Page 21 - Fen Lisesi Fizik 12 | 5. Ünite

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?