Bu slayt, odevdunyasi tarafından hazırlanmıştır.

1. Bu slayt, www.odevdunyasi.com tarafından hazırlanmıştır. -M.O. PP. 2007 ile hazırlanmıştır. -Otomatik geçiş mevcuttur. Dilerseniz tıklama ile geçebilirsiniz. Ses bulunmamaktadır. -Alıntı ve kaynak sunum sonunda belirtilmiştir. Bu sunumun, -Microsoft Office PowerPoint 2003 ve -Microsoft Office PowerPoint 2010 sürümleri de mevcuttur. Sunuma en iyi kalite de ulaşmak için lütfen sisteminize uygun sürümü indirin. Destek birimimize ulaşmak için tıklayın Sunumunuz çalışmadığından tıklayın

2. ÖĞRENCİ BİLGİLERİ; Öğrencinin;Adı:Soyadı: Sınıfı:Okul Numarası:Ders Adı:Okulu: • SLAYT KONUSU; • - Elektromanyetik Işıma • - Işığın Sınıflandırılması - Işık ve Enerji • - Fotoelektrik Olay - Plank’ın Çözümü • - Compton saçılması IŞIK

3. Elektromanyetikışıma (ışık) bir enerji şeklidir. Işık, Elektrik (E) ve manyetik (H) alan bileşenlerine sahiptir. ELEKTROMANYETİK IŞIMA Özellikleri; • Dalgaboyu(l) • Frekans (ν) • Genlik (A) • Hız (c)

4. Dalgaboyu artar Frekans azalır n1 < n2 < n3 l1 > l2 > l3 ELEKTROMANYETİK IŞIMA Birim: 1/s birim: uzunluk (m) Dalgaboyuve frekans çarpımı sabittir (l)(n) = c Işık hızı c = 3 x 108 m/s (vakumda)

5. IŞIĞIN SINIFLANDIRILMASI

6. Engelde Bir Delik Varsa Işığın Dalga Yapısı • Açıklayabilir: • Kırınım (diffraction) • Girişim (interference) • Açıklayamaz: • Siyah cisim ışıması • Fotoelektik Olay • Compton saçılması Su dalgası engeldeki bir delikten (veya yarıktan) geçerken, delik bir ışık kaynağı gibi davranır. Engelde İki Delik Varsa Koyu çizgi: dalganın maksimumu Açık çizgi : dalganın minimumu

7. IŞIK VE ENERJİ • 1900yılı önceleri enerji ve maddenin farklı şeyler olduğu düşünülüyordu. • Planck, akkor halindeki katıların yaydığı ışınları incelemiştir. Bir katı cisim ısıtıldığında, Işıma şiddeti artar λmax daha küçük dalgaboyuna kayar NOT: Klasikfizik bu gözlemi açıklayamaz

8. Flamanı Isıtırsak Rengi Nasıl Değişir? Sıcaklık arttıkça dalgaboyu azalır

9. Siyah Cisim Işıması (Blackbody Radiation) Siyah cisim ideal bir cisimdir. 1. Üzerine düşen bütün ışınları absorblar. 2. Her dalga boyunda ışıma yapar. 3. Işıma şiddeti ve spektrumu sıcaklığa bağlıdır. Siyah Cisim Örnekleri; T=2.73 K • Güneş , T=6000K •  Mavi fotonlar, hν = 3eV (12000 K) • Akkorfilaman, T < 6000 K • Kor (ateş), T  2000 K • İnsan vücudu, T = 310 K (IR gece görüşü ) • Evren (yıldız ve galaksiler), T=3 K Cosmic Background Radiation

10. Cisimler Niçin Işıma Yapar? Mutlak sıfırdan yüksek sıcaklıktaki bütün cisimler elektromanyetik ışıma yaparlar – ısı enerjisi Isı, molekül hareketlerinin (öteleme, dönme, titreşim) ortalama kinetik enerjisinden kaynaklanır Cisimlerin top-yay modeli Cisimler atomlardan meydana gelmiştir Titreşen atomlar ışıma yaparlar.

11. Klasik fizik:atomlar her frekansta salınım yapabilir Planck (1900) :atomlar sadece belirli frekanslarda salınım yapabilirler. Klasik Fizik Klasik Fizik Kuantum Fiziği Klasik fizik, siyah cisim ışımasını sadece büyük dalga boylarında açıklayabilir.

