli kurumlar bulunmaktadır:

TÜBİTAK (Türkiye Bilimsel ve Araştırma Kurumu), ülkemizde bilim ve teknolojinin gelişmesi için kurulmuştur. Öğrenciler için düzenlediği yarışmalar ve projelerle tanınır.

TENMAK (Türkiye Enerji, Nükleer ve Maden Araştırma Kurumu) enerji alanında araştırmalar yapar.

ASELSAN (Askeri Elektronik Sanayi) savunma teknolojileri üretir.

CERN, İsviçre'de bulunan dünyanın en büyük parçacık fiziği laboratuvarıdır. Birçok ülke bu merkeze katkı sağlar.

NASA (Amerikan Havacılık ve Uzay Dairesi) ve ESA (Avrupa Uzay Ajansı) uzay araştırmaları yapan kuruluşlardır.

Hayal et: Belki bir gün bu kurumlardan birinde bilim insanı olarak çalışabilir, insanlığın bilimsel ilerlemesine katkıda bulunabilirsin!