ışık ışınını depolamayı başardılar

11/2/2007 · Kategori: kimya - fizik

 

Amerikalı fizikçiler, ışık ışınını çok düşük derecelerde soğutulmuş madde içine hapsetmeyi ve aynı ışını "uzaktaki" başka bir maddeyle tekrar harekete geçirmeyi başardı.

NATURE Dergisi’nde yayınlanan makalede, Harvard Üniversitesi’nden Naomi Ginsberg ve çalışma arkadaşları, ışık ışınını çok düşük sıcaklıktaki maddenin içine hapsettiler ve aynı ışığı parçacık fiziğinde devasa uzaklığa işaret eden 160 mikronmetre ötede bir maddeye koymayı başardılar.

Araştırmacılar, önce çok düşük sıcaklıktaki maddeye lazer ışını yolladılar. Lazer fotonları, çamura saplanan mermiler gibi, madde içinde bir anda hız keserek saatte 300 bin kilometreden 20 kilometre hıza inerek hareketsiz kaldılar. Böylesine özel ortamda madde "dalga gibi" hareket ettiğinden ışın sinyalinin özelliklerini taşıyan "madde dalgası" 160 mikronmetre ötedeki maddeye sıçradı. Bu "dalganın" sıçramasıyla birlikte diğer madde yığınından ilkine benzer ışın fışkırdı. "Mutlak sıfır" olarak adlandırılan -273 civarındaki sıcaklıklarda "Bose-Einstein Yoğuşması" denen esrarengiz dünyaya adım atılıyor. Bu sıcaklıklarda, madde, geleneksel gaz, sıvı ve katı halinden tamamen farklı özellikler gösteriyor. Bu kadar soğuk ortamlarda atomların bir kısmı, enerjilerini olabildiğince düşürüyor ve madde dalga gibi davranmaya başlıyor. Bu noktada klasik fizik kuralları geçerliliğini yitiriyor.

Bilim insanlarına göre bu deney, uzun vadede müthiş teknolojik gelişmelerin kapısını aralayabilecek. Söz gelimi, bu yolla fotonların, bilgi taşıyıcısı olarak görev yapan elektronların yerini alacağı kuantum bilgisayarları, ultra hassas atom saatleri, yerçekimi dedektörleri üretilebilecek.

  

Yorum (1) Yorum yaz!

kuzey ışıkları

31/1/2007 · Kategori: kimya - fizik


Kuzey ışıkları yada şafak delenler son günlerde İskoç semalarında heyecanlandırıcı bir şekilde yer alıyor.
Şafak sık sık görülmez, görülemez çünkü çoğumuzun yaşadığı şehirlerde sokak ışıkları yüzünden görülmesi çok zordur. Görülmeye değer olağanüstü doğa olayı gücünden dolayı insanların şafağı her zamankinden farklı olarak algılamasını sağlar.

Son birkaç hafta içinde İskoçya’ nın her yerinde ve kuzey yarımkürede kuzey ışıkları düzenli olarak görüldü. Bu olağanüstü doğa olayı nedir ve neden son zamanlarda daha güçlenmiştir? Şafağın kaynağı 149 milyon kilometre uzaklıktaki güneştir. Güneş yüzeyi güçlü hareketlenmelerin olduğu bir yüzeydir. Enerji zerreleri güneş fırtınalarıyla uzaya taşınır. Bunlar dünyanın manyetik alanıyla çarpışır ve sekerler. Bazıları tuzağa düşer ve hızlanarak çizgiler halinde kutup bölgesine ilerler.  

Atmosferin en üst kısmına hücum ettiklerinde hızlanan elektronlar gaz atomlarıyla şiddetli bir şekilde çarpışır. Bu gaz atomlarına enerji verir ve bu olay sonucu hem ışık, hem de daha fazla elektron çıkarmalarına neden olur. Bu yolla gazlar iyonosfere ışık verir ve bu elektriksel durum kutup bilgesinin içine ve dışına dolaşır. Elektronlar dışarı aktıklarında, geldikleri kadar hızlı olmadıkları için, bu enerji şafağı oluşturur.

