Successfully reported this slideshow.
We use your LinkedIn profile and activity data to personalize ads and to show you more relevant ads. You can change your ad preferences anytime.

Modern Fizik

7,612 views

Published on

Modern Fizik

  1. 1. Kara cisim ışıması, herhangi bir cismin,ısısına bağlı olarak salınan elektromanyetikışımadır. Elektromanyetik ışınım, oluşmatarzına göre iki gruba ayrılır. Isıl (termal)ışınım ve ısıl olmayan ışınım. Isıl ışınıma,kara cisim ışıması da denilmektedir.
  2. 2. Evrendeki her cisim ya da parçacık, enerjisine yada diğer deyişle ısısına bağlı olarak belirli frekanstaelektromanyetik ışınım salar. Önceleri cismin ya daparçacığın ısısına bağlı olarak salınanelektromanyetik ışınımın frekansının sıfırdansonsuza kadar olabileceği düşünüldü.Fakat deney sonuçları böyle değildi ve bu duruma"mor ötesi katastrofu" denildi. Planck Kanunu ile busorun çözüldü ve Planckın burada yaptığı "enerjininkuantum durumunun değişmesiyle salındığı"önermesi, kuantum fiziğinin temelini attı. Oda sıcaklığındaki cisimler esas olarak kızılötesi(enfra ruj) elektromanyetik ışınım yaparlar,dolayısıyla insan gözü tarafındanalgılanamaz. Daha yüksek ısılarda ise insan gözününalgılayacağı frekanslarda ışınım yaparlar.
  3. 3. Fizik biliminde foton, elektromanyetikalanın kuantumu, Işığın temel "birimi" vetüm elektromanyetik ışınların kalıbı olan temelparçacıktır. Foton ayrıca ElektromanyetikKuvvetin kuvvet taşıyıcısıdır. Bu kuvvetin etkileri hem mikroskobikölçülerde, hem de mikroskobik ölçülerde çokrahat bir şekilde gözlemlenebilir.
  4. 4. Durgun kütlesi sıfırdır; ışık hızıyla gider;etkileşimlere parçacık olarak girebilir ancak dalgaolarak yayılır; E=h x f, p=h/l ve E=p*c bağıntılarınauyar; kütlesi sıfır olduğu halde, diğer parçacıklar gibikütle çekiminden bile etkilenir. E : enerji miktarı h =6.6 x 10(-34) Js f : frekans Işık dalga özelliklerine de sahiptir. Etkileşimlereparçacık olarak girebilir ancak dalga olarak yayılır.
  5. 5. Elektron volt (sembolü eV)bir enerji birimidir. Birelektronun, boşlukta, bir voltluk elektrostatikpotansiyel farkı kat ederek kazandığı kinetikenerji miktarıdır. Diğer bir deyişle, 1 voltçarpı elektronun yüküne eşittir. Kimyada, 1 mol kadar elektronun(6.02214179×1023) 1 voltluk bir potansiyelfarkından geçişinde meydana gelen kinetik enerjiolan molar eşdeğerini kullanmak dahakullanışlıdır. Bu da, 96.48534 kJ/moldür.
  6. 6. Kütle-Enerji denkliği yasasına göre aynızamanda kütle değerleri için de kullanılır.Mesela protonun ağırlığı yaklaşık 1 GeVdir. Oldukça küçük bir enerji birimidir: 1 eV = 1.602 176 53(14)×10−19 J. (veya yaklaşık0.160 aJ) Katı hal fiziği ve Atom fiziğinde sıkçakullanılır. SI standart birimlerinden olmadığı haldekilo, mega, giga gibi standart SI öneklerini alır. 1 eV = 96,4853 kj/mol 1 keV = 1 kiloelektronvolt = 103 eV 1 MeV = 1 megaelektronvolt = 106 eV 1 GeV = 1 gigaelektronvolt = 109 eV 1 TeV = 1 terraelektronvolt = 1012 eV
  7. 7. Işığın tanecik özelliklerindendir.Metal yüzeyine gelen ışık elektron koparır.Fotoelektrik olay klasik fizik ile açıklanamaz. Gelen ışığın frekansı arttıkça kopan elektronların kinetik enerjisi artar; elektronların kinetik enerjisi ışığın şiddetine bağlı değildir. Gelen ışığın frekansı belirli bir eşik değerin ( o ) altında ise elektron koparamaz, elektronların kopması ışığın şiddetine bağlı değildir. Gelen ışığın şiddeti arttıkça kopan elektron sayısı artar, kinetik enerjisi değişmez. E=E0+Ek h =h 0 +1/2 mV2 Ek=h( - 0 ) e- ların kinetik enerjisi İş fonksiyonu Gelen ışık enerjisi veya eşik enerjisi
