MIKRO EVRENDE ENERJI BURCAY KAYA 2010282025 ICERIK • • • • • • Mikro nedir, hangi mertebedendir Mikro boyutuna örnekler Fiziksel olarak Enerji Çeşitleri Mikro evrende ILKELER Bohr Atom Modeli Parçacık Fizigi Yotta : 1024 Zetta : 1021 Eksa : 1018 Peta : 1015 Tera : 1012 Giga : 109 Mega : 106 Kilo : 103 Hekto : 102 Deka : 101 100 Desi : 10-1 Santi : 10-2 Mili : 10-3 Mikro : 10-6 Nano : 10-9 Piko : 10-12 Femto : 10-15 Atto : 10-18 Zepto : 10-21 Yocto : 10-24 Matematiksel Enerji Çeşitleri Mekanik enerji Kinetik enerji Potansiyel enerji Yüzey enerjisi Termal enerji Elektrik enerjisi Manyetik enerji Nükleer potansiyel enerji Mekanik (Toplam) Enerji E=T+V Klasik mekanik, bir alanda bulunan cismin pozisyonundan dolayı depoladığı enerji olan potansiyel enerji ile, cismin hareketinin sonucu oluşan kinetik enerjiyi birbirinden ayırır. Kinetik Enerji Öteleme kinetik enerjisi Dönme kinetik enerjisi Yüksek hızlarda Kinetik enerji Potansiyel Enerji Bir cismi yüksek potansiyele taşımak için yapılan iş cismin kazandığı potansiyel enerjiye eşittir. Kütle Çekim Potansiyel Enerjisi Yüzeyden h kadar yükseklikte çekim P.E Evrensel Kütle Çekim yasasına göre açığa çıkan P.E Esneklik Potansiyel enerjisi Elektrik Potansiyel Enerji Yüzey Enerjisi İş ile Yüzey Enerjisi arasındaki ilişki Termal Enerji Isı, termal enerjinin belirli bir yere yayılmasıdır Termal enerji Elektrik Enerjisi Elektrostatik Enerji Manyetik Enerji Nükleer Potonsiyel Enerji F=ma Klasik Fizik: maddeyi makroskopik bir yaklaşımla ele alarak inceler. Klasik mekaniğin kanunları Newton kanunlarıdır. Klasik elektromanyetizmanın temel denklemleri ise Maxwell denklemleridir. Süreklilik hakimdir. Kuantum mekaniği: Molekül, atom, çekirdek, nükleon, temel parçacıklar ve kuarklar gibi küçük parçacıkları inceler. Bu teori olasılıklar üzerine kuruludur. Dirac, Heisenberg, Schrödinger, Pauli,...gibi bilim adamları tarafından geliştirilmiştir. Kuantum kuramının evreni, klasik fiziğin tersine, sıçramalara yer veren olasılıkçı bir evrendir. Mikro Evrenin Hareketliliği (Dinamizmi) Mikro Evrende Süreksizlik (Kuantizasyon) Mikro Evrende Dalga Fonksiyonu (Ψ) Mikro Evrende Heisenberg Belirsizlik ilkesi Mikro Evrenin Dual (ikili) Yapısı Mikro Evrende Tünel olayı Karşılıklı Etkileşim (Correspondence) İlkesi Mikro Evrenin Hareketliligi (Dinamizmi) duragan yada statik hiçbir tanecik yoktur kuantum fizigi statik sistemlerle ilgilenmez. mikro evrende her sey mutlak anlamda hareket halindedir. mikro dünyanin en temel özelliklerinden birisi mikro evrenin dinamik olmasidir. Mikro Evrenin Hareketliliği (Dinamizmi) Mikro Evrende Süreksizlik (Kuantizasyon) Mikro Evrende Dalga Fonksiyonu (Ψ) Mikro Evrende Heisenberg Belirsizlik ilkesi Mikro Evrenin Dual (ikili) Yapısı Mikro Evrende Tünel olayı Karşılıklı Etkileşim (Correspondence) İlkesi Mikro Evrende Süreksizlik (Kuantizasyon) «Enerji sürekli degildir.» Max PLANCK Enerji = n h f Kuantum dünyasinin dogusu Madde, mikro dünyada kuantizedir “Enerji ile kütle esdegerdir.” EINSTEIN Konum Hız Açısal momentum