.. eyes17 documentation master file

EYES17 സഹായഗ്രന്ഥം 
*******************

ആമുഖം 
========
ശാസ്ത്രഗവേഷണത്തിൽ സിദ്ധാന്തങ്ങളും പരീക്ഷണങ്ങളും തുല്യപ്രാധാന്യമുള്ളവയാണ്. ശാസ്ത്രപഠനത്തിനും ഇത് ബാധകമാണെങ്കിലും ലബോറട്ടറി ഉപകരണങ്ങളുടെ അഭാവവും മത്സരപരീക്ഷകളുടെ ആധിക്യവും കാരണം നമ്മുടെ ശാസ്ത്രപഠനം വെറും പാഠപുസ്തകം  കാണാപ്പാഠമാക്കുന്നതിലേക്കു ചുരുങ്ങിയിരിക്കുന്നു. പേഴ്സണൽ കമ്പ്യൂട്ടറുകളുടെ വരവും അവയുടെ വ്യാപകമായ ലഭ്യതയും ലബോറട്ടറി ഉപകരണങ്ങൾ നിർമ്മിക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു പുതിയ മാർഗം തുറന്നിരിക്കുകയാണ്. സ്കൂളിൽ പഠിക്കുന്ന കുട്ടിക്ക്  വീട്ടിൽ  ഒരു സയൻസ്  ലാബ്  എന്നു  കേൾക്കുമ്പോൾ വിദ്യാലയങ്ങളിൽ വലിയ പണച്ചെലവിൽ സജ്ജീകരിച്ച ലാബുകളെക്കുറിച്ചുള്ള  ഒരു ചിത്രമാവും രക്ഷിതാക്കളുടെ മനസ്സിലേക്കോടിയെത്തുക. എന്നാൽ വീട്ടിൽ ഒരു കംപ്യൂട്ടറുണ്ടെങ്കിൽ അതിനു വേണ്ടത് നിങ്ങളുടെ കൈയിലും കീശയിലുമൊതുങ്ങാവുന്ന ചെറിയൊരുപകരണം മാത്രമാണു് . കമ്പ്യൂട്ടറിൽ ഘടിപ്പിക്കാവുന്ന പരീക്ഷണോപകരണങ്ങൾ വികസിതരാജ്യങ്ങളിൽ വളരെ സാധാരണമാണെങ്കിലും ഇന്ത്യയിൽ IIT, IISER പോലെയുള്ള  വളരെ ചുരുങ്ങിയ സ്ഥാപനങ്ങളിൽ മാത്രമാണ്  ഇത്തരം ഉപകരണങ്ങൾ   ഉപയോഗത്തിലുള്ളത് , അവയാകട്ടെ വൻവില കൊടുത്തു ഇറക്കുമതി   ചെയ്തവയുമാണ്. പലനിലയിലും  ഇവയോട് കിടനിൽക്കുന്നതും അതേസമയം ഏതൊരു സ്കൂളിനോ കോളേജിനോ ഒരു വ്യക്തിക്കോ വരെ  താങ്ങാവുന്ന വില മാത്രമുള്ളതുമാണ്  ExpEYES (Experiments for Young Engineers and Scientists)എന്ന ഈ ഉപകരണം.