  8. 8. Bir foton yüzeye çarptığı zaman enerji­siniyüzeyin bir tek elektronuna verir ve kendisi kaybolur.Fotonun enerjisinin bir kısmı elektronu sökmek içindiğer kalan kısmı ise elekt­rona kinetik enerjikazandırmak için aktarılır. Fotoelektronlarınyü-zeyden sökülmesi için gerekli en küçük enerjiyebağlanma enerjisi ve eşik enerjisi adı verilir. Birfotonun enerjisi bağlanma enerjisinden (Eb) az olursayüzeyden elektron sökemez. örneğin; fotonun enerjisi5eV, bağlanma enerjisi 6eV ise yüzeyden elektronsökülemez. Fotonun enerjisi 5eV, bağlanma enerjisi3eV ise fotoelektronların kinetik enerjisi 5eV - 3eV = 2eV olur.
  9. 9. Bilim adamı Plancka göre ışıkkaynaklarından kuantum veya fo­ton adı verilentanecikler salınır. Bu tanecikler birer enerji paketlerişeklinde olduğunu Enstein daha da geliştirerekfotoelektrik olayını açık­ladı. Plancka göre bir ışık kuantumunun enerjisiE = h.f bağıntısı ile bulunur.
  10. 10. Kesme potansiyel farkı yardımıyla farklırenkte ışıklar kullanarak fotosel yüzeyden çıkanfotoelektronların maksimum kinetik enerjileriölçülür. Plank sabiti verir.
  11. 11. Havası boşaltılmış ve içindeFOTOELEKTRİK alkali metal bulunduran tüpeAKIMI şiddetli bir ışık gönderildiğinde devreden çok küçük bir akım geçer. Alkali metal levhaya şiddetli bir ışık düşürüldüğünde, metal levhadan elektronlar sökülür ve bu elektronlardan yeterli kinetik enerjiye sahip olanlar devreyi dolaşarak akımın oluşmasını sağlarlar. Bu akıma fotoelektrik akım denir. o Metal levhadan elektron sökülünce levha (+) yükle yüklenir. o Alkali metaller: Sodyum, potasyum, lityum, Sezyu m, Bakır vs…
  12. 12. Fotoselin levhaları arasına ters bir üreteç bağlandığındalevhalar arasında elektriksel alan meydana gelir. Elektriksel alaniçinde hareket eden yüklü cisme bir kuvvet etki edeceği için katottankopan elektronlar anot yüzeyine doğru yavaşlar. Bu durumda kopanelektronlar yavaşlar hatta elektronların anot yüzeyine ulaşmasıengellenebilir. Katot yüzeyinden kopan elek-tronları durdurup akımgeçmesini engelleyen gerilim değerine kesme potansiyeli denir. Not:Kesme potansiyeli gelen fotonun enerjisi ile doru orantılıdır. Kesme gerilimi şöyle hesaplanır:Efoton= E0 + EkEanot = Ek - e.V Ef = Gelen fotonun enerjisiE0= Eşik enerjisiEK= Kopan elektronların kinetik enerjisiEanot= Elektronların anot yüzeyine ulaşma enerjisiVkesme = Üreteç gerilimi 0 = Ek - e.Vk e.Vk = Ek e.Vk =Vdoyma İmax Vkesme
  13. 13. 1922de Amerikalı fizikçi A.Compton,X ışınları üzerine yaptığıincelemelerde; E=hϰ enerjilifotonların serbest elektronlaraçarptırılmasıyla bu ışınlarınelektronlarla etkileştiğinigözlemledi. Arthur Co Bununla da kalmayarak, mpton çarpışmadan sonra açığa çıkan 1892-1962 ışının frekansının daha küçük olduğunu tespit etti .
  14. 14. e Gelen foton α e βE f λ P Çarpışmadan önce E f λ P Çarpışmadan sonra Compton olayı: yüksek enerjili bir x ışını fotonunun karbon atomunun serbest elektronuna çarparak onu bir doğrultuda fırlatırken kendisinin de bir doğrultuda saçılması olayıdır.

×