Modern fizik siyah cisim ışıması!
Siyah cisim ışıması Planck'in yaptığı bir çalışmadır ve Planck burada kuantum düzeylerinden bir Kuantum fiziğine çok güzel bir giriş yapmıştır.
Görmüş olduğunuz gibi siyah bir cismimiz olsun çok bu siyah cismin kutu şeklindeki cismimizin nanometrik çok küçük bir geçiş yapabilir ışığın geçiş yapabileceği bir alan olsun bir delik olsun ve ışığımızı buradan düşürdükten sonra pürüzlü iç yüzey olduğu için bunu ışığımız içerde dağınık yansıma yaparak yansımalarını gerçekleştirirsin.
Işığın dışarı çıkma olasılığı çok düşük.
Işık burada yüzeye çarptığında enerjisini sürekli cisme aktaracak ve Planck yaptığı bu çalışmada cismin belirli noktalarda belirli aralıklarda ışıma yaptığını fark ediyor ve bu yaptığı çalışmada iki önemli durum ile karşılaşıyor.
Birincisi ışınım yayan bu titreşen moleküller yalnızca En=nhf ile verilen En enerjili kesikli birimlere sahip olabilir.
Bu ne demek oluyor?
Bu şu ifadeyi vermiş oluyor yani ışınım yayan bir madde belirli frekanslar da belirli noktalarda ışınım yapar diyor.
Buradaki h Planck sabitimiz olacak f frekansımızı ifade edecek n de dekontun düzeylerimizi yani birinci düzey ikinci düzey gibi tam katsayıların olduğu ifadelerdir kuantum düzeyleri.
Bunların dışındaki yerlerde ışınım yapmadığını tespit ediyor Planck.
İkinci olarak da moleküller kuanta paketçik denen ışık enerjisinin kesikli birimler cinsinden enerji yayımlar ya da soğurur.
Burada moleküllerin kuantum düzeylerine sıçrama yaparak ışınım yaptığının ifadesini kullanıyor yani her yerde her aralıkta her frekansta her dalga boyunda ışınım söz konusu değil sadece belirli kuantum düzeylerinde ışıma yaptığını söylüyor.
O halde moleküller kuanta dediğimiz paketçik denen ışık enerjisinin kesikli birimleri cinsinden enerji yayımlar ya da soğurur ifadesini kullanıyor.
Burada aynı zamanda bu matematiksel modelimizi birçok yerde kullanacağız yani bu enerji düzeyi Planck sabitinin ve frekansını tam katları şeklinde ifade ediyoruz.
Burada aynı zamanda frekansımızı açacak olursak ışık hızı bölü ışığın dalga boyu burada lamda da ışığımızın dalga boyunu ifade ediyor bu durumda frekansla enerjimiz doğru orantılıyken dalga boyu ile enerjimiz ters orantılı oluyor.
Bunu gören klasik fizikçiler dalga boyunu sıfıra yaklaştırırsak enerjinin sonsuza gideceğini ifade ediyor ve şöyle bir dalga boyu ışınım şiddeti grafiği oluşturuyor klasik fizikçiler.
Fakat modern fizik girişini açılışını yapan çok önemli bağıntılar bulan Planck bu durumu nasıl ifade ediyordu?
Belirli bir noktalıktan belirli bir aralıkta maksimum ışıma yapar dalga boyu sıfıra indiğinde ışıma da sıfıra inmiş olur. Burada görmüş olduğunuz gibi dalga boyunun belirli bir noktaya gelmesi maksimum ışınımı ifade eder ve ışınım yayan her maddenin de bir sıcaklığı vardır bu noktadaki sıcaklığını da t ile ifade ediyorum görmüş olduğunuz diyelim ki şöyle bir lamda dalga boyuna sahipken buradaki dalga boyuna lamdaMax diyelim burada bir ışınım şiddeti var.
Işınım şiddetini p harfi ile gösteriyorum ve bu noktadaki ışınım yayan her maddenin bir sıcaklığı vardır sıcaklığında T olarak ifade ettik ve bu beyaz renkle çizdiğim grafiği kimler kullanıyor?
Tabii ki de modern fizikçiler kullanıyor ve Wien isminde bir fizikçi Wien kayma yasasıyla ışığın dalga boyu ve sıcaklık arasındaki ilişkiyi şu şekilde ifade ediyor: λmax.T = 2.898 x 10-3 m.
K olarak bu sabiti ortaya koyuyor dalga boyuyla ışınım şiddetinin bağıntısını ortaya koymuş oluyoruz. Yani ışık kuantalı ve paketçikler halindedir. Biz bir sonraki dersimizde de fotoelektrikte de artık ışığın her bir paketçiğini yani kuantasına foton olarak ifade edeceğiz ve fotonların enerjinin de yine hf ile hesaplamış olacağız.
Siyah cisim ışıması Planck'in yaptığı bir çalışmadır ve Planck burada kuantum düzeylerinden bir Kuantum fiziğine çok güzel bir giriş yapmıştır.
Görmüş olduğunuz gibi siyah bir cismimiz olsun çok bu siyah cismin kutu şeklindeki cismimizin nanometrik çok küçük bir geçiş yapabilir ışığın geçiş yapabileceği bir alan olsun bir delik olsun ve ışığımızı buradan düşürdükten sonra pürüzlü iç yüzey olduğu için bunu ışığımız içerde dağınık yansıma yaparak yansımalarını gerçekleştirirsin.
Işığın dışarı çıkma olasılığı çok düşük.
Işık burada yüzeye çarptığında enerjisini sürekli cisme aktaracak ve Planck yaptığı bu çalışmada cismin belirli noktalarda belirli aralıklarda ışıma yaptığını fark ediyor ve bu yaptığı çalışmada iki önemli durum ile karşılaşıyor.
Birincisi ışınım yayan bu titreşen moleküller yalnızca En=nhf ile verilen En enerjili kesikli birimlere sahip olabilir.
Bu ne demek oluyor?
Bu şu ifadeyi vermiş oluyor yani ışınım yayan bir madde belirli frekanslar da belirli noktalarda ışınım yapar diyor.
Buradaki h Planck sabitimiz olacak f frekansımızı ifade edecek n de dekontun düzeylerimizi yani birinci düzey ikinci düzey gibi tam katsayıların olduğu ifadelerdir kuantum düzeyleri.
Bunların dışındaki yerlerde ışınım yapmadığını tespit ediyor Planck.
İkinci olarak da moleküller kuanta paketçik denen ışık enerjisinin kesikli birimler cinsinden enerji yayımlar ya da soğurur.
Burada moleküllerin kuantum düzeylerine sıçrama yaparak ışınım yaptığının ifadesini kullanıyor yani her yerde her aralıkta her frekansta her dalga boyunda ışınım söz konusu değil sadece belirli kuantum düzeylerinde ışıma yaptığını söylüyor.
O halde moleküller kuanta dediğimiz paketçik denen ışık enerjisinin kesikli birimleri cinsinden enerji yayımlar ya da soğurur ifadesini kullanıyor.
Burada aynı zamanda bu matematiksel modelimizi birçok yerde kullanacağız yani bu enerji düzeyi Planck sabitinin ve frekansını tam katları şeklinde ifade ediyoruz.
Burada aynı zamanda frekansımızı açacak olursak ışık hızı bölü ışığın dalga boyu burada lamda da ışığımızın dalga boyunu ifade ediyor bu durumda frekansla enerjimiz doğru orantılıyken dalga boyu ile enerjimiz ters orantılı oluyor.
Bunu gören klasik fizikçiler dalga boyunu sıfıra yaklaştırırsak enerjinin sonsuza gideceğini ifade ediyor ve şöyle bir dalga boyu ışınım şiddeti grafiği oluşturuyor klasik fizikçiler.
Fakat modern fizik girişini açılışını yapan çok önemli bağıntılar bulan Planck bu durumu nasıl ifade ediyordu?
Belirli bir noktalıktan belirli bir aralıkta maksimum ışıma yapar dalga boyu sıfıra indiğinde ışıma da sıfıra inmiş olur. Burada görmüş olduğunuz gibi dalga boyunun belirli bir noktaya gelmesi maksimum ışınımı ifade eder ve ışınım yayan her maddenin de bir sıcaklığı vardır bu noktadaki sıcaklığını da t ile ifade ediyorum görmüş olduğunuz diyelim ki şöyle bir lamda dalga boyuna sahipken buradaki dalga boyuna lamdaMax diyelim burada bir ışınım şiddeti var.
Işınım şiddetini p harfi ile gösteriyorum ve bu noktadaki ışınım yayan her maddenin bir sıcaklığı vardır sıcaklığında T olarak ifade ettik ve bu beyaz renkle çizdiğim grafiği kimler kullanıyor?
Tabii ki de modern fizikçiler kullanıyor ve Wien isminde bir fizikçi Wien kayma yasasıyla ışığın dalga boyu ve sıcaklık arasındaki ilişkiyi şu şekilde ifade ediyor: λmax.T = 2.898 x 10-3 m.
K olarak bu sabiti ortaya koyuyor dalga boyuyla ışınım şiddetinin bağıntısını ortaya koymuş oluyoruz. Yani ışık kuantalı ve paketçikler halindedir. Biz bir sonraki dersimizde de fotoelektrikte de artık ışığın her bir paketçiğini yani kuantasına foton olarak ifade edeceğiz ve fotonların enerjinin de yine hf ile hesaplamış olacağız.
