Wien yasası - Turkipedia

Fizikte Wien yasası siyah cisim radyasyonunda sıcaklık ile ışık dalga boyu arasındaki ilişkiyi veren bir fizik yasasıdır. (Yer değiştirme yasası olarak da bilinir.) Yasa adını Alman bilim insanı Wilhelm Wien'den (1864-1928) alır.

Yasa

1896 yılında geliştirilen bu yasaya göre, her cisim sıcaklığa bağlı olarak ışınım yapar. Işınım belli bir bant aralığındadır.Işınımın maksimum olduğu noktadaki dalga boyu $\lambda _{m}$ sıcaklık ile ters orantılıdır. T (sıcaklık) ve $\lambda _{m}$ ışınımın maksimum olduğu (dalga boyu) ise;

\lambda _{m}\cdot T=b

Bu ilişkide T birimi Kelvin (K), dalgaboyu ( $\lambda$ ) birimi metre (m) dir. b katsayısı ise Wien sabiti olarak bilinir;

b\approx 2.898\cdot 10^{-3}m.K

Işınımın maksimum olduğu dalga boyunun sıcaklık ile kısalması kızgın bir nesnenin sıcaklaştıkça farklı renklerde ışınım yapmasını da açıklar.^[1]

Örnek

Sıcaklığı 5500 K olan bir siyah cisimde ışınımın maksimum olduğu dalga boyu;

$\lambda _{m}={\frac {2.90\cdot 10^{-3}}{5500}}\approx 527\cdot 10^{-9}{\mbox{ m}}=527\ nm$

(Bu dalga boyu 556.7 THz frekans anlamına gelir ve spektrumun sarı bölgesindedir. )

Astronomide Wien yasası

Yıldızların yüzey sıcaklığı spektral analiz yöntemlerinin yeterince gelişmediği dönemde Wien yasası ile ölçülüyordu. Bunun için yıldız ışığı iki filtreden geçiriliyordu. Filtrelerden biri mavi diğeri sarı ışığa duyarlıydı. İki ışığın şiddeti karşılaştırılıyordu (Bakınız Renk ölçeği). Mavi ışık ile sarı ışığın oranı ışımanın maksimum olduğu dalga boyunu gösteriyor, bu dalga boyundan hareketle yıldız yüzeyinin sıcaklığı kestiriliyordu.Şayet mavi ışığın şiddeti fazlaysa bu yıldız sıcaklığının yüksek, sarı ışığın şiddeti fazlaysa bu da yıldız yüzey sıcaklığının düşük olduğu anlamına geliyordu.^[2]

Kaynakça

^ Hugh D. Young-Roger A. Freedman:University Physics; ISBN 978-0-321-50130-1 sf. 1335
^ Eric Chaisson-Steeve McMillan: Astronomy Today, ISBN 978-1-292-05773-6, sf 455

İlgili Araştırma Makaleleri

Elektromanyetik tayf veya elektromanyetik spektrum (EMS), evrenin herhangi bir yerinde fizik kurallarınca mümkün kılınan tüm elektromanyetik radyasyonu ve farklı ışınım türevlerinin dalga boyları veya frekanslarına göre bu tayftaki rölatif yerlerini ifade eden ölçüt. Herhangi bir cismin elektromanyetik tayfı veya spektrumu, o cisim tarafından çevresine yayılan karakteristik net elektromanyetik radyasyonu tabir eder.

Radyo frekansı yayıncılıkta bir bilgi sinyali ile modüle edilmiş olan taşıyıcı sinyal anlamına gelir. Ancak, bu isim zamanla modüle edilsin, edilmesin, yüksek frekans anlamına da kullanılmaya başlanmıştır.

Işık akısı bir fiziksel niceliktir ve insan gözünün algıladığı ışık gücünün miktarını ifade eder. Bu tariften de anlaşıldığı gibi, ışık akısı hem ışınım yapan kaynağın gücüne hem de insan gözünün özelliğine bağlıdır. SI birimi MKS sisteminde lumen dir.

Işık şiddeti bir ışık kaynağından birim katıaçı içerisinde yayılan ışık akısının bir ölçüsüdür. Işık akısı dendiği zaman, kaynaktan yayılan toplam akı, ışık şiddeti dendiği zaman ise bir steradyanlık katı açı içerisindeki akı kastedilir. MKS sistemi içerisinde ışık akısının birimi lumen, ışık şiddetinin birimi ise candela ya da Türkçe söylenişi ile kandeladır.

