Page 21 - Fen Lisesi Fizik 12 | 5. Ünite
P. 21

2.



                5.2. KUANTUM FİZİĞİNE GİRİŞ5.2. KUANTUM FİZİĞİNE GİRİŞ                                  BÖLÜM




               Grafik 5.2.1 şu şekilde yorumlanabilir: Cisim şiddetli ışımasını sadece tek bir sıcaklık değerinde ve dalga
               boyunda yapabilir. Cisim en şiddetli ışımasını gerçekleştirdiğinde ışımanın dalga boyu ile sıcaklığı ters oran-
               tılıdır. Wien Yasası ile bu durum şu şekilde ifade edilir:

                   λ .T=2,898.10  m.K
                               -3

                  max
               Burada 2,898.10  Wien sabitidir. Wien Yasası'na göre düşük sıcaklıklar kızılötesi, yüksek sıcaklıklar morö-
                              -3
               tesi ışıma yapar.

               Klasik fiziğin uzun dalga boylu ışımaları açıklasa bile
               kısa dalga boylu ışımaları açıklamada yetersiz kaldı-  Işıma şiddeti
               ğı görülür. Klasik fiziğe göre tüm cisimler üzerine dü-
               şen ışığı soğurur ve bu enerjiyi farklı değerde ivmeli             E= ∞
               hareket  yapan  elektrik  yüklerine  aktarır.  Elektrik
               yükleri de bu enerjiyi farklı dalga boyunda ışık olarak
               yayar. Klasik fiziğe göre sıcaklık artırıldıkça ışınımın
               enerjisi  artmakta  dalga  boyu  azalmaktaydı.  Fakat                         Klasik fiziğe göre
               yayılan  ışınların  dalga  boyu  bilinemiyordu.  Grafik
               5.2.2 incelendiğinde farklı dalga boylarında ışımala-
               rın olmadığı, sadece tek bir dalga boyunda ışımanın                            Deneysel sonuç
               kuvvetli gerçekleştiği görülür. Grafikten anlaşılacağı
               üzere klasik fizikte enerji sonsuza gider ve süreklidir.
               Kuantum fiziğinde ise bu bir çelişkidir. Çünkü dalga
               boyunun çok küçük olması enerjiyi sonsuza götüre-                                 Dalga boyu
               mez. Enerji kuantum fiziğinde sürekli değil kesiklidir.                                           249
               Klasik fizikte dalga boyunun bulunamaması ve ener-
               jinin sürekli sayılması gibi yetersizlikler ve çelişkiler   Grafik 5.2.2: Klasik fizikle kuantum fiziğine göre ışığın
               kuantum fiziğinin doğuşunu hızlandırmıştır. Planck   şiddetinin dalga boyuna göre değişimi
               bu durumu klasik fizikle açıklamaya çalışsa da başa-
               rılı olamamıştır. 20. yy’ın başlarında Max Planck'ın
               siyah cisim ışımasının klasik fizikle açıklanamadığını
               göstermesi, bilim insanlarının yeni yasalar ve teori-
               ler aramaya başlamasına neden olmuştur.



                   SORU 1                                       ÇÖZÜM


               K, L, M cisimlerinden yayılan ışımaların maksimum  Wien Yasası'na göre K, L, M cisimlerinden yayılan
               dalga boylarının tepe noktaları arasındaki ilişki  ışımaların maksimum dalga boylarının tepe nokta-
               λ >λ >λ  şeklindedir.                           ları ile cisimlerin sıcaklıkları ters orantılı olmalıdır.
                M  L  K
               Işıma                                           W= λ.T
               şiddeti
                          K
                                                               formülüne  göre  sıcaklıklar  dalga  boyları  ile  ters
                                                               orantılıdır. Dalga boyları λ >λ >λ  olduğundan sıcak-
                                                                                      M
                                                                                         L
                                                                                            K
                           L                                   lıklar
                                                               T >T >T  olmalıdır.
                             M                         Dalga    K  L  M
                                                       boyu
               Buna göre bu cisimlerin sıcaklıkları arasındaki ilişki
               nedir?
   16   17   18   19   20   21   22   23   24   25   26