LCD EKRAN NASIL ÇALIŞIR ?

Bir dizüstü bilgisayarı yada LCD ekranında likit kristaller iki plaka arasında sandöviç gibi sıkıştırılmış halde bulunurlar. Plakanın birisinde yatay oluklar diğerinde ise dikey oluklar vardır. Moleküller bu olukların içerisinde durma eğilimlerindedirler. Böylece yatay ve dikey molekül katmanları oluşturulur.

Likit kristal moleküllerinden geçen ışık absorbe olmaz. Fakat likit kristaller ışığın polarizasyonu etkilerler Polarizasyon filtreleri aralarında 90 derece olacak şekilde yerleştirilirler. Aralarında likit kristaller olmadığında bir filtreden geçen ışık diğerinde bloke edilir. Likit kristal birinci filtreye giren ışığın polarizasyonumu çevirir ve diğer filtreden geçmesini sağlar.

Likit kristaller elektrik yüklüdürler. Pikseller üzerinden saydam elektrotlara küçük elektrik akımları uygulandığında moleküller elektrostatik kuvvetlerle döndürürler. Bu olay moleküllerin arasından geçen ışığın dönüşünü değiştirir ve polarizasyon filtrelerinden geçen ışığın derecesinin değişmesine imkân tanır.

Elektrik akımı uygulanmadan önce sıvı kristal molekülleri gevşek haldedir. Moleküllerdeki yükler helozonik bir biçimde düzenlenmelerine neden olur. Bazı likit kristal ekranlarda elektrot kristali zayıflatan kimyasal bir yüzeye sahip olabilir. Bu özellik ihtiyaç duyulan açıda kristalleşmeyi sağlar. Bir filtreden geçen ışık likit kristali geçerken yön değiştirir. Böylece ikinci polarize filtreden de geçebilir.

Elektrotlara bir elektrik akımı uygulandığında sıvı kristal molekülleri elektrik alanına paralel hale gelirler. Böylece gelen ışığın dönüşü sınırlandırılır. Eğer likit kristallerin her bir pikseldeki dönüşü kontrol edilirse geçen ışığın miktarı kontrol edilebilir ve pikselin aydınlanması sağlanır.

Renkli LCD sistemleri de aynı tekniği kullanır. Kırmızı, yeşil ve mavi pikselleri oluşturmak için renk filtreleri kullanılır. Renkli LCD lerde her bir piksel üç hücreye ayrılmıştır. Bunlara subpikselde denir. Sub piksellerin rengi sırasıyla kırmızı, yeşil ve mavidir. Her bir subpiksel milyonlarca renk oluşturmak için bağımsız olarak kontrol edilebilir. Eski CRT monitörlerde (katot ışın tüplü) ekran rengi için benzer yöntem kullanılırdı. Renkli LCD ler ilk önce video oyunlarında kullanılırdı ve kalitelerindeki artıda bilgisayar ekranlarında yaygın biçimde kullanılmaktadır.

LCD monitörlerde çözünürlük renk desteği parlaklık kontrast oranı, matriks tipi (pasif veya aktif) cevap süresi (sync nate), görüntülenebilir büyüklük önemli faktörlerdir.

LCD ler ışık kaynağının yerleştirildiği yere göre iki çeşittir.

Transmissif LCD

Reflektif LCD

Transmissif LCD’ler bilgisayar, cep telefonu gibi parlak ışığa ihtiyaç duyulan alanlarda kullanılır.

Reklektif LCD’ler hesap makinelerle ve dijital saatlerde kullanılır. Bu tip LCD ler ekranın arkasındaki bir yansıtıcıyla yansıtılan ışıkla aydınlatılır.

Yüksek çözünürlüklü modern bilgisayar ve televizyon ekranlarında aktif matriks yapı kullanılır.İnce film şeklinde transistor ler (TFT) in bir matriksi polarizasyon ve renk fitrelerine eklenir.Her bir pikselin kendi trasistörü vardır.Aktif matriks ekranlar daha parlaktır ve aynı ebattaki pasif matriks ekranlardan daha net görüntü sunarlar.

