Fiziğin Alt Dalları ve Uygulama Alanları

Fizik biliminin ele aldığı konu çeşitliliğinin zamanla artması alt alanlara ayrılmasını zorunlu hâle getirmiştir. Bu alanlar değişebilir olmakla birlikte sekiz başlıkta toplanmıştır.

Bu alt dallar:

1. Optik,
2. Termodinamik,
3. Katıhâl fiziği,
4. Nükleer fizik,
5. Yüksek enerji ve plazma fiziği,
6. Mekanik,
7. Atom fiziği,
8. Elektromanyetizma şeklinde sıralanır.

Fizik Biliminin Alt Dalları

Optik

Işığın yapısı, kırılma, yansıma, aydınlanma, gölge, kırınım ve girişim olaylarını inceler. Görünen ışık (gün ışığı), LED teknolojisi, tedavide kullanılan ışık teknolojisi, lazer, fotoğraf makinesi, bilgisayar teknolojilerinde kullanılan lazer okuyucular gibi birçok alan optiğin inceleme konularıdır.

• Uygulama Alanları: Fizik mühendisliği Makine mühendisliği Elektrik mühendisliği Mühendislik ve doğa bilimleri programları Havacılık ve uçak mühendisliği

Termodinamik

Isı enerjisi, ısıl denge, enerji değişimi, hâl değişimi, ısı aktarımı (iletim, konveksiyon, radyasyon) olaylarını inceler. Bina yalıtımı, termal kamera, sanayi sistemlerindeki ısıtma soğutma gibi tüm uygulamalar termodinamiğin hayata yansımalarıdır.

• Uygulama Alanları: Fizik mühendisliği Otomasyon mühendisliği Bilgisayar mühendisliği Metalurji ve malzeme mühendisliği

Katıhâl Fiziği

Kristal örgüye sahip katı ve sıvıların; manyetik, optik, esneklik ve elektriksel özelliklerini inceler. Manyetik kaydedici ortamlar (flaş bellek, CD), LCD, şarj edilebilir piller, güneş panelleri, tren, otomobil vb.nin üretiminde katıhâl fiziği kullanılır.

• Uygulama Alanları: Fizik mühendisliği Otomasyon mühendisliği Bilgisayar mühendisliği Metalurji ve malzeme mühendisliği

Nükleer Fizik

Atom çekirdeği ve temel taneciklerin etkileşimi ile ilgilenir. Nükleer fiziğe çekirdek fiziği de denilebilir. Dünyanın geçmişe dönük sıcaklık değişimlerini ölçmek amacıyla buzulların oksijen izotop yüzdelerine bakılarak analiz edilmesinde, nükleer güç santralleri kurularak enerji ihtiyacının karşılanmasında nükleer fizik öncüdür.

• Uygulama Alanları: Fizik mühendisliği Elektrik mühendisliği Bilgisayar mühendisliği Nükleer enerji mühendisliği Mühendislik ve doğa bilimleri programları Tıp

Yüksek Enerji ve Plazma Fiziği

Atom ve Atom altı parçacıkların incelenmesini amaçlar. Diğer adı parçacık fiziğidir. Maddenin en küçük yapı taşının atom olduğu inanışı artık yerini atom altı parçacıkların keşfine bırakmıştır. Parçacık fiziğine dair bilinen en önemli çalışmalar CERN (Sörn) laboratuvarında yapılmaktadır. Ayrıca yüksek enerji ve plazma fiziği maddenin dördüncü hâli olarak ifade edilen plazmayı da inceler.

• Uygulama Alanları: Fizik mühendisliği Uzay mühendisliği Bilgisayar mühendisliği Mühendislik ve doğa bilimleri programları

Mekanik

Kuvvet, hareket ve enerji arasındaki ilişkiyi inceler. Nesnelerin neden ve nasıl hareket ettiğini açıklar. Mekâniğin birkaç temel ilkesi ile yıldız ve gezegen hareketleri açıklanabilir. Gökdelenler ve köprüler, uçaklar ve istenen amaca uygun makineler üretilmektedir.

