Siyah Cisim Işıması ve Sıcaklık İlişkisi
Yayınlanma:
11. Siyah cisim ışımasında, sıcaklığın artışıyla ışıma şiddetinin, ışınımın dalga boyuna bağlı değişim grafiği şekildeki gibidir.
Buna göre cismin sıcaklığı arttıkça;
I. ışıma şiddeti,
II. yaydığı ışımaya ait maksimum şiddetteki ışınımın frekansı
niceliklerinin değişiminin cevabı aşağıdakilerden hangisidir?
| | I | II |
|---|---|---|
| A) | Artar | Azalır |
| B) | Azalır | Artar |
| C) | Değişir | Azalır |
| D) | Artar | Artar |
| E) | Azalır | Değişmez |
Soruda görsel içerik var: Grafik, 'Işıma şiddeti' (y-ekseni) ile 'Dalga boyu (nm)' (x-ekseni) arasındaki ilişkiyi gösterir. Farklı sıcaklıkları temsil eden dört adet çan eğrisi grafiği çizilmiştir. Eğriler üzerinde maksimum noktalar $\lambda_{\text{max}}$ ile işaretlenmiştir. Grafik üzerinde ayrıca 'Görünür bölge', 'Morötesi' ve 'Kızılötesi' bölgeler etiketlenmiştir. Eğriler soldan sağa doğru dalga boyunun artışıyla ışıma şiddetinin önce artıp sonra azaldığını, sıcaklık arttıkça tepe noktasının sola ve yukarı doğru kaydığını göstermektedir.
Animasyonlu Video Çözüm
İlk yarısı ücretsiz izlenebilir, tamamı uygulamada.
Adım Adım Yazılı Çözüm
Merhaba Helinakhal, seninle birlikte bu siyah cisim ışıması sorusunu adım adım inceleyelim.
# Siyah Cisim Işıması
Siyah cisim ışıması, sıcaklığı sıfır Kelvin derecenin üzerindeki her cismin çevreye yaydığı elektromanyetik dalgalardır. Grafikte sıcaklık arttıkça ışıma eğrilerinin nasıl değiştiğini görüyoruz.
Sıcaklık ile Değişim
Öncelikle birinci öncülde sorulan ışıma şiddetini inceleyelim. Grafikteki eğrilerin tepe noktalarının yüksekliği, sıcaklık arttıkça yukarı doğru kaymaktadır.
Fiziksel olarak, Stefan Boltzmann yasasına göre, bir cismin birim zamanda birim yüzeyinden yaydığı toplam enerji, sıcaklığının dördüncü kuvvetiyle doğru orantılıdır.
Bu durumda, sıcaklık arttıkça cismin yaydığı toplam enerji ve dolayısıyla ışıma şiddeti de artar. Yani birinci öncülümüz artar olmalıdır.
Şimdi de ikinci öncüle, yani maksimum şiddetteki ışınımın frekansına odaklanalım.
Wien Kayma Yasası
Wien kayma yasasına göre, maksimum şiddetteki ışınımın dalga boyu ile cismin mutlak sıcaklığının çarpımı sabittir.
Çözümün devamı Solvi’de
6 adım daha kilitli. Tamamını animasyonlu ve sesli anlatımla ücretsiz izle.
Fotoğrafını çek, her soruyu böyle çöz.
Çözümün Devamını Ücretsiz İzleİndirmesi ücretsiz · İlk çözümler hediye