Wien Yasası Nedir? Sıcak Cisimler Neden Parlar?
Wien yasası, sıcaklığından ötürü ışıma yapan bir kara cismin, ışımasının maksimum yaptığı dalga boyunu tanımlar. Yani sıcaklık ile maksimum ışımanın gerçekleştiği dalga boyu arasındaki ilişkiyi verir. Kara cisim ışımasında da ele aldığımız üzere bir sıcaklığı olan her cisim ışıma yapar. Bu ışımanın sıcaklığın artışıyla iki doğal sonucu vardır:
- Sıcaklık arttıkça her dalga boyunda yapılan ışıma artar.
- Sıcaklık arttıkça kısa dalga boylu (yüksek enerjili) bölgede yapılan ışıma, uzun dalga boylu (düşük enerjili) bölgedekine göre daha çok artar.
Kara cisim ışımasının doğasından dolayı aşağıdaki grafikte de görüleceği üzere yalnızca bir maksimum noktası vardır.
Görüldüğü üzere sıcaklığı dalga fazla olan cisim, soğuk olana göre her dalga boyunda daha fazla ışıma yapmaktadır. Fakat yüksek enerjili bölgede yaptığı ışıma daha da fazla artar. Bu nedenle maksimum noktası sıcaklığın artmasıyla birlikte yüksek enerjili bölgeye doğru kayar. Bu kayma lineerdir (doğrusaldır) ve Wien yasası (ya da Wien kayma yasası) olarak adlandırılır.
λmax⋅T=0.2898cm⋅K\Large \lambda_{max} \cdot T=0.2898 \text{cm}\cdot \text{K}
Bu eşitlik, sıcaklık TT ile dalga boyu λλ arasında ters orantılı doğrusal bir ilişki olduğunu söyler. Bu iki sayının çarpımı, daima bir sabite eşit olmalıdır. Tıpkı frekans ile dalga boyu arasındaki ilişkinin, ışık hızının sabitliğine dayanması gibi (f⋅λ=cf\cdot λ=c).
Wien Yasası Örneği
Eğer TT yerine, cismin yüzey sıcaklığını yazacak olursak, cismin yüzeyinden yapılan ışımanın en çok hangi dalga boyunda gerçekleştiğini bulabiliriz. Fakat hiçbir cisim, tam olarak kara cisim olmadığından ötürü, farklılıklar olabileceğini unutmamak gerek.
Güneş'in yüzey sıcaklığı olan yaklaşık 5780 K değeri için, λmax=500nmλ_max = 500 nm olmaktadır. Buradaki animasyonda, sıcaklığa bağlı olarak kara cisim ışımasının nasıl değiştiğini ve Wien yasası sayesinde maksimum yapan dalga boyunun ne olduğunu bulabilirsiniz.
Aslında maddi destek istememizin nedeni çok basit: Çünkü Evrim Ağacı, bizim tek mesleğimiz, tek gelir kaynağımız. Birçoklarının aksine bizler, sosyal medyada gördüğünüz makale ve videolarımızı hobi olarak, mesleğimizden arta kalan zamanlarda yapmıyoruz. Dolayısıyla bu işi sürdürebilmek için gelir elde etmemiz gerekiyor.
Bunda elbette ki hiçbir sakınca yok; kimin, ne şartlar altında yayın yapmayı seçtiği büyük oranda bir tercih meselesi. Ne var ki biz, eğer ana mesleklerimizi icra edecek olursak (yani kendi mesleğimiz doğrultusunda bir iş sahibi olursak) Evrim Ağacı'na zaman ayıramayacağımızı, ayakta tutamayacağımızı biliyoruz. Çünkü az sonra detaylarını vereceğimiz üzere, Evrim Ağacı sosyal medyada denk geldiğiniz makale ve videolardan çok daha büyük, kapsamlı ve aşırı zaman alan bir bilim platformu projesi. Bu nedenle bizler, meslek olarak Evrim Ağacı'nı seçtik.