LCD teknolojisi diğer ekran teknolojileriyle mukayese edildiğinde hâla birkaç dezavantaja sahiptir. LCD lerin kontrast oranı plazma ve CRT lere göre daha düşüktür. LCD lerin seyretme mesafesi plazmalara göre daha uzundur. LCD lerin seyretme açıları diğer ekranlara göre daha düşüktür. Bu ihmal edilebilir dezavantajlarına rağmen LCD ekranların kullanım alanları büyük bir hızla artmaktadır. Fazla yer kaplamamaları estetik ve ergonomik görüntüleri LCD ekranların tercih sebeplerinin başında gelmektedir.

KARA KUTU NASIL ÇALIŞIR?

Kara kutular kullanıldıkları uçaklara göre farklılıklar gösterirler. En detaylı kayıt büyük yolcu uçaklarında yapılır.Küçük bir uçakta kaydedilebilecek parametre sayısı ve çözünürlükleri uçağın kullanıcı sınıfına göre değişir.2 kişilik akrobasi uçağında kaydedilebilecek veriler 15-20 arasında değişir.Bu konuda referans olarak SEA AS8039A dokümanı referans alınabilir.Büyük uçaklarda ise 88 temel parametre vardır.Bu parametrelerin türetilmesi ile bir uçakta toplam kaydedilebilecek bilgi belli olur.

Yolcu uçaklarında bu kriter sayısı 250 ye yaklaşabilir. Bu veriler bir kaza olması sonucu incelenir ve kazanın nedeni bulunur. Örneğin pilotun motor gücünü arttırdığı güç kolunun herhangi bir değeri motor gücü değeri ile değilse güç kolu ve motor bağlantısı kopmuştur diye yorumlanabilir. Bu bilgiler kokpit ses kayıtları ile kıyaslanarak emin olunur. Şayet arıza fark edilmişse pilot bunu yere indirmeye çalışarak , bu konuşmalar kara kutuya kaydedilecektir.

Bu kayıtlar sadece kaza durumunda değil, aynı zamanda bir öğrenci pilotun uçuş performansını değerlendirmede de incelenebilir.

Ne kadar sağlamdır?

1. Kara kutu 3 eksende aynı anda 1000g.lık yarı dalga sinüs biçimli çarpmaya dayanıklı olmalıdır.

2. Kara kutu en zayıf olduğu eksende 6.5 milisaniye boyunca 1700 g.lık yarı dalga sinüs biçimli çarpmaya dayanıklı olmalıdır.

3. Kara kutu 0.05 inch2lik bir alanda 250 kg.lik ani bir baskıya dayanabilir.

4. 18 inch derinliğinde kumun altında çalışabilir.

5. 1100 derece santigrat sıcaklıkta yarım saat çalışabilir.

6. 3 metre derinliğinde suyun içerisinde 30 gün çalışabilir.

Yukarıda verdiğimiz maddeler kara kutunun kullanım izni almadan evvel geçtiği testlerden bazılarıdır. Bu testlerden geçmeyen bir kara kutunun bir uçağa takılması izin verilmez. Bunlar dışında daha pek çok test uygulanmaktadır.

HELYUM GAZI İNSANIN SESİNİ NEDEN İNCELTİR?

Bu durum, sesin helyum içinde daha hızlı hareket etmesinden kaynaklanıyor. Bunun sebebi de gazlar içindeki sesin hızının, gazin yoğunluğu ile ters orantılı olmasıdır (Aslında, karakolu ile ters orantılı). Helyum da havadan çok daha az yoğun bir gaz olmasından dolayı (uçan balonları düşünün), helyum içinde sesin hızı havadakine göre birkaç kat daha fazladır. Ses tellerini hava yerine helyumun titreşmesi ve sesin helyum içinde daha hızlı ilerlemesi nedeniyle, insan sesi daha tiz bir şekilde çıkar. Zaten, alınan helyum, tekrar verildikten sonra bu ses incelmesi hemen etkisini kaybeder.

Benzer şekilde, yine inert ve zehirsiz olan SF6 gazini solumanız durumunda ise, bu kez bu gazin havadan yaklaşık 6 kat daha yoğun olması ve bu nedenle sesin SF6 içinde havadakinden çok daha yavaş ilerlemesinden dolayı, bu kez insan sesi kalın çıkmaktadır.

