Fizik II

Kaynak: Yong P. Chen, PhD, Fen Fakültesi, Fen Fakültesi, Fizik ve Astronomi Bölümü, Purdue Üniversitesi, West Lafayette, IN Bir elektrik alanı, etrafındaki boşlukta yüklü bir nesne (kaynak yükü olarak adlandırılır) tarafından üretilir ve başka bir yüklü nesneye (test yükü olarak adlandırılır) elektrik kuvveti uygulama yeteneğini temsil eder. Uzayın herhangi bir noktasında bir vektör ile temsil edilen elektrik alanı, o noktaya yerleştirilen birim test yükü başına elektrik kuvvetidir (keyfi bir...

Kaynak: Yong P. Chen, PhD, Fen Fakültesi, Fen Fakültesi, Fizik ve Astronomi Bölümü, Purdue Üniversitesi, West Lafayette, IN "Voltaj" olarak da bilinen elektrik potansiyeli, birim şarj başına elektrik potansiyel enerjisini ölçer. Elektrik alanı skaler bir niceliktir ve birçok elektriksel etki için temeldir. Potansiyel enerji gibi, fiziksel olarak anlamlı olan şey elektrik potansiyelindeki farktır. Örneğin, elektrik potansiyelindeki uzamsal değişim, bir yük üzerindeki elektrik kuvvetine yol açan...

Kaynak: Yong P. Chen, PhD, Fen Fakültesi, Fen Fakültesi, Fizik ve Astronomi Bölümü, Purdue Üniversitesi, West Lafayette, IN Manyetik alanlar, elektrik akımı gibi hareketli yükler tarafından üretilebilir. Bir akım tarafından üretilen manyetik alan, Maxwell denkleminden hesaplanabilir. Ek olarak, çubuk mıknatıslar gibi manyetik nesneler de malzeme içindeki yüklerin mikroskobik dinamikleri nedeniyle manyetik alanlar oluşturabilir. Manyetik alanlar, manyetik alanla orantılı kuvvet ile diğer...

Kaynak: Andrew Duffy, PhD, Fizik Bölümü, Boston Üniversitesi, Boston, MA Bu deney, J.J. Thomson'ın 19. yüzyılın sonunda yaptığı ve elektronun yük-kütle oranını ölçtüğü ünlü deneyini tekrarlar. Birkaç yıl sonra Robert A. Millikan'ın elektronun yükü için bir değer üreten yağ damlası deneyi ile birlikte, deneyler bilim adamlarının ilk kez elektron için anahtar parametreler olan elektronun hem kütlesini hem de yükünü bulmalarını sağladı. Thomson, elektron yükünü veya elektron kütlesini ayrı ayrı...

Kaynak: Andrew Duffy, PhD, Fizik Bölümü, Boston Üniversitesi, Boston, MA Bu deney, akım, voltaj ve dirençle ilgili olan Ohm yasasını araştırır. Deneyin bir amacı, devre şemalarına ve direnç, direnç, akım, voltaj ve güç kaynağı gibi temel devrelerde yer alan terminolojiye aşina olmaktır. Deneyin sonunda, bir devrenin nasıl bağlanacağı ve hem bir devre bileşeninden geçen akımın hem de üzerindeki potansiyel farkın veya voltajın nasıl ölçüleceği konusunda aşinalık kazanılır. Bir devrede, bir pil...

Kaynak: Yong P. Chen, PhD, Fen Fakültesi, Fen Fakültesi, Fizik ve Astronomi Bölümü, Purdue Üniversitesi, West Lafayette, IN Bu deney, akımın seri veya paralel bağlı dirençlerde nasıl dağıtıldığını gösterir ve böylece toplam "etkili" direncin nasıl hesaplanacağını açıklar. Ohm yasasını kullanarak, direnç biliniyorsa, bir direnç aracılığıyla voltaj ve akım arasında dönüşüm yapmak mümkündür. Seri bağlı iki direnç için (birbiri ardına bağlandıkları anlamına gelir), aynı akım içlerinden geçecektir.

Kaynak: Yong P. Chen, PhD, Fen Fakültesi, Fen Fakültesi, Fizik ve Astronomi Bölümü, Purdue Üniversitesi, West Lafayette, IN Bu deney, kapasitans kavramını göstermek için ticari kapasitörler ve paralel plakalı bir kapasitör kullanacaktır. Bir kondansatör, zıt yükleri iki iletken üzerinde, örneğin iki zıt metal plaka üzerinde depolar ve iki iletken arasında potansiyel bir farka (voltaj düşüşü) yol açar. Her bir iletken üzerindeki yük miktarı, orantılılık faktörü olarak kapasitans ile bu voltaj...

Kaynak: Yong P. Chen, PhD, Fen Fakültesi, Fen Fakültesi, Fizik ve Astronomi Bölümü, Purdue Üniversitesi, West Lafayette, IN Bu deney, indüktör ve endüktans kavramını göstermek için endüktif bobinler kullanacaktır. Manyetik indüksiyon, bir voltmetre ile ölçülen, bobinde geçici bir elektromotor kuvvet (emf) voltajını indüklemek için bir bobinin çekirdeğine yerleştirilen veya ondan çıkarılan bir çubuk mıknatıs kullanılarak gösterilecektir. Bu deney aynı zamanda, bir bobinde akan bir akımı açmanın...

