Fizik Bilimi Nedir?

Doğa olaylarını yöneten sınırlı sayıdaki temel yasaları bulur ve ileride yapılacak deneylerin sonuçlarını öngörecek teorileri bu sonuçlar ışığında geliştirir.

Isac Newton, Albert Einstain, Carl Friedrich Gauss, Charles Augustin de Coulomb gibi isimler Fizik bilimine hizmet eden bilim insanlarıdandır.

Uzunluk Kütle ve Zaman Standartları

Mekanikte üç temel büyüklük vardır. Bunlar; uzunluk , zaman ve kütledir. Diğer bütün fiziksel nicelikler bu büyüklükler ile ifade edilirler. Örneği hız, ivme gibi.

Metre

Bir metre ışığın, boşlukta 1/299793458 saniyede aldığı yoldur. Buradan şu sonuç çıkar; ışığın boşluktaki hızı saniyede 299792458 metredir.

Kütle

Bir kilogram; 3,9cm çapında ve 3,9 cm yüksekliğinde bulunan bir platin-iridyum alaşımının kütlesidir. Platin-İridyum alaşımı çok kararlı bir yapı olduğu için günümüze kadar hiç bozulmadan gelmiştir.

Zaman

Bir saniye; sezyum-133 atomunun 9192631770 defa titreşim yapması için geçen zamandır.

Madde

Boşlukta yer kaplayan (hacim), kütlesi, eylemsizliği olan tanecikli yapılara madde denir.

Maddenin ortak özellikleri

• Hacim
• Kütle
• Eylemsizlik
• Tanecikli Yapı
• Elektrikli Yapı

Maddenin Sınıflandırılması

Maddeler saf madde ve saf olmayan madde (karışım) olarak ikiye ayrılır. Saf maddeleri elementler ve bileşikler oluşturur. Saf olmayan maddeler de karışımlardır. Saf maddenin belirli özellikleri vardır ve bu özellikleri hiç değişmez.

Karışımları ise homojen ve heterojen olarak ikiye ayrılır. Birbiri içinde tam olarak karışabilen, her noktası aynı dağılımı gösteren, tek fazlı karışımlara homojen karışımlar, her noktası aynı dağılımı gösteremeyen iki fazlı karışımlara da heterojen karışımlar denir.

Karışımlar

Karışımlar fiziksel olarak birbirlerinden tamamen ayrılabilen iki veya daha fazla maddeden meydana gelir. Karışımlarda her madde kendi özelliğini korur.

Karışımlar tek bir faz oluşturuyorsa, “homojen karışımlar”; birden fazla faz oluşturuyorlarsa “heterojen karışımlar” olarak adlandırılırlar. Homojen karışımlara “çözeltiler” de denir.

Metallerin katı çözeltileri “alaşım” olarak adlandırılır ve alaşımların özel önemleri vardır. Alaşımlarda bileşenlerin özelliklerine göre değişik ürünler meydana gelir. Örneğin, bronz alaşımı ağırlık yüzdesi olarak %90 bakır, %10 kalaydan meydana gelmiştir. Aynı şekilde, pirinç %67 bakır ile %33 çinko ve çelik %99 demir ve %1 karbondan oluşmuştur.

Fiziksel ve Kimyasal Değişme

Fiziksel olay

Bir madde üzerinde meydana geldiği vakit, o maddenin hüviyetini, yapısını değiştirmeyen olaydır. Mesela kâğıdın yırtılması, fiziki bir olaydır. Çünkü kâğıdın şekli değişmiş fakat özü yine kâğıttır.

Kimyasal olay

Bir madde üzerinde meydana geldiği vakit, o maddenin hüviyet ve yapısını değiştiren olaydır. Mesela kâğıdın yanması gibi.

Radyoaktif Bozunma

Atomların çekirdeklerinde değişmeler, parçalanmalar olduğu, radyoaktif denilen elementlerden anlaşılmaktadır. Atomların ortasında bulunan çekirdeklerin bu parçalanmasında, bir elementin başka bir elemente dönüştüğü anlaşılmıştır.

