Ebat: px
Şu sayfadan göstermeyi başlat:

Download ""

Transkript

1 ÖZET Yüksek Lisans Tezi ÖZEL GEOMETRİYE SAHİP CİSİMLERİN KIZILALTI IŞIMALARININ MODELLENMESİ Senem GÜCÜYENER ZALOĞLU Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Fizik Mühendisliği Anabilim Dalı Danışman: Doç. Dr. Hüseyin SARI Hava araçları, motorlarının ve egzoz gazlarının sahip oldukları yüksek sıcaklıktan ötürü kızılaltı güdümlü füzeler için önemli hedefler olmaktadır. Yayılan ışımanın değeri ise kızılaltı imza olarak adlandırılmakta; hedefin kendi ısı kaynaklarıyla oluşturduğu ve bulunduğu ortamdaki güneş, yer, gökyüzünden yayılıp hedef üzerinden yansıyan ışımaların toplamından oluşmaktadır. Kızılaltı imzanın belirlenmesi güdümlü füzelerin ve karşı tedbir sistemlerinin geliştirilmesi için önemlidir. NIRATAM (Nato Infrared Air Target Model) yazılımı hava araçlarının 2-25 µm aralığındaki kızılaltı ışımalarını modellemektedir. Bu çalışmada, kızıaltı ışımanın özellikleri, kızılaltı bögede çalışan dedektörler, ışıma kaynakları hakkında bilgi verilmiş ve NIRATAM yazılımının çalışma yöntemi açıklanmıştır. F-5 jet uçağı kızılaltı ışımasının, dalgaboyuna, görüş açısına, uçuş ve ortam koşullarına göre değişimi NIRATAM yazılımından elde edilen sonuçların literatür bilgileriyle karşılaştırılmasıyla analiz edilmiştir. Mart 2010, 79 sayfa Anahtar Kelimeler: Elektromanyetik spektrum, kızılaltı bölge, Planck Yasası, siyah cisim ışıması, NIRATAM, egzoz izi ışıması, arkaplan ışıması. i

2 ABSTRACT Master Thesis MODELING OF INFRARED RADIATION FROM TARGETS WHICH HAVE A SPECIAL GEOMETRY Senem GÜCÜYENER ZALOĞLU Ankara University Graduate School of Natural and Applied Sciences Department of Physics Engineering Supervisor: Assoc. Prof. Dr. Hüseyin SARI Since air vehicles have very high motor and exhaust plume temperature, they are very obvious targets for IR guided missiles. The total IR radiation of such a target which is called infrared signature is sum of its own IR sources and IR radiation coming from sun, ground, sky and reflected from the target. Calculation of the IR signature is important for development of the guided missiles and the countermeasures systems. NIRATAM (Nato Infrared Air Target Model) calculates the IR Radiation of air vehicle between 2-25 µm wavelengths. In this thesis, features of IR radiation, detectors operating at IR region and IR sources are described. In addition, the application of NIRATAM is also described. IR radiation calculations are made by using F-5 jet aircraft model. The IR radiation results obtained from NIRATAM for different environmental conditions, flight conditions, aspect angles and wavelength are analized by comparing with the literature. March 2010, 79 pages Key Words: Electromagnetic spectrum, infrared region, Planck Law, blackbody radiation, NIRATAM, exhaust radiation, background radiation ii

3 TEŞEKKÜR Çalışmalarımı yönlendiren, araştırmalarımın her aşamasında bilgi ve önerilerini esirgemeyen, Ankara Üniversitesi Fizik Mühendisliği Bölümünden danışman hocam sayın Doç. Dr. Hüseyin SARI ya teşekkürlerimi sunarım. Çalışmalarım süresince önemli katkılarda bulunan Roketsan A.Ş. deki değerli çalışma arkadaşlarıma teşekkür ederim. İkinci ailem olan; Berrin ZALOĞLU na, Veli ZALOĞLU na ve Melike ZALOĞLU na manevi desteklerinden dolayı teşekkür ederim. Beni bu günlere getiren değerli annem Gülşen GÜCÜYENER ve babam Mehmet GÜCÜYENER e bana olan güvenlerinden dolayı şükranlarımı sunarım. Sevgili kardeşlerim Gizem GÜCÜYENER ve Serdar GÜCÜYENER e benim için her zaman mutluluk kaynağı olup, moral verdikleri için teşekkür ederim. Tez çalışmamın tamamlanmasında en büyük katkıya sahip olan biricik eşim Emrah ZALOĞLU na, birçok fedekarlıklar göstererek, her konuda yardımlarını hiç esirgemediği ve desteğiyle beni ayakta tuttuğu için teşekkür ederim. Senem GÜCÜYENER ZALOĞLU Ankara, Mart 2010 iii

4 İÇİNDEKİLER ÖZET... i ABSTRACT... ii TEŞEKKÜR... iii SİMGELER DİZİNİ v ŞEKİLLER DİZİNİ...vi ÇİZELGELER DİZİNİ... viii 1. GİRİŞ KAYNAK ÖZETLERİ Elektromanyetik Dalgalar Elektromanyetik Spektrum Radyometrik Terminoloji Radyometrik akı Radyometrik şiddet Işınım girişi/yayılımı Radyometrik ışınım Kızılaltı Bölge Kızılaltı bölgenin özellikleri Kızılaltı bölgenin kullanım alanları Siyah Cisim Teorisi Atmosferik Sönümleme Kızılaltı Dedektörler Dedektör parametreleri Foton dedektörler Kızılaltı Işıma Kaynağı Olarak Arkaplan Güneş ışıması Yeryüzü ışıması Gökyüzü ışıması Yıldızlar ve gezegenler Kızılaltı Işıma Kaynağı Olarak Hava Araçları MATERYAL ve YÖNTEM NIRATAM Yazılımının Çalışma Yöntemi NIRATAM yazılımın girdi parametreleri NIRATAM yazılımın veri ve çıktı biçimi NIRATAM Yazılımı ile Siyah cisim Işınım Eğrilerinin Oluşturulması BULGU ve YORUMLAR Hedef Işımasının Hız, Görüş Açısı ve Motor Moduna Bağlı Değişiminin NIRATAM Yazılımı ile Modellenmesi Hedef hızının kızılaltı ışımaya etkisinin incelenmesi Yönelim açısının kızılaltı ışımaya etkisinin incelenmesi Yükseliş açısının kızılaltı ışımaya etkisinin incelenmesi Motor modunun kızılaltı ışımaya olan etkisinin incelenmesi Dalga boyuna bağlı olarak yüzey ve egzoz izi ışımasının değişimi Yansıyan Arkaplan Işımasının NIRATAM ile Modellenmesi Yansıyan güneş ışıması Yansıyan yeryüzü ve gökyüzü ışıması SONUÇ ve TARTIŞMA iv

5 SİMGELER DİZİNİ Q Radyometrik enerji (Joule) Ф Radyometrik akı (Watt) I Radyometrik şiddet (Watt.sr -1 ) E Işınım girişi/yayılması (Watt.m -2 ) E f Foton enerjisi (Joules) L Radyometrik ışınım (Watt.m -2.sr -1 ) M Spektral ışınım yayılımı (W.cm -2.µm -1 ) h Planck sabiti f Frekans α λ ρ λ τ λ IR Spektral soğurma Spektral yansıma Spektral iletim Kızılaltı (Infrared) LOWTRAN Low Resolution Atmospheric Transmittance Code MODTRAN Moderate Resolution Transmittance Code NIRATAM NATO Infrared Air Target Model v

6 ŞEKİLLER DİZİNİ Şekil 2.1 +z yönünde ilerleyen elektromanyetik dalga... 5 Şekil 2.2 Elektromanyetik spektrum... 7 Şekil K, 5000 K, 4000 K ve 3000 K için siyah cisim eğrileri Şekil 2.4 Atmosferik geçirgenlik katsayısının menzile bağlı değişimi Şekil 2.5 Atmosfer bileşenlerinin dalgaboyuna bağlı geçirgenlikleri Şekil 2.6 InSb dedektörünün 1-6 µm aralığındaki duyarlılık değişimi Şekil 2.7 Kızılaltı bölgede çalışan dedektörler Şekil 2.8 Arkaplan ışıması Şekil 2.9 Güneş ışınımının yeryüzüne ulaşımı Şekil 2.10 Güneş ışınımının µm aralığındaki spektral dağılımı Şekil 2.11 Yeryüzü ışıması Şekil 2.12 Gökyüzünün yükseliş açısına göre spektral ışıma eğrileri Şekil 2.13 Çeşitli yıldızların spektral ışınım eğrileri Şekil 2.14 Spektral radyasyon giriş değerlerine göre yıldız sayıları Şekil 2.15 Gezegenlere ait spektral ışıma eğrileri Şekil 2.16 Bir hava aracının kızılaltı ışımasını oluşturan başlıca faktörler Şekil 2.17 Bir yolcu uçağının orta kızılaltı bölgedeki görüntüleri Şekil 2.18 Artyakıcı moduna ait sıcaklık ve basınç değişimi Şekil 2.19 Yönelim açısına bağlı hedef spektral ışınımı değişimi Şekil 3.1 NIRATAM yazılımın girdi ve çıktı parametreleri Şekil 3.2 F-5 Jet uçağına ait geometri, sıcaklık ve yayılım sabiti özellikleri Şekil 3.3 NIRATAM programına ait ana girdi tablosu Şekil 3.4 Yükseliş ve yönelim açıları Şekil 3.5 Güneşin hedefle yaptığı açının temsili gösterimi Şekil 3.6 NIRATAM yazılımına ait çıktı tablosu Şekil 3.7 NIRATAM ve Planck Yasası ile elde edilen siyah cisim eğrilerininin karşılaştırılması 45 Şekil 4.1 Önden görünüş için radyometrik şiddet değerinin hızla değişimi Şekil 4.2 Yandan görünüş için radyometrik şiddet değerinin hızla değişimi Şekil 4.3 Radyometrik şiddet değerinin yönelim açısına bağlı değişimi Şekil 4.4 Radyometrik şiddet değerinin yükseliş açısına bağlı değişimi Şekil 4.5 Artyakıcı olmayan mod, önden görünüş, sıcaklık görüntüsü Şekil 4.6 Artyakıcı olmayan mod, önden görünüş, radyometrik ışınım görüntüsü Şekil 4.7 Artyakıcı olmayan mod, yandan görünüş, sıcaklık görüntüsü Şekil 4.8 Artyakıcı olmayan mod, yandan görünüş, radyometrik ışınım görüntüsü Şekil 4.9 Artyakıcı olmayan mod, üsten görünüş, sıcaklık görüntüsü Şekil 4.10 Artyakıcı olmayan mod, üssten görünüş, radyometrik ışınım görüntüsü Şekil 4.11 Artyakıcı olmayan mod, arkadan görünüş, sıcaklık görüntüsü Şekil 4.12 Artyakıcı olmayan mod, arkadan görünüş, radyometrik ışınım görüntüsü Şekil 4.13 Radyometrik şiddet değerinin artyakıcı modda yükseliş açısına bağlı değişimi Şekil 4.14 Radyometrik şiddet değerinin artyakıcı modda yönelim açısına bağlı değişimi Şekil 4.15 Artyakıcı mod, önden görünüş, sıcaklık görüntüsü Şekil 4.16 Artyakıcı mod, önden görünüş, radyometrik ışınım görüntüsü vi

