Page 14 - Fizik 12 | 5.Ünite

5. ÜNİTE: MODERN FİZİK

S�yah c�s�mler�n yaptığı ışımanın, sıcaklığın artışıyla ışınım ş�ddet�n�n,
ışınımın dalga boyuna bağlı değ�ş�m graf�ğ� Şek�l 5.7’dek� g�b�d�r.

Işıma
şiddeti Görünür bölge
λ
Max
Morötesi Kızılötesi

λ
Max
λ
Max

λ Max T = 6000 K

λ T = 5000 K
Max
T = 4000 K
T = 3000 K Dalga
boyu (nm)
0 500 1000 1500 2000
Şek�l 5.7: Farklı sıcaklıklar �ç�n s�yah c�sm�n ışınım ş�ddet�n�n
ışınımın dalga boyuna bağlı değ�ş�m graf�ğ�

Graf�kten aşağıdak� çıkarımlar yapılır.
 S�mülasyon
1. Sıcaklık arttıkça ışıma ş�ddet� artar, yayınlanan ışınımın dalga
boyu küçülür ve ışıma ş�ddet�n�n maks�mum olduğu tepe noktası
daha kısa dalga boyuna doğru yaklaşır. Bu durum matemat�ksel
olarak W�en kayma yasasıyla (W�en yer değ�şt�rme yasası) �fade
ed�l�r.
Farklı sıcaklıklar �ç�n s�yah T ışınımı yapan c�sm�n sıcaklığı ve eğr�n�n tepe noktasına karşılık
c�sm�n ışınım ş�ddet�n�n, ışınımın gelen en büyük dalga boyu λ olmak üzere bu yasa
dalga boyuna bağlı değ�ş�m�n� Max
-2
karekoddan yararlanarak λ Max $ T = 0,2898x10 m $ K şekl�nde �fade ed�l�r.
�nceley�n�z.
2. C�sm�n sıcaklığı arttıkça yayınladığı ışımanın frekansıyla b�rl�kte
ışınım gücü de artar. Işıma ş�ddet�n�n ışınımın dalga boyuna bağlı
değ�ş�m graf�ğ�n�n altında kalan alan, toplam ışıma gücünü ver�r.
Bu nedenle sıcaklık arttıkça graf�ğ�n altında kalan alan dolayısıyla
ışıma gücü de artmaktadır.
Işıma
şiddeti Klas�k yaklaşıma göre c�sm�n yapacağı ışıma ş�ddet�, frekansa bağlı
olarak sürekl� artış göstermel�d�r (Şek�l 5.8). Bu durum ışınımın dalga
Klasik yaklaşım boyu küçüldükçe madden�n yayacağı enerj�n�n sonsuz b�r değere yak-
laşması demekt�r.
Deneysel veri
Deneyler sonucunda s�yah c�s�mden yayılan ışımanın dalga boyu �le
Dalga enerj�s� arasındak� �l�şk�, klas�k yaklaşımın öngördüğü sonuçlardan
boyu
farklı görülür. Klas�k yaklaşım, uzun dalga boylarında deneysel ver�-
Şek�l 5.8: Farklı sıcaklıklar �ç�n lere oldukça uyumludur. Ancak deneysel ver�lerde de dalga boyu sıfıra
s�yah c�sm�n ışınım ş�ddet�n�n yaklaştıkça ışıma ş�ddet�n�n de sıfıra yaklaştığı Şek�l 5.8’de görülür. Bu
ışınımın dalga boyuna bağlı değ�ş�m
graf�ğ�n�n klas�k yaklaşımla durum kısa dalga boylarında klas�k f�z�k �le deneysel ver�ler arasında
karşılaştırılması uyumsuzluk olduğunu göster�r.

200 12. SINIF FİZİK