AstrofizikAstronomi

Yıldız Astrofiziği: Wien Kayma Yasası

Yıldızlar, yaklaşık olarak kara cisim gibi ışıma yaparlar (bkz. Yıldız Astrofiziği: Kara Cisim Işıması). Kara cisim ışımasını temsil ettiğimiz eğri, daima bir noktada zirve yapar. Yani, herhangi sıcaklıkta bir cisim, en fazla ışımasını, kendine özel bir dalga boyunda yapar. Dalga boyu ile sıcaklık arasındaki bu ilişkiyi, Wien Kayma Yasası olarak aşağıdaki şekilde ifade ediyoruz.

Wien Kayma Yasası Denklemi

Bu eşitlik, sıcaklık T ile, dalga boyu λ arasında ters orantılı 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=c).

Eğer T 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 = 500 nm olmaktadır. Aşağıdaki animasyonda, sıcaklığa bağlı olarak kara cisim ışımasının nasıl değiştiğini ve Wien Kayma Yasası sayesinde maksimum yapan dalga boyunun ne olduğunu bulabilirsiniz.  (Animasyon için tıklayın)

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.

Ögetay Kayalı

Referanslar
1. http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/wien.html
2. http://astro.unl.edu/naap/blackbody/animations/blackbody.swf
3. http://highered.mheducation.com/sites/dl/free/0072482621/220727/Blackbody_Nav.swf

Ögetay Kayalı

Rasyonalist kurucu, editör ve kıdemli yazar. NASA'nın APOD platformunda görevli olmak üzere, Michigan Tech. Üniversitesinde araştırma görevlisi olarak Astrofizik üzerine doktora yapmaktadır. Ege Üni. Astronomi ve Uzay Bilimleri Bölümünden birincilikle mezun olduktan sonra bir yıl kozmoloji üzerine yüksek lisans, ardından bir yıl da İzmir Uluslararası Biyotıp ve Genom Merkezinde Moleküler Biyoloji ve Genetik üzerine yüksek lisans yapmıştır.

Bir cevap yazın

Başa dön tuşu
Bilim dünyasındaki önemli gelişmelerden haberdar olmak için haftalık/aylık bültenimize abone olun.
Devam ederek gizlilik politikasını kabul etmiş olursunuz.