7 Şekil 4.17 Artyakıcı mod, yandan görünüş, sıcaklık görüntüsü Şekil 4.18 Artyakıcı mod, yandan görünüş, radyometrik ışınım görüntüsü Şekil 4.19 Artyakıcı mod, üstten görünüş, sıcaklık görüntüsü Şekil 4.20 Artyakıcı mod, üstten görünüş, radyometrik ışınım görüntüsü Şekil 4.21 Artyakıcı mod, arkadan görünüş, sıcaklık görüntüsü Şekil 4.22 Artyakıcı mod, arkadan görünüş, radyometrik ışınım görüntüsü Şekil µm aralığındaki egzoz izi spektral radyometrik şiddet değişimi Şekil µm aralığındaki atmosferik geçirgenlik katsayısı değişimi Şekil µm aralığındaki egzoz izi spektral radyometrik şiddet değişimi Şekil µm aralığındaki yüzey spektral radyometrik şiddet değişimi Şekil 4.27 Önden görüş için 2-25 µm aralığında atmosfer etkisi varken güneşin konumuna bağlı olarak güneş yansımasının spektal radyometrik şiddeti Şekil 4.28 Önden görüş için µm aralığında atmosfer etkisi varken güneşin konumuna bağlı olarak güneş yansımasının spektal radyometrik şiddeti Şekil 4.29 Önden görüş için 2-25 µm aralığında atmosfer etkisi yokken güneşin konumuna bağlı olarak güneş yansımasının spektal radyometrik şiddeti Şekil 4.30 Yandan görüş için 2-25 µm aralığında atmosfer etkisi yokken güneşin konumuna bağlı olarak güneş yansımasının spektal radyometrik şiddeti Şekil 4.31 Yandan görüş için 2-25 µm aralığında atmosfer etkisi yokken güneşin konumuna bağlı olarak güneş yansımasının spektal radyometrik şiddeti Şekil 4.32 Önden bakış için 2-25 µm aralığındaki toplam hedef, yansıyan yer ve gökyüzü spektral radyometrik şiddeti Şekil 4.33 Yandan bakış için 2-25 µm aralığındaki toplam hedef, yansıyan yer ve gökyüzü spektral radyometrik şiddeti Şekil 4.34 Yandan bakış için 2-25 µm aralığındaki yansıyan yer ve gökyüzü spektral radyometrik şiddeti vii

8 ÇİZELGELER DİZİNİ Çizelge 2.1 Radyometrik terimler... 7 Çizelge 2.2 Atmosfer yapısında bulunan gazlar Çizelge 2.3 Fotoiletken dedektör malzemeleri Çizelge 2.4 Fotoiletken dedektör malzemeleri Çizelge 2.5 Yanma sonucu oluşan moleküllerin yayılım dalgaboyları viii

9 1. GİRİŞ Mutlak sıfır sıcaklığının üzerindeki sıcaklıktaki her cisim elektromanyetik spektrumun kızılaltı bandında ışıma yaymaktadır. Bu ışıma değeri özgün olup, kızılaltı imza olarak kabul edilmektedir. Hava araçları, yüksek sıcaklıktaki motorlarının ve egzoz gazlarının kızılaltı bölgede yaydığı yüksek ışımadan dolayı, kızılaltı güdümlü füzeler için önemli hedeflerdir. Bu nedenle kızılaltı bölgede arayıcı ve dedektör tasarımıyla ilgili çalışmalar büyük gelişme göstermektedir. Bununla birlikte hava araçları tarafından kızılaltı güdümlü füzelere karşı çeşitli karşı tedbir yöntemleri geliştirilmektedir. Bunlar, aktif ve pasif olmak üzere iki çeşittir. Pasif yöntemler, hedefin yaptığı ışımayı azaltmaya yönelik alınan önlemlerdir. Örnek olarak, sıcak motor parçalarını kamufle etmek, dış akışla karıştırarak egzoz izinin azami sıcaklığını düşürmek, uçak gövdesinin sıcaklığını, kontrast seviyesini düşürecek şekilde azaltmak ve uçak gövdesinin yansıtıcılığını düşürmek verilebilir. Isı fişekleri, kızılaltı karıştırıcılar ve kızılaltı aldatıcılar ise aktif yöntemlere örnektir. Isı fişekleri ve kızılaltı aldatıcılar hedef ışımasından daha büyük bir ışıma yaparak güdümlü füzeyi kendilerine yöneltip hedeften uzaklaştırırlar. Kızılaltı karıştırıcılar ise; dedektör üzerine düşen ışıma sonucu oluşturulan sinyalinin modülasyonunu bozarak güdümlü füzenin sinyal işleme algoritmasını karıştırmaktadır. Kızılaltı arayıcı tasarımlarının iyileştirilebilmesi ve kızılaltı karşı tedbir sistemlerinin geliştirilmesi için de hedefin kızılaltı ışımasını etkileyen faktörler ile bu faktörlerin dalga boyuna bağlı olarak nasıl değiştiğine yönelik modelleme, analiz ve ölçüm çalışmaları önem kazanmaktadır. Örneğin bir jet uçağından yayılan kızılaltı ışımanın değeri kendi ısı kaynaklarıyla oluşturduğu ve bulunduğu ortamdaki güneş, yer, gökyüzünden yayılıp üzerinden yansıyan ışıma değerlerinin toplamından oluşmaktadır. Bu değer dalgaboyunun bir fonksiyonu olarak gözlemcinin bakış açısına göre değişmekte ve gözlemciyle arasındaki atmosferden kaynaklanan sönümleme etkisine bağlı olarak da azalmaktadır. Bu alanda uygun dalgaboyu aralığında çalışan termal kameralar ve spektroradyometreler yardımıyla ölçüm çalışmaları yapılmaktadır. Fakat bu çalışmalar oldukça yüksek maliyette olmakta; test düzeneğinin kabiliyetinin ve test ortamının olanak tanıdığı şartlar için ölçüm alınabilmektedir. Bu nedenle; kızılaltı ışımanın hesaplanmasına 1

10 yönelik yazılımların geliştirilmesi ve bu yazılımların kullanılmasıyla; kızılaltı ışımaya ait çeşitli veri tabanlarının oluşturulması tercih edilmektedir. Bu amaçla geliştirilen yazılımlardan biri olan NIRATAM (NATO Infrared Air Target Model) 2-25 µm dalgaboyu aralığında hava hedeflerinin bulundukları ortamdaki kızılaltı ışımalarının modellenmesi için kullanılmaktadır. Bu tez çalışmasında NIRATAM yazılımı kullanılarak F-5 jet uçağının kızılaltı ışımasının uçuş ve ortam parametrelerine göre dalgaboyuna bağlı değişiminin analiz edilmesi amaçlanmıştır. Tezin ikinci bölümünde; elektromanyetik dalgalar, elektromanyetik spektrum, radyometrik terminoloji, kızılaltı bölgenin özellikleri ve siyah cisim teorisi hakkında bilgi verilmiştir. Foton dedektörlerin parametreleri, çeşitleri ve dedektör malzemelerinin çalıştıkları dalgaboyu aralıkları ele alınmıştır. Atmosferik sönümlemenin özellikleri, arkaplan ışıması olarak da ifade edilen güneş, yeryüzü ve gökyüzü ışımalarının etkin olduğu dalga boyu aralıkları sunulmuştur. Bir hava aracının kızılaltı imzasını etkileyen başlıca faktörler hakkında bilgi verilmiştir. Tezin üçüncü bölümünde; NIRATAM yazılımının çalışma yöntemi, yapısı, girdi ve çıktı parametreleri hakkında bilgi verilmiştir. NIRATAM yazılımı ve Planck Yasası kullanılarak elde edilen siyah cisim ışıma eğrileri karşılaştırılmıştır. Tezin dördüncü bölümünde; F-5 jet uçağının kızılaltı imzasının hıza, gözlemcinin konumuna ve motor moduna bağlı değişimi NIRATAM yazılımından elde edilen sonuçlarla sunulmuştur. Yüzey ve egzoz izi ışımasının dalgaboyuna bağlı olarak değişimi incelenmiştir. Güneş, yeryüzü, gökyüzü ışımalarının F-5 jet uçağının kızılaltı imzasına olan etkileri ve dalgaboyuna bağlı değişimleri sunulmuştur. Beşinci bölümde ise elde edilen sonuçlar yorumlanmış ve literatür bilgileriyle karşılaştırılmıştır. 2

11 2. KAYNAK ÖZETLERİ 2.1 Elektromanyetik Dalgalar Elektromanyetik dalgalar, ivmelendirilmiş elektrik yükleri tarafından oluşturulurlar. Bir yerde elektrik alanın değişmesi manyetik alanı, manyetik alanın değişmesi de elektrik alanı oluşturmaktadır. Elektrik ve manyetik alan değişimleri eş zamanlıdır. Elektrik ve manyetik alan vektörleri hem yayılma doğrultusuna hem de birbirlerine diktir. Elektromanyetik dalgalar enine dalgalardır. Elektromanyetik dalganın boş uzaydaki hızı 2.1 ifadesi ile verilir (Raymond 1990). c = 1 µ ε 0 0 = 2, m / s (2.1) Burada; ε 0 ve µ 0 sırasıyla, boşluğun elektrik ve manyetik geçirgenliğidir. Bu hız, ışığın boş uzaydaki hızı ile aynı olduğundan bu sonuç ışığın elektromanyetik dalga olduğunu göstermektedir. Maxwell Kuramı nın 3. ve 4. denklemleri 2.2 ve 2.3 bağıntılarıyla gösterilmektedir. H r E r = (2.2) t r r E = µ 0 J + µ 0ε t H 0 (2.3) Burada, r : Konum operatörü E r : Elektrik alan H r : Manyetik alan J: Akım yoğunluğu 3