Yorum (2) Yorum yaz!

su

17/1/2007 · Kategori: kimya - fizik

Suyun , kimyasal formülü H2O'dur. Bunun anlamı bir su molekülünün iki hidrojen ve bir oksijen atomundan oluştuğudur. İyonik olarak da, (H+) bir hidrojen iyonuna bağlanmış, (OH-) hidroksit iyonu; yani HOH şeklinde tanımlanabilir. Standart sıcaklık ve basınçta, suyun buhar fazı ve sıvı fazı arasında dinamik (değişken) bir denge vardır. Saf su, kokusuz, tatsız, renksizdir; fakat havadaki karbondioksit kalıntıları ile karbonik asit çözeltileri oluşturmaya başladığı andan itibaren tadı bozulur ve tehlikeli bir hal alır.

 Renk  [değiştir]Su kızılötesi ışınları güçlü olarak emer. Kızılötesi ışın, elektromanyetik spektrum üzerinde kırmızı renkli ışık halini alır, absorbe edildiği için kırmızı rengin küçük bir kısmı görünürdür. Bu nedenle, göl ve deniz gibi büyük su kütleleri içindeki saf su, mavi olarak görünür. Bu mavi renk, temiz bir okyanus veya gölde bulutlu bir hava altında da kolaylıkla görünebilir, bu da mavi rengin gökyüzünün yansıması olmadığını gösterir. Pratikte suyun rengi, içindeki katkı, kirlilik vb. etkenlere bağlı olarak büyük ölçüde değişebilir. Kireçtaşı, suyu turkuaz rengine çevirirken, demir ve benzeri maddeler kırmızı/kahverengi renge döndürmektedir, bakır ise mavi alev rengi oluşturur. Suyun içindeki yosunlar, suyu yeşil renkli olarak gösterir.

 Çözücülük  [değiştir]Su, eriyebilen bir çok madde için çok iyi bir (solvent) çözücüdür. Bu tip maddeler hidrofilik (hydrophilic) maddeler olarak da bilinir) iyice karıştırılmak sureti ile su içinde erirler (örneğin; tuz). Su ile karışmayan maddeler ise (örneğin; yağ) hidrofobik (hydrophobic) maddeler olarak bilinirler. Bir maddenin su içindeki erime kabiliyeti, maddenin su molekülleri arasına çekilme kuvvetinin durumuna bağlıdır. Eğer maddenin su içinde erime (çözülme) kabiliyeti yoksa, moleküller su molekülleri arasından dışarı itilir ve çözülme olmaz.

 Kohezyon ve adhezyon  [değiştir]Su kohezyon kuvvetine sahip bir maddedir, yani kendi molekülleri arasında çekim kuvveti sayesinde dağılmadan kalabilir. Su aynı zamanda yüksek adhezyon (farklı iki maddenin molekülleri arasındaki çekim kuvveti) kuvveti yüksek bir maddedir.

 Yüzey gerilimi  [değiştir]Su, su molekülleri arasındaki güçlü kohezyon kuvveti nedeniyle oluşan yüksek yüzey gerilimine sahiptir. Bu etki görülebilir bir etkidir, örneğin, küçük miktardaki su çözünmez bir yüzey üzerine (örn:polietilen) konduğunda, su, diğer madde ile beraber düşene dek kalacaktır. Çok temiz/kaygan cam bir yüzey üzerinde bile su ince bir film tabakası oluşturabilir, çünkü cam ve su molekülleri arasındaki moleküler çekim kuvvetleri (adhezyon), su veya cam moleküllerinin kendi aralarındaki çekim kuvvetinden (kohezyon) güçlüdür.

 Kılcal hareket  [değiştir]Kılcal hareket, suyun çok dar (kılcal) bir boru/kanalda yerçekimi kuvvetine karşı hareketini ifade eder. Bu hareket oluşur, çünkü su boru/kanalın yüzeyine yapışır ve daha sonra boru/kanala yapışan su, kohezyon kuvveti sayesinde üzerinden daha fazla suyun geçmesini sağlar. İşlem, yerçekimi adhezyon kuvvetini yenecek kadar su boru/kanaldan yukarı geçinceye dek tekrarlanır.

Bu olayı doğada da görmek mümkündür. Örneğin ağaçların kılcal damarlarında su en yüksek dallara kadar yerçekimine karşı hareket edebilmektedir.