Ancak bunu denemek isterseniz, sonrasında yapmanız gereken önemli bir şey var ki, SF6’nin havadan yaklaşık 5 kat daha yoğun olmasından dolayı, ciğerlerde kalmaması için derin derin nefes alip vermek gerekir (Helyuma göre ses değişikliğinin daha uzun sürmesinin nedeni de bu). Unutmayın, CO2 de zehirli değil ama oksijen yerine başka bir gaz solumak, zehirli olmasa da bu kez oksijensizlikten dolayı rahatsız olmanıza neden olabilir.

HAVAİ FİŞEKLER NASIL PATLAR?

Geceleri havai fişek atışlarının gürültüsü ve ardından aniden parlayan rengarenk ışıklarla gökyüzündeki manzara gerçekten büyüleyicidir. Havai fişeklerle özel günleri ve bayramları kutlama geleneği çok eskilere uzanıyor. ‘Piroteknik’ denilen bu sanat, Çin’de M.Ö. 2000 yıllarında bile biliniyordu.

Yüzde 75 güherçile (potasyum nitrat), yüzde 15 odun kömürü (karbon) ve yüzde 10 kükürtten oluşan ve ‘piroteknik karışımı’ denilen, diğer adıyla ‘barut’ olarak bilinen bu karışım, Çin’de havai fişeklerde binlerce yıldır kullanılmasına rağmen, Avrupa’ya M.S. 1300’lü yıllarda gelebilmiştir.

Yanma olayının olması için oksijene dolayısıyla havaya ihtiyaç vardır. Ancak piroteknik karışım hava olmadan da yanar. Nitratın içindeki oksijen, karbon ve kükürdü yakmada kullanır ve karışım bitinceye kadar yanmayı sürdürür. Bu maddeler ne kadar iyi hapsedilmişlerse, yanma da o kadar infilak şeklinde olur.

Piroteknik karışımın Avrupa’da tanınması ve ateşli silahlarda patlayıcı olarak kullanılması ancak 14. yüzyılda gerçekleşebildi. Zamanla dinsel festivallerin, bayramların, törenlerin ve özel günlerin bir parçası haline gelen havai fişekler, 19. yüzyılın başlarına kadar sadece tek renkliler yani sadece sarı ışıklar saçıyorlardı.

Maddelerin belirli bir sıcaklığa, akkor haline kadar ısıtıldıklarında kendilerine özel bir ışık yaydıklarının keşfiyle sadece havai fişekler renklenmedi, kimya ilminde de çok önemli bir aşama kaydedildi. Artık kimyacılar bir maddenin içindekileri analiz edebilmek için ısıtıyorlar ve çıkan renklere göre spektrometre denilen bir cihazla hangi maddeden ne kadar olduğunu tespit edebiliyorlardı.

Bu buluş, proteknik karışıma, yanmayla değişik renkler veren çeşitli metallerin ilavesi sonucu havai fişeklerin de renklenmelerini de sağladı. Artık proteknik uzmanları, canlı renkler veren bileşimleri araştırıyor, bir ressam gibi bunları kaynaştırıyorlardı.

Karışıma katılınca değişik renkler veren başlıca elemanlar şunlardır: Kalsiyum, lityum, stronsiyum (kırmızı), sodyum (sarı), baryum, çinko (yeşil), bakır, arsenik, kurşun, selenyum (mavi), potasyum (mor).

Değişik renkler elde etmek kadar, havai fişeklerin gökyüzündeki görüntüsünü dizayn etmek de önemlidir. Karışım tam homojen, toz halinde ve ince tanecik boyutunda olmalı, istenmedikçe tutuşma riski olmadan saklanabilmeli ve taşınabilmelidir. Ancak havai fişek dizaynında en önemli şey patlamadaki zamanlamadır.

Karışım önceden farklı renklerde, küçük yıldızlar biçiminde hazırlanır. Daha sonra bunlar bir veya birkaç kere ateşlenip patlayacak şekilde havai fişeğin ana gövdesi içine yerleştirilir. Ana gövde sağlam malzemeden yapılmış bir kovandır ve ayrı bir bölümünde bulunan barut sayesinde roket gibi göğe yükselir.