12. Plank’ınÇözümü Planck’s Solution Planck sıcak cismin soğurken enerjisini ışık halinde ve tamsayı katları şeklinde kaybettiğini öngörmüştür. En = nhn n = 1, 2, 3 …. E = enerji n = kuantum sayısı, tamsayı (integers) h = Plank sabiti (Planck’sconstant)  = frekans h = 6.626 x 10-34 J.s

13. Işığın Kuantlaşması Quantization of Light Einstein, ışığın foton adı verilen enerji paketlerinden oluştuğunu ileri sürmüştür. Efoton = hn Örnek: 500 nm dalgaboyundaki fotonun enerjisi nedir? n = c/l = (3x108 m/s)/(5.0 x 10-7 m) n = 6 x 1014 1/s E = h n =(6.626 x 10-34 J.s)(6 x 1014 1/s) = 4 x 10-19 J

14. Fotoelektrik Olay ThePhotoelectric Effect Metal yüzeyine gelen ışık elektron koparır. Buna fotoelektrik olay denir. Fotoelektrik olay klasik fizik ile açıklanamaz.

15. Fotoelektrik Olay • Gelen ışığın frekansı belirli bir eşik değerin (o) altında ise elektron koparamaz, elektronların kopması ışığın şiddetine bağlı değildir. • Gelen ışığın frekansı arttıkça kopan elekronların kinetik enerjisi artar; elektronların kinetik enerjisi ışığın şiddetine bağlı değildir. • Gelen ışığın şiddeti arttıkça kopan elektron sayısı artar. Eşik frekans değerleri

16. FOTOELEKTRİK OLAY ÇİZELGESİ

17. Fotoelektrik olay’ın açıklanması(Einstein 1905, Nobel Ödülü 1921) e-ların kinetik enerjisi Gelen ışık enerjisi İş fonksiyonu veya eşik enerjisi F = iş fonksiyonu (workfuction) e-kopması için gereken en düşük enerji SONUÇ:Işık tanecik gibi davranır

18. ÖRNEK SORU : NaiçinF = 4.4 x 10-19 J dür.Eşik frekansına (no ) karşılık gelen dalgaboyu nedir? hn = F = 4.4 x 10-19 J hc/l = 4.4 x 10-19 J l = 4.52 x 10-7 m = 452 nm

19. IŞIK: Dalga mı ? Tanecik mi ? 1. Newton – ışık tanecik gibi davranır. Yansıma (reflection) 2. Kırınım (diffraction) ve girişim (interference) ışığın dalga özelliği ile açıklanır. 3. Fotoelektrik olaya göre ışık taneciktir. CEVAP : Her ikisi !

20. ÖZET Dalga- tanecikikiliği (Wave – Particle Duality) Nasıl ölçüldüğüne (veya etkileştiğine) bağlı olarak ışık hem dalga hem de tanecik gibi davranır GENEL KURAL Işık uzayda yol alırken dalga gibi davranır. Işık madde ile etkileşirken tanecik gibi davranır. Atomların dalga özelliğini başka bir mekanik tanımlar. O da KUANTUM MEKANİĞİ’dir. peki atomlar da benzer özellik gösterirler mi?

21. ComptonSaçılması (1923) (Comptonscattering) • Duran bir atom veya elektron üzerine gönderilen ışık saçılmaya uğrar. • Saçılan ışınların dalga boyları gönderilen ışığın dalga boyundan büyüktür. • Saçılma açısı büyüdükçe saçılan ışığın dalga boyu artar. Klasik fizik Comptonsacılmasını açıklayamaz. f > i

22. Fotonlar enerji taşıyorsa, momentum da taşıyabilirler. E = h ise, foton momentumu P = hν/c = h/dir. Bu çarpışmada enerji ve momentum korunum yasaları geçerli olmalıdır. Klasik teoriye göre, saçılan ışınların dalga boyu gelen ışığın dalga boyuna eşit olmalıdır. Kuantum teorisine göre ,saçılan foton daha düşük enerjiye ve bu nedenle daha uzun dalga boyuna sahip olmalıdır.