Momentum h= 6.62606896x10-34 Siz de ellerinizi böyle tutabiliyorsanız kuantum dünyasının bir parçasısınız demektir Max PLANCK Albert EINSTEIN Mikro Evrenin Hareketliliği (Dinamizmi) Mikro Evrende Süreksizlik (Kuantizasyon) Mikro Evrende Dalga Fonksiyonu (Ψ) Mikro Evrende Heisenberg Belirsizlik ilkesi Mikro Evrenin Dual (ikili) Yapısı Mikro Evrende Tünel olayı Karşılıklı Etkileşim (Correspondence) İlkesi Mikro Evrende Dalga Fonksiyonu (Ψ) Erwin SCHRÖDINGER Kararlı Sistemlerde kullanılır Zamandan bağımsız Schrödinger Dalga Denklemi Geçiş durumlarında kullanılır Zamana bagli Schrödinger Dalga Denklemi parçaciklar uzayin belli noktasinda belli bir anda belirli bir olasilikla var olabilmektedir. klasik fizikteki determinizm ortadan kalkiyor olasılıklar devreye giriyor. taneciklerin davranisinin bir matematiksel fonksiyon (Ψ) tarafindan tanimlanir. Artik hiçbir sey eskisi kadar kesin degil ya da hiç kesin degil. Ancak bazi olasiliklarla tanecikler belli yerlerdedir. Erwin SCHRÖDINGER “Tanrı asla zar atmaz” mikro dünyada kesinlik yok olasılıklar vardır Mikro Evrenin Hareketliliği (Dinamizmi) Mikro Evrende Süreksizlik (Kuantizasyon) Mikro Evrende Dalga Fonksiyonu (Ψ) Mikro Evrende Heisenberg Belirsizlik ilkesi Mikro Evrenin Dual (ikili) Yapısı Mikro Evrende Tünel olayı Karşılıklı Etkileşim (Correspondence) İlkesi Mikro Evrende Heisenberg Belirsizlik ilkesi ‘’Olasiliklarin oldugu yerde belirsizlikler de vardir’’ HIESENBERG Heisenberg Heisenberg belirsizlik ilkesini ortaya koymus Artık yapılan ölçümler kesin değildir. Her ölçümde bir belirsizlik vardır. Bu belirsizlik sadece mikro evrende etkili olabiliyor. Makro evrende belirsizlik çok küçük oldugu için hiçbir etkisi yok ve biz bunu dogal olarak algilamiyoruz. Koordinat – ilgili momentum Enerji – zaman açisal yerdegistirme - ilgili açisal momentum Werner HEISENBER Mikro Evrenin Hareketliliği (Dinamizmi) Mikro Evrende Süreksizlik (Kuantizasyon) Mikro Evrende Dalga Fonksiyonu (Ψ) Mikro Evrende Heisenberg Belirsizlik ilkesi Mikro Evrenin Dual (ikili) Yapısı Mikro Evrende Tünel olayı Karşılıklı Etkileşim (Correspondence) İlkesi Mikro Evrenin Dual (ikili) Yapısı madde (tanecik) bazen dalga karakterine bazen de tanecik karakterine bürünür. De broglie dalga boyu ISIK bazen tanecik (yani foton) gibi bazen de dalga gibi davranir. Ancak ya FOTON ya da DALGA durumu hakimdir. Ikisi de ayni anda var olamazlar. Maddenin tanecikli ve dalga yapısı Luois De Broglie Mikro Evrenin Hareketliliği (Dinamizmi) Mikro Evrende Süreksizlik (Kuantizasyon) Mikro Evrende Dalga Fonksiyonu (Ψ) Mikro Evrende Heisenberg Belirsizlik ilkesi Mikro Evrenin Dual (ikili) Yapısı Mikro Evrende Tünel olayı Karşılıklı Etkileşim (Correspondence) İlkesi Mikro Evrende Tünel Olayı tünel olayi bize mikro dünyada, örnegin bir elektronun olmamasi gereken yerde bulunabilecegini göstermistir. elektronik aletlerimizde kullandigimiz transistorler de bu olay çok olagandir. Alfa Işıması Atom ve atomdan kopan alfa parçacığı Mikro Evrenin Hareketliliği (Dinamizmi) Mikro