Bu yazı toplamda 1697 kez okunmuştur.İlginize teşekkürler...

Nötrino yükü sıfır ve kütlesi sıfır yada çok küçük olan temel lepton parçacığı anlamına gelmektedir.Bu parçacıkların varlığı ortaya konmadan çok önce kuramsal bir gereklilik olarak ortaya çıkmıştır.Örneğin b bozunması bir çekirdeğin bir elektron yayınladığı süreçtir;en yalın örnek,nötronun proton ve elektrona bozunmasıdır.

n => p + e (1)

Yükün korunumuna uygun olan bu tepkime,enerjinin korunumu yasasını sağlamaz.Gerçekte proton ile nötron kütle enerjileri arasındaki fark 1.3MeV ve elektronun kütle enerjisi 0.5Mev’dir.Enerjinin korunumu yasasının uygulanması sonucunda,yayımlanan elektronun kinetik enerjisine tek bir değer atanır : 1.3-0.5 = 0.8 MeV.Oysa yayımlanan elektronların kinetik enerjilerinin 0 ile 0.8 MeV arasında değiştiği saptanmıştır.Enerjinin korunumu fiziğin bir mutlak yasası olarak kabul edilirse,olay-1931’de Pauli’nin ileri sürdüğü gibi elektronla birlikte üçüncü bir parçacık yayımlanmadıkça açıklanamaz.Bu durumda iki parçacık serbest enerjiyi paylaşır ve elektronun kinetik enerjisi 0 ile 0.8 MeV arasında değişen bir değer alabilir.Dolayısıyla (1) tepkimesi gerçekte,aşağıdaki gibi yazılmalıdır;

n => p + e + n (2)

Varsayılan parçacık elektriksel bakımından yansız olmak zorundadır.Öte yandan kütleside hemen hemen sıfır olmalıdır,çünkü elektronun,bütün nötron-proton kütle enerjisi farkını sağladığı haller gözlemlenmiştir.Bu iki nedenden dolayı Pauli parçacığa”nötrino”(İtalyanca küçük yansız) adını vermiştir..Daha sonraları bir başka korunum yasasının (açısal momentin korunumu)sağlanması için,Nötrinonun varlığının kaçınılmaz olduğu ortaya çıktı.nötrino kısa sürede kuramsal bir gerçeklik kazandı ve söz konusu olduğu tepkimelerin incelenmesi,ek bir yasanın(lepton sayısının korunumu) bulunmasına olanak verdi.

Bununla birlikte nötrino ancak 1956’da deneysel olarak saptandı.gerçek nötrino yalnız zayıf etkileşmelere katılır ve madde içinde olasılığı çok küçük olan

n + n => p + e (3)

Tipinden tepkimelerle soğurulabilir.Bir nötrinonun soğurulmasını gözlemlemede büyükçe bir şans elde etmek için büyük miktarda madde gereklidir.nötrino algılayıcıları genelde onlarca ton madde içerir.Nötrinoların bir başka temel ayırt edici niteliği,açıkca zayıf etkileşimlerin yani bu etkileşimlerin uzay yansımalarına karşı değişmez olmamalarının ayırt edici niteliği olan “parite bozulması”göstermeleridir.Nötrinoların gerçekte belirli bir “helisliği” vardır,yani nötrinolar için spin ve hız her zaman aynı doğrultudadır;karşıt nötrinolar için doğrultular zıttır.Nötrinolar tümü aynı yönde olan tirbuşonlara benzetilebilir.Bir nötrinonun bir aynadaki görüntüsü,dolayısıyla bir nötrinonun değil bir karşıt nötrinonun görüntüsüdür.

Bu yazı toplamda 34 kez okunmuştur.İlginize teşekkürler...

Genleşme genişleme anlamından gelir. Sıcaklığı artırılan bir cismin uzunluk ya da hacminin değişmesi olayıdır. Katıları, sıvıları ya da gazları oluşturan tanecikler, ortalama konumları çevresinde sürekli çalkalanma halindedirler. Bu cisimlerden birine ısı biçiminde enerji verilirse, bu enerji kinetik enerji ye dönüşür; dolayısıyla, kinetik enerjisi artan tanecikler daha şiddetle çalkalanır ve daha geniş alana yayılmaya çalışırlar; yani sıcaklığı yükselen cisim (katı,sıvı, gaz) aynı zamanda genleşir.