Kısa Atom Bilgisi

Sözcük Yunanca atomostan gelir, ‘bölünemez’ demektir. Eski Yunanistan’da bazı düşünürlere göre atom maddenin bölünemez en küçük parçasıydı. Modern kullanımdaki atomlar ise atom altı parçacıklardan oluşur. Bir atom elektron proton ve nötrondan oluşur. Bir atomdaki proton ve nötronların sayısı o atomun kütle numarasını verir.

• Elektronlar, eksi yüklüdürler ve bu üçünün arasında en hafifidir.
• Protonlar artı yüklüdür, kütleleri elektronunkinin yaklaşık 1839 katıdır.
• Nötronlar yüksüzdür, onların da kütlesi elektronunkinin yaklaĢık 1839 katıdır.
• Proton ve nötronlar beraberce atom çekirdeğini oluştururlar; bu parçacıklara nükleon da denir. Elektronlar çekirdeğin etrafında, ondan çok daha büyük olan elektron bulutunu oluştururlar.

Atomlar, içerdikleri atom altı parçacıkların sayıları ile birbirlerinden farklılık gösterirler. Aynı elementin atomları aynı sayıda protona sahiptirler, bu sayıya atom numarası denir. Buna karşın, aynı elementin atomları farklı nötron sayılarına sahip olabilir, bu sayılar o elementin izotoplarını belirler.

Proton ve nötronlara kıyasla elektronlar atoma daha zayıf güçlerle bağlı olduklarından elektron sayısı kolaylıkla değişebilir. Çekirdekteki proton ve nötron sayısı da nükleer fisyon, nükleer füzyon ve radyoaktif bozunma yoluyla değişebilir, bu durumda atom başka bir elemente dönüşebilir. Bir atomun çapı, elektron bulutu da dahil olmak üzere yaklaşık 〖10〗^(−8) cm mertebesindedir. Atom çekirdeğinin çapı ise 10^(−13) cm kadardır.

Maddenin Halleri

Maddenin halleri, katı, sıvı, gaz ve olmak üzere üç tanedir. Gündelik hayatta maddeler genel olarak katı, sıvı ya da gaz halinde bulunur. Madde, istenildiğinde ortam şartları elverişli hale getirilerek bir halden diğerine dönüştürülebilir.

Katı

Maddenin katı hali belirli bir şekle ve hacme sahiptir. Katı maddeyi oluşturan atom ve moleküller arasındaki mesafe yok denecek kadar azdır. Atom ve moleküller arasında bir düzenlilik vardır. Atomlar titreşim hareketi yaparlar. Maddenin en düzenli halidir.

Sıvı

Sıvılar içinde bulundukları kabın şeklini alır. Maddenin sıvı hali, belirli bir şekle sahip değildir. Sıvılar akışkan olduklarından bulundukları kabın şeklini alır. Sıvı halde atom veya moleküller katılardan daha düzensiz olup tanecikler arası boşluklar katılardan daha fazladır ama sıkıştırılamazlar. Birazcık düzensiz hareket vardır. Ayrıca bulundukları kabın şeklini alırlar ve bir halden başka bir hale girebilirler.

Gaz

Atom veya moleküllerin arasında boşlukların en çok olduğu haldir. Gaz tanecikleri arasında boşluk fazla olduğunda gazlar sıkıştırılabilirler. Gaz tanecikleri düzensiz olarak hareket ederler. Bu hareketleri sırasında gaz molekülleri birbiri ile homojen olarak karışabilirler. Gazların belirli bir şekil ve hacimleri yoktur. Konuldukları kabı dolduracak şekilde genleşerek kabın şeklini ve hacmini alırlar. Gazlar maddenin en düzensiz halidir ve sadece gazlar (tanecikler arasındaki boşluk fazla olduğu için) sıkıştırılabilme özelliğine sahiptir.