Kaynak: Yong P. Chen, PhD, Fen Fakültesi, Fen Fakültesi, Fizik ve Astronomi Bölümü, Purdue Üniversitesi, West Lafayette, IN Kondansatörler (C), indüktörler (L) ve dirençler (R), her biri farklı davranışlara sahip önemli bir devre elemanıdır. Bir direnç enerjiyi dağıtır ve voltajı akımıyla orantılı olarak Ohm yasasına uyar. Bir kondansatör, akımı voltajının değişim hızıyla orantılı olarak elektrik enerjisini depolarken, bir indüktör, voltajı akımının değişim hızıyla orantılı olarak manyetik...

Kaynak: Derek Wilson, Asantha Cooray, PhD, Fizik ve Astronomi Bölümü, Fizik Bilimleri Fakültesi, Kaliforniya Üniversitesi, Irvine, CA Yarı iletkenler, bir elektrik akımını iletme kabiliyeti büyük ölçüde sıcaklıklarına ve kirlilik seviyelerine bağlı olan malzemelerdir. En yaygın yarı iletken malzeme türü kristal silikondur. Saf yarı iletkenlerin çoğu olağanüstü iletkenler değildir; İletkenliği arttırmak için, saf bir yarı iletken genellikle bir safsızlıkla birleştirilir veya "katkılanır". Bu...

Kaynak: Yong P. Chen, PhD, Fen Fakültesi, Fizik ve Astronomi Bölümü, Purdue Üniversitesi, West Lafayette, IN Fotoelektrik etki, üzerine ışık parladığında bir metalden elektron emisyonunu ifade eder. Elektronların metalden serbest kalabilmesi için, ışığın frekansının, ışıktaki fotonların yeterli enerjiye sahip olacağı kadar yüksek olması gerekir. Bu enerji ışık frekansı ile orantılıdır. Fotoelektrik etki, foton olarak bilinen ışık kuantumu için deneysel kanıt sağladı. Bu deney, normal bir lamba...

Kaynak: Derek Wilson, Asantha Cooray, PhD, Fizik ve Astronomi Bölümü, Fizik Bilimleri Fakültesi, Kaliforniya Üniversitesi, Irvine, CA Işık, yayıldığı malzemeye bağlı olarak farklı hızlarda hareket eder. Işık bir malzemeden diğerine geçtiğinde ya yavaşlar ya da hızlanır. Enerjiyi ve momentumu korumak için ışığın yayılma yönünü değiştirmesi gerekir. Işığın bu bükülmesi kırılma olarak bilinir. Işığın bir kısmı da iki malzeme arasındaki arayüzde yansıtılır. Özel durumlarda, bir ışık huzmesi bir...

Kaynak: Yong P. Chen, PhD, Fen Fakültesi, Fen Fakültesi, Fizik ve Astronomi Bölümü, Purdue Üniversitesi, West Lafayette, IN Girişim ve kırınım, su dalgalarından ışık gibi elektromanyetik dalgalara kadar değişen dalgaların karakteristik olaylarıdır. Girişim, aynı türden iki dalganın, büyük ve küçük dalga genliğinin alternatif bir uzamsal varyasyonunu vermek için üst üste gelmesi olgusunu ifade eder. Kırınım, bir dalga bir açıklıktan geçtiğinde veya bir nesnenin etrafından geçtiğinde, dalganın...

Kaynak: Arianna Brown, Asantha Cooray, PhD, Fizik ve Astronomi Bölümü, Fizik Bilimleri Fakültesi, Kaliforniya Üniversitesi, Irvine, CA Duran dalgalar veya durağan dalgalar, yayılmamış gibi görünen ve aynı frekans ve genlikte zıt yönlerde hareket eden iki dalganın girişimiyle üretilen dalgalardır. Bu dalgalar, doğrusal bir hareket olmadan yukarı ve aşağı titreşiyor gibi görünür ve en kolay şekilde, koparılmış bir gitar teli, bir göldeki su veya bir odadaki hava gibi titreşen sonlu ortamlarda...

Kaynak: Arianna Brown, Asantha Cooray, PhD, Fizik ve Astronomi Bölümü, Fizik Bilimleri Fakültesi, Kaliforniya Üniversitesi, Irvine, CA Dalgalar, maddi bir ortamda veya boş uzayda yayılan rahatsızlıklardır. Işık dalgaları bir boşluktan ve bazı madde formlarından geçebilir ve doğası gereği eninedir, bu da salınımların yayılma yönüne dik olduğu anlamına gelir. Bununla birlikte, ses dalgaları, hava gibi elastik bir ortamdan geçen ve doğası gereği uzunlamasına olan basınç dalgalarıdır, bu da...