KATILARDA GENLEŞME

Dışarıdan ısı alan maddenin taneciklerinin kinetik enerjisi, dolayısıyla taneciklerin titreşim hızı artar. Tanecikler birbirinden uzaklaşmaya başlar. Bu olay genleşme adı ile anılır. Tersine olarak madde dışarıya ısı verdiğinde (madde soğutulduğunda) maddenin taneciklerinin kinetik enerjisi, dolayısıyla taneciklerin titreşim hızı azalır ve maddenin hacmi küçülür.Maddelerin genleşmesi ya da tersine büzülmesi sırasında büyük kuvvetlerin ortaya çıkması, tren raylarında, köprü gibi yapılarda hasarlara neden olmaktadır. Bu yüzden tren yaylarının eklenti yerlerinde boşluklar bırakılır, köprüler demir makaralar üzerine oturtulur. Çevremizdeki bu tür yapıları gözlemleyerek genleşme ile ilgili bir çok örnekler bulabiliriz.
BOYCA UZAMA Bir metal çubuğun ısıtılmadan önceki ilk boyu, l₀ olsun. Bu metal çubuğu ısıttığımızda boyu uzayarak son boyu l olur. Boyca uzama miktarı (Δl);

ΔL =l-l₀ = L₀.λ.Δt bağıntısıyla bulunur.

Burada, l₀ :Metalin ilk boyu.
λ:Metalin boyca genleşme katsayısı.
Δt = t_son-t_ilk:Metalin ısıtılmadan önceki sıcaklığı ile ısıtıldıktan sonraki sıcaklığının farkıdır.
YÜZEYCE GENLEŞME Bir metal levhanın ısıtılmadan önceki ilk yüzeyi S₀ olsun. Bu metal levhayı ısıttığımızda, yüzey artarak son yüzeyi S olur.

ΔS = S-S₀.2 λ.Δt bağıntısıyla hesap edilir.

Burada;
S₀:Metalin ilk yüzü.
2λ:Yüzeyce genleşme katsayısı (Boyca genleşmenin iki katıdır.)
Δt = t_son-t_ilk :Sıcaklık farkıdır
HACİMCE GENLEŞME Metal bir kürenin ısıtılmadan önceki ilk hacmi V0 olsun.Bu metal küreyi ısıttığımızda son hacmi V olur. Hacimce genleşme miktarı ΔV,

ΔV = V-V₀ =V₀.3λ.Δt bağıntısıyla hesap edilir.Burada;
V₀:Metal kürenin ilk hacmi.
3λ:Hacimce genleşme katsayısı (Dikkat edilirse boyca genleşme katsayısının üç katıdır.)
Δt = t_son-t_ilk : Sıcaklık farkıdır.

SIVILARDA GENLEŞME

Katı maddelerin genleşmelerini gördük, benim aklıma şu soru geldi, peki sıvı maddelerde de genleşme olur mu? Tabi ki olur şimdi birlikte bu konuyu işleyelim. Öncelikle şu sorulara cevap bulmaya çalışalım.

Ağzına kadar dolu bir çaydanlık ısıtıldıkça neden taşar?

Termometrelerde cıva veya alkol seviyesi sıcaklık değişmelerinde neden yükselip alçalır?

Bu ve bunun gibi sorulara, bilimsel alarak daha iyi cevaplar verebilmemiz için, sıvıların davranışlarını incelememiz gerekir. Ama bir sorunumuz var. Sıvıların ısıtılmadaki davranışlarını, katılarda olduğu gibi inceleyemeyiz. Çünkü, sıvıları katılar gibi şekillendirmek, örneğin boru haline getirmek imkansızdır. Bu yüzden, sıvıların, bir kap içinde incelenmeleri gerekir.