12 t: Zaman 2.2 ve 2.3 den yola çıkılarak elektrik ve manyetik alanların sağladıkları dalga denklemleri 2 2 E E = µ 0ε 0 2 (2.4) t 2 H 2 H = µ 0ε (2.5) 0 2 t olarak elde edilmektedir. Dalga denkleminin en basit çözümü düzlem dalgadır. E ve H alan genlikleri sırasıyla 2.6 ve 2.7 ile ifade edilir. Ε = cos( kx ωt ) (2.6) E m H = H m cos( kx ωt ) (2.7) Burada, E m : Elektrik alanın maksimum değeri H m 2π k : λ ω : : Manyetik alanın maksimum değeri 2 πf Şekil 2.1 de + z yönünde ilerleyen bir elektromanyetik dalganın anlık fotoğrafı temsil edilmektedir. Elektrik ve manyetik alanlar, sırasıyla x-z ve y-z düzlemlerinde yatan iki sinüs dalgası şeklinde ilerlemektedir. 4

13 Şekil 2.1 +z yönünde ilerleyen elektromanyetik dalga Elektromanyetik dalga, hem dalga hem de tanecik özelliği göstermektedir. Küçük frekanstaki dalgalar dalga teorisine, büyük frekanstaki dalgalar da tanecik teorisine göre davranmaktadır. Girişim ve kırınım davranışları dalga özelliğiyle açıklanır. Fotoelektrik olayda olduğu gibi ışığın bir metal yüzeyinden elektronları koparması, enerjisinin bir madde tarafından soğurulması ve yayılması elektromanyetik dalganın tanecik (foton) özelliği ile açıklanmaktadır. Bir elektromanyetik dalgadaki enerji akış hızı, Poynting vektörü ( S ) ile 2.8 bağıntısıyla tanımlanmaktadır. Poynting vektörünün büyüklüğü, akış yönüne dik olan birim yüzeyden enerjinin geçiş hızını ifade etmektedir. Vektörün yönü dalganın yayılma doğrultusu boyuncadır. S 1 E H µ 0 (2.8) 2.2 Elektromanyetik Spektrum Bütün elektromanyetik dalgalar, boşlukta ışık hızı (c) ile yayıldıkları için, frekans (f) ile dalgaboyu (λ) arasında 2.9 bağıntısı bulunmaktadır. c = f λ (2.9) Enerji, dalgaboyu ve frekans arasında da 2.10 bağıntısı bulunmaktadır; 5

14 hc E f = = λ hf (2.10) Burada, E f : Foton enerjisi (Joules) h: Planck sabiti (6.626 x J.s) f : Işığın frekansı olmak üzere; enerji frekansla doğru orantılı ve dalgaboyu ile ters orantılıdır. Yüksek frekanslı elektromanyetik dalgalar yüksek enerjiye ancak kısa dalgaboyuna; düşük frekanslı elektromanyetik dalgalar ise düşük enerjiye ancak uzun dalga boyuna sahiptirler. Elektromanyetik dalgalar, geniş bir frekans veya dalgaboyu aralığını kapsar. Elektromanyetik spektrum adı verilen bu sınıflandırma Şekil 2.2 de verilmiştir. Elektromanyetik dalgalar, soldan sağa frekansı artacak, dalgaboyu kısalacak şekilde; radyo dalgaları - mikrodalgalar - kızılaltı dalgalar - morötesi - x ışını - gamma ışınları olarak sınıflandırılır. 6

15 Şekil 2.2 Elektromanyetik spektrum ( 2.3 Radyometrik Terminoloji Radyometri; elektromanyetik radyasyonun ölçülmesi ile ilgili alanın adıdır. Çizelge 2.1 de radyometrik terimler yer almaktadır. Çizelge 2.1 Radyometrik terimler (Ryer 1997) Terim Sembol Birim Radyometrik enerji Q Joule Radyometrik akı Ф Watt Radyometrik şiddet I Watt.sr -1 Işınım girişi/yayılması E Watt.m -2 Radyometrik ışınım L Watt.m -2.sr -1 7

16 2.3.1 Radyometrik akı Radyometrik akı, birim zamanda yüzey üzerine düşen ya da yüzey üzerinden çıkan radyometrik enerji miktarıdır. Radyometrik akı 2.11 bağıntısıyla tanımlanmaktadır. dq φ = (2.11) dt Burada, ɸ: Radyometrik akı (Watt) Q: Radyometrik enerji (Joule) Radyometrik şiddet Radyometrik şiddet, bir nokta kaynaktan çıkan ve belli bir katı açı yönüne yayımlanan radyometrik akıdır. Bir kürenin yarıçapının karesi, bu küre üzerinde alınan alana eşit olacak biçimde, kürenin merkezinden bu alanı karşılayan açıya katı açı denmektedir. Radyometrik şiddet 2.12 bağıntısıyla tanımlanmaktadır. φ I = (2.12) Ω Burada, I: Radyometrik şiddet (Watt.sr -1 ) ɸ: Radyometrik akı (Watt) Ω: Katı açı (steradyan) Eğer ışıma kaynağı bir izotropik nokta kaynaksa, her yönde eşit oranda yayılım yapacaktır. Temiz bir ampul içindeki küçük bir filaman buna örnek verilebilir. Bir 8

17 kürenin alanı 4π ile yarıçapının karesinin çarpımı olduğundan, kürenin merkezinden ölçülen toplam katı açı 4π steradyandır. Bu nedenle izotropik kaynak için radyometrik şiddet değeri 2.13 bağıntısıyla tanımlanmaktadır. φ I = (2.13) 4π Eğer ışıma kaynağı lambert tipi bir kaynaksa, radyometrik şiddet değeri, radyometrik akı ile yüzey arasındaki açıya bağlı olacaktır. Yani, radyometrik akı yüzeye ne kadar dik gelirse yüzeyin radyometrik şiddeti o kadar yüksek olacaktır. Gözlemcinin normalle yaptığı açı Θ olmak üzere; Lambert Yasası 2.14 bağıntısıyla ifade edilmektedir. I φ cosθ = (2.14) π Işınım girişi/yayılımı Işınım girişi ya da yayılımı birim alana düşen ya da birim alandan yayılan radyometrik akıdır. Işınım girişi ya da yayılımı 2.15 bağıntısıyla ifade edilmektedir. dφ E = (2.15) da Burada, E: Işınım girişi/yayılımı (Watt.m -2 ) Φ: Radyometrik akı (Watt) A: Alan (m²) 9

18 2.3.4 Radyometrik ışınım Radyometrik ışınım birim katı açı içinde birim yüzeyden yayımlanan radyometrik akıdır. Radyometrik ışınım 2.16 bağıntısıyla ifade edilmektedir. 2 di d Φ L = = (2.16) dacosθ dadωcosθ Burada, L: Radyometrik ışınım (Watt.m -2.sr -1 ) Φ: Radyometrik akı (Watt) I: Radyometrik şiddet (Watt.sr -1 ) A: Yüzey alanı (m²) Ω: Katı açı (steradyan) 2.4 Kızılaltı Bölge Kızılaltı bölgenin özellikleri Kızılaltı bölge; elektromanyetik spektrumda görünür bölge ve mikrodalga bölge arasında yer almaktadır. Kızılaltı dalgaboyu; görünür bölge dalgaboyundan uzun ( nm), mikrodalga bölgeden (100 µm-1 mm) daha kısadır. Moleküllerin bir titreşim veya dönme enerji seviyesinden ötekine geçişleriyle sağlanan enerjideki değişmelerden kaynaklanmaktadır. Kızılaltı Bölge; elektromanyetik spektrumda 0.75 µm ile 1000 µm aralığındaki dalga boyu ve x Hz frekans aralığında yer almaktadır ev enerji aralığına sahiptir. Kızılaltı ışımanın kaynağı termal enerjidir. Sıcaklık artıkça atomların ve moleküllerin hareketi ve üretilen kızılaltı ışıma artar. Molekülleri oluşturan atomlar sürekli bir hareket içinde olduklarından, molekülün öteleme hareketleri, bir eksen etrafında dönme hareketleri ve bir kimyasal bağın uzunluğunun periyodik olarak azalıp çoğalmasına veya moleküldeki açıların periyodik olarak değişmesine neden olan titreşim hareketleri doğar. Moleküler maddeler için kızılaltı 10

19 soğurma, yayılım ve yansıma spektrumları; moleküllerin bir titreşim veya dönme enerji seviyesinden ötekine geçişleriyle sağlanan enerjideki çeşitli değişmelerden kaynaklanmaktadır. Bir molekülün kızılaltı ışımayı soğurması yani kızılaltı bakımından aktif olması için aşağıda yer alan iki temel koşul bulunmaktadır: - Işımanın frekansı molekülün titreşim frekansına eşit olmalıdır. Işımanın frekansı molekülün doğal titreşim frekansına uyarsa, moleküler titreşimin genliğinde bir değişme meydana getiren net bir enerji alışverişi gerçekleşir; bu da ışımanın soğurulması demektir. - Titreşim hareketi molekülün dipol momentini değiştirmelidir. Kızılaltı ışınımın soğurulması için bir molekülün titreşim veya dönme hareketi sonucunda, molekülün dipol momentinde net bir değişme meydana gelmelidir. Sadece bu şartlar altında, ışının değişen elektrik alanı ile molekül etkileşebilir ve moleküldeki hareketlerin birinin genliğinde bir değişmeye neden olur. Dipol moment, yük merkezleri arasındaki uzaklık ve yük farkının büyüklüğündeki farka bağlıdır. Örneğin, HCl molekülü titreşirken, dipol momentinde bir değişme olur ve ışının elektrik alanı ile etkileşebilecek bir alan meydana gelir. Benzer şekilde, asimetrik moleküllerin ağırlık merkezi etrafında dönmesi, ışınla etkileşebilen periyodik bir dipol değişimi meydana getirir. Homo nükleer moleküller (N 2, O 2 ve Cl 2 gibi) hariç bütün moleküller kızılaltı ışınlarını soğururlar. Kızılaltı bölge kendi içinde dalgaboyuna göre 4 farklı bölgeye ayrılmaktadır: - Yakın Kızılaltı Bölge (Near IR): µm - Orta Kızılaltı Bölge (Middle IR): 3-8 µm - Uzak Kızılaltı Bölge (Far IR): 8-15 µm - Uç Kızılaltı Bölge (Extreme IR): µm Yakın kızılaltı bölge elektromanyetik spektrumda görünür bölgeye, uç kızılaltı bölge ise mikrodalga bölgesine yakındır. Kızılaltı bölgenin endüstriyel ve askeri alanlarda çok çeşitli uygulama alanları bulunmaktadır. 11