Işık, bir enerji çeşididir. Sabit kütleli sistemlerde enerji yoktan var edilemez. Ancak bir biçimden diğerine dönüşebilir. Bu yüzden ışık, yalnızca enerjinin bir başka biçiminin dönüştürülmesiyle elde edilir. Elektrik enerjisi bir elektrik lambasında ya da deşarj tüpünde ışığa dönüştürülür. Kimyasal enerji ve ateşböceği gibi ışık saçan hayvanlarda ışığa dönüşür. Bu dönüşüm ters yönde de olabilir. Örneğin bir fotoelektrik hücrede ışık elektrik enerjisi üretir.

Işık gözün algıladığı elektromanyetik ışınıma verilen isimdir. Işık gücünün toplam elektromanyetik ışınım gücüne olan oranı ise Batı dillerinde efficacy olarak adlandırılır. Bu terim dilimize ışık verimliliği ya da ışık etkinliği olarak çevrilebilir. Elektromanyetik ışınımın kızılötesi ve morötesi kısımları aydınlatma için kullanılamaz. Bir kaynağın tam ışık verimi, elektromanyetik ışınımın insan gözü tarafından ne derece algılandığı ile ilgilidir.

<span class="mw-page-title-main">Kandela</span> ışık şiddeti birimi

Kandela, Işık şiddeti birimidir. Uluslararası SI sistemindeki 7 temel birimden biridir..

Evrenin genişlemesi, gözlemlenebilir evrenin kütleçekimsel olarak bağlı olmayan herhangi iki parçası arasındaki mesafenin zamanla artmasıdır. Bu, uzay ölçeğinin bizzat değiştiği içsel bir genişlemedir. Evren hiçbir şeyin "içine" genişlemez ve "dışında" var olmak için uzaya ihtiyaç duymaz. Teknik olarak ne uzay ne de uzaydaki cisimler hareket etmez. Bunun yerine ölçek içinde değişen şey metrikdir. Evrenin uzay-zaman metriğinin uzaysal kısmı ölçek içinde arttıkça, cisimler giderek artan hızlarda birbirlerinden uzaklaşır.

<span class="mw-page-title-main">Compton saçılması</span>

Compton olayı, yüksek enerjili X ışınlarının fotonu ile karbon atomunun serbest elektronunun çarpıştırılması sonucu elektronun ve fotonun şekildeki gibi saçılması olayıdır.

<span class="mw-page-title-main">Tek yarık deneyi</span>

Tek yarık deneyi, bir fant üzerindeki w genişlikli tek bir yarığa paralel ışık demeti gönderip, yarıktan yayılan ışınların ekran üzerinde girişim meydana getirmesi olayının gözlemlendiği deneydir.

Fant üzerinde meydana gelen olaya; Kırınım,
Fant üzerinde kırınıma uğrayan ışınların farklı ışık kaynakları gibi davranması sonucunda birbirini yok etmesi veya kuvvetlendirmesi olayına; Girişim,
Ekran üzerinde oluşan görüntüye; Girişim deseni denir.

Etkin sıcaklık genel olarak bir cismin emisyon eğrisi ya da dalga boyu fonksiyonu, bilinmediği zaman, o cismin sıcaklık değerini tahmin etmek amacıyla kullanılır. Yıldız ya da gezegen gibi bir cismin etkin sıcaklığı, bir kara cismin yaydığı toplam radyasyon enerjisinin bu cismin yaydığı enerjiye eşit olduğu zamanki sıcaklık değeridir.

<span class="mw-page-title-main">Kara cisim ışınımı</span> opak ve fiziksel yansıma gerçekleştirmeyen siyah cisimden yayılan ve sabit tutulan tekdüze ısı