Gövde istenilen yükseklikte patlayarak, karışımın ısınmış ama tam yanmamış parçacıklarının, kullanılan malzemeye göre rengârenk, yıldız şeklinde bir kıvılcım yağmuru olarak etrafa saçılmalarını sağlar. Görüntüyü daha etkileyici kılmak, patlama sırasında oluşan görüntünün zemin rengini daha siyah yapabilmek için karışıma bol miktarda kandil isi ve odun kömürü de ilave edilir.

HAVA YASTIKLARI NASIL ÇALIŞIR?

Hava yastıkları 80’li yılların başında ortaya çıktıklarından beri binlerce hayatı kurtarmışlardır. Aslında hava yastıkları İkinci Dünya Savaşı sırasında uçakların yere çakılmalarında bir önlem olarak tasarlanmış ve ilk patent o zamanlarda alınmıştı. Hava yastıklarının arabalara uygulanmasında birçok problemle karşılaşıldı. Basınçlı havanın araba içinde muhafazası, süratle şişmenin sağlanması, ani şişme sırasında yastığın patlamasının veya kişiye zarar vermesinin önlenmesi vs.

Hava yastığında üç ana parça vardır. Birincisi yastığın kendisi ki, ince naylon iplikten yapılmış ve konsolda bir silindir üzerine sarılmıştır. Aslında sürücü tarafındaki hava yastığı diğerlerinden farklıdır. Diğerleri tipik bir silindir şeklinde iken sürücü tarafındaki direksiyonun ortasına uyacak şekildedir.

İkinci olarak yastığa ne zaman şişeceğini bildiren, arabanın ön tarafında bir sensör vardır. Bir tuğla duvara yaklaşık saatte 15-25 kilometre süratlşe çarpıldığında oluşacak kuvvet karşısında sinyal verecek şekilde ayarlanmıştır.

Son olarak da şişme sistemi vardır. Hava yastıkları sıkıştırılmış veya basınç altındaki havanın veya bir gazın salıverilmesiyle şişmezler. Bir kimyasal reaksiyonun sonucunda şişerler. Bu kimyasal reaksiyonun ana maddesi “sodyum azide”dir, yani NaN3. Normal şartlarda durağan olan bu molekül ısıtılınca anında ayrışır ve ortaya nitrojen gazı çıkar. Çok az miktarından, yani 130 gramından 67 litre nitrojen çıkabilir. Ancak bu ayrışmadan ortaya bir de sodyum (Na) çıkar ki, çok reaktiftir. Su ile birleşince vücuda bilhassa gözlere, buruna ve ağza ağır tahribat verebilir. Bu tehlikeyi önlemek için hava yastığı üreticileri kimyasal reaksiyonda sodyum ile birleşebilecek bir gaz daha kullanabiliyorlar ki, bu da potasyum nitrattır (KNO3). Bu reaksiyondan da yine ortaya nitrojen çıkar.

Arabanın önündeki sensör belli bir seviyenin üstündeki çarpmada, NaN3 çözülür, açığa çıkan nitrojen hava yastığına dolarak şişirir. Burada ilginç olan sensörün çarpmayı algılaması ile yastığın şişmesi arasında geçen zamandır. Sadece 30 milisaniye yani 0.030 saniye. Bir saniye sonra yastık üzerindeki özel delikler vasıtası ile kendi kendine söner ve kazazedeye devamlı baskı yapılmasına mani olur.

HAFIZA NASIL ÇALIŞIR?

Hafızanız hakkında ne kadar çok şey bilirseniz onu nasıl geliştirmeniz gerektiğini de o kadar iyi bilirsiniz. Bu yüzden de hafızanızın nasıl işlediğini anlatan bu yazıda kendiniz için yeterli bilgi bulabileceğinizi düşünüyoruz.

Bebeğinizin ilk ağlayışı, büyükannenizin yaptığı kurabiyelerin tadı, okyanus esintisinin kokusu. Bunlar hayatınızın devam eden tecrübelerini oluşturan hatıralardır. Size kendinizi anlatırlar. Tanıdığınız insanlarlayken ve yerlerdeyken bu anılar geçmişinizle şimdiniz birbirine bağlar, geleceğinizin iskeletini oluşturur. Yani bizi biz yapan şey hatıralarımızdır.