20 2.4.2 Kızılaltı bölgenin kullanım alanları Kızılaltı bölgenin günümüzde en çok görülen kullanım alanları aşağıda sıralanmaktadır. Gece görüş sistemleri: Kızılaltı bölge, görünür ışığın yeterli olmadığı durumlarda gece görüş sistemlerinde kullanılmaktadır. Gece görüş sistemleri ortamdaki az sayıda fotonu elektronlara çevirilerek, kimyasal ve elektriksel bir süreçle yükseltilmesi esasıyla çalışır. Termografi: Termografi kızılaltı görüntülemenin bir çeşididir. Kızılaltı ışınım her sıcaklıktaki cisim tarafından yayınlandığından termografi sayesinde hiç ışık olmaksızın bütün ortamı görmek mümkündür. Bir cismin yaydığı kızılaltı ışınım miktarı sıcaklıkla birlikte arttığından, termografi sıcaklık farklarını da görmeyi sağlar. Termografik kameralar elektromanyetik spektrumun kızılaltı bölümündeki yaklaşık olarak µm dalga boyu aralığındaki elektromanyetik ışınımı tespit ederler ve bu ışınımdan görüntü oluştururlar. Termografi uzaktan sıcaklık ölçme prensibine dayanarak ısıl verimlilik analizi, enerji tasarrufu, enerji yalıtımı, arama-kurtarma, yangın tespiti ve tahribatsız muayene alanlarında kulanılmaktadır. Takip sistemleri: Kızılaltı takip sistemleri diğer bir adıyla kızılaltı güdüm sistemleri hedefin yaydığı kızılaltı ışınımı, hedefi takip etmek için kullanmaktadır. Kızılaltı takip sistemi kullanan füzeler, sıcak cisimler kızılaltı ışıma yaptığından "ısı güdümlü füze" olarak da bilinmektedir. Meteoroloji: Meteoroloji uyduları termal ve kızılötesi fotoğraflar çekebilen radyometrelerle donatılmıştır. Bu fotoğrafları kullanarak eğitimli analistler bulutların yüksekliklerini ve tiplerini belirleyebilir, siyah ve deniz sıcaklıklarını ölçebilir ve okyanus yüzey olaylarını görebilirler. Tarama genellikle µm dalgaboylarında yapılır. Gökbilim: Dünyadaki kızılaltı teleskopların duyarlılığı atmosferdeki su buharının kızılaltı tayfın önemli bir bölümü soğurmasından dolayı oldukça sınırlıdır. Bu sınırlamadan teleskopu yüksek bir yere yerleştirerek veya teleskobu bir sıcak hava balonu ve uçağın üzerine monte ederek kısmen kurtulmak mümkündür. Uzaydaki 12

21 teleskoplar bundan etkilenmez, bu yüzden de kızılaltı gökbilim en iyi uzayda yapılır. Uzaydaki soğuk, karanlık gaz ve tozdan oluşan moleküler bulutlar yıldızlar tarafından ısıtıldıklarından kızılaltı bölgede ışıma yaparlar. Spitzer Uzay Teleskobu güneş yörüngesinde dönen bir kızılaltı uzay gözlemevidir. Bir resim oluşturabilmesi için kızılaltı teleskobun parçalarının ısı kaynaklarından yalıtılmış olması gerektiğinden, sıvı helyum kullanılarak soğutma yapılmaktadır. 2.5 Siyah Cisim Teorisi Bir yüzeye enerji gönderildiğinde o yüzey üzerinde; soğurma (absorption), yansıma (reflection) ve iletim (transmission) meydana gelmektedir. Bu olaylar dalgaboyuna bağlı olmakta ve aşağıdaki şekilde ifade edilmektedir. - Spektral soğurma (α λ ): Bir cisim tarafından soğurulan enerjinin gelen enerjiye oranıdır. - Spektral yansıma (ρ λ ): Bir cisim tarafından yansıtılan enerjinin gelen enerjiye oranıdır. - Spektral iletim (τ λ ): Bir cisim tarafından iletilen enerjinin gelen enerjiye oranıdır. Gelen bir enerjinin ortamdan geçişi sırasında spektral soğurma, spektral yansıma ve spektral iletim değerlerinin toplamı 1 e eşit olmalıdır. α λ + ρ + τ λ = 1 (2.17) λ Saydam, yani ışık geçirmeyen bir cismin iletimi sıfırdır. α λ (2.18) + ρ = 1 λ Siyah cisim; üzerine düşen tüm ışınımı soğuran ve bütün dalga boylarında tekrar yayınlayan cisimdir. Siyah cisim için; αλ = 1, ρ λ = 0, τλ = 0 olarak tanımlanmaktadır. 13

22 Teoride bir siyah cisim her sıcaklıkta ve her dalga uzunluğunda 1,0 lik bir yayılım sabitine (ε) sahiptir. Gri cismin ise yayılım değeri 1 en küçük ve dalgaboyu ile değişmemektedir. Spektral yayılım, aynı dalgaboyu ve sıcaklıkta bir cisimden yayılan spektral radyometrik enerjinin siyah cisimden yayılan radyometrik enerjiye oranıdır. Bir cismin yayılım sabiti cismin yüzey özelliğine göre değişmekte; sıcaklığına ve dalgaboyuna bağlı olmaktadır. Bağıntı 2.19 ile gösterilen Kirchhoff Yasasına göre; belirli bir sıcaklık ve dalgaboyundaki bir cisim için spektral yayılım ve spektral soğurma değerleri birbirine eşittir. Buna göre iyi bir soğurucu olan bir malzeme aynı zamanda iyi bir ışıma kaynağıdır. ε λ = α λ (2.19) Saydam bir cisim için 2.20 bağıntısı geçerli olmaktadır. ε λ (2.20) + ρ = 1 λ Bir siyahcismin ışınım yayılımı, dalgaboyunun sürekli bir fonksiyonudur; yani bütün renkler vardır ve bir renkten diğerine geçiş süreklidir, arada boşluklar, kesiklikler, inişçıkışlar yoktur. Buna, siyah cisim eğrisi ya da siyah cisim tayfı (spektrumu) denir. Dalgaboyu arttıkça ışınım yayılımı önce çok çabuk artarak maksimuma ulaşır, sonra yavaş yavaş sıfıra kadar düşer. Şekil 2.3 te siyah cisim ışıma eğrisi görülmektedir. Şekil 2.3 e göre görünür bölgede kırmızı renkten mavi renge doğru dalgaboyu kısalmakta, enerji artmakta dolayısıyla maksimum dalgaboyunun karşılık geldiği sıcaklık değeri artmaktadır. Isınan bir demiri önce kırmızı renkte daha sonra turuncu renkte görmemizin nedeni bu şekilde açıklanabilir. 14

23 Şekil K, 5000 K, 4000 K ve 3000 K için siyah cisim eğrileri (Accetta 1993b) Wien Yasasına göre; bir cisim tarafından yayılan ışınımın şiddeti bütün dalga boylarında aynı değildir, tayfın belli bir noktasında maksimumdur, bu noktanın yeri cismin sıcaklığına bağlıdır bağıntısıyla gösterilen Wien Yasasına göre; siyah cisim sıcaklığı artarken kızılaltı ışımanın azami dalga boyu azalır. λ max (µm) = 2892 / T (K) (2.21) Planck Yasası 2.22 bağıntısıyla siyah cisim spektral ışınım yayılımını tanımlamaktadır. M c 1 = ε ( λ) 1 5 C 2 / λt (2.22) λ e 1 Burada, M: Spektral ışınım yayılımı (W.cm -2.µm -1 ) ε(λ): Spektral salıcılık 15

24 T: Mutlak sıcaklık (K) λ: Dalgaboyu (µm) c 1 : Birinci sabit = 2πhc 2 = x10 4 W.cm -2.µ 4 c 2 : İkinci sabit = ch/k = ( ) x10 4 µ.k k: Boltzmann sabiti = ( ) x10-23 W.sec.K -1 σ: Stefan-Boltzman sabiti= x 10-8 W.m -2.K 4 E: Işınım yayılımı (W.m -2 ) olarak tanımlanmaktadır. Stefan-Boltzmann Yasasına göre bir siyah cisim tarafından bütün dalga boylarındaki ışınım yayılımı ise 2.22 bağıntısının bütün dalga boylarında integralinin alınmasıyla elde edilir. Işınım yayılımı sadece siyah cismin sıcaklığının 4. kuvvetine bağlıdır. 4 E = στ (2.23) 2.6 Atmosferik Sönümleme Bir hedeften ya da arkaplandan üretilen tüm ışınımlar atmosfer üzerinde iletilerek dedektör sistemine ulaşmaktadır. Bu nedenle dedektörlerin performansını kısıtlayan en önemli faktör atmosferik sönümlenmelerdir. Bu sebepten ötürü bu sistemler tasarlanırken ya da test edilirken atmosferik sönümlenmelerin gerçeğe en uygun şekilde hesaplanması gerekmektedir. Kızılaltı bölgede atmosferik sönümlenmeleri oluşturan en önemli iki mekanizma soğurma (absorption) ve saçılmadır (scattering). Bir cisimden yayılan ışınım gözlemciye ulaşana kadar atmosferdeki moleküller (CO 2, H 2 O, O 2 vb.) ve aerosoller (sis, duman, toz) tarafından sönümlenmekte ya da saçılmaya uğramaktadır (Zdunkowski 2007). 16

25 Atmosferik sönümleme temel olarak dalgaboyuna ve dedektör ile kaynak arasındaki mesafeye yani menzile bağlıdır. Atmosferik sönümlemenin mesafeye bağlı değişimi 2.24 bağıntısıyla Bouguer s Yasası ile ifade edilmektedir. τ = e β R (2.24) Burada, τ: Atmosferik geçirgenlik katsayısı β : Sönümleme katsayısı (m -1 ) R : Kaynak-dedektör mesafesi (m) Menzilin kısa olduğu durumlarda atmosferik geçirgenlik katsayısı ( τ), 1 e yakın olmakta; menzil arttıkça 0 a yaklaşmaktadır bağıntısıyla tanımlanan atmosferik geçirgenlik katsayısı şekil 2.4 te görüldüğü gibi üssel bir şekilde değişmektedir. Şekil 2.4 Atmosferik geçirgenlik katsayısının menzile bağlı değişimi Atmosferin yapısı temel olarak N 2 ve O 2 gazlarından meydana gelmektedir. Atmosferin yapısında bulunan gazlar ve miktarları çizelge 2.2 de sunulmaktadır. 17