 Isı kapasitesi ve buharlaşma ısısı  [değiştir]Su, doğada amonyaktan sonra en yüksek özgül ısı kapasitesine sahip ikinci kimyasal madde olarak bilinmektedir. Benzer olarak yüksek bir buharlaşma ısısı (40.65 kJ/mol) vardır. Bu iki özellik, kendi molekülleri arasındaki büyük hidrojen bağları sonucu olarak ortaya çıkar. Bu iki özellik , suyun sıcaklık içindeki ani değişimleri engelleyerek Dünya'nın iklimini düzenlemesine olanak verir.

 Donma noktası  [değiştir]Suyun basit fakat çevre açısından son derece önemli bir özelliği de suyun sıvı hali üzerinde batmadan yüzebilen, suyun katı hali olan buzdur. Bu katı faz, (sadece düşük sıcaklıklarda oluşabilen) hidrojen bağları arasındaki geometriden dolayı, sıvı haldeki su kadar yoğun değildir. Hemen hemen tüm diğer maddeler için, katı form sıvı formdan daha yoğundur. Standart atmosferik basınçtaki taze su, en yoğun halini 3.98 °C'de alır ve aşağı hareket eder, daha fazla soğuması halinde yoğunluğu azalır ve yukarı doğru yükselir. Bu dönüşüm, derindeki suyun, derinde olmayan sudan daha sıcak kalmasına sebep olur, bu yüzden suyun büyük miktardaki alt bölümü 4 °C civarında sabit kalırken, buz öncelikle yüzeyde oluşmaya başlar ve daha sonra aşağı yayılır. Bu etkiden dolayı, göllerin yüzeyi buz ile kaplanır. Hemen hemen tüm diğer kimyasal maddelerin katı halleri, sıvı haline göre yoğun olduğundan dipten yukarı donmaya başlarlar.

 Üçlü noktası  [değiştir]Suyun üçlü noktası (saf haldeki sıvı su, buz ve su buharının dengede bulunduğu sıcaklık ve basınç kombinasyonu), kelvin sıcaklık ölçü biriminin tanımlanması için kullanılır. Sonuç olarak, suyun üçlü nokta sıcaklığı, 273.16 kelvin ( 0.01 °C ) ve basıncı 611.73 pascal'dır ( 0.0060373 atm ).

 Elektriksel iletkenlik  [değiştir]Genellikle yanlış bir kanı olarak, suyun çok güçlü bir elektrik iletken olduğu düşünülür ve elektrik akımının öldürücü etkilerini iletme riski bu popüler inanış ile açıklanır. Su içindeki tüm elektriksel özelliği sağlayan etkenler, suyun içinde çözülmüş olan karbondioksit ve mineral tuzların iyonlarıdır. Su, iki su molekülünün bir hidroksit anyonu ve bir hidronyum katyonu halini alması ile kendini iyonize eder, fakat bu elektrik akımının yaptığı iş veya zararlı etkilerini taşımak için yeterli değildir. (Saf su içinde, hassas ölçüm cihazları, 0.055 µS gibi çok zayıf bir elektriksel iletkenlik değeri saptayabilirler.) Saf su, oksijen ve hidrojen gazları içinde de çözülmüş iyonlar olmadan elektroliz olabilir; bu çok yavaş bir süreçtir ve bu şekilde çok küçük bir akım iletilir.

 Suyun Halleri  [değiştir]Su yerkürede değişik hallerde bulunur: su buharı, (bulutlar), su (denizler, göller), buz (kar, dolu, buzullar) gibi. Su sürekli olarak su döngüsü olarak bilinen döngü içinde değişik fiziksel hallere dönüşür.

 İnsan vücudu üzerine etkileri  [değiştir]Vücudun günlük kaybettiği su ihtiyacını karşılamak için uzmanlar normal bir insanın günde 6-8 bardak su içmesi gerektiğini belirtmektedir.[2] Vücut ağırlığının yüzdesi olarak su kaybının sonuçları şu şekilde olabileceği belirtilmektedir:

%1: susuzluk hissi, ısı düzeninin bozulması, performans azalması %2: ısı artması, artan susuzluk hissi %3: vücut ısı düzenin iyice bozulması, aşırı susuzluk hissi, %4: fiziksel performansın %20-30 düşmesi %5: baş ağrısı, yorgunluk %6: halsizlik, titreme %7: fiziksel etkinlik sürerse bayılma %10: bilinç kaybı %11: olası ölüm [3]

Yorum (1) Yorum yaz!

Son Yazılarım

Kategorilerim

Arkadaşlarım

Bağlantılarım