şükela:  tümü | bugün soru sor
15 entry daha
  • frekans, dalga boyunun tersidir ve çok kısa dalgalar çok yüksek frekanslardır. her kara cisim ışımasının muazzam miktarda yüksek frekanslı enerji üretmesi gerekir (morötesi ve daha ötesi). frekans ne kadar yüksek ise enerji o kadar büyüktür. buna morötesi felaket denir ve bu öngörünün dayanadığı varsayımda bir yanlışlık olduğunu gösterir.

    kara cisim grafiğindeki düşük frekans cephesinde yapılan gözlemler rayleigh-jeans yasası diye bilinen klasik kurama uymaktadır, en azından yarı yarıya. asıl sıkıntı, yüksek frekanslardaki salınımların enerjisinin neden çok büyük olmayıp ışımanın frekansı büyüdükçe sıfıra düştüğüdür.

    max planck, termodinamik ile ilgiliydi ve o sıralarda morötesi felaketi termodinamik ilkeler ile çözümlemeye çalışıyordu. 1890 sonlarında iki yaklaşık denklem vardı ve bunlar birlikte kara cisim tayfının kabaca resmini veriyordu. rayleigh-jeans yasası(uzun dalgalar), wilhelm wien de kısa dalgalar için formül geliştirmişti.

    planck, bunlar üzerinde çalışırken termodinamik ve elektrodinamik arasında bağlantı kuran önemli yazılar yayınlamıştı. fakat kara cisim muammasını hala çözememişti ki 1900'de çığır açtı; bunu kullandığı matematiksel araçlardan birini tesadüfen yanlış anlaması sonucu şansı ve içgörüyü birleştirerek gerçekleştirdi.

    planck, iki yetersiz kara cisim tarifini tek bir basit matematik formülşünde birleştirerek eğirinin tam şeklinin tarif edilebileceğini farketti; wien yasası ve rayleigh-jeans yasası arasında köprü kurdu. planck denklemi oyuk ışıması gözlemleriyle uyuşmaktaydı. bunlar hep matematiksel olmuştu fakat bir fiziksel temele dayandırılamıyordu.

    bunun hakkında yoğun çalışma dönemi olup pek çok teşebbüs boşa çıkmıştı. en son planck hiç hoş karşılamadığı bir alternatifle kalana dek. geleneksel bir fizikçi olduğundan entropinin istatistiksel yorumundan haz etmiyordu. boltzmann'ın termodinamik bilimine kazandırdığı bir şeydi bu. basit mekanik yasaları-newton'un yasaları- zamanda ters çevrilebilir olmasına rağmen gerçek dünya öyle değildir, bir taş yere çarpınca hareketinin enerjisi ısıya dönüşür, fakat özdeş bir taşı yerde ısıtınca havaya sıçramaz. çünkü öncekinde düzenli olan hareket biçimi burada düzensizleşir. bu, düzensizliğin gitgide artmasını gerektirirmiş gibi görünen bir doğa yasasıyla uyumludur ve düzensizlik bu anlamda entropiyle tanımlanır.

    düzensizlik arttığında sıçrayamaz gözüken bu taş, sıçrayabilir mi? boltzmann bunun mümkün olduğunu söylüyordu. planck ise bunu ısrarla reddediyordu fakat son çare olarak boltzmann'ın istatiksel termodinamik versiyonunu istatistiklerine kattı. doğru cevapları aldı fakat yanlış nedenle aldı. einstein bu fikri ele alana kadar planck'ın çalışmasının değeri anlaşılmadı. einstein, enerji parçacıklarını birbirine ekleyerek morötesi felaketi yeniden getirilebileceğini gösterdi. ve her türlü klasik yaklaşımın kaçınılmaz şekilde bu felaketi getireceğini belirtmişti.

    planck'ın elinde sadece elinde açıklaması gereken enerji parçaları kaldı. atomun içindeki elektrik osilatörleri sadece kuanta(paketçik) adı verilen belli büyüklükteki kümeler halinde enerji yayar ya da soğurur. mevcut enerji miktarını belirsiz sayıda parçalara bölmek yerine, enerji rezonatörler arasında sadece sınırlı sayıda parçalara bölünebilirdi ve böyle bir parça ışımınanın enerjisinin(e) frekansıyla(v) bağlantısı yeni bir formüle göre verilir;

    e=hv

    buradaki h ise planck sabitidir.
9 entry daha