ഹൈസ്കൂൾ തലം മുതൽ ബിരുദതലം വരെയുള്ള പാഠ്യപദ്ധതിയിൽ ഉൾപ്പെടുത്തിയിട്ടുള്ള  അനേകം പരീക്ഷണങ്ങൾ ഇതുപയോഗിച്ചു വളരെ കൃത്യതയോടെ ചെയ്യാവുന്നതാണ്. ഫിസിക്സിന്റെയും ഇലക്ട്രോണിക്സിന്റെയും മേഖലകളിലുള്ള നിരവധി പരീക്ഷണങ്ങൾക്കു പുറമെ  ലബോറട്ടറികളിൽ  സാധാരണമായി ഉപയോഗിക്കുന്ന ഓസ്‌സിലോസ്കോപ് , ഫങ്ക്ഷൻ  ജനറേറ്റർ എന്നീ ഉപകരണങ്ങൾക്ക്  പകരമായും ഇതിനെ ഉപയോഗിക്കാവുന്നതാണ്. പ്രാഥമികമായ ശാസ്ത്രതത്വങ്ങളെ പ്രായോഗികമായി വിശദീകരിക്കുന്ന  പ്രവർത്തനങ്ങൾ  ഇതിന്റെ മറ്റൊരു പ്രധാന മേഖലയാണ് , ഉദാഹരണമായി വൈദ്യുതിയെ ശബ്ദമായും തിരിച്ചും മാറ്റുവാനും അവയുടെ ആവൃത്തി അളക്കാനുമെല്ലാം വളരെ എളുപ്പമാണ്.വിവിധതരം സെൻസർ എലെമെന്റ്സ് ഉപയോഗിച്ച്  താപനില, മർദ്ദം, വേഗത, ത്വരണം, ബലം, വോൾട്ടേജ്, കറന്റ് തുടങ്ങിയവ അളക്കാനും നിയന്ത്രിക്കാനും കഴിയും. അതിവേഗം മാറിക്കൊണ്ടിരിക്കുന്നു അളവുകൾ രേഖപ്പെടുത്താൻ കമ്പ്യൂട്ടർ വളരെ ആവശ്യമാണ്. ഉദാഹരണത്തിന്,  എസി മെയിൻസ് വോൾട്ടേജ് രേഖപ്പെടുത്താൻ ഓരോ മില്ലിസെക്കൻഡിലും അതിനെ അളക്കേണ്ടതുണ്ട് . കംപ്യൂട്ടറിന്റെ USB പോർട്ടിൽ ഘടിപ്പിക്കാവുന്ന ഈ ഉപകരണത്തിന്റെ പ്രോഗ്രാമുകൾ പൈത്തൺ ഭാഷയിലാണ് എഴുതപ്പെട്ടിരിക്കുന്നത്. ഇതിന്റെ ഉപയോഗത്തിന് സഹായിക്കുന്ന യൂസർ മാന്വലുകളും വിഡിയോകളും ലഭ്യമാണ്.കൂടുതൽ വിവരങ്ങൾക്ക്  www.expeyes.in എന്ന വെബ്‌സൈറ്റ്  സന്ദർശിക്കുക.



.. toctree::
   :maxdepth: 1

   1.2
   1.3
   1.4
   1.5
	 
സ്‌കൂൾതലത്തിലുള്ള പരീക്ഷണങ്ങൾ  
========================

ശാസ്ത്രതത്വങ്ങളെ ലളിതമായ പരീക്ഷണങ്ങളിലൂടെ മനസ്സിലാക്കാൻ സഹായിക്കുന്ന പ്രവർത്തനങ്ങളാണ് ഈ അധ്യായത്തിന്റെ ഉള്ളടക്കം. ExpEYES എന്ന ഉപകരണത്തിന്റെ പ്രവർത്തനരീതിയുമായി പരിചയപ്പെടുക എന്ന ഉദ്ദേശവും ഇതിനുണ്ട്. വോൾട്ടേജ്, പ്രതിരോധം, കപ്പാസിറ്റൻസ് എന്നിവ അളക്കാൻ പഠിക്കുക, വൈദ്യുതിയുടെ വ്യത്യസ്തരൂപങ്ങളെ പരിചയപ്പെടുക തുടങ്ങിയ പരീക്ഷണങ്ങളാണ് പ്രധാനമായും ഉൾപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്നത്. പരീക്ഷണം നടത്താൻ വേണ്ട നിർദ്ദേശങ്ങൾ സഹായജാലകത്തിൽ ലഭ്യമാണ്.

.. toctree::
   :maxdepth: 1

   2.1
   2.2
   2.3
   2.4
   2.5
   2.6
   2.7
   2.8
   2.9
   2.10
   2.11
   2.12
   2.13
   2.14
   2.15
   2.16
   2.17
   2.18
   2.19
   2.20
   2.21

Electronics
===========

ചില ഇലക്ട്രോണിക്സ് പരീക്ഷണങ്ങളാണ് ഈ അധ്യായത്തിന്റെ ഉള്ളടക്കം. മിക്കതും സയൻസ് / എഞ്ചിനീയറിംഗ് സിലബസിൽ നിന്നും എടുത്തിട്ടുള്ളവയാണ്. ഓസ്‌സിലോസ്കോപ്, DC സപ്ലൈ, സിഗ്നൽ ജനറേറ്റർ എന്നിങ്ങനെ അനേകം ഉപകരണങ്ങൾക്ക് ബദലായാണ് ExpEYES നെ ഉപയോഗിക്കുന്നത്. പരീക്ഷണഫലങ്ങൾ കമ്പ്യൂട്ടറിൽ ശേഖരിക്കാനും വിശകലനം ചെയ്യാനും കൂടുതൽ സൗകര്യം നൽകുന്നതാണ് ഈ രീതി. പരിമിതമായ സമയം മാത്രമനുവദിക്കുന്ന കോളേജ് ലബോറട്ടറിയിൽ നിന്നും പഠിതാവിനെ സ്വതന്ത്രമാക്കുക എന്ന ഉദ്ദേശവും ഇതിനുണ്ട്.  