26 Çizelge 2.2 Atmosfer yapısında bulunan gazlar İçerik Hacim (%) N 2 78 O Ar 0.9 CO (Değişken) H 2 O 0-2 (Değişken) Atmosfer bileşenlerinin soğurma yaptığı özel dalgaboyları bulunmaktadır. Şekil 2.5 de atmosfer içindeki moleküllerin soğurma yaptıkları dalgaboyları ve atmosferik geçirgenliğin değişimi görülmektedir. N 2, O 2 ve Ar atmosfer yapısında hacimce baskın gazlar olmalarına rağmen simetrik moleküller olduklarından kızılaltı bölgede soğurma yapmamaktadırlar. CO 2 ; 2.7, 4.3 ve 15 µm dalgaboylarında yüksek soğurma yapmaktadır. CH 4 ve N 2 O molekülleri de kızılaltı bölgede soğurma yapan gazlardır fakat atmosfer içinde çok az bulunduklarından etkileri yok sayılabilmektedir. Su buharı ise 2.74, 2.66 ve 6.27 µm dalgaboylarında yüksek soğurma yapmaktadır. Su buharının miktarı ise deniz seviyesinden yükseldikçe azalmaktadır. Yaklaşık m den daha sonra atmosferdeki su buharı miktarı yoksayılabilecek kadar azdır. Şekil 2.5 e göre 3-5µm ile 8 12 µm dalga boyu aralıkları atmosferin geçirgenliğin yüksek olduğu dalga boyu aralıklarıdır. Bu dalga boyu aralıkları atmosferik pencereler olarak da ifade edilmekte olup, askeri uygulamalarda sıklıkla kullanılmaktadır. 18

27 Şekil 2.5 Atmosfer bileşenlerinin dalgaboyuna bağlı geçirgenlikleri (Accetta 1993c) Atmosferdeki moleküler ve aerosollerin hangi oranlarda bulunduğu mevsime, ölçüm yapılan yüksekliğe ve coğrafi koşula bağlı olarak değişmektedir. Bir dalgaboyu aralığı için atmosfer içindeki molekül ve aerosollerin sönümleme profillerinin hesaplandığı FORTRAN tabanlı ticari yazılımlar geliştirilmiştir. Atmosferik geçirgenlik hesaplarını yapabilmek için Amerikan Hava Kuvvetleri araştırma laboratuvarı tarafından geliştirilen ilk kod LOWTRAN (Low Resolution Atmospheric Transmittance Code) dır. Daha sonra yapılan birçok deneysel araştırmalar ve kullanılan farklı algortimalarla yazılımın spektral çözünürlüğü arttırılarak günümüzde oldukça yaygın olarak kullanılan Modtran (Moderate resolution transmittance code) kodu geliştirilmiştir. Bu yazılımlar hesaplamalarını iki farklı yöntemle yapmaktadırlar: - Bant Modeli: Bu modelde seçilen dalgaboyu aralığındaki sönümlenmeye sebep olan atmosferik bileşenlerin o dagaboyu aralığındaki ortalama değerleri kullanılarak geçirgenlik hesaplanmaktadır. - Line By Line Model (LBL): Bu modelde de seçilen dalgaboyu aralığında sönümlenmeye sebep olan atmosferik bileşenlerin her dalgaboyu için olan değerleri ayrı ayrı hesaplanarak geçirgenlik bulunmaktadır. LBL modelini kullanan yazılımların yüksek hassasiyet gerektiren uygulamalarda (lazer gibi) kullanılması daha uygundur. Bant modeli kullanan yazılımlara göre daha yavaş çalışmaktadırlar. 19

28 2.7 Kızılaltı Dedektörler Kızılaltı dedektörler; üzerlerine düşen kızıaltı ışımanın miktarını ölçmek için kullanılmaktadırlar. Kızılaltı dedektörler termal dedektörler ve foton (kuantum) dedektörler olmak üzere 2 farklı kategoride sınıflandırılmaktadır. Termal dedektörler çalışma mekanizmalarında sıcaklık değişimi sözkonusu olduğu için, foton dedektörlere gore düşük duyarlılıktadırlar ve tepkileri yavaştır. Foton dedektörlerin duyarlılıkları dalga boyuna bağlı olduğundan dolayı ölçüm yapılacak olan dalga boyu aralığına göre uygun dedektör malzemesi seçimi önemlidir Dedektör parametreleri Kuantum verimliliği: Kuantum verimliliği, fotonların elektrik sinyallerine ne kadar verimli dönüştürüldüğünün bir ölçüsüdür. Bir fotonun, dedektör akımına katkıda bulunacak elektron ve desik çifti olusturma olasılığı olarak tanımlanmaktadır. Kuantum verimliliği 2.25 bağıntısıyla ifade edilmektedir. η ( αd (1 R )(1 e ) ) ξ = (2.25) Burada, d: Kalınlık α: Soğurma katsayısı η : Kuantum verimi R: Yansıtma katsayısı ξ : Akıma katkı sağlayan elektron-deşik çifti oranı Duyarlılık (R d ): Duyarlılık; dedektör devresinde oluşan akım ile dedektör üzerine düşen güç arasındaki katsayı olarak tanımlanır. İdeal durumda bu 1 e eşittir ve bu durumda dedektör üzerine düşen her foton bir akım oluşmasına neden olmaktadır. Duyarlılık 2.26 bağıntısıyla ifade edilmektedir. 20

29 R d I sig = (2.26) P( λ )A det Burada, R d : Dedektörün duyarlılığı (V/W) I sig : Sinyal çıktısı (A) P: Dedektör üzerine düşen güç (W/ m 2 ) A det : Dedektör aktif alanı (m 2 ) Şekil 2.6 da InSb dedektörüne ait 1-6 µm dalga boyu aralığındaki duyarlılık değişimi görülmektedir. Yaklaşık 5.3 µm de duyarlılık 1 e ulaşırken dalga boyu 1 µm ye yaklaştıkça sıfıra düşmektedir. Duyarlılık (Rd) 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 Dalgaboyu (µm) Şekil 2.6 InSb dedektörünün 1-6 µm aralığındaki duyarlılık değişimi (Accetta 1993b) Sinyal-gürültü oranı (SNR): Dedektörlerde çeşitli gürültü mekanizmaları bulunmaktadır. Sinyal-gürültü oranı, girdi gücü ile duyarlılığın çarpımının gürültüye bölümü olarak 2.27 bağıntısıyla ifade edilmektedir. V SNR = V s n = R d ( λ, f ) φ( λ, f ) 2 ( V df ) 1/ 2 ni dλdf (2.27) 21

30 Burada, R d : Dedektörün duyarlılığı (V/W) Φ: Radyometrik akı (Watt) V ni: Her mekanizma için tanımlanan gürültü gücü (Watt) V s : Sinyal gücü (Watt) V n: Toplam gürültü gücü (Watt) Gürültü eşdeğeri güç (NEP): Sinyal-Gürültü oranını 1 yapan girdi sinyal gücüne verilen addır. Dedektör boyutu ve dalga bant genişliğinin fonksiyonudur. GEG (NEP) dedektörün algılama kapasitesini belirtiğinden düşük olması daha iyidir. I noise NEP = (2.28) R d Burada, NEP: Gürültü eşdeğer güç (W) I noise : Gürültü çıktısı (A) R d : Duyarlılık (V/W) Algılayıcılık (D): Algılayıcılık, gürültü eşdeğeri güç değerinin çarpmaya göre tersidir. 1 D = (2.29) NEP Burada; D: Algılayıcılık (W -1 ) NEP: Gürültü eşdeğer güç (W) 22

31 Özgül Algılayıcılık (D*): Dedektörün birim alanının hassasiyetidir ki bu özellik farklı dedektörlerin özelliklerini karşılaştırmayı kolaylaştırır. Çoğu dedektörde NEP değeri dedektör aktif alanının karekökü ile orantılıdır. Bu sebeple D* 2.30 bağıntısıyla tanımlanmaktadır. D* = A det NEP f (2.30) Burada, D * : Özgül algılayıcılık (cm.hz -1/2.W -1 ) NEP: Gürültü eşdeğer güç (W) f: Gürültü bantgenişliği (Hz) A det : Dedektör aktif alanı (cm 2 ) Foton dedektörler Bu tip dedektörler termal dedektörlere göre daha hızlıdır. Fakat bu dedektörler monte edildikleri gövdenin termal enerjisiyle birlikte kendisinin ürettiği termal enerjiyi de aldığı için ortamda arka plan gürültüsü oluşur. Bu gürültüyü azaltmak ve dedektörün termal enerjiye en iyi tepkiyi verebilmesini sağlamak amacı ile sistemde soğutucular kullanılır. Bu soğutucular sistemi sürekli olarak olması gereken soğuklukta tutmak zorundadır. Bu amaçla sisteme sıcaklığı sabit tutmaya yarayan bir sistem eklenir. Bu sayede soğutma sisteminin etkisi daha uzun sürer. Böylece sürekli ve düzenli olarak çalışan sistemler üretilebilir hale gelir. Fotoiletken Dedektörler: Kızılaltı ışınlarıyla etkileştiklerinde iletken hale gelen yarı iletken maddelerden yapılmıştır. Gelen kızılaltı enerjinin düzeyi, yarıiletkenin enerji aralığına eşit veya büyük ise ortamda yük taşıyıcıları oluşur. Bunun sonucunda dedektörün iletkenliğinde bir değişme oluşur, bu değişimden yararlanılarak sıcaklık hesaplanır. Bu tip dedektörlere fotoiletken dedektörler denir. 23