Sıvıların genleşmesinden sıvılı termometrelerde, sıcak su kazanlarında, termosifonlarda ve kalorifer sistemlerinde yararlanılır. Sıvıların genleşme miktarı aşağıdaki bağıntı ile hesaplanır.

ΔV = V. a. Δt

Bağıntıda ΔV sıvının hacimce genleşme miktarı, V sıvının ilk hacmi, a sıvının hacimce genleşme katsayısıdır.

GAZLARDA GENLEŞME

Şimdi de gazların ısı etkisiyle genleşmelerini ele alalım. Şu soruları cevaplamaya çalışalım. Soba üzerinde tutulan şişirilmiş bir balon niçin büyür ve hatta patlar? 1783 yılında Montgolfier kardeşler, balonlarını uçurabilmek için, balonun açık alt kısmında ateş yakmışlardır. Niçin? Bu sorulara bulacağımız cevaplar bize, gazlarda da hacmin, katı ve sıvılarda olduğu gibi sıcaklıkla arttığı kanısını vermekte.
Sıcaklıkla genleşme, gazdan gaza değişmemektedir.

METAL ÇİFTİ

Farklı metallerden yapılmış eşit uzunluktaki iki çubuk bir birine perçinlenerek metal çifti yapılabilir. Bu iki çubuk, perçinli oldukları için ısıtıldıklarında bağımsız olarak hareket edemezler. Fakat uzama katsayıları bir birinden farklı oldukları için biri diğeri üzerine bükülür.

Metal çiftlerinin birçok kullanım alanları vardır. Bunların en önemlisi elektrik termostatlarıdır. Termostat sıcaklığı kontrol altına alarak sabit bir değerde tutmaya yarayan bir alettir. Elektrikli şofben, elektrikli ütü, evlerdeki radyatör türü ısıtıcılar termostatlı aletlerdir.

Bu aletlerde sıcaklık arttığında metal çifti bükülür ve devreyi keser. Bir süre soğuyunca metal çifti soğuyarak eski durumuna gelir ve devreyi tamamlar. Isıtıcı çalışmaya başlar. Böylece aletin sabit sıcaklıkta çalışması sağlanır.

Yangın alarmlarında sıcaklık arttığında metal çifti yukarı bükülerek elektrik devresini kapatır ve zil çalar. Aynı zamanda metal termometrelerde ve flaşörlerde metal çiftleri kullanılarak yapılan araçlardır.

Bu yazı toplamda 33 kez okunmuştur.İlginize teşekkürler...

Enerji ile maddenin birbirlerine dönüşmesi E=mc² eşitliğine göre olmaktadır. (E=enerji, m=kütle, c=ışık hızı). Einstein’ın bulduğu bu formül bu yüzyılın başından beri bilinmektedir. Maddenin ışık enerjisi şekline geçişini çok iyi biliriz.

Yıldızların parlaması, termonükleer bombanın patlaması vb. Amerikalı fizikçilerden oluşan bir ekip dünyada ilk defa bu olayın tersini, yani ışığın vakum içinde maddeye dönüşmesini kanıtladı. Bu buluş Stanford Doğrusal Parçacık Hızlandırıcı’sında yapıldı.

Kuramsal fizikçi Breit ve Wheeler daha 1934’de iki foton çarpışınca bir elektron’la bir pozitron doğabileceğini ileri sürmüştü. Fakat, bu olayın gerçekleşebilmesi için bu iki fotonun enerjilerinin çok yüksek olması gerekir; örneğin sıradan lazer ışınlarının fotonları maddeye çevrilemez. Bu bakımdan çok ustaca bir deney hazırlanması gerekiyordu.

Çok yüksek enerjili (46,6 GeV) bir elektron demetiyle çok odaklaşmış bir lazer ışını çarpıştırıldı. Elektronlarla çarpıştıktan sonra bazı lazer fotonları gittikleri yönün tam tersinde gitmeye başladılar ve bu sırada son derece büyük bir enerji kazandılar. Bu yüksek enerjili fotonlar, başlangıçtaki lazer fotonlarıyla çarpıştıklarında bir elektron-pozitron çifti oluşturdular.