ALGIÇ FİZİĞİ. Giriş. TTP 9 İhsan AKKANAT 2019

Transkript

1 ALGIÇ FİZİĞİ Giriş TTP 9 İhsan AKKANAT 2019

2 ALGILAMA Duyu organları yoluyla, çevrede var olan nesne ve olayların bilincine varma BSTS / Ruhbilim Terimleri Sözlüğü 1974 Kaynak:

3 ALGILAMAK İÇİN ESKİDEN BERİ KULLANDIKLARIMIZ Peki doğuştan beri sahip olduğumuz bu algıçlaz bizlere yeterli geldi mi? TABİİ Kİ HAYIR

4 EN ESKİ FOTON ALGICI NEDİR? Göz: Fotonlara duyarlı İyi uzaysal çözünürlük (576 megapiksel) Kendinden uyum sağlama Geniş parlaklık aralığı Yüksek veri akış hızı (~10Mbps) Sorun: Kayıt olanağı yok, sonuçlar zamanla yok olabilir veya yanlış hatırlanabilir

5 Ya kayıt olanağı olsaydı? Kaynak: Black Mirror 1. Sezon 3. Bölüm

6 Tarihin ilk fotoğrafı 1826 yada 1827 yılında Joseph Nicéphore Niépce tarafından çekilmiştir. Fotoğraf Saône-et- Loire, Bourgogne, Fransa daki penceresinden görünümü göstermektedir. Fotoğrafın pozlama süresi 8 saattir. Kaynak:

7 İlk Selfie yani Özçekim da Philadelphia da Robert Cornelius, bir dagereotip fotoğraf çekmek için 15 dakika boyunca kameranın önünde tamamen hareketsizce poz verdi. Bu bir insanın ilk net fotoğrafı, ilk portre ve fotoğraf tarihindeki ilk selfie oldu. Kaynak:

8 Ayın ve Güneş in Detaylı Fotoğrafı Draper New York ta uzayın ilk net fotoğrafını, yani Ay ı çekti. (1840) Güneşin ilk fotoğrafı Paris teki Léon Foucault ve Hippolyte Fizeau tarafından çekilmiştir. (1845) Kaynak:

9 Fotoğraf çekmek ne demektir? Fotonları algılamak Kaydetmek Fotoğrafta fotonları değil, bıraktıkları izleri görüyoruz. Olay nedir? Geçen parçacıkların(fotonların) ortamı iyonize etmesi.

10 PARÇACIK ALGIÇLARI Parçacıkları algılamaya yarayan algıçlar. Parçacıkların fotoğrafını çekemediğimiz, sadece etkilerini görebildiğimiz için bu algıçlara ihtiyacımız var.

11 ELEKTRONUN KEŞFİ J.JThomsonElektronun varlığını keşfetti. Thompson, katottan cıkan ışınları elektrik ve manyetik alanlardan gecirdi. Bukuldukleri yone bakarak eksi yuklu parcacıklar olduğuna karar verdi. Bu keşifle temel parçacıkların keşfedilme serüvenleri başladı ve algıçlaraihtiyaç duyuldu.

12 BULUT ODASI 1911 yılında Wilson tarafından icat edilen bu gereç kendisine 1927 Nobel ödülünü kazandırdı. Temelde asırı doymus alkol buharı içeren kapalı bir ortamdır. Odadan içeri giren yüklü parçacıklar, izledikleri yol boyunca enerji bırakarak alkol buharını yogunlastırır ve bulut gibi izler bırakır. Kaynak: Meraklısına Parçacık ve Hızlandırıcı Fizigi S:21, Gökhan Ünel

13 BULUT ODASI Olusan izlerin fotografları çekilerek daha sonra incelemek üzere kaydedilir. Eger parçacık demetinin odaya giris yönüne dik olarak bir manyetik alan uygulanırsa, ortaya çıkan Lorentz kuvveti, parçacıkların yönünün degismesine neden olur. Bu sayede de yay seklinde iz bırakan parçacıkların yükü ve momentumu ölçülebilir. Bu algıç sayesinde 1932 yılında pozitron, 1936 yılında müon ve 1947 yılında kaon bulunmustur. Kaynak: Meraklısına Parçacık ve Hızlandırıcı Fizigi S:21, Gökhan Ünel

14 BULUT ODASI

15 KÖPÜK ODASI İçindeki sıvı (örnegin sıvı H2) basınç altında kaynama noktasının üzerine ısıtılmıstır. Ani bir genisleme ile basınç azalırsa, geçen elektrik yüklü parçacıkların olusturdugu iyonlar civarında sıvı kaynayarak kabarcıklar olusturur ve bunun fotografı çekilerek analiz edilebilir. Çok detaylı ve hassas olarak izleri belirleyebilir ama saniyede ancak bir kaç olay kaydedebildiginden, bugün arzu edilen istatistikler için yeterli degildir. Kaynak: 1. Ulusal Hızlandırıcı Yaz Okulu Sunumu, sayfa 49, Ankara 2005, E. Arık

16 KÖPÜK ODASI FOTOĞRAFLARI Kabarcık odasını, penceresi olan bir düdüklü tencereye benzetebiliriz Kaynak: 1. Ulusal Hızlandırıcı Yaz Okulu Sunumu, sayfa 49, Ankara 2005, E. Arık

17 KÖPÜK ODASI Big European Bubble Chamber (BEBC) Gargamelle

18 Çekilen Fotoğrafların Ayıklanması Aynı olay" sırasında oluşan ama ilginc bulunmayan diğer etkileşimler de olabilir. Algıcın hazırlanması ve fotoğrafın cekilmesinin zamanlaması parcacık demetinin gelmesiyle cakışmalıdır: bir tetikleyici gereklidir.

19 TEL ODASI 1968 de GeorgesCharpaktarafından geliştirildi. (1992 Nobel) Yüksek voltajlı bir dizi telin topraklanmış iletken duvarlar arasından geçtiği bir ortamdır. Oda gaz ile doldurulur. ör: argon/metan Odadan geçen parçacıklar gaz atomlarını iyonize ederler. Elektron ve iyonlar elektrik alanda hızlanırlar. Anoda ulaşan elektron sinyalleri okunur. Köpük Odasında parçacık algılama oranı: ~1 Hz Tel Odasında parçacık algılama oranı: ~10³ Hz dir. Parçacıkların algılanmasından doğan elektronik sinyaller bilgisayarlar aracılığıyla incelenir.