32 Çizelge 2.3 de fotoiletken dedektör malzemeleri, çalışma sıcaklıkları ve dalgaboyu aralıkları verilmektedir. Çizelge 2.3 Fotoiletken dedektör malzemeleri Dedektör malzemesi Çalışma sıcaklığı, K Çalıştığı dalgaboyu aralığı, µm Ge Si GaAs PbS PbSe InSb HgCdTe HgCdTe Fotovoltaik Dedektörler: Bu tip dedektörlerde kullanılan malzemeler ışımaya maruz kaldıklarında üzerlerinde bir yük ayrışımı olur ve dolayısıyla bir potansiyel fark oluşur, bu potansiyel farkının oluşturduğu akımdan yola çıkılarak sıcaklık hesaplanır. Çizelge 2.4 de fotovoltaik dedektör malzemeleri, çalışma sıcaklıkları ve dalgaboyu aralıkları verilmektedir. Çizelge 2.4 Fotoiletken dedektör malzemeleri. Dedektör malzemesi Çalışma sıcaklığı, K Çalıştığı dalgaboyu aralığı, µm Si GaInAs InGaAsP Ge InAs HgCdTe HgCdTe PbSnTe Şekil 2.7 de kızılaltı bölgede çalışan dedektörlerin duyarlı oldukları dalgaboyu aralıkları ve özgül algılayıcılık (D*) değerleri toplu bir biçimde sunulmaktadır. 24

33 Şekil 2.7 Kızılaltı bölgede çalışan dedektörler (Accetta 1993b) 2.8 Kızılaltı Işıma Kaynağı Olarak Arkaplan Arkaplan olarak tabir edilen; yeryüzü, gökyüzü ve güneş önemli kızılaltı ışıma kaynaklarıdır. Şekil 2.8 de kızılaltı güdümlü füze ve kitlendiği hava aracından oluşan bir ortamdaki arkaplandan etkileri gösterilmiştir. Şekil 2.8 Arkaplan ışıması 25

34 Bir dedektör tarafından bir cisimden yayılan kızılaltı ışımanın ayırt edilebilmesi için bu ışımanın cismin bulunduğu çevreden yayılan kızılaltı ışımadan daha büyük olması gerekmektedir Güneş ışıması Dünya güneşten yaklaşık 150 milyon km uzaklıkta bulunmaktadır. Hava kürenin dışına güneş ışınlarına dik metrekare alana gelen güneş enerjisi, Güneş Değişmezi (S) olarak adlandırılır ve bunun değeri 1373 W/m² dir. Ancak dünyanın güneş çevresindeki yörüngesi bir çember olmayıp bir elips olduğundan, yıl boyunca bu değerde % 3.3 lük bir değişim söz konusudur. Bu enerji yeryüzüne ulaşana kadar hava küreyi oluşturan gazların, toz parçacıklarının sönümleme etkisinden ve yansımadan kaynaklanan kayıplardan dolayı yaklaşık üçte biri kadar azalmaktadır. Yeryüzüne ulaşan radyasyon girişi değeri yaklaşık 832 W/m² dir. Hava küre dışına gelen güneş ışınlarının dalga boyları, içinde görünür bölgeyi de içerecek şekilde, morötesinden kızılaltına dek uzanmakta olup güneş ışınımı µm dalga boyu arasındadır. Bu ışınımların % 9 u morötesi bölgede, % 45 i görünür bölgede ve geri kalan % 46 sı da kızılaltı bölgede bulunmaktadır. Yer yüzeyinden yaklaşık 25 km yüksekte güneş ışınımlarının mor ötesi kısmını kesen bir bölge bulunmaktadır. Bu bölgeye ozon katmanı denir. Bu katmanda dalga boyları 0.32 µm den küçük olan mor ötesi ışınları soğururlar. Bunun dışında, görünür bölge ve kızılaltı bölgelerindeki ışınımlar, havadaki gaz molekülleri ve toz parçacıklarıyla etkileşme sonucu saçılırlar. Bu saçılma, her yöndedir ve gelen güneş enerjisinin bir kısmı yeryüzüne ulaşmadan uzaya geri gider. Mavi renge karşılık gelen dalga boyları, kırmızı renge karşılık gelenlere kıyasla daha çok saçılırlar. Yeryüzünden bakıldığında göğün mavi renkte görünmesinin nedeni budur. Su damlacıkları da ışınımları saçılmaya uğratmada etkilidir. Yoğun bulutlar, gelen ışınımların % 80 ini geri saçarak bu ışınımların yeryüzüne ulaşmalarını önlerler. Dünyanın ortalama bulut örtüsünün % 50 dolayında olduğu düşünülürse güneş enerjisinde önemli bir kaybın bu şekilde ortaya çıktığı görülür. Gelen güneş ışınımlarının görünür bölgeye düşen kesimi için hava küre hemen hemen saydam özellik gösterir. Yani bu ışınımlar için hava küre açık bir penceredir. Ancak, bazı toz ve kirleticilerin bu bölgedeki ışınımları soğurdukları göz ardı edilmemelidir. Yakın kızılaltı bölgeye düşen ışınımların yaklaşık 26

35 % 20 si havadaki su buharı ve karbondioksitle soğurulurlar. Bu soğurmalar sonucu hava kürenin ısınması ortaya çıkar. Güneş ışınımlarının hava küre ile etkileşmeleri sonucu, yeryüzüne gelen toplam güneş ışınım şiddeti, hava küre dışına gelen şiddetin yarısından biraz fazla kalacak düzeyde azalmaktadır. Aynı zamanda, belli dalga boyları artık süzülmüş, böylece enerji dağılımı da bundan etkilenmiştir. Doğal olarak hava küre etkileri güneş ışınımlarının havada aldıkları yola bağlıdır. Eğik gelen güneş ışınımları, dik gelmeye kıyasla daha uzun yol alacakları için, bu etkiler de artacaktır. Tüm bu etkiler sonucu yeryüzüne ulaşan güneş ışınımları, doğrudan ve saçılmış olarak yeryüzüne çarparlar. Güneş ışınımının tamamı yeryüzeyine ulaşmaz, % 30 kadarı dünya atmosferi tarafından geriye yansıtılır. Yaklaşık % 20 si hava kürede soğurulur. Geri kalan % 50 yeryüzünde soğurulur. Şekil 2.9 da yeryüzüne ulaşan güneş ışınımının ne kadarının yeryüzüne ulaştığı görülmektedir. Şekil 2.9 Güneş ışınımının yeryüzüne ulaşımı ( Genel olarak güneş ışınımı 5900 K sıcaklığındaki bir siyah cisim kaynağının ışıma özelliğine sahiptir. Şekil 2.10 da Güneş ışınımının µm aralığındaki spektral dağılımını görülmektedir. Taralı alanlar deniz seviyesindeki su buharı ve CO 2 tarafından yapılan soğurulmayı göstermektedir. 27

36 Şekil 2.10 Güneş ışınımının µm aralığındaki spektral dağılımı (Accetta 1993) Yeryüzü ışıması Yeryüzündeki çim, toprak, kum ve kar gibi birçok kaynaktan kızılaltı ışımalar yayılabilir. Yeryüzünden yayılan maksimum spektral ışınım 10 µm de görülmektedir. Şekil 2.11 de 35 ºC lik bir siyah cisim referans verilerek bu kaynaklara ait spektral ışıma eğrileri verilmektedir. 28

37 Şekil 2.11 Yeryüzü ışıması (Hudson 1969) Gökyüzü ışıması Gökyüzünün spektral ışıma eğrileri yeryüzünün spektral ışıma eğrileriyle benzerlik göstermektedir. Su buharı, CO 2 ve O 3 miktarına göre atmosferin yayılım sabiti değeri değişmektedir. Gökyüzünün radyometrik ışınım değerinin belirlenmesi için atmosfer sıcaklığı ve görüş hattının yükseliş açısının bilinmesi gerekmektedir. Şekil 2.12 de açık bir gecede gökyüzünün yükseliş açısına göre spektral ışıma eğrileri görülmektedir. 29

38 Şekil 2.12 Gökyüzünün yükseliş açısına göre spektral ışıma eğrileri (Hudson 1969) Küçük yükseliş açılarında atmosfere uzanan yol uzun ve spektral radyometrik ışınım değeri 8 ºC sıcaklığındaki bir siyah cisim kaynağıyla benzerlik göstermektedir. Yüksek yükseliş açılarında atmosfere uzanan yol kısalmakta ve soğurma azalıp; yayılım sabitinin değeri düşmektedir. 6.3 µm deki su buharı bandında, 15 µm deki CO 2 bandında ve 9.6 µm deki O3 bandından dolayı soğurma yüksektir. Açık bir gündüzde gökyüzünün spektral ışıma eğrisi de 3 µm dolaylarındaki yansıyan güneş ışınmalarını da kattığımız zaman Şekil 2.11 ile benzerlik gösterecektir. Yapılan hesaplama ve araştırmalar gökyüzü ışımalarının 4-15 µm dalga boyu aralığında etkin olduğunu göstermektedir. (Modest 1993) 30

39 2.8.4 Yıldızlar ve gezegenler Birçok parlak yıldız görünür ve yakın kızılaltı bölgede çalışan dedektörler tarafından algılabilmektedir. Şekil 2.13 te birçok parlak yıldızın spektral ışınım eğrileri görülmektedir W.cm -2.µm -1 değerinde spektral radyasyon girişi olan yaklaşık 19 tane yıldız vardır. Şekil 2.13 Çeşitli yıldızların spektral ışınım eğrileri (Hudson 1969) Şekil 2.14 te yıldızlara ait spektral radyasyon giriş değerlerine karşılık gelen yıldız sayıları gösterilmektedir W.cm -2.µm -1 değerindeki spektral radyasyon girişini algılayabilen bir dedektör 2 µm de 1000 tane fakat 5 µm de 50 tane yıldızı görebilecektir. 31

40 Şekil 2.14 Spektral radyasyon giriş değerlerine göre yıldız sayıları (Hudson 1969) Şekil 2.15 de ay ve gezegenlere ait spektral ışınım eğrileri görülmektedir. Işınım değerleri sadece kendi ısılarından kaynaklanmakta güneşten yansımaları kapsamamaktadır. Şekil 2.15 Gezegenlere ait spektral ışıma eğrileri (Hudson 1969) 32

41 2.9 Kızılaltı Işıma Kaynağı Olarak Hava Araçları Bir kızılaltı güdümlü füze görüş alanı içinde arkaplandan yayılan kızılaltı ışımadan ayırt edilebilen ışınım değerine sahip olan askeri hedefi tespit edebilir. Kızılaltı güdümlü füzeler için hava araçları olarak tabir edilen; jet uçakları, kargo uçakları, helikopterler, insansız hava araçları ve seyir füzelerinin motor kısımları ile egzoz gazları sahip oldukları yüksek sıcaklıktan dolayı önemli kızılaltı ışıma kaynaklarıdır. Bir hava aracından yayılan ışımayı oluşturan başlıca faktörler: - Motorun sıcak parçaları ve motor alığı - Egzoz izi - Aerodinamik ısınma - Yansıyan güneş, yeryüzü ve gökyüzü ışımaları Bu faktörler bir jet uçağı üzerinde Şekil 2.16 da gösterilmektedir. Şekil 2.16 Bir hava aracının kızılaltı ışımasını oluşturan başlıca faktörler Şekil 2.17 de bir yolcu uçağının 2 farklı bakış açısındaki orta kızılaltı bölgededeki kızılaltı görüntüleri bulunmaktadır. Yolcu uçağının motor önyüzü ve egzoz izinin 33