Siyah cisim ışıması içinde elektromanyetik ışıma ya da çevresinde termodinamik dengeyi sağlayan ya da siyah cisim tarafından yayılan ve sabit tutulan tekdüze ısıdır. Işıma çok özel bir spektruma ve sadece cismin sıcaklığına bağlı olan bir yoğunluğa sahiptir. Termal ışıma, birçok sıradan obje tarafından kendiliğinden yayılan bir siyah cisim ışıması sayılabilecek türden bir ışımadır. Tamamen yalıtılmış bir termal denge ortamı siyah cisim ışımasını kapsar ve bir boşluk boyunca kendi duvarını yaratarak yayılır, boşluğun etkisi göz ardı edilebilecek kadar küçüktür. Siyah cisim oda sıcaklığında siyah görünür, yaydığı enerjinin çoğu kızılötesidir ve insan gözü ile fark edilemez. Daha yüksek sıcaklıklarda, siyah cisimlerin özkütleleri artarken renkleri de soluk kırmızıdan kör edecek şekilde parlaklığı olan mavi-beyaza dönüşür. Gezegenler ve yıldızlar kendi sistemleri ve siyah cisimler ile termal dengede olmamalarına rağmen, yaydıkları enerji siyah cisim ışımasına en yakın olaydır. Kara delikler siyah cisim olarak sayılabilirler ve kütlelerine bağlı bir sıcaklıkta siyah cisim ışıması yaptıklarına inanılır . Siyah Cisim terimi, ilk olarak Gustav Kirchhoff tarafından 1860 yılında kullanılmıştır.

Isıl ışınım maddedeki yüklü parçacıkların ısıl hareketiyle meydana gelmiş elektromanyetik ışınımdır. Isısı mutlak sıfırdan büyük olan her madde ısıl ışınım yayar. Isısı mutlak sıfırdan büyük olan maddelerde atomlar arası çarpışmalar, atomların ya da moleküllerin kinetik enerjisinde değişime neden olur.

Planck yasası belirli bir sıcaklıkta termal denge durumunda bulunan bir kara cisim ışımasının yaydığı elektromanyetik radyasyonu ifade eder. Yasa 1900 yılında Max Planck bu ismi önerdikten sonra isimlendirilmiştir. Planck yasası modern fiziğin ve kuantum teorisinin öncül bir sonucudur.

Paschen serisi atom fiziğinde uyarılmış atomların yaydığı ışığın dalga boyunu (λ) gösteren serilerden biridir. Seri adını Alman fizikçi Friedrich Paschen'den (1865-1947) alır. Paschen, bu serileri 1908 de bulmuştur. Rydberg formülüne göre uyarılmış bir atomda 3. enerji düzeyindeki elektronların enerji düzeylerini değişirken şu şekilde ışınım yaparlar:

<span class="mw-page-title-main">Hidrojen çizgisi</span>

Hidrojen çizgisi ya da 21 cm çizgisi, uzaydaki nebulaların yaydığı 21 cm dalga boyuna sahip bir ışınımdır. Bu ışınımın varlığı kuramsal olarak Hollandalı astronom H.C. van de Hulst tarafından öne sürülmüş, 1951 yılında da saptanmıştır.

Stefan Boltzmann yasası bir nesnenin sıcaklığı ile yaptığı ışınım arasındaki ilişkiyi veren bir fizik yasasıdır. Josef Stefan (1835-1893) bu ilişkiyi ortaya koymuş, öğrencisi Ludwig Boltzmann (1844-1906) ise ilişkinin kuramsal temelini oluşturmuştur.

Brackett serisi atom fiziğinde uyarılmış atomların yaydığı ışığın dalga boyunu (λ) gösteren serilerden biridir. Seri adını Amerikalı fizikçi Frederick Sumner Brackett’den (1896-1988) alır. Brackett bu serileri 1922 yılında de bulmuştur. Rydberg formülüne göre uyarılmış bir atomda 4. enerji düzeyindeki elektronların enerji düzeylerini değişirken şu şekilde ışınım yaparlar:

\text{[math]}

Pfund serisi atom fiziğinde uyarılmış atomların yaydığı ışığın dalga boyunu (λ) gösteren serilerden biridir. Seri adını Alman fizikçi August Herman Pfund'dan (1879-1949) alır.

<span class="mw-page-title-main">Parabolik anten</span>

Parabolik anten, süper yüksek frekansta (SHF), daha ender olarak ultra yüksek frekansta (UHF) kullanılan bir anten türüdür. Halk arasında bu antenlere çanak anten de denilir. Bu antenler hem alıcılarda hem de vericilerde kullanılır.

Bu sayfa, bu Vikipedi makalesine dayanmaktadır.
Metin, CC BY-SA 4.0 lisansı altında mevcuttur; ek koşullar uygulanabilir.
Görseller, videolar ve sesler kendi lisansları altında mevcuttur.