• Uygulama Alanları: Fizik mühendisliği İnşaat mühendisliği Makine mühendisliği Elektrik mühendisliği Otomotiv mühendisliği Havacılık ve uçak mühendisliği Gemi inşaatı mühendisliği Otomasyon mühendisliği Elektronik mühendisliği Bilgisayar mühendisliği

Atom Fiziği

Atomun ve moleküllerin yapısını, enerji düzeylerini, moleküller arası bağlar ve elektronik geçiş spektrumu gibi olayları inceler. Atomlar çok küçük yapıda olduğundan özellikleri dolaylı teknikler aracığıyla ölçülür. Atomun yaptığı ışımalar aracılığıyla özellikleri tanımlanır. Bu ışımaların ölçümünü gerçekleştiren araçlara spektrometre denir.

• Uygulama Alanları: Fizik mühendisliği Kimya mühendisliği Bilgisayar mühendisliği Mühendislik ve doğa bilimleri programları

Elektromanyetizma

Mıknatısları ve yüklü parçacıkların hareketi sonucu oluşan manyetik alan ve kuvvetini inceler. Buzdolabı kapıları yapılması, hoparlörler, bilgisayar harddiskleri, manyetik etiketler, gelişen teknoloji ile birlikte ulaşım amaçlı MAGLEV (Manyetik Levitasyon) trenlerinde manyetizma etkilerinden yararlanılır.

• Uygulama Alanları: Fizik mühendisliği Elektrik mühendisliği Otomasyon mühendisliği Elektronik mühendisliği Bilgisayar mühendisliği Metalurji ve malzeme mühendisliği

• Soru: Cep telefonları iletişimi sağlamanın yanında diğer bazı faydalarıyla da neredeyse “kişisel asistan” rolüne bürünmüştür. Mesela telefon kameraları, görüntülerden gelen ışığı, mercekten geçirip görüntü sensörüne odaklar. Yarı iletken malzemeden üretilmiş sensörler, üzerine düşen ışığı elektrik sinyallerine dönüştürür. Bu sinyaller fotoğraf olarak çeşitli yazılımlarla hafıza birimleri üzerinde uzun süreler saklanabilir. Yukarıdaki metinde fiziğin hangi alt alanlarına ait teknoloji kullanımından bahsedilmiştir?

• Cevap: Mercekler, optik alt alanına; yarı iletken içerikli görüntü sensörleri ise elektromanyetizma, atom fiziği alt alanlarına aittir.

Fiziğin Alt Dallarına Günlük Hayattan Örnekler

• Optik : Cam, aydınlatma araçları, ayna, mercekler, teleskop
• Mekanik : Bina ve köprülerin tasarımı
• Elektrik : Bilgisayar, radyo, televizyon, telefon, bobin, kondansatör
• Manyetizma : Hızlı trenler, mıknatıslar, pusula,
• Termodinamik : Buzdolabı, ısı yalıtımı ile ilgili ürünler, buhar makineleri, klima
• Atom fiziği : Lazer sistemleri
• Nükleer fizik : Işın tedavisi ve Röntgen cihazları
• Katı hal fiziği : Isı iletimine sahip metaller, yarı iletkenler, yalıtkanlar

Yukarıda ki bilgiler haricinde bir çok fiziğin hangi alt dalına girdiği merak edilenler listesi var. Bu nedenle aşağıda ki kapsamlı listeyi içeriğe dahil ediyorum.

Fiziğin Hangi Alt Dalına Girer Sorularına Cevaplar

Kaynak : Fen Lisesi Fizik 9. Sınıf Ders Kitabı

Emeği Geçenler

• Abdullah AYDIN
• Ayşegül ÇELİK
• İsa YILMAZ
• Kamil SOYARSLAN
• Murat ERAT
• Şeyda BOZARSLAN

Fizik bilimi Ders Notları