ഭൗതികശാസ്ത്രം - അടിസ്ഥാന വിവരങ്ങള്‍

ഭൗതിക വസ്തുക്കളയും ഊര്‍ജ്ജത്തയും കുറിച്ചുള്ള പഠനമാണ് ഭൗതികശാസ്ത്രം അഥവാ ഊര്‍ജ്ജതന്ത്രം

പദാര്‍ത്ഥം (ദ്രവ്യം)

·       സ്ഥിതിചെയ്യാന്‍ സ്ഥലം ആവശ്യമുള്ളതും ഭാരമുള്ളതുമായ ഏതൊരു വസ്തുവിനെയും പറയുന്ന പേരാണ് ദ്രവ്യം

·       പദാര്‍ഥത്തിന് പ്രധാനമായും എഴ് അവസ്ഥകള്‍ ഉണ്ട് – ഖരം, ദ്രാവകം, വാതകം, പ്ലാസ്മ, ബോസ് ഐന്‍സ്റ്റീന്‍ കണ്ടന്‍സേറ്റ്, ഫെര്‍മിയോണിക് കണ്ടന്‍സേറ്റ്, ക്വാര്‍ക്ക് ഗുവോണ്‍ പ്ലാസ്മ

1.    ഖരം

·       ഒരു നിശ്ചിത ആകൃതിയും നിശ്ചിത വ്യാപ്തവും ഉള്ളത്

·       തന്മാത്രകള്‍ വളരെ അടുത്ത് സ്ഥിതിചെയ്യുന്നു

·       തന്മാത്രകളുടെ ആകര്‍ഷണബലം വളരെ കൂടുതലാണ്

2.  ദ്രാവകം

·       നിശ്ചിത വ്യാപ്തം ഉണ്ട്

·       നിശ്ചിത ആകൃതി ഇല്ലാത്തത്

3.  വാതകം

·       ആകൃതിയോ വ്യാപ്തമോ ഇല്ലാത്തത്

·       തന്മാത്രകള്‍ വളരെ അകലത്തില്‍ സ്ഥിതിചെയ്യുന്നു

·       തന്മാത്രകളുടെ ആകര്‍ഷണബലം കുറവാണ്

4.  പ്ലാസ്മ

·       സൂര്യനിലും മറ്റ് നക്ഷത്രങ്ങളിലും ദ്രവ്യം സ്ഥിതിചെയ്യുന്ന അവസ്ഥ

·       തന്മാത്രകള്‍ ഏറ്റവും കൂടുതല്‍ ക്രമരഹിതമായി കാണുന്ന അവസ്ഥ

·       വളരെ ഉയര്‍ന്ന ഊഷ്മാവിലാണ് പദാര്‍ത്ഥം പ്ലാസ്മ അവസ്ഥയില്‍ എത്തുന്നത്

·       ഒരു വസ്തുവില്‍ അടങ്ങിയിരിക്കുന്ന ദ്രവ്യത്തിന്റെ അളവ് – പിണ്ഡം

5.  ബോസ് ഐന്‍സ്റ്റീന്‍ കണ്ടന്‍സേറ്റ്

·       ദ്രവ്യത്തിന്റെ ആറാമത്തെ അവസ്ഥ

·       ബോസോണുകളുടെ ഒരു വാതകത്തെ ബാഹ്യമായ ഒരു പൊട്ടന്‍ഷ്യനില്‍ നിലനിര്‍ത്തിക്കൊണ്ട് കെല്‍വിന് വളരെ അടുത്ത താപനിലയില്‍ തണുപ്പിക്കുമ്പോഴുണ്ടാകുന്ന ദ്രവ്യത്തിന്റെ അവസ്ഥ

·       ദ്രാവകങ്ങള്‍ ഈ അവസ്ഥയില്‍ സൂപ്പര്‍ ഫ്ല്യൂയിഡിറ്റി കാണിക്കും

·       ബോസ് ഐന്‍സ്റ്റീന്‍ കണ്ടന്‍സേറ്റ് കണ്ടെത്തിയത് – സത്യേന്ദ്രനാഥ് ബോസ്, ആല്‍ബര്‍ട്ട് ഐന്‍സ്റ്റീന്‍

6.  ഫെര്‍മിയോണിക് കണ്ടന്‍സേറ്റ്

·       സൂപ്പര്‍ ഫ്ല്യൂയിഡിറ്റി കാണിക്കും

·       താഴ്ന്ന താപനിലയിലുള്ള ദ്രവ്യത്തിന്റെ അവസ്ഥ

7.   ക്വാര്‍ക്ക് ഗുവോണ്‍ പ്ലാസ്മ

·       നിര്‍മ്മാണ ഘടകം ക്വാര്‍ക്കുകളാണ്

·       വളരെ ഉയര്‍ന്ന താപനിലയില്‍ നിലനില്‍ക്കുന്നു

·       ദ്രവ്യത്തിന്റെ ക്വാര്‍ക്ക് മോഡല്‍ കണ്ടുപിടിച്ച ശാസ്ത്രജ്ഞന്‍ - മുറെ ജെല്‍മാന്‍, ജോര്‍ജ് സ്വിഗ്

ഊര്‍ജ്ജം

·       പ്രവൃത്തി ചെയ്യാനുള്ള കഴിവ്

·       ഊര്‍ജത്തിന്റെ സി.ജി.എസ് യൂണിറ്റ് – എര്‍ഗ്

·       1 ജൂള്‍ -  എര്‍ഗ്

·       ഊര്‍ജ്ജം എന്ന പദം ആദ്യമായി ഉപയോഗിച്ചത് – തോമസ്‌ യംഗ്

·       ഊര്‍ജ സംരക്ഷണ നിയമത്തിന്റെ ഉപജ്ഞാതാവ് – ആല്‍ബര്‍ട്ട് ഐന്‍സ്റ്റീന്‍

·       വൈദ്യുതിയും കാന്തികതയും തമ്മിലുള്ള ബന്ധം കണ്ടുപിടിച്ച ശാസ്ത്രജ്ഞന്‍ - ഹാന്‍സ് ഈഴ്സ്റ്റഡ്

·       പ്രപഞ്ചത്തിലെ എല്ലാ പദാര്‍ത്ഥങ്ങളിലും കാണപ്പെടുന്ന അടിസ്ഥാനപരമായ പ്രാഥമിക കണങ്ങള്‍ - ക്വാര്‍ക്ക് ·       ക്വാര്‍ക്കുകള്‍ ചേര്‍ന്ന് നിര്‍മ്മിക്കപ്പെട്ടിരിക്കുന്ന കണങ്ങള്‍ - ഹാഡ്രോണ്‍ ·       ദ്രവ്യത്തിന് പിണ്ഡം എന്ന ഗുണം നല്‍കുന്ന കണം – ഹിഗ്സ് ബോസോണ്‍ ·       ബോസോണ്‍ എന്ന പദം ആദ്യമായി പ്രയോഗിച്ചത് – പോള്‍ ഡിറാക് ·       ബോസോണ്‍ പദവുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്ന ഇന്ത്യന്‍ ശാസ്ത്രജ്ഞന്‍ - സത്യേന്ദ്രനാഥ ബോസ് ·       ദൈവകണം എന്നറിയപ്പെടുന്നത് –ഹിഗ്സ് ബോസോണ്‍ ·       ദൈവകണം എന്ന പദം ആദ്യമായി പ്രയോഗിച്ചത് – ലിയോണ്‍ ലിഡര്‍മാന്‍

 

·       പ്രപഞ്ചത്തിലെ എല്ലാ പദാര്‍ത്ഥങ്ങളിലും കാണപ്പെടുന്ന അടിസ്ഥാനപരമായ പ്രാഥമിക കണങ്ങള്‍ - ക്വാര്‍ക്ക്

·       ക്വാര്‍ക്കുകള്‍ ചേര്‍ന്ന് നിര്‍മ്മിക്കപ്പെട്ടിരിക്കുന്ന കണങ്ങള്‍ - ഹാഡ്രോണ്‍

·       ദ്രവ്യത്തിന് പിണ്ഡം എന്ന ഗുണം നല്‍കുന്ന കണം – ഹിഗ്സ് ബോസോണ്‍

·       ബോസോണ്‍ എന്ന പദം ആദ്യമായി പ്രയോഗിച്ചത് – പോള്‍ ഡിറാക്

·       ബോസോണ്‍ പദവുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്ന ഇന്ത്യന്‍ ശാസ്ത്രജ്ഞന്‍ - സത്യേന്ദ്രനാഥ ബോസ്

·       ദൈവകണം എന്നറിയപ്പെടുന്നത് –ഹിഗ്സ് ബോസോണ്‍

·       ദൈവകണം എന്ന പദം ആദ്യമായി പ്രയോഗിച്ചത് – ലിയോണ്‍ ലിഡര്‍മാന്‍

ഗതികോര്‍ജ്ജം

·       ഒരു വസ്തുവിന് ചലനം കൊണ്ട് ലഭ്യമാകുന്ന ഊര്‍ജ്ജം

·       ഗതികോര്‍ജ്ജം =

m = വസ്തുവിന്റെ പിണ്ഡം

v = പ്രവേഗം

·       ചലിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുന്ന ഒരു വസ്തുവിന്റെ പ്രവേഗം ഇരട്ടിയാകുകയാണെങ്കില്‍ അതിന്റെ ഗതികോര്‍ജ്ജം നാലിരട്ടി ആകും

·       ഭാരവും വേഗതയും കൂടിയാല്‍ ഗതികോര്‍ജ്ജം കൂടുന്നു

സ്ഥിതികോര്‍ജം

·       സ്ഥാനം കൊണ്ടോ രൂപമാറ്റം കൊണ്ടോ വസ്തുവിന് ലഭിക്കുന്ന ഊര്‍ജമാണ് സ്ഥിതികോര്‍ജം

ഉദാ: അണക്കെട്ടിലെ വെള്ളം

·       സ്ഥിതികോര്‍ജം = mgh

m = പിണ്ഡം

g = ത്വരണം (acceleration due to gravity)

h = ഉയരം

വസ്തുവിന്റെ ചലനം	ഗതികോര്‍ജ്ജം	സ്ഥിതികോര്‍ജ്ജം
മുകളിലോട്ട്	കുറയും	കൂടും
താഴോട്ട്	കൂടും	കുറയും

അളവുകള്‍

·       പ്രധാനമായും മൂന്ന് രീതിയിലാണ് അളവുസമ്പ്രദായങ്ങള്‍ - CGS, MKS, FPS

·       ആഗോളതലത്തില്‍ അംഗീകരിച്ചിട്ടുള്ള അളവ് സമ്പ്രദായം – SI സമ്പ്രദായം

·       SI യൂണിറ്റിലെ അടിസ്ഥാന അളവുകള്‍ -7

·       SI ഘടന ആരംഭിച്ച വര്‍ഷം – 1960

അളവുകള്‍	SI യൂണിറ്റുകള്‍
നീളം (Length)	മീറ്റര്‍ (M)
പിണ്ഡം (Mass)	കിലോഗ്രാം (Kg)
സമയം (Time)	സെക്കന്റ് (S)
ഊഷ്മാവ് (Temperature)	കെല്‍വിന്‍ (K)
വൈദ്യുതപ്രവാഹം (Current)	ആമ്പിയര്‍ (A)
പ്രകാശ തീവ്രത (Luminous intensity)	കാന്റല (cd)
പദാര്‍ത്ഥത്തിന്റെ അളവ്	മോള്‍ (Mol)

അദിശ അളവുകള്‍ (Scalar Quantity)

·       ദിശ ചേര്‍ക്കാതെ പറയുന്ന അളവുകള്‍

ഉദാ: സമയം, പിണ്ഡം, ദൂരം, വേഗത, വ്യാപ്തം, സാന്ദ്രത

സദിശ അളവുകള്‍

·       ദിശ ചേര്‍ത്തുപറയുന്ന അളവുകളാണ് സദിശ അളവുകള്‍

ഉദാ: ത്വരണം, പ്രവേഗം, ബലം

താപം (Heat)

·       താപത്തെ കുറിച്ചുള്ള പഠനം – തെര്‍മോഡൈനാമിക്സ്

·       വളരെ താഴ്ന്ന താപനിലയക്കുറിച്ചുള്ള പഠനം – ക്രയോജനിക്സ്

·       ഒരു പദാര്‍ത്ഥത്തിന്റെ എല്ലാ തന്മാത്രകളുടെയും ആകെ ഗതികോര്‍ജ്ജത്തിന്റെ അളവ് – താപം

·       താപം ഒരു ഊര്‍ജമാണെന്ന് കണ്ടെത്തിയ ശാസ്ത്രജ്ഞന്‍ - ജെയിംസ് പ്രസ്കോട്ട് ജൂള്‍