Çoğu insan hatırlar sahip oldukları bir şeymiş gibi konuşur. İyi görmeyen gözleri ya da güzel saçları gibi. Fakat hafıza vücudunuzun bir parçası gibi varlığını sürdürmez. Dokunabileceğiniz bir şey değildir. Hafıza, hatırlama sürecine işaret eden bir kavramdır.

Geçmişte çoğu uzman hafızayı, içinde bilgilerin saklandığı ayrı hafıza dosyaları gibi anlatmayı severdi. Diğerleriyse hafızayı, insan kafasının altında bulunan nöral süper bilgisayarlara benzetiyordu. Fakat bugün uzmanlar, hafızanın bundan çok daha karmaşık ve anlaşılmaz olduğuna, beynin tek bir noktasında bulunmadığına ve beynin genelinde gerçekleşen bir süreç olduğuna inanıyor.

Bu sabah kahvaltıda ne yediğinizi hatırlıyor musunuz? 

Aklınıza yalnızca bir tabak içinde peynir zeytin geliyorsa bunu sıra dışı bir nöral yoldan çekip almamışsınız demektir. Bu anı, son derece karmaşık bir yapıcı gücün, her birimizde varolan ve beyne yayılmış ağ biçimli hücrelerden gelen bambaşka izlenimleri bir araya getiren bir gücün sonucudur. ‘Hafızanız’ her biri  anıların yaratılması, depolanması ve yeniden hatırlanması konusunda farklı roller oynayan bir sistemler grubundan oluşur. Beyin bilgiyi normal olarak işledikten sonra tüm bu farklı sistemler mükemmel bir biçimde birlikte çalışarak bağlı düşünceleri oluşturur.

Tek bir anı gibi görünen şey, aslında karmaşık bir yapıdır. Eğer bir nesneyi düşünürseniz (örneğin kalem diyelim) beyniniz bu nesnenin adını, biçimini, fonksiyonunu ve sayfaya değdiğinde çıkardığı sesi hatırlayacaktır. Bir kalemin nasıl olduğuna dair anıların her bir parçası, beynin farklı bölgelerinden gelir. Kalemin bütüncül olarak imgesi, beyin tarafından farklı bölgelerden aktif olarak yeniden yapılandırılır. Nörologlar, bu bölümlerin tutarlı bir bütün oluşturmak üzere nasıl bir araya geldiklerini henüz anlamaktadır.

Bisiklete biniyorsanız bisikleti nasıl kullandığınızın hatırası, bir dizi beyin hücresinden gelir. Buradan başka bir adrese nasıl gittiğinizin hafızası başka bir hücreden gelir. Bir araba tehlikeli biçimde size yaklaştığında hissettiğiniz korku hafızası da başka bir hücreden gelir. Fakat farklı farklı gerçekleşen bu zihinsel tecrübeleri siz hiç fark etmezsiniz. Zaten bu anıların beynin başka bölgelerinden geldiğini de bilmezsiniz. Çünkü bir arada çok güzel bir uyum içinde çalışırlar. Aslına bakılırsa uzmanlar nasıl hatırladığınız ve nasıl düşündüğünüz arasında kesin bir farklılık olmadığını bile söylüyor.

Elbette bu bilim adamlarının sistemin nasıl işlediğini tam olarak buldukları anlamına gelmez. Hâlâ hatırlama işini tam olarak nasıl gerçekleştirdiklerini ya da hatırayı çağırma sürecinde neler olduğunu anlayabilmiş değiller. Beynin hatıraları nasıl düzenlediği ve bu hatırların nereden alınıp nerede depolandığına dair araştırmalar, onlarca yıldır beyin araştırmacıları için bitmek bilmeyen bir konu olmuştur. Fakat bilinçli tahminler yürütebilecek kadar bilgi vardır. Hafıza süreçleri kodlamayla başlar, depolamayla sürer ve sonunda da geri getirme gerçekleşir.

