GenelGenel Fizik

Siyah Cisim Işıması

Temel Düzey Siyah Cisim Işıması

Siyah Cisim Işıması (Temel Düzey)

Siyah cisimler tarafından cismin sıcaklığına bağlı olarak yapılan ışımalara siyah cisim ışıması denir. Üzerine düşen ışığın tamamını soğuran her dalga boyunda ışıma yapan cisimlere siyah cisim denir.

Maddenin sıcaklığına bağlı olarak farklı frekanslarda ışıma yapmasına termal ışıma denir.

Güneş ve yıldızların yaptığı ışıma bir siyah cisim ışımasıdır. Kor haline gelen bir maddenin de yanması siyah cisim ışımasıdır. Siyah cisimler görünür bölgede kırmızı ışıma yaparken cismin sıcaklığı arttıkça turuncu , sarı , yeşil ve maviye doğru değişen ışımalar yapar.

Siyah cisim ışıması ; siyah cisimlerin yaptığı ışımanın, sıcaklığının artış ışınım şiddetinin , ışınım dalga boyuna bağlı değişim grafiği aşağıda verilmiştir.

Sıcaklık arttıkça ışıma şiddeti artar, yayınlanan ışınımın dalga boyu küçülür ve ışıma şiddetinin maksimum olduğu tepe noktası daha kısa dalga boyuna doğru yaklaşır. Bu durum wien kayma yasasıyla ifade edilir.

Cismin sıcaklığı arttıkça yayınladığı ışımanın frekansıyla birlikte ışınım gücüde artar.

Siyah Cisim Işıması ve Planck Kuramı

Max Planck enerjinin kuantumlu yayıldığı fikrini açıklamıştır. Max Planck katıların yaydığı ışımaları incelemiştir. Max 2 varyasımda bulunmuştur.

1.Işıma enerjisinin belirli büyüklüklerde soğrulup yayılabileceğini ve ışımanın frekansıyla doğru orantılı olduğunu ifade etmiştir. Isınım yayan cisimlerden salınan ışınım enerji atomun;

  • Kuantum sayısı: n
  • Işınım frekansı: f
  • Planck Sabiti: h

E: Tanecik enerjisi  yani   E= n.h.f     ifadesi ile bulunur. Buradan kuantum sayısı adı verilen n pozitif bir tam sayı h=6,62610^-34 joule.s büyüklükte , Max Planck tarafından bulunan ve ortaya atılan sabitliktir. Kesikli enerji değerli atom için farklı kuantum değerlerine karşılık gelir.

2. Atomlar, fotonları kesikli paketler halinde yayıp soğurur. Ardışık iki kuantum düzeyi enerji farkı  E=h.f eşitliği ile hesaplanır. Planck’ın ortaya attığı kurama göre , bir elektronun m ninci üst düzeyinden n ninci alt düzeye düşmesi halinde bir miktar ışınım erkesi ortaya çıkar.

Bu kurama ve eşitliğe bakarsak ışınım frekansı; E(m)-E(n)= hv ile belli olacaktır.

Einstein Geçiş Olasılığı

1-Kendiliğinden geçişler: elektronun dış ektisinde olmalı olmadan kendi haline daha alt düzeylerden birine düşmesidir.

2-Zorla geçişler: elektronun radyasyon basıncı şeklinde dış kuvvetlerin zorlamasıyla alt seviyelere inmesidir. Alt düzeyden üst düzeye geçişler; üst düzeylere geçişler sadece dışarıdan erke almakla olur, kendiliğinden bir geçiş beklenemez.


Kaynak:

  • Isıyla ışık üretimi üzerine, Londra, Edinburgh ve Dublin Philosophical Magazine ve Journal of Science
  • Planck, M. (1914) [1912]. Isı Radyasyonu Teorisi
  • Mandel, L .; Wolf, E. (1995). Optik Uyum ve Kuantum Optiği
  • Goody, RM; Yung, YL (1989). Atmosferik Radyasyon: Teorik Temel (2. baskı)

Not: Bu makalemizde konuyu kısa ve öz bir şekilde kaleme aldık. Bazı eksiklerimiz ve eklememiz gereken bir şeyler olursa bize mail adresimizden ulaşıp gerekli bilgileri gönderebilirsiniz.

İzzethan Öztop

Lisans : Moleküler Biyoloji ve Genetik/ Moleküler Biyolog ve Webmaster/ Aynı zamanda bir makale yazarı

İlgili Makaleler

Bir cevap yazın

Başa dön tuşu