5 C
İstanbul
12 Aralık 2018
Astrofizik Astronomi

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.

(1)   \begin{equation*} \lambda_{\text{max}}.T=0.2898\text{cm.K} \end{equation*}

Bu eşitlik, sıcaklık T ile, dalga boyu \lambda 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.\lambda=\text{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, \lambda_{max}\approx\text{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.

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. Aşağıdaki animasyonda yıldızlarda bu durumun nasıl gerçekleştiğini görebilirsiniz.

Ögetay Kayalı

Kaynaklar
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

Bize destek olarak daha çok içerik üretmemize katkıda bulunun!

Related posts

Elektromanyetik Dalgalar: Kızılötesi (Infrared)

Emir Haliki

Biyouydular: Uzay Serüveninde İlk Canlılar

Süleyman Yeşil

Galaksi Kümeleri: Kahraman (Perseus) Kümesi

Kemal Cihat Toprakçı

3 yorumlar

Rasyonalist.org | X-Işını Gördüğünü İddia Eden Kız: Natasha Demkina 1 Ekim 2016 at 17:03

[…] bölgeye taşımak için, sıcaklığın binlerce santigrat dereceye ulaşması gerekir. (bkz. Wien Kayma Yasası) X-ışını için ise bu sıcaklık 300,000 santigrat dereceden daha fazla […]

Rasyonalist.org | Neden Yeşil Yıldız Yoktur? 29 Ekim 2016 at 14:56

[…] Bununla beraber, fonksiyonun maximum yaptığı nokta Wien Kayma Yasası ile belirlenir ve aşağıdaki basit formülsel gösterime sahiptir. (Bkz. Yıldız Astrofiziği: Wien Kayma Yasası) […]

Kuantum Mekaniği: Kara Cisim Işımasının Temelleri | Rasyonalist.org 25 Kasım 2016 at 16:00

[…] yıldız astrofiziğindeki yeri için ayrıca: Yıldız Astrofiziği Kara Cisim Işıması ve Wien Kayma Yasası'na göz […]

Yorum Bırakın