42 belirgin kızılaltı kaynaklar olduğu görülmektedir. Egzoz izi geçtiği doğrultuda kuyruğu ve kanatları önemli ölçüde ısıtmaktadır. Şekil 2.17 Bir yolcu uçağının orta kızılaltı bölgedeki görüntüleri (Harshavardhan, 2005) Hava aracının modeline göre sahip olduğu motor tipinin, sayısının değişmesi motor sıcaklığını etkilemektedir. Özellikle artyakıcı motor moduyla uçabilen turbojet motoruna sahip F-5, F-16 savaş uçakları yüksek sıcaklıklarından ötürü önemli askeri hava hedefleridir. Artyakıcı çalışma prensibinde lüle çıkışındaki yakıt yönünden zengin sıcak gazlar, nozulun etrafındaki hava ile karışıp, sıcaklık ve basınç yardımıyla tutuşturularak yeniden reaksiyona girip yanmaya başlamaktadır. Bu mod hava aracının kalkışta ya da muharebe sırasında ani hızlanma gerçekleştirebilmesi için kısa süreli uçtuğu bir motor modudur. Şekil 2.18 de bir turbojet motorunun artyakıcı moduna geçtiğinde sıcaklık ve basınç değerlerindeki değişim görülmektedir. Şekil 2.18 Artyakıcı moduna ait sıcaklık ve basınç değişimi (Hudson 1969) 34

43 Şekil 2.18 e göre artyakıcı motor moduna geçtiğinde motor sıcaklığında yaklaşık 2 kat artış olmaktadır. Bu nedenle artyakıcı motor moduna sahip turbojet motoruyla uçan bir hava aracının ışıma değeri uçtuğu motor moduna göre ele alınmalıdır. Egzoz izi ise motorun yanma sonrasında lüleden dışarı attığı yüksek sıcaklıktaki artık gazlardan meydana gelmektedir. Egzoz izi düşük dış ortam sıcaklığından dolayı zamanla soğumakta ve motor çıkışından sıcaklığının dış ortam sıcaklığına eşitlendiği noktaya kadar olan mesafe egzoz izinin boyu olarak kabul edilmektedir. Egzoz izi sıcaklığı dolayısıyla ışıma değeri motor tipine göre değişiklik göstermektedir. Aynı itki seviyesine sahip olduklarında, bir turbojet motoru turbofan ve turboshaft motora göre daha fazla ışıma yapmaktadır. (Mahulikar 2007) Egzoz izi ışımasının değeri sıcaklığının yanında yanma sonucu dışarı atılan artık gazları meydana getiren moleküllere göre de değişiklik göstermektedir. CO 2, H 2 O, ve CO baskın olarak bulunan moleküller olup; yayılım yaptıkları belli dalgaboyları bulunmaktadır. Çizelge 2.5 de yanma sonucu ortaya çıkan çeşitli moleküllerin yayılım yaptıkları dalga boyları görülmektedir. Çizelge 2.5 Yanma sonucu oluşan moleküllerin yayılım dalgaboyları (Seyrafi 1971) Birleşen Yayılım yaptığı dalgaboyu (µm) H 2 O 1.14, 1.38, 1.88, 2.66, 2.74, 3.17, 6.27 CO , 2.69, 2.77, 4.26, 4.82, 15.0 HF 1.29, 2.52, 2.64, 2.77, 3.44 HCL 1.20, 1.76, 3.47 CO 1.57, 2.35, 4.66 NO 2.67, 5.30 OH 1.43, 2.80 NO , 6.17, 15.4 N 2 O 2.87, 4.54, 7.78, 17.0 Bir turbojet motorunda; artyakıcı motor modunda motor; artyakıcı olmayan motor modunda ise egzoz izi baskın kızılaltı kaynaklar olmaktadır. 35

Fotovoltaik Teknoloji

Fotovoltaik Teknoloji Fotovoltaik Teknoloji Bölüm 3: Güneş Enerjisi Güneşin Yapısı Güneş Işınımı Güneş Spektrumu Toplam Güneş Işınımı Güneş Işınımının Ölçülmesi Dr. Osman Turan Makine ve İmalat Mühendisliği Bilecik Şeyh Edebali

Detaylı

Uzaktan Algılama Teknolojileri

Uzaktan Algılama Teknolojileri Uzaktan Algılama Teknolojileri Ders 3 Uzaktan Algılama Temelleri Alp Ertürk alp.erturk@kocaeli.edu.tr Elektromanyetik Spektrum Elektromanyetik Spektrum Görünür Işık (Visible Light) Mavi: (400 500 nm) Yeşil:

Detaylı

Elektromanyetik Işıma Electromagnetic Radiation (EMR)

Elektromanyetik Işıma Electromagnetic Radiation (EMR) Elektromanyetik Işıma Electromagnetic Radiation (EMR) Elektromanyetik ışıma (ışık) bir enerji şeklidir. Işık, Elektrik (E) ve manyetik (H) alan bileşenlerine sahiptir. Light is a wave, made up of oscillating

Detaylı

YTÜ Makine Mühendisliği Bölümü Termodinamik ve Isı Tekniği Anabilim Dalı Özel Laboratuvar Dersi Radyasyon (Işınım) Isı Transferi Deneyi Çalışma Notu

YTÜ Makine Mühendisliği Bölümü Termodinamik ve Isı Tekniği Anabilim Dalı Özel Laboratuvar Dersi Radyasyon (Işınım) Isı Transferi Deneyi Çalışma Notu YTÜ Makine Mühendisliği Bölümü Termodinamik ve Isı Tekniği Anabilim Dalı Özel Laboratuvar Dersi Radyasyon (Işınım) Isı Transferi Deneyi Çalışma Notu Laboratuar Yeri: E1 Blok Termodinamik Laboratuvarı Laboratuar

Detaylı

ALETLİ ANALİZ YÖNTEMLERİ

ALETLİ ANALİZ YÖNTEMLERİ ALETLİ ANALİZ YÖNTEMLERİ Spektroskopiye Giriş Yrd. Doç. Dr. Gökçe MEREY SPEKTROSKOPİ Işın-madde etkileşmesini inceleyen bilim dalına spektroskopi denir. Spektroskopi, Bir örnekteki atom, molekül veya iyonların

Detaylı

Elektromanyetik Radyasyon (Enerji) Nedir?

Elektromanyetik Radyasyon (Enerji) Nedir? Elektromanyetik Radyasyon (Enerji) Nedir? Atomlardan çeşitli şekillerde ortaya çıkan enerji türleri ve bunların yayılma şekilleri "elektromagnetik radyasyon" olarak adlandırılır. İçinde X ve γ ışınlarının

Detaylı

Yıldızlara gidemeyiz; sadece onlardan gelen ışınımı teleskopların yardımıyla gözleyebilir ve çözümleyebiliriz.

Yıldızlara gidemeyiz; sadece onlardan gelen ışınımı teleskopların yardımıyla gözleyebilir ve çözümleyebiliriz. Yıldızlara gidemeyiz; sadece onlardan gelen ışınımı teleskopların yardımıyla gözleyebilir ve çözümleyebiliriz. Işık genellikle titreşen elektromanyetik dalga olarak düşünülür; bu suda ilerleyen dalgaya

Detaylı

KMB405 Kimya Mühendisliği Laboratuvarı I IŞINIMLA ISI İLETİMİ. Bursa Teknik Üniversitesi DBMMF Kimya Mühendisliği Bölümü 1

KMB405 Kimya Mühendisliği Laboratuvarı I IŞINIMLA ISI İLETİMİ. Bursa Teknik Üniversitesi DBMMF Kimya Mühendisliği Bölümü 1 IŞINIMLA ISI İLETİMİ Bursa Teknik Üniversitesi DBMMF Kimya Mühendisliği Bölümü 1 1. Amaç Isıl ışınımla gerçekleşen ısı transferinin gözlenmesi, ters kare ve Stefan- Boltzmann kanunlarının ispatlanması.

Detaylı

2. Işık Dalgalarında Kutuplanma:

2. Işık Dalgalarında Kutuplanma: KUTUPLANMA (POLARİZASYON). Giriş ve Temel ilgiler Işık, bir elektromanyetik dalgadır. Elektromanyetik dalgalar maddesel ortamlarda olduğu gibi boşlukta da yayılabilirler. Elektromanyetik dalgaların özellikleri

Detaylı

12. SINIF KONU ANLATIMLI

12. SINIF KONU ANLATIMLI 12. SINIF KONU ANLATIMLI 3. ÜNİTE: DALGA MEKANİĞİ 2. Konu ELEKTROMANYETİK DALGA ETKİNLİK VE TEST ÇÖZÜMLERİ 2 Elektromanyetik Dalga Etkinlik A nın Yanıtları 1. Elektromanyetik spektrum şekildeki gibidir.

Detaylı

AST404 GÖZLEMSEL ASTRONOMİ HAFTALIK UYGULAMA DÖKÜMANI

AST404 GÖZLEMSEL ASTRONOMİ HAFTALIK UYGULAMA DÖKÜMANI AST404 GÖZLEMSEL ASTRONOMİ HAFTALIK UYGULAMA DÖKÜMANI Öğrenci Numarası: I. / II. Öğretim: Adı Soyadı: İmza: HAFTA 08 1. KONU: TAYFSAL GÖZLEM 1 2. İÇERİK Doppler Etkisi Kirchhoff Yasaları Karacisim Işınımı

Detaylı

Işınım ile Isı Transferi Deneyi Föyü

Işınım ile Isı Transferi Deneyi Föyü Işınım ile Isı Transferi Deneyi Föyü 1. Giriş Işınımla (radyasyonla) ısı transferi ve ısıl ışınım terimleri, elektromanyetik dalgalar ya da fotonlar (kütlesi olmayan fakat enerjiye sahip parçacıklar) vasıtasıyla

Detaylı

12. SINIF KONU ANLATIMLI

12. SINIF KONU ANLATIMLI 12. SINIF KONU ANLATIMLI 3. ÜNİTE: DALGA MEKANİĞİ 2. Konu ELEKTROMANYETİK DALGA ETKİNLİK VE TEST ÇÖZÜMLERİ 2 Elektromanyetik Dalga Testin 1 in Çözümleri 1. B manyetik alanı sabit v hızıyla hareket ederken,

Detaylı

Kuantum Fiziğinin Gelişimi (Quantum Physics) 1900 den 1930 a

Kuantum Fiziğinin Gelişimi (Quantum Physics) 1900 den 1930 a Kuantum Fiziğinin Gelişimi (Quantum Physics) 1900 den 1930 a Kuantum Mekaniği Düşüncesinin Gelişimi Dalga Mekaniği Olarak da Adlandırılır Atom, Molekül ve Çekirdeği Açıklamada Oldukça Başarılıdır Kuantum

Detaylı

Isı enerjisi iletim, konveksiyon (taşıma = sıvı ve hava akımı) ve ışıma (radyasyon) yolu ile yayılır.

