Fizik
Konu Anlatımı Yazıları
Modern Fizik
YKS

Compton Saçılması – Modern Fizik Ders Notları

Kuantum Fiziği, Compton Saçılması, Özel Görelelik... Modern Fizik konusu hakkında bilmen gerekenler ve soru çözüm ipuçları burada!

5 dakikalık okuma
Kunduz Eğitmen tarafından yazıldı, 12.08.2021
Compton Saçılması – Modern Fizik Ders Notları

Hesap Oluştur

Ücretsiz kaydol, sınırsız video içerikler ve soru çözümleri ile sınava hazırlan!

ÜCRETSİZ KAYDOL

 

Konu çalışmalarını tamamladıktan sonra, zaman zaman notlarına ve formüllere bakmaya ihtiyaç duyabilirsin. Tekrar yaparken ya da soru çözerken notlara göz atmak ve gerekli ipuçlarını almak, öğrenme aşamasında sana epey yardımcı olacaktır. Kunduz ekibi olarak, alanında uzman eğitmenlerimizin de desteğiyle, her konuda mutlaka görmen gereken ipuçlarını, formülleri, ders notlarını senin için derliyoruz!📚 Bu yazımızda Kuantum Fiziği, Wien’in Kayma Yasası, Siyah Cisim Işıması, Compton Saçılması, Dalga Modeli ve Tanecik Modeli ile Açıklanan Olaylar, Özel Görelelik, Zaman Genişlemesi ve Uzunluk Büzülmesi hakkında bilmen gerekenler ile Modern Fizik konusuna ait soruları çözerken işine yarayacağını düşündüğümüz ipuçları yer alıyor. Umarız bu notlar sana yardımcı olur. İyi okumalar!

Bu notlar, Kunduz eğitmenimiz Semra Hoca tarafından hazırlandı. Semra Hoca, Muğla Sıtkı Koçman Üniversitesi Fizik bölümü mezunu. Tüm öğrencilerin bu süreci en başarılı şekilde atlamaları için elinden geleni yapıyor.

📚📚📚

Kuantum Fiziğine Giriş

Wien’in Kayma Yasası

Cismin sıcaklığı arttıkça yaydığı ısı çoğalır. Uzun süre ısıtılan metal parçasında görünen ışık önce bir donuk kırmızı, sıcalık arttıkça da maviye doğru değişim gösteren ışıma yapar.

Eğrilen tepe noktalarına ait dalgaboyları ile sıcaklık arasındaki ilişki:

  • λmax.T = 2.9×10-3m.K
    • λmax: ışıma şiddetinin maksimum olduğu andaki dalga boyu
    • T: sıcaklık
  • Siyah cisim ışımasının şiddeti arttıkça yani siyah cismin sıcaklığı arttıkça (λmax) değeri azalır.
  • Cismin sıcaklığı artarsa Imax artar.
  • Cismin sıcaklığı artarsa (λmax) azalır.

Siyah Cisim Işımasının Özellikleri

  • Sıcaklığı 0 Kelvinden büyük olan tüm cisimler etraflarına ışık saçarlar. Ancak saçılan bu ışınları hepsi insan gözü tarafından algılanmaz.
  • Üzerine düşen tüm ışığı soğuran cisimlere siyah cisim denir.
  • Siyah cisim, üzerine düşen ışığı soğururken aynı anda sıcaklığı nedeniyle etrafa ışın elektromanyetik dalga) yayar. Bu olaya Siyah Cisim Işıması denir.
  • Klasik fiziğe göre sıcaklığı sürekli artan, yaydığı sışığın dalgaboyunun sürekli azalacağı kabul edilmiştir. Ancak yapılan deneyler sonucunda, bu teorinin tam olarak doğru olmadığı anlaşılmıştır. Bu durum klasik fizik tarafından açıklanamamıştır.
Siyah Cisim Işımasının Özellikleri ışık şiddeti dalga boyu
  • kesikli çizgiler: Klasik fiziğin öngörüsü
  • düz çizgiler: Deneysel sonuçlar

Compton Saçılması

Bir fotonun durgun bir elektrona çarpıp fotonun ve elektronun saçılması olayıdır. Tam esnek bir çarpışma olduğu için enerji korunur ve momentum korunur.

Compton Saçılması Esnasında Enerji Korunumu

Compton Saçılması Esnasında Enerji Korunumu
  • E = E’ + Eke
    • E: gelen fotonun enerjisi
    • E’: saçılan fotonun enerjisi
    • Eke: saçılan elektronun enerjisi
  • E > E’
  • f > f’
  • λ > λ’
    • f: gelen fotonun frekansı
    • λ: gelen fotonun dalga boyu
    • f’: saçılan fotonun frekansı
    • λ’: saçılan fotonun dalga boyu

Gelen fotonun hızı ilk saçılan fotonun hızına eşit ve bu da ışık hızı kadardır: V=V’=c

Compton Saçılması Esnasında Momentum Korunumu

Compton Saçılması Esnasında Momentum Korunumu
  • Fotonun momentumu: P=h/λ
fotonun momentumu compton saçılması

Momentum korunumunu vektörel olarak yukarıdaki gibi yazıyoruz. ,

  • P = P’ + Pe
    • P: gelen fotonun momentumu
    • P’: saçılan fotonun momentumu
    • Pe: saçılan elektronun momentumu

Büyüklük olarak: P>P’

  • Δλ = λ‘ – λ = h/(mc- λ) . (1-cos θ)
    •  θ: fotonun saçılma açısı

Işığın Sadece Dalga Modeli İle Açıklanan Olaylar

  • Işığın aynı anda hem yansıması hem kırılması
  • Işığın renklerine ayrılması
  • Kırınım
  • Girişim
  • Polarizasyon


Işığın Sadece Tanecik Modeli İle Açıklanan Olaylar

  • Siyah Cisim Işıması
  • Fotoelektrik Olay
  • Compton Olayı

📚📚📚

Özel Görelelik

Bir ölçüm ya da gözlem yapan kişinin bulunduğu konuma referans sistemi denir. Referans sistemi duruyor veyasabit hızla ilerliyorsa eylemsiz referans sistemi adını almaktadır.


Zaman Genişlemesi

V hızıyla hareket eden bir referans sisteminde bir olayın gerçekleşme süresi to olsun. Aynı olyın durgun bir referans sisteminde gerçekleşme süresine de t diyelim:

zaman genişlemesi özel görelelik
  • ϒ: dönüşüm katsayısı
  • c: ışık hızı

Uzunluk Büzülmesi

Durgun bir referans sisteminde bulunan cisim boyuna Lo diyelim. Bu cismin V hızıyla hareket ederken ölçülen boyuna da L diyelim:

uzunluk büzülmesi özel görelelik

📚📚📚

Şimdi Compton Saçılması – Özel Görelelik soru çözümlerine devam edebilirsin!

Modern Fizik konusunda bolca soru çözerek pratik yapabilirsin. Bu konu, AYT Fizik için temel konulardan biri olduğu için iyice pekiştirmen önemli. Kuantum Fiziği, Wien’in Kayma Yasası, Siyah Cisim Işıması, Compton Saçılması, Dalga Modeli ile Açıklanan Olaylar, Özel Görelelik, Zaman Genişlemesi ve Uzunluk Büzülmesi gibi alt başlıklar pek çok bilgi ve kavram içeriyor. Bu da daha çok soru tipini barındırdığı anlamına gelir. Bu konudan direkt soru gelebildiği gibi, farklı konuların da içinde sıkça geçtiğini görüyoruz. Ders Fizik olunca, bu kavramlar, her zaman karşımıza çıkabilir! AYT Fizik testlerinde de sıklıkla sorulması tercih edilen konulardan biri.

Bilgileri, tanımları, özetleri ve kuralları ve formülleri öğrendikten sonra, soruların içinde nasıl yer aldığını görmen gerekli. Konu anlatımı yazımıza da göz attıktan sonra, kendi kaynaklarından sonra MEB Kaynaklarına da göz atmanı tavsiye ediyoruz. TYT ve AYT Fizik dersindeki netleri yükseltmedeki anahtar, konu çalışmalarını tamamladıktan sonra bolca soru çözmek ve yapılamayan soruların doğrusunu öğrenmek.

Her ders için değişmeyen kilit nokta bol bol soru çözümü ile pratik yapmak. Çözemediğin sorulara yanıt bulmak istiyorsan sınava hazırlık sürecinde Kunduz hep yanında! Profesyonel eğitmenler tarafından hazırlanan Soru Çözümü, binlerce soru ve çözümden oluşan Soru Bankası hizmetlerimizden faydalanabilirsin.
Uygulamada senin için hazırlanmış , tüm konuları öğrenebileceğin premium içerik ders videolarını incelemeyi unutma!

Sınava hazırlanmanın en kolay yolu

Sınırsız video içerikler ve soru çözümleri ile sınava hazırlan

ÜCRETSİZ KAYDOL