📘 12. Sınıf Fizik Konu Anlatımı
🌀 1. Dairesel Hareket
Bir cismin sabit bir yarıçap etrafında dönmesine dairesel hareket denir. Bu hareket türünde cismin hızının büyüklüğü sabit olabilir, ancak yönü sürekli değiştiği için ivmeli bir hareket söz konusudur.
📌 Temel Kavramlar:
- ✅ Çizgisel Hız (v): Cismin birim zamanda aldığı yay uzunluğudur. \( v = \frac{2\pi r}{T} \) formülü ile hesaplanır.
- ✅ Açısal Hız (ω): Cismin birim zamanda taradığı açıdır. \( \omega = \frac{2\pi}{T} \) formülü ile hesaplanır.
- ✅ Merkezcil İvme (am): Dairesel hareket yapan cismin merkeze doğru olan ivmesidir. \( a_m = \frac{v^2}{r} = \omega^2 r \) formülü ile bulunur.
- ✅ Merkezcil Kuvvet (Fm): Cismi dairesel yörüngede tutan net kuvvettir. \( F_m = m \cdot a_m = m \cdot \frac{v^2}{r} \) formülü ile hesaplanır.
⚡ 2. Basit Harmonik Hareket (BHH)
Denge konumu etrafında periyodik olarak tekrarlanan, ivmenin denge konumuna olan uzaklıkla doğru orantılı olduğu harekettir. Yay ve sarkaçlar tipik örneklerdir.
📌 BHH'nin Temel Denklemleri:
- ➡️ Yer Değiştirme (x): \( x(t) = A \cdot \sin(\omega t + \phi_0) \)
- ➡️ Hız (v): \( v(t) = A\omega \cdot \cos(\omega t + \phi_0) \)
- ➡️ İvme (a): \( a(t) = -A\omega^2 \cdot \sin(\omega t + \phi_0) = -\omega^2 \cdot x(t) \)
Burada A genlik, ω açısal frekans, φ0 ise başlangıç fazıdır.
🌊 3. Dalga Mekaniği
Enerjinin bir ortam veya uzayda titreşimlerle taşınması olayına dalga hareketi denir.
📌 Dalga Türleri:
- 🌀 Enine Dalgalar: Titreşim doğrultusu ile yayılma doğrultusu birbirine diktir. (Örn: Elektromanyetik dalgalar, yay dalgası)
- ↔️ Boyuna Dalgalar: Titreşim doğrultusu ile yayılma doğrultusu aynıdır. (Örn: Ses dalgası)
📌 Dalga Denklemi ve Hızı:
Bir dalganın ilerleme hızı, dalga boyu (λ) ve frekansı (f) ile ilişkilidir: \( v = \lambda \cdot f \)
Gergin bir teldeki dalganın hızı ise telin gerilimine (T) ve birim uzunluğunun kütlesine (μ) bağlıdır: \( v = \sqrt{\frac{T}{\mu}} \)
💎 4. Atom Fiziğine Giriş
Atomun yapısını ve atomlardan yayılan ışımanın özelliklerini inceler.
📌 Atom Modelleri:
- 🍇 Thomson Atom Modeli (Üzümlü Kek Modeli): Atomu, içine gömülü elektronlar bulunan pozitif yüklü bir küre olarak tanımlar.
- 🪐 Rutherford Atom Modeli (Gezegen Modeli): Atomun kütlesinin ve pozitif yükünün merkezdeki çekirdekte toplandığını, elektronların ise çekirdek etrafında döndüğünü öne sürer.
- 🎯 Bohr Atom Modeli: Kuantum fikrini atoma uygulayan ilk modeldir. Belirli enerji seviyeleri (yörüngeler) olduğunu ve elektronların bu seviyeler arasında geçiş yaparken ışıma yaptığını söyler.
📌 Bohr Modeli Postülatları:
- 💡 Elektronlar, çekirdek etrafında belirli kararlı yörüngelerde hareket eder ve bu yörüngelerdeyken ışıma yapmazlar.
- 💡 Elektron ancak bir üst enerji seviyesine enerji alarak veya bir alt enerji seviyesine enerji vererek geçiş yapabilir. Yayılan veya soğurulan fotonun enerjisi, iki seviye arasındaki enerji farkına eşittir: \( \Delta E = E_{son} - E_{ilk} = h \cdot f \)
🚀 5. Modern Fizik
Klasik fiziğin açıklayamadığı olayları (kara cisim ışıması, fotoelektrik olay, atom spektrumları) açıklamak için geliştirilmiş, 20. yüzyılda ortaya çıkan fizik dallarını kapsar.
📌 Özel Görelilik:
- ⏱️ Zaman Genişlemesi: Hareketli bir sistemde zaman, durgun gözlemciye göre daha yavaş akar. \( \Delta t = \frac{\Delta t_0}{\sqrt{1 - \frac{v^2}{c^2}}} \)
- 📏 Uzunluk Kısalması: Hareket doğrultusundaki bir cismin boyu, durgun gözlemciye göre kısalır. \( L = L_0 \cdot \sqrt{1 - \frac{v^2}{c^2}} \)
- ⚖️ Kütle-Enerji Eşdeğerliği: Kütle ve enerji aynı şeyin farklı formlarıdır. \( E = m \cdot c^2 \)
📌 Kuantum Fiziği:
- 🔦 Fotoelektrik Olay: Işığın bir metal yüzeye düşerek elektron koparmasıdır. Bu olay, ışığın tanecik (foton) karakterli olduğunu gösterir. Kopan elektronların maksimum kinetik enerjisi: \( E_k = h \cdot f - W \) (W: İş fonksiyonu)
- 🌗 Işığın İkili Doğası: Işık, hem dalga hem de tanecik (foton) özelliği gösterir. Bu duruma dalga-parçacık ikiliği denir.