Eğer hem Evrim Ağacı'ndan hayatımızı idame ettirecek, mesleklerimizi bırakmayı en azından kısmen meşrulaştıracak ve mantıklı kılacak kadar bir gelir kaynağı elde edemezsek, mecburen Evrim Ağacı'nı bırakıp, kendi mesleklerimize döneceğiz. Ama bunu istemiyoruz ve bu nedenle didiniyoruz.
Sıcaklık arttıkça, ışımanın maksimum yaptığı dalga boyu giderek kısaldığı için, sıcaklığı artan cisimler giderek maviye kayan ışıma yaparlar. Başlangıçta, kırmızının baskın dalga boyu olmasından dolayı cisim kırmızı, ardından diğer renklerin de karışmasıyla, tüm renklerin karışımı olan beyaz, ardından da beyaza eklenen fazla mavilik ile mavi olarak parlayacaktır (bu, aynı zamanda ısınan demirin kızarmasının da nedenidir).
Ve aynı zamanda tam da bu nedenle yeşil bir yıldız yoktur. Çünkü ısınan bir cisim görünür bölgede ilk olarak kırmızı dalga boyunda ışıma yapar yani kırmızı görünür. Buna daha fazla mavi eklenmesiyle tüm renkler eşit karışır ve doğal olarak beyaz bir renge bürünür. Ardından daha da ısınır ve daha da fazla mavi eklenirse, beyaza mavi eklenmesiyle cisim mavi olarak görünecektir. Dolayısıyla hiçbir kombinasyon yeşil rengin görünmesine olanak tanımaz.
İçeriklerimizin bilimsel gerçekleri doğru bir şekilde yansıtması için en üst düzey çabayı gösteriyoruz. Gözünüze doğru gelmeyen bir şey varsa, mümkünse güvenilir kaynaklarınızla birlikte bize ulaşın!
Bu içeriğimizle ilgili bir sorunuz mu var? Buraya tıklayarak sorabilirsiniz.Soru & Cevap Platformuna Git
- 6
- 2
- 1
- 1
- 1
- 0
- 0
- 0
- 0
- 0
- 0
- 0
Evrim Ağacı'na her ay sadece 1 kahve ısmarlayarak destek olmak ister misiniz?
Şu iki siteden birini kullanarak şimdi destek olabilirsiniz:
kreosus.com/evrimagaci | patreon.com/evrimagaci
Çıktı Bilgisi: Bu sayfa, Evrim Ağacı yazdırma aracı kullanılarak 31/03/2023 00:23:03 tarihinde oluşturulmuştur. Evrim Ağacı'ndaki içeriklerin tamamı, birden fazla editör tarafından, durmaksızın elden geçirilmekte, güncellenmekte ve geliştirilmektedir. Dolayısıyla bu çıktının alındığı tarihten sonra yapılan güncellemeleri görmek ve bu içeriğin en güncel halini okumak için lütfen şu adrese gidiniz: https://evrimagaci.org/s/12879
İçerik Kullanım İzinleri: Evrim Ağacı'ndaki yazılı içerikler orijinallerine hiçbir şekilde dokunulmadığı müddetçe izin alınmaksızın paylaşılabilir, kopyalanabilir, yapıştırılabilir, çoğaltılabilir, basılabilir, dağıtılabilir, yayılabilir, alıntılanabilir. Ancak bu içeriklerin hiçbiri izin alınmaksızın değiştirilemez ve değiştirilmiş halleri Evrim Ağacı'na aitmiş gibi sunulamaz. Benzer şekilde, içeriklerin hiçbiri, söz konusu içeriğin açıkça belirtilmiş yazarlarından ve Evrim Ağacı'ndan başkasına aitmiş gibi sunulamaz. Bu sayfa izin alınmaksızın düzenlenemez, Evrim Ağacı logosu, yazar/editör bilgileri ve içeriğin diğer kısımları izin alınmaksızın değiştirilemez veya kaldırılamaz.