Skip to content Skip to navigation

Benzer Elektrik Yüklü Parçacıklar Arasında Çekim Kuvvetleri

Dr. Mahir E. Ocak
09/08/2019 - 16:43

Söz konusu elektronlar, protonlar gibi “noktasal” parçacıklar olduğunda aynı işaretli elektrik yüklerinin birbirini ittiği, zıt işaretli elektrik yüklerinin birbirini çektiği bilinir. Ancak çok sayıda elektrik yüklü noktasal parçacığın bir araya gelmesiyle oluşan “bileşke” parçacıklarda durum farklıdır. 1980’lerin başlarından beri, aynı işaretli toplam elektrik yüküne sahip parçacıkların çok değerlikli* karşıt iyonlar (zıt elektrik yüklü iyonlar) içeren elektrolit çözeltilerde (elektrik yüklü iyonlar içeren çözeltiler) birbirini çekmesinin mümkün olduğu biliniyordu. Örneğin alüminyum klorür (AlCl3) suda çözündüğünde +3 yüklü alüminyum (Al3+) ve -1 yüklü klorür (Cl-) iyonlarına ayrışır. Cl- iyonları için Al3+ iyonları çok değerlikli karşıt iyonlardır. Bir AlCl3 çözeltisinde Cl- iyonları arasında çekici elektriksel kuvvetler ortaya çıkabilir. Bu durumun sebebi, parçacıklardaki elektrik yüklerinin eşit dağılmaması, benzer elektrik yüklerinin parçacığın belirli bir bölgesinde yoğunlaşması, yani parçacığın polarize olmasıdır.

Geçmişte sadece tek değerlikli karşıt iyonlar içeren bir çözeltide aynı işaretli toplam elektrik yüküne sahip parçacıkların her zaman birbirini iteceği düşünülüyordu. Ancak Alexandre P. Dos Santos ve Yan Levin yakın zamanlarda Physical Review Letters’ta yayımladıkları bir makalede bu çözeltilerde de aynı işaretli elektrik yüküne sahip parçacıkların birbirini çekmesinin mümkün olduğunu gösterdi.

Tek değerlikli karşıt iyonlar içeren bir çözeltideki aynı işaretli ancak farklı büyüklükte elektrik yüklerine sahip parçacıklar arasında çekim kuvvetleri ortaya çıkıyor.

Geçmişte bu konu üzerine yapılan çalışmalarda “aynı işaretli ve aynı” büyüklükte elektrik yüklerine sahip parçacıklar göz önünde bulunduruluyordu. Son yapılan çalışmada ise araştırmacılar “aynı işaretli ancak farklı büyüklükte” elektrik yüklerine sahip parçacıklara odaklanmışlar. Kuramsal hesaplar, sadece tek değerlikli karşıt iyonlar içeren bir çözeltide, küre biçimli, aynı işaretli ancak farklı büyüklükte elektrik yüklerine sahip iki parçacık arasında çekim kuvvetleri ortaya çıkacağını gösteriyor. Bu durumun nedeni büyük elektrik yüküne sahip parçacığın etkisiyle küçük elektrik yüküne sahip parçacığın polarize olması, zıt işaretli elektrik yüklerinin yakın tarafta, aynı işaretli elektrik yüklerinin uzak tarafta birikmesi. Elde edilen sonuçla ilgili önemli bir nokta, çekim kuvvetlerinin sadece parçacıklar küre biçimli olduğunda ortaya çıkması. Bu durum ortaya çıkan sonuçta parçacıkların geometrisinin de önemli olduğu anlamına geliyor.

* Bir iyonun değerliği, kazandığı ya da kaybettiği elektron sayısını ifade eder. Örneğin (Al3+) 3 elektron kaybettiği için +3 değerliklidir, (Cl-) 1 elektron kazandığı için -1 değerliklidir. Kazandığı ya da kaybettiği elektron sayısı 1 olan iyonlara tek değerlikli iyonlar,  1’den fazla olan iyonlara çok değerlikli iyonlar denir.

İlgili İçerikler

Fizik

Bir katıyı başka bir katının üzerinde kaydırmak kolay değildir. Çok yüksek sürtünme kuvvetiyle baş etmeniz gerekir. Bu durumun bir istisnası ise buzdur. Buz o kadar kaygandır ki buz patencileri neredeyse hiçbir dirençle karşılaşmadan buzun üzerinde kayabilirler.

Fizik

Suyu yukarı yönde taşıyabilen aletlerin geliştirilmesine yönelik çalışmalar James Watt'ın buhar motorunun keşfine öncülük etti.

Fizik

Suyun kaç derecede kaynadığını biliyor musunuz? Muhtemelen cevabınız 100°C olacaktır. Çünkü suyun deniz seviyesindeki kaynama noktası 100°C’dir. Peki, suyu daha düşük ya da yüksek sıcaklıklarda kaynatmak mümkün olabilir mi?

Fizik

Bilim Genç Fotoğraflar köşesinde ekim ayında objektiflerinizi çevrenizdeki müze ve bilim merkezlerine odaklamanızı istemiştik. Bu süreçte #MüzelerveBilimMerkezleri etiketiyle Bilim Genç’te paylaştığınız fotoğraflar Bilim Genç ekibi tarafından değerlendirildi. 

Fizik

Bir grup araştırmacı yeni bir mikromotor geliştirdi. Ultrason dalgalarıyla harekete geçirilen ve manyetizma etkisiyle idare edilen motor, zarar vermeden canlı hücreleri bir yerden başka bir yere taşıyabiliyor.

Fizik

Gaz termometrelerinde ise sıcaklığı ölçülecek malzeme, içerisinde gaz bulunan bir hazneye temas ettirilir ve gazın genleşmesinden ya da büzüşmesinden yararlanılarak sıcaklık ölçümü yapılır.  Bu etkinliğimizde maliyeti uygun malzemeler kullanarak bir hava termometresi düzeneği tasarlayacağız.

Fizik

Montreal Üniversitesindeki Ötegezegen Araştırmaları Enstitüsünden bilim insanları üç yıl önce keşfettikleri, Dünya’ya yaklaşık 111 ışık yılı mesafedeki K2-18 sistemindeki bir gezegenin atmosferinde su buharı tespit etti.

Fizik

Boğaziçi Üniversitesi Elektroteknoloji Kulübü ve IEEE Öğrenci kolu tarafından düzenlenen Boğaziçi Enerji Zirvesi’nin beşincisi 16 Kasım’da Boğaziçi Üniversitesi Albert Long Hall Kültür Merkezi’nde gerçekleştiriliyor.

Fizik

Çoğu zaman farkında olmasak da dalga ve dalga hareketinin yaşamın ve hayatımızın her alanında etkisi var. Bazen hayatımızı kolaylaştıran dalgaların bazı zaman da yıkıcı etkileri ile karşılaşıyoruz. Peki, dalgalar olmasaydı hayatımız nasıl olurdu?

Fizik

Nobel Fizik Ödülü’nün 2019 yılı sahipleri Princeton Üniversitesinden James Peebles, Cenova Üniversitesinden Michel Mayor ve Cambridge Üniversitesinden Didier Queloz oldu.