Evrende Süreksizlik (Kuantizasyon) Mikro Evrende Dalga Fonksiyonu (Ψ) Mikro Evrende Heisenberg Belirsizlik ilkesi Mikro Evrenin Dual (ikili) Yapısı Mikro Evrende Tünel olayı Karşılıklı Etkileşim (Correspondence) İlkesi Karsılıklı Etkilesim (Correspondence) ilkesi Kuantum fizigi Klasik fizik tümevarim ilkesi Kuantum fizigi yasalarindan klasik fizik yasalari elde edilebilmektedir Bu tersinir olmayan bir ilişkidir. Yani makro dünya (klasik fizik) yasalarından mikro dünya (kuantum fiziği) yasaları elde edilemez. Bir atomdaki elektronlar çekirdekten belli uzaklıktaki yörüngelerde hareket eder ve bu yörüngelerdeki açısal momentumu H/2pi'nin tam katlarındaki yörüngelerde dolanan tanecikler kararlı durumdadır.. Bu kararlı durumlardaki geçişlerde enerji açığa çıkar. E = Eson-Eilk Parçacık fiziği atomaltı parçacıkları inceleyen dalıdır. Atomaltı parçacıklar bağımsız olarak ömürleri çok kısa olduğu için normal şartlar altında gözlemlenemezler. Bu işlemlerin yapılmasında ve yaratılan çarpışmalarda ortaya çıkan enerji miktarları çok büyük olduğundan parçacık fiziği yüksek enerji fiziği olarak da adlandırılır. Lepton Leptonlarin en çok bilineni elektrondur. • • • • • • e electron (Elektrik yükü=-1) νe elektron-nötrino (Elektrik yükü=0) τ tau (Elektrik yükü=-1) ντ tau-nötrino (Elektrik yükü=0) μ muon (Elektrik yükü=-1) νμ muon-nötrino (Elektrik yükü=0) Quark Kuarklarda spin ½ ve elektrik yükleri 2/3 veya -1/3 olan parçacıklardır. u up (ap) (üst, elektrik yükü=2/3) • • • • • d down (davn) (alt, elektrik yükü=-1/3) c charm (çerm) (çekici, elektrik yük=2/3) s strange (strenç) (tuhaf, elektrik yükü=-1/3) t top (tap) (tavan, elektrik yükü=2/3) b bottom (bat`ım] (taban, elektrik yükü=-1/3) Hadron Kuarklar ve/veya antikuarklar gluon tarafından zamklanarak hadronları oluştururlar Serbest parçacık olarak gözlemlenemezler. Baryon Mezon fonon Kristal boyunca titreşimin normal modda ilerlemesi. Fonon, bir kristal örgüsünde bulunan atomlarin ortak titresimlerinin nicesidir. Fiziksel olarak bir parçacik olmadigi için genellikle parçacigimsi olarak adlandirilirlar FONON Optik fonon Enerjileri yüksektir, fotonla çiftleşmeleri daha kolay olur Akustik fonon Daha düşük enerjilidirler Fononların süperiletkenlikte önemli rolleri vardır. Cooper Çiftleri fonon alışverişiyle birlikte kalırlar. Süperiletkendeki titreşim artması veya azalmasıda fonona bağlıdır. Makro-Mikro Evren kaynakça • http://kisi.deu.edu.tr/mustafa.erol/kuantum%20fizigi%20 ve%20dusunce%20dunyamizin%20kontrolu.html • http://tr.wikipedia.org/wiki/Fonon • http://tr.wikipedia.org/wiki/Mezon • http://kuantumcalistayi2011.files.wordpress.com/2011/0 5/kuantumkuramivegerceklik.pdf • http://www.fizikevreni.com/kuantum1.pdf • http://www.kuark.org/2013/01/kuantum-tunellemenedir/ • http://www.metafizikbilgiler.com/html/mf4.html • http://tr.wikipedia.org/wiki/Par%C3%A7ac%C4%B1k_fizi%C 4%9F kaynakça • http://www.physics.metu.edu.tr/~btekin/bohr_atom.p df • http://tr.wikipedia.org/wiki/Enerji_bi%C3%A7imleri dinlediğiniz için TESEKKÜRLER