Hafıza Kodlama

Hafızanın oluşturulmasında ilk adım kodlamadır. Bu, kökenini duyulardan alan ve algıyla başlayan biyolojik bir fenomendir. Örneğin âşık olduğunuz ilk kişinin hatırasını düşünün. O kişiyle karşılaştığınızda görsel sisteminiz büyük olasılıkla göz ve saç rengi gibi fiziksel özellikleri kaydetmiştir. İşitsel sisteminiz de gülüşlerinin tınısını almış olabilir. Büyük olasılıkla kokuları da aklınızda yer edindi. Dokunuşlarını hissetmiş bile olabilirsiniz. Bu ayrı duyguların her biri beynin bu algıları tek bir tecrübe altında, o kişiye ait tecrübeniz altında toplamasını sağlayan beyin çıkıntısı isimli kısmına gider.

Uzmanlar, frontal korteks adı verilen beynin bir başka kısmıyla beraber beyin çıkıntısının bu çeşitli sensör girdileri analiz etmekle ve hatırlanmaya değer olup olmadığına karar vermekle yükümlü olduğuna inanıyor. Eğer öylelerse uzun dönemli hafızanızın bir parçası olabiliyorlar. Daha önce de belirtildiği üzere bu farklı bilgi parçaları, beynin farklı bölgelerinde depolanıyor. Bu parçaların daha sonra nasıl tanımlanıp geri getirildiği ve tutarlı bir hafıza oluşturduğuysa henüz bilinmiyor.

GÜN BATIMINDA GÜNEŞ NEDEN KIRMIZIDIR?

Güneşin batışında gökyüzünün aldığı sıcak ve parlak kırmızılık, en usta ressamların bile fırçalarıyla canlandırmayacakları güzellikte bir görünümdür. Bazen bu görünüme dalar, "Güneş ne kadar kırmızı," deriz.

Gerçekte güneşin kırmızı renk almadığı, hiçbir şekilde değişmediği herkes tarafından bilinir. Sadece günün belirli bir zamanında bu görünüşü alır. Aynı anda binlerce kilometre ötede batıdan güneşe bakan kimseler, onu hiç de bizim gördüğümüz gibi 'kırmızı' görmezler. Güneşin batışından esinlenerek şairlerin yaptığı 'bakır bir tepsi', 'ateşten bir küre', 'kocaman, ateş rengi bir çiçek' gibi benzetmeler, onlar için söz konusu değildir. Güneş batışını renklendiren, güneş ışığının atmosferimizde aldığı mesafeden başka bir şey değildir. Güneş alçaldıkça, ışıklarının atmosferde aldığı mesafe daha artar.

Burada sırası gelmişken, güneş ışığının bir renk dizisi karışımı olduğunu özellikle belirtelim. Normal olarak, bu renkler karışımı ışık gözümüze beyazmış gibi gelir. Fakat atmosferde hava, toz, su buharı ve başka maddelerin molekülleri vardır. Güneş ışığı bu moleküllerden geçerken, zerrecikler değişik renkleri yayarlar, dağıtırlar. Yeryüzünün atmosferi, moru, maviyi ve yeşili, kırmızı ve sarı renklere oranla daha çok dağıtır. Dolayısıyla, güneş alçaldıkça, ışıkları daha kırmızı ve sarı karışımı bir renk alır.

Işığın bu şekilde dağılıp yayılması, gökyüzünün mavi görünmesini de açıklar. Mor ve mavi ışıkların dalga uzunlukları çok kısadır. Atmosfer tarafından, kırmızı ışık dalgalarına oranla 10 kat fazla dağılıp yayılır. Yani kırmızı ışınlar atmosferden geçip ulaştığı halde, mavi ışık dalgaları direk olarak gelmez, hava, su ve toz zerrecikleriyle dağılıp yayılırlar.

Gökyüzünü devamlı olarak mavi görmemiz, işte bu olgunun sonucudur.

Kısaca söylemek gerekirse, güneşin batışı esnasında kırmızılaşması diye bir şey söz konusu değildir. Sadece güneş ışıklarıyla ilgili optik bir işlem olmaktadır. Bu işlem sonucu gözümüze ulaşan ışınlar, batarken güneşi kırmızıymış gibi görmemize sebep olur.