- Konbuyu başlatan
- #1
F
faust
Ziyaretçi
Klasik mekaniğin çıkmazlarından birini fotoelektrik olayı olduğunu daha önceden hatırlayalım, bunun dışında birde siyah cisim ışıması var ki, bu da klasik mekanikte tamamen yerini kuantum mekaniğine bırakıyor olmasıdır, peki nedir bu siyah cisim ışıması?
Bir siyah cisme ışık/foton yollarsak, bu siyah cisim bu ışığı absorblar yani emer, fakat bunu olduğu gibi yansıtmaz, sebebi ise cime yüksek sıcaklıklarda beyaz ışığın birer yansıması olarak renklere ayrılmasıdır, siyah cisim ise yüksek sıcaklıklara çıkarıldığı takdirde ışın yayar, bunlarda bir dizi denklem demektir, örneğin cismin enerji yoğunluğu sadece sıcaklığa bağlıdır ve
u=u(T)
şeklinde formüle edilir.
Burada u enerji yoğunluğunu ifade ederken, T ise bilindiği gibi sıcaklığı temsil etmektedir. Diğer bir unsur ise, siyah cismin absorbladığı enerjidir, bu da sıcaklığa ve dalga boyuna bağlı olup, şu şekilde bir formüle sahiptir. Bu durum ayrıca Wien sabiti olarak bilinir ve şu şekilde formüle edilir.
(ѵ) = Aѵ^3 e^-hv/kT
1900’lü yıllara kadar bir çok araştırma yapılmasına rağmen siyah cismin neden bu şekilde davrandığı konusunda hiç kimsenin tam olarak bir fikri ve kuramsal bir formülasyonu yoktu, Planck bu dönemde yaptığı bir çok kuramsal çalışmayla buna destek olmuş, hatta bu durumu formülizeetmiştir.Bu formülde
E=h.ѵ
Eşit olup, E bilindiği gibi, enerji, h Planck sabiti (bu değer ,6,63.10^-34 gibi bir değere eşittir.) ѵ ise frekansı temsil etmektedir. Rayleight ve Jeans düşük frekanslı yani
(ѵ)dѵ=dE/V=8πv²/e³kT.dѵ
Formülüne sahip enerji dağılımlarını açıklamıştır. Formülde açacak olursak;
Toplam dalga boyu ve frekans ters orantılım olup dalga boyunun enerjisi ışığın frekansına bölümü 8π ve frekansın karesi enerjinin 3 ile olan kök değerine eşittir ve boltzman sabitinin (bu değer 1,38.10^-18 erg/mol’dür gibi bir orana sahiptir.) ve sıcaklığın çarpımıyla dalga boyu ve frekansın değerine eşittir.
Yüksek değerde frekans olaylarını ise Wien incelemiştir ve bir dizi termodinamik yasalara göre açıklamıştır, bununda formülasyonunu ilk başta vermiştik. Sonuç olarak bir siyah cisim, ışığı absorblar ve bu ışığı farklı frekanslarda daha öncede söylediğimiz gibi, belli sıcaklıklarda yayınlar, bu durumu klasik mekanik açıklayamadığı gibi bu olay aynı zamanda kuantum mekaniğinin de temelini oluşturmaktadır.
İsmail Çelik
Kaynaklar:
Prof.Dr.Zekiye Çınar – Kuantum Kimyası (Çağlayan Yayınları)
Prof.Dr.Fevzi Köksal – Doç.Dr.Rahmi Köseoğlu – Kuantum Kimyası (Bilim Yayınları-2012)
Prof.Dr.Erol Aygün – Prof.Dr.D.Mehmet Zengin – Kuantum Fiziği (Bilim Yayınları-2003)
Bir siyah cisme ışık/foton yollarsak, bu siyah cisim bu ışığı absorblar yani emer, fakat bunu olduğu gibi yansıtmaz, sebebi ise cime yüksek sıcaklıklarda beyaz ışığın birer yansıması olarak renklere ayrılmasıdır, siyah cisim ise yüksek sıcaklıklara çıkarıldığı takdirde ışın yayar, bunlarda bir dizi denklem demektir, örneğin cismin enerji yoğunluğu sadece sıcaklığa bağlıdır ve
u=u(T)
şeklinde formüle edilir.
Burada u enerji yoğunluğunu ifade ederken, T ise bilindiği gibi sıcaklığı temsil etmektedir. Diğer bir unsur ise, siyah cismin absorbladığı enerjidir, bu da sıcaklığa ve dalga boyuna bağlı olup, şu şekilde bir formüle sahiptir. Bu durum ayrıca Wien sabiti olarak bilinir ve şu şekilde formüle edilir.
(ѵ) = Aѵ^3 e^-hv/kT
1900’lü yıllara kadar bir çok araştırma yapılmasına rağmen siyah cismin neden bu şekilde davrandığı konusunda hiç kimsenin tam olarak bir fikri ve kuramsal bir formülasyonu yoktu, Planck bu dönemde yaptığı bir çok kuramsal çalışmayla buna destek olmuş, hatta bu durumu formülizeetmiştir.Bu formülde
E=h.ѵ
Eşit olup, E bilindiği gibi, enerji, h Planck sabiti (bu değer ,6,63.10^-34 gibi bir değere eşittir.) ѵ ise frekansı temsil etmektedir. Rayleight ve Jeans düşük frekanslı yani
(ѵ)dѵ=dE/V=8πv²/e³kT.dѵ
Formülüne sahip enerji dağılımlarını açıklamıştır. Formülde açacak olursak;
Toplam dalga boyu ve frekans ters orantılım olup dalga boyunun enerjisi ışığın frekansına bölümü 8π ve frekansın karesi enerjinin 3 ile olan kök değerine eşittir ve boltzman sabitinin (bu değer 1,38.10^-18 erg/mol’dür gibi bir orana sahiptir.) ve sıcaklığın çarpımıyla dalga boyu ve frekansın değerine eşittir.
Yüksek değerde frekans olaylarını ise Wien incelemiştir ve bir dizi termodinamik yasalara göre açıklamıştır, bununda formülasyonunu ilk başta vermiştik. Sonuç olarak bir siyah cisim, ışığı absorblar ve bu ışığı farklı frekanslarda daha öncede söylediğimiz gibi, belli sıcaklıklarda yayınlar, bu durumu klasik mekanik açıklayamadığı gibi bu olay aynı zamanda kuantum mekaniğinin de temelini oluşturmaktadır.
İsmail Çelik
Kaynaklar:
Prof.Dr.Zekiye Çınar – Kuantum Kimyası (Çağlayan Yayınları)
Prof.Dr.Fevzi Köksal – Doç.Dr.Rahmi Köseoğlu – Kuantum Kimyası (Bilim Yayınları-2012)
Prof.Dr.Erol Aygün – Prof.Dr.D.Mehmet Zengin – Kuantum Fiziği (Bilim Yayınları-2003)