şükela:  tümü | bugün
  • wilhelm carl werner otto fritz franz wien isimli alman fizikçi dedemizin karacisim ışımasının termodinamik ve eletromanyetik yardımıyla açıklamaya çalışmalarını içeren kanundur. wien karacisim ışımasının sıcaklık ve ve frekansa bağlı olduğunu göstermek istemiştir. küçük dalga boyu yüksek frekans için oldukça makul sonuçlar veren bir formül bulsa da düşük frekanslarda sıçmıştır. klasik fiziğin sorgulanmaya başlamasına önayak olan gelişmelerden biridir.
  • kara cisim radyasyonu için farklı sıcaklıklardaki deneysel verileri içerir ve sıcaklığa bağlı olarak ışığın şiddetinin değişmesini ifade eden yasadır..

    ışığın dalga boyu artarken enerjisi azalır, dalga boyu azaldığında ise enerjisi artar..
    (kırmızı ışık düşük enerjili, mor ışık da yüksek enerjilidir..)

    burada klasik fizik yetersiz kalmış, ve modern fizik için gün doğmaya başlamıştır..
  • belli bir sıcaklığı olan her cisim bir ışıma yapar. wien kanunu ise bu ışımayı hiç absorbe etmeden tamamen yayan kara cisimler için geliştirilmiş bir kanundur. eğer cisim gri cisim ışıması yapıyorsa ve emissivity değeri sabit alınırsa wien kanunu yine geçerli olur.

    kanun temelini kısaca max planck'ın 1901 yılında geliştirdiği kara cisim ışımasının dalga boyuna bağlı olarak değişen ışıma formülünden, planck kanunundan alır. daha önceki dönemde bu ilişki için geliştirilen rayleigh-jeans ve wien kanunları sırasıyla düşük ve yüksek dalga boyları için doğru bir ışıma değeri verirken, diğer dalga boylarında yanlış sonuçlar vermektedir.

    planck geliştirdiği modelle bu sorunu ortadan kaldırmıştır. iki modeli de birleştirerek doğru bir spektrum oluşmasını sağlamıştır. maksimum ışımanın olduğu dalga boyunu bulmak içinse sıcaklığı sabit kabul ederek, planck kanununun dalga boyuna göre türevini alıp sıfıra eşitlemeniz yeterlidir.

    denklem örtüktür fakat değişken değişimi yaparak x= h*c/(?*k*t) dönüşümü uygularsanız, x'in sabit olduğunu görürsünüz. denklemi numerik olarak çözerseniz sonuçta x yaklaşık 4.965 gibi bir sabit çıkar. kanun için sabit çıkması önemlidir. zira planck sabiti, ışık hızı ve boltzmann sabiti de sabit olduğundan dolayı, herhangi bir t sıcaklığındaki maksimum ışımayı veren dalga boyu ile o sıcaklığın çarpımı sabit çıkar.

    örnek vermek gerekirse, 400 kelvin sıcaklığındaki bir kara cisim maksimum ışımasını şayet 500 nanometre dalga boyunda yapacaksa, o kara cismin sıcaklığını 800 kelvin yaptığınızda maksimum ışımasını 250 nanometre dalgaboyunda yapacaktır. rakamları tamamen salladım gerçek değerleri kontrol etmek lazım.