.. toctree::
   :maxdepth: 1

   3.1
   3.2
   3.3
   3.4
   3.5
   3.6
   3.7
   3.8
   3.9
   3.10
   3.11
   3.12
   3.13
   3.14
   3.15

വൈദ്യതിയും കാന്തികതയും
======================

ഇലക്ട്രിക്കൽ സർക്യൂട്ടുകളെപ്പറ്റിയുള്ള പഠനമാണ് ഈ അധ്യായത്തിന്റെ ഉള്ളടക്കം. റെസിസ്റ്റൻസ് , കപ്പാസിറ്റൻസ് , ഇൻഡക്റ്റൻസ് എന്നിവ വൈദ്യുതസിഗ്നലുകളോട് എങ്ങനെ പ്രതികരിക്കുന്നു എന്നതാണ് പ്രധാന പഠനവിഷയം. വൈദ്യതിയും കാന്തികതയും തമ്മിലുള്ള ബന്ധം വിശദീകരിക്കുന്ന പരീക്ഷണങ്ങളും ഉൾപ്പെടുത്തിയിട്ടുണ്ട്.

.. toctree::
   :maxdepth: 1

   4.1
   4.2
   4.3
   4.4
   4.5
   4.4
   4.6
   4.7
   4.8

ശബ്ദം 
======

ഒരു മാധ്യമത്തിലൂടെ സഞ്ചരിക്കുന്ന മർദ്ദവ്യതിയാനമാണ് ശബ്ദം. ഒരു ലൗഡ്‌സ്പീക്കറിന്റെ കടലാസ് കോൺ മുൻപോട്ടും പുറകോട്ടും ചലിക്കുമ്പോൾ ശബ്ദം ഉണ്ടാവുന്നു എന്ന് നമുക്കറിയാം. വൈദ്യുതസിഗ്നലുകളെ ശബ്ദമായും തിരിച്ചും മാറ്റുന്ന പരീക്ഷണങ്ങൾ ഈ അധ്യായത്തിൽ ഉൾപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്നു. ശബ്ദത്തിന്റെ പ്രവേഗം അളക്കുക, ബീറ്റുകൾ ഉണ്ടാക്കുക എന്നിവയാണ് പ്രധാന പരീക്ഷണങ്ങൾ.

.. toctree::
   :maxdepth: 1

   5.1
   5.2
   5.3

യന്ത്രശാസ്ത്രം 
==========

ചലിക്കുന്ന വസ്തുക്കളുടെ സ്ഥാനം . പ്രവേഗം എന്നിവ അളക്കുന്നതിനുള്ള  പരീക്ഷണങ്ങളാണ് പ്രധാനമായും ഈ അധ്യായത്തിന്റെ ഉള്ളടക്കം.  പെൻഡുലം ഉപയോഗിച്ച് ചെയ്യാവുന്ന പരീക്ഷണങ്ങൾ ഉൾപ്പെടുത്തിയതിനെ പ്രധാനകാരണം അതിന്റെ ദോലനസമയം ഒരു സെക്കന്റിന്റെ പതിനായിരത്തിൽ ഒരംശം കൃത്യതയോടെ ExpEYES ഉപയോഗിച്ച് അളക്കാൻ പറ്റും എന്നതാണ്. 

.. toctree::
   :maxdepth: 1

   6.1
   6.2
   6.3
   6.4
   6.5

മറ്റു പരീക്ഷണങ്ങൾ 
=================
.. toctree::
   :maxdepth: 1

   7.1
   7.2
   7.3

I2Cമോഡ്യൂളുകൾ 
=============
.. toctree::
   :maxdepth: 1

   8.1
   8.2
   8.3
   8.4



ExpEYESന്റെ  പൈത്തൺ പ്രോഗ്രാമുകൾ 
===============================

കഴിഞ്ഞ അധ്യായങ്ങളിൽ പരിചയപ്പെട്ട പരീക്ഷണങ്ങൾ ചെയ്യാൻ കമ്പ്യൂട്ടർ പ്രോഗ്രാമ്മിങ് ആവശ്യമില്ല, കാരണം അതിനുവേണ്ട GUI പ്രോഗ്രാമുകൾ എഴുതപ്പെട്ടു കഴിഞ്ഞു. എന്നാൽ പുതിയ പരീക്ഷണങ്ങൾ രൂപപ്പെടുത്തിയെടുക്കാൻ പൈത്തൺ ഉപയോഗിച്ച്  ExpEYESഉമായി സംവദിക്കാൻ പഠിക്കണം. ഇതിന്റെ പ്രാഥമികപാഠങ്ങളാണ് ഈ അധ്യായത്തിന്റെ ഉള്ളടക്കം. numpy, matplotlib എന്നീ പൈത്തൺ മോഡ്യൂളുകളാണ് പ്രധാനമായും ഉപയോഗിക്കുന്നത്. 

.. toctree::
   :maxdepth: 1

   9.0
   