Isı enerjisi iletim, konveksiyon (taşıma = sıvı ve hava akımı) ve ışıma (radyasyon) yolu ile yayılır. 2) Isının Yayılımı Bulunduğu ortama göre sıcaklığı fazla (yüksek) olan her madde çevresine ısı aktarır, yayar. Masa, insan, ateş, buz, su kendisinden daha soğuk bir ortamda bulunduğunda çevresine ısı aktarır,

Detaylı

KUTUPLANMA (Polarizasyon) Düzlem elektromanyetik dalgaların kutuplanması

KUTUPLANMA (Polarizasyon) Düzlem elektromanyetik dalgaların kutuplanması KUTUPLANMA (Polarizasyon) Kutuplanma enine dalgaların bir özelliğidir. Ancak burada mekanik dalgaların kutuplanmasını ele almayacağız. Elektromanyetik dalgaların kutuplanmasını inceleyeceğiz. Elektromanyetik

Detaylı

İÇİNDEKİLER -BÖLÜM / 1- -BÖLÜM / 2- -BÖLÜM / 3- GİRİŞ... 1 ÖZEL GÖRELİLİK KUANTUM FİZİĞİ ÖNSÖZ... iii ŞEKİLLERİN LİSTESİ...

İÇİNDEKİLER -BÖLÜM / 1- -BÖLÜM / 2- -BÖLÜM / 3- GİRİŞ... 1 ÖZEL GÖRELİLİK KUANTUM FİZİĞİ ÖNSÖZ... iii ŞEKİLLERİN LİSTESİ... İÇİNDEKİLER ÖNSÖZ... iii ŞEKİLLERİN LİSTESİ... viii -BÖLÜM / 1- GİRİŞ... 1 -BÖLÜM / 2- ÖZEL GÖRELİLİK... 13 2.1. REFERANS SİSTEMLERİ VE GÖRELİLİK... 14 2.2. ÖZEL GÖRELİLİK TEORİSİ... 19 2.2.1. Zaman Ölçümü

Detaylı

TOBB Ekonomi ve Teknoloji Üniversitesi. chem.libretexts.org

TOBB Ekonomi ve Teknoloji Üniversitesi. chem.libretexts.org 9. Atomun Elektron Yapısı Elektromanyetik ışıma (EMI) Atom Spektrumları Bohr Atom Modeli Kuantum Kuramı - Dalga Mekaniği Kuantum Sayıları Elektron Orbitalleri Hidrojen Atomu Orbitalleri Elektron Spini

Detaylı

Elektromanyetik Dalga Teorisi Ders-3

Elektromanyetik Dalga Teorisi Ders-3 Elektromanyetik Dalga Teorisi Ders-3 Faz ve Grup Hızı Güç ve Enerji Düzlem Dalgaların Düzlem Sınırlara Dik Gelişi Düzlem Dalgaların Düzlem Sınırlara Eğik Gelişi Dik Kutuplama Paralel Kutuplama Faz ve Grup

Detaylı

GÜNEŞİN ELEKTROMANYETİK SPEKTRUMU

GÜNEŞİN ELEKTROMANYETİK SPEKTRUMU GÜNEŞİN ELEKTROMANYETİK SPEKTRUMU Güneş ışınımı değişik dalga boylarında yayılır. Yayılan bu dalga boylarının sıralı görünümü de güneş spektrumu olarak isimlendirilir. Tam olarak ifade edilecek olursa;

Detaylı

Uzaktan Algılama Teknolojileri

Uzaktan Algılama Teknolojileri Uzaktan Algılama Teknolojileri Ders 4 Pasif - Aktif Alıcılar, Çözünürlük ve Spektral İmza Alp Ertürk alp.erturk@kocaeli.edu.tr Pasif Aktif Alıcılar Pasif alıcılar fiziksel ortamdaki bilgileri pasif olarak

Detaylı

MADDE VE IŞIK saydam maddeler yarı saydam maddeler saydam olmayan

MADDE VE IŞIK saydam maddeler yarı saydam maddeler saydam olmayan IŞIK Görme olayı ışıkla gerçekleşir. Cisme gelen ışık, cisimden yansıyarak göze gelirse cisim görünür. Ama bu cisim bir ışık kaynağı ise, hangi ortamda olursa olsun, çevresine ışık verdiğinden karanlıkta

Detaylı

UBT Foton Algılayıcıları Ara Sınav Cevap Anahtarı Tarih: 22 Nisan 2015 Süre: 90 dk. İsim:

UBT Foton Algılayıcıları Ara Sınav Cevap Anahtarı Tarih: 22 Nisan 2015 Süre: 90 dk. İsim: UBT 306 - Foton Algılayıcıları Ara Sınav Cevap Anahtarı Tarih: 22 Nisan 2015 Süre: 90 dk. İsim: 1. (a) (5) Radyoaktivite nedir, tanımlayınız? Bir radyoizotopun aktivitesi (A), izotopun birim zamandaki

Detaylı

Dünya ve Uzay Test Çözmüleri. Test 1'in Çözümleri. 5. Ay'ın atmosferi olmadığı için açık hava basıncı yoktur. Verilen diğer bilgiler doğrudur.

Dünya ve Uzay Test Çözmüleri. Test 1'in Çözümleri. 5. Ay'ın atmosferi olmadığı için açık hava basıncı yoktur. Verilen diğer bilgiler doğrudur. 5 ve Uzay Test Çözmüleri Test 'in Çözümleri 5. Ay'ın atmosferi olmadığı için açık hava basıncı yoktur.. Gezegenlerin Güneş'e olan uzaklıkları sırasıyla; Merkür, Venüs,, Mars, Jupiter, Sütarn, Uranıs ve

Detaylı

Elektromanyetik Dalgalar. Test 1 in Çözümleri

Elektromanyetik Dalgalar. Test 1 in Çözümleri 38 Elektromanyetik Dalgalar 1 Test 1 in Çözümleri 1. Radyo dalgaları elektronların titreşiminden doğan elektromanyetik dalgalar olup ışık hızıyla hareket eder. Radyo dalgalarının titreşim frekansı ışık

Detaylı

Konular Uzaktan Algılama ya Giriş II. HAFTA : Temel Esaslar Doç. Dr. Semih EKERCİN II. HAFTA Temel Esaslar Bu nedenle, uzaktan algılama biliminde,

Konular Uzaktan Algılama ya Giriş II. HAFTA : Temel Esaslar Doç. Dr. Semih EKERCİN II. HAFTA Temel Esaslar Bu nedenle, uzaktan algılama biliminde, Uzaktan Algılama ya Giriş Doç. Dr. Semih EKERCİN Harita Mühendisliği Bölümü sekercin@aksaray.edu.tr 2010-2011 Güz Yarıyılı 1 Uzaktan Algılama ya Giriş Konular I. HAFTA : Giriş II. HAFTA : Temel Esaslar

Detaylı

Uzaktan Algılama Teknolojileri

Uzaktan Algılama Teknolojileri Uzaktan Algılama Teknolojileri Ders 4 Pasif - Aktif Alıcılar, Çözünürlük ve Spektral İmza Kavramları Alp Ertürk alp.erturk@kocaeli.edu.tr Pasif Aktif Alıcılar Pasif alıcılar fiziksel ortamdaki bilgileri

Detaylı

1. AMAÇ Işınımla ısı transferi olayının tanıtılması, Stefan-Boltzman kanunun ve ters kare kanunun gösterilmesi.

1. AMAÇ Işınımla ısı transferi olayının tanıtılması, Stefan-Boltzman kanunun ve ters kare kanunun gösterilmesi. IŞINIMLA ISI TRANSFERİ 1. AMAÇ Işınımla ısı transferi olayının tanıtılması, Stefan-Boltzman kanunun ve ters kare kanunun gösterilmesi. 2. TEORİ ÖZETİ Elektromanyetik dalgalar şeklinde veya fotonlar vasıtasıyla

Detaylı

BÖLÜM 7. ENSTRÜMENTAL ANALİZ YÖNTEMLERİ Doç.Dr. Ebru Şenel

BÖLÜM 7. ENSTRÜMENTAL ANALİZ YÖNTEMLERİ Doç.Dr. Ebru Şenel BÖLÜM 7. ENSTRÜMENTAL ANALİZ YÖNTEMLERİ 1. SPEKTROSKOPİ Bir örnekteki atom, molekül veya iyonların bir enerji düzeyinden diğerine geçişleri sırasında absorplanan veya yayılan elektromanyetik ışımanın,

Detaylı

Şekil-1 Yeryüzünde bir düzleme gelen güneş ışınım çeşitleri

Şekil-1 Yeryüzünde bir düzleme gelen güneş ışınım çeşitleri VAKUM TÜPLÜ GÜNEŞ KOLLEKTÖR DENEYİ 1. DENEYİN AMACI: Yenilenebilir enerji kaynaklarından güneş enerjisinde kullanılan vakum tüplü kollektör tiplerinin tanıtılması, boyler tankına sahip olan vakum tüplü

Detaylı

Not: Bu yazımızın video versiyonunu aşağıdan izleyebilirsiniz. Ya da okumaya devam edebilirsiniz

Not: Bu yazımızın video versiyonunu aşağıdan izleyebilirsiniz. Ya da okumaya devam edebilirsiniz Uzay Ne Kadar Soğuk? Uzay ne kadar soğuk, veya ne kadar sıcak? Öncelikle belirtelim; uzay, büyük oranda boş bir ortamdır. Öyle ki, uzayda 1 metreküplük bir hacimde çoğu zaman birkaç tane atom, molekül

Detaylı

tayf kara cisim ışınımına

tayf kara cisim ışