Njohuri nga fizika

Kjo teme do te permbaje gjithcka qe mesojme ne lenden e fizikes.

Drita

Drita (lat. lux, lucis) është rrezatim elektromagnetik me një gjatësi vale që është e dukshme për sytë ( syri njerzor kap valë elektromagnetike prej rreth 380 deri 780 nanometra) tanë (drita e dukshme) ose me një përkufizim shkencor dhe teknik : rrezatim elektromagnetik i valëgjatësive që studiohen në fushën e optikës. Tre përmasat themelore të dritës (të të gjitha rrezatimeve elektromagnetike) janë:

* Dendësia (apo gjerësia), që ka të bëjë me rrokjen njerzore të ndriçueshmerisë së dritës,
* gjatësia e valës, që kapet nga njerzit si ngjyra e dritës dhe,
* Polarizimi ( ose këndi i dridhjes), që është i pakapshëm nga njerzit në rrethana të rndomta.

Emërtimi dritë vlen për të gjithë spektrin e valëve elektromagnetike. Për shkak të dualitetit (dyzimit) të valës si grimcë e lëndës, drita shfaq njëkohësisht vetitë si valë dhe grimcë. Natyra e saktë e dritës është një nga çështjet kryesore të fizikës moderne.

Drita si dukuri në të kaluarën ka qenë si ëshë edhe sot një dukuri tërheqëse e studiuesve. Për krijimin e dritës që në ato kohëra ka pasur mendime interesante. Kështu p.sh dijetarët e Greqisë së Lashtë, Demokriti dhe Epikuri e kuptonin dritën si jashtëqitje të trupave.

Shpejtesia e drites.
Shpejtësia e dritës në zbrazëti është një pandryshueshmëri e rëndësishme në fizikë që shënohet me shkronjën C për constant ose për fjalën lat. celeritas që do të thotë “shpejtësi”. Nëpërmes çdo lënde të tejdukshme ose depërtuese si qelqi ose ajri, drita udhëton më ngadalë se c, shpejtësia e saj në zbrazëti; raporti i c me këtë shpejtësi të vogël quhet Treguesi i përthyerjes së mjedisit.

Në masën e njësive, c është saktësisht 299,792,458 metra në sekondë, afërsisht 300.000 km/s. Duhet të kihet parasysh që kjo shpejtësi është një përcaktim, dhe jo një masë, ngaqë njësia themelore në Sistemin Ndërkombëtar të Njësive të gjatësisë, metri, është përcaktur që prej 21 qershorit të vitit 1983 në lidhje me shpejtësinë e dritës - një metër është largësia që drita përshkon në zbrazëti në 1/299,792,458 të sekondit.

Lazer
Lazeri (ang. laser shkurtim i emrave Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation - Fuqizimi i dritës nga lëshimi nxitës i rrezatimit) është një burim i dukshëm që lëshon fotone në një rreze të përbashkët. Në fizikë lazeri është një rreze e fuqishme drite që përftohet nga një aparat i posaçëm.
Tabela e përmbajtjeve
Për procesin e shkoqjes së një elektroni me anë të përplasjes së një fotoni duke i dhënë të parit energji kinetike të nevojshme që ai të mundësojë mbulljen e qarkut elektrik, apo për procesin fotoelektronik, Ajnshtajni pat marrë Çmimin Nobel në vitin 1905. Me këtë zbulim u vërtetua natyra grimcore-fotonike e dritës. Por ai mendonte se si të bëhet i mundur gjenerimi i energjisë së dritës bazuar në strukturën atomike të materjes dhe vetit e fotonit.

Idenë teorike për laserin e dha Ajnshtajni në vitin 1917 duke zbuluar mënyrën se si nga një foton drite mund të shumëzohet në dy fotone, ato pastaj mundë të shumëzohen në katër fotone dhe kështu në një proces vargor të shumëzimit të dritës në përmes radiacionit të stimuluar. Këtë ide pastaj e përpunuan me zbulimet e tyre Prokohjev, Basov dhe Shaloow për çka u shpërblyen me Çmime Nobel.

Por drityën e parë laserike që shpërthen në mes të dy pasqyrave që quhet rezonator optike e zbuloi Theodore Maiman në viti 1960.

Bravo kuklla :duartrokas:

Gjysmëpërcjellësi

Gjysmëpërcjellësi është një lëndë e ngurtë që ka një rezistencë mesatare midis përcjellësve dhe izolatorëve. Fuqia përcjellëse e tij varet nga përzierja e lëndës kryesore përbërëse me një lëndë tjetër, dhe temperatura. Pranë temperaturës zero gjysmëpërcjellësat janë izolatorë. Aftësia përcjellëse e gjysmëpërcjellësve rritet me ngritjen e temperaturës, prandaj quhen përcjellësa të ngrohtë kur kufiri i temperaturës është i lartë. Sipas temperaturës së mjedisit dhe dallimit lëndësor të kufirit përcjellës dhe valencor ata mund të jenë përjellës apo jopërcjellës. Gjysmëpërcjellësat janë shumë të rëndësishëm në teknologji dhe janë pjesë themelore e të gjithave aparaturave elektronike e mikroelektronike. Fusha e përdorimit të tyre shtrihet nga celularët, gjer tek lexuesit audio digjitalë dhe kompjuterat. Lënda kryesore me të cilën prodhohen gjysmëpërcjellësat është silici, por mund të jenë edhe lëndë të tjera.

Transistori

Lloji i parë i transistorit që është zbuluar është transistori bipolarë. Ky transistor i ka tri shtresa gjysmëpërçuesish, ku në mes dy tipash të tipit p është vendosur një shtresë e hollë e tipit n, duke formuar transistorin PNP. Ngjashëm fitohet edhe tipi NPN. Vetia e transistorit është se ai funksionon si ndërprerës elektronik. Kjo mundëson përdorimin e transistorëve në qarqet logjike digjitale, në qarqet aritmetike të procesorëve të kompjuterëve personal, në memoriet e kompjuterëve dhe në shumë zbatime të tjera.

Dioda

Dioda është elementi më i thjeshtë elektronik gjysmëpërçues. Përbëhet nga dy shtresa gjysmëpërçuesish të tipit p dhe të tipit n të bashkuara. Pjesa p e diodës quhet anoda A, ndërsa pjesa n katoda K. Vetia kryesore e diodës është se ajo përçon rrymën elektrike vetëm në një kah, prej anodës P nga katoda N. Në skajet e diodës në varësi prej tensionit shfaqet funksioni i diodës, që quhet karakteristika I-V e diodës. Nga ky funksion rryma rrjedh vetëm në drejtim prej diodës kah katoda, ndërsa në drejtim të kundër rryma është pothuajse zero. Dioda do të përçojë vetëm polaritetin e tensionit në skajet e saj është pozitiv. Kjo mënyrë e polarizimit të diodës quhet polarizim i drejtë, ndërsa kur anoda ka potencial negativ dhe katoda potencial pozitiv, polarizimi është i kundër. Raporti i intensiteteve të rrymave gjatë polarizimit të drejtë dhe të kundërt është shumë i madh, mbi 1000:1 në favor të polarizimit të drejtë. Asnjë element elektronik gjysmëpërçues, pra sa dioda, nuk është element ideal. Në diodë ideale do të kishte karakteristika për tensione V<0 dioda nuk përçon, ndërsa për tensione V>0 dioda përçon. Nga karakteristika I-V e një diode reale, edhe kur dioda është e polarizuar drejt, nëpër diodë do të rrjedhë një rrymë fare e vogël kur tensioni i polarizimit është më i vogël se 0.5 V, andaj ky tension quhet tensioni i pragut të përçimit dhe shënohet me VTH = 0.5 (ang.: threshold voltage). Dioda ka disa parametra karakteristike që përcaktohet gjatë procesit të fabrikimit të saj dhe këto janë: Rryma maksimale gjatë polarizimit të drejtë, rryma e polarizimit të kundërt, tensioni maksimal që mund ta përballojë gjatë polarizimit të kundërt, kapaciteti parazitar që përcakton vetitë dinamike të saj, pra shpejtësinë e ndërrimit prej gjendjes përçuese në atë jopërçues dhe anasjelltas.

Kondensatori

Kondensatori ose kapacitori është një element që përbëhet prej dy pllakave përçuese të veçuara me një jopërçues që quhet dielektrik. Nëse këto pllaka përçuese kanë potenciale të ndryshme, në mes tyre do të grumbullohet një sasi elektriciteti. Numri i elektroneve, ose sasia e elektricitetit që mund të mbajë kondensatori nën një tension elektrik në mes pllakave, quhet kapaciteti i kondensatori. Kondensatorët kryesisht punohen në formë të cilindrit, ku dy pllakat përçuese në formë të folies mbështillen së bashku me një shtresë dielektriku në mes. Ekzistojnë tri grupe kondensatorësh: kondensatorët qeramikë, me kapacitet 1 pF deri 1µF, kondensatorë elektronik me kapacitete më shumë se 1µF deri disa F, dhe kondensatorët tataliumë që kanë kapacitete mesatarisht të mëdha deri në disa qindra µF. Kondesatorë njehësohen me farad mirëpo pasi që faradi është njësi tepë e madhe përdoren pikofaradi, milifaradi, nanofaradi etj.

Optika

Gjallërim i përhapjes së dritës në një prizëm.

Optika (greq. optikos = "e shikuara, opsis = “shikim”; optika = “mësimi mbi të shikuarën”) është degë e fizikës që merret me sjelljen dhe vetitë e dritës, përhapjen dhe ndërveprimin e saj me lëndën.

Drita është rrezatim valor elektromagnetik. Rrezatimi elektromagnetik është i gjithepranishem ne gjithesi. Nuk ka kend apo skute ne gjithesi qe mund te fshihet nga ky rrezatim. Drita e dukshme për syrin e njeriut gjendet në një diapazon te ngushte te diapazonit shumë te gjere te rrezatimit elektromagnetik i cili shtrihet nga rrezet gama, rrezet x, ultraviolete, drita e dukshme, infra te kuqe, makro valore gjere ke radio valore. Pjeset e drites se dukeshme i quajm fotone, por edhe pjeset tjera te spektrit te përmendur elektromagnetik i quajmë fotone.

Trajtimi i dritës ka karakter dual; trajtohet si përhapje valore kur shfaqen dukurite e interferencës , përthyerjes dhe polarizimit dhe si grimca apo fotonekur sqarohet efekti fotoelektronik apo i shpërhapjes se saje (te përshkruar si efekt i Komptonit).
Ngjyra e dritës

Me qe drita munde te karakterizohet me vale te gjatesive te ndryshme valore ajo karaktrizohet me ngjyra ( gjatesei valore) te ndryshme. Ne dallojmë numër te caktuar ngjyrash ne mënyre fiziologjike.Drita e dukshme është diapazoni valor nga drita ngjyre vjollce deri ke ngjyra e kuqe. Zakonisht numërohen gjashte apo dymbëdhjetë ngjyra, por ne aspektin fizik numri i gjatesive valore munde te jete çfarëdo.

Koherenca

Nëse ne dy pika hapësinore, te themi te një fronti valor te dritës qe lëviz, valët kane faze dhe frekuence te njëjte themi qe drita ne fjale është koherente ne aspektin hapësinor.

Kur në një pike nëpër te cilën kalojnë frontet valore te nje tufe te dritës, fazat dhe frekuencat e valëve qe tejkalojnë mbesin te njejta apo te pandryshueshme, kemi te bëjmë me koherencën kohore te dritës.

Drita si mjedis për përpunimin dhe bartjen e informacioneve

Ne gjendjen koherente mundesia e mbledhjes se fotoneve është e pakufishme, se kendejmi edhe mundesia e magazinimit te informacioneve me ane te drites është shumë e madhe. Ne baze te kesaj ne nje centimeter kub kristal mund te magazinohen informacionet e nje biblioteke te tere. Poashtu shpejtesia e perpunimit te te dhenave me ane te kompjuterit optik është shumë shumë e shpejte (për dhjetemilionten pjese te sekondit).

Drita si burim i energjisë-lazer

Idene për fitimin e drites shumë te fuqishme, nga shkallet energjetike te atomeve kur behet lëshimi i stimuluar, e ka dhene Albert Ajnshtajni ne vitin 1917. Realizimin praktik te kesaj teorije e beri Th. Meiman ne vitin 1961 duke ndërtuar lazerin. Eshte ky nje rezonatore optik me materal te caktuar aktiv i cili liron drite me shkelqim fantastik, me nje dendesi energjetike shumë me te madh se sa çlirohet nga siperfaqja e diellit.

Lazeri mund te perdoret ne menyre shumë efikase për qellime ushtarake.

Fibrat optike

Fibrat optike janë fije qelqi industrial, përçuese (transmetuese) të dritës apo pjesë të spektrit të saj, që në krahsim me fijet e telit lejojnë një transmetim shumë më të shpejtë dhe më të madh të të dhënave. Avantazhi i tyre qëndron në faktin që trasmetojnë sinjale me shpejtesinë e dritës. Një sinjal elektrik për t’u transmetuar në fibër konvertohet në sinjal optik dhe anasjelltas.