12. Sınıf Modern Fiziğin Teknolojideki Uygulamaları 2: Lazer, Yarı İletkenler ve MRI Testi

⚛️ Modern Fiziğin Teknolojideki Uygulamaları

📌 LASER (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation)

• 3 temel özellik: Monokromatik (tek dalga boyu), koheran (aynı faz), paralel (odaklanmış)
• Çalışma: Uyarılmış emisyon (stimulated emission) — bir foton, atomun aynı yön/faz/dalga boyunda yeni foton yaymasını tetikler.
• Kullanım: Cerrahi (LASIK, tümör), endüstri (kesme/kaynak), iletişim (fiber optik), CD/DVD, hologram, barkod, askeri.

⚡ Yarı İletkenler (Semiconductors)

• En yaygın malzeme: Silisyum (Si), Germanyum (Ge), Galyum Arsenit (GaAs)
• Doping: n-tip (fazla elektron — fosfor katkısı), p-tip (deşik — bor katkısı)
• Bileşenler: Diyot, transistör (yükseltici/anahtar), entegre devre (çip), LED, fotosel
• Önem: Modern elektroniğin (CPU, GPU, RAM, SSD) tamamı yarı iletken bazlıdır.

🩺 Tıbbi Görüntüleme Teknolojileri

🔬 Süper İletkenler & Nanoteknoloji

• Süper iletken: T_c altında elektrik direnci sıfır + manyetik alan dışlanır (Meissner etkisi). Kullanım: MRI, Maglev tren, parçacık hızlandırıcı, kuantum bilgisayar.
• Nanoteknoloji ölçeği: 1-100 nm (1 nm = 10⁻⁹ m). Karbon nanotüpler, grafen, kuantum noktalar.
• Uygulamalar: Hedeflenmiş ilaç salınımı (kanser), su filtrasyonu, esnek elektronik, güneş pili verimi artırma.

💡 LED & Fotosel

• LED: Diyottan akım geçtiğinde elektron-deşik birleşmesi → foton emisyonu. Renk, yarı iletken bant boşluğuna bağlı.
• Fotosel (güneş pili): Foton → yarı iletkende elektron-deşik üretir → akım. Fotoelektrik olayın uygulamasıdır.

⚠️ Dikkat: MRI iyonlaştırıcı radyasyon KULLANMAZ (manyetik alan + radyo dalgası); X-ışını ve PET ise iyonlaştırıcıdır. Bu yüzden gebelik veya çocuklar için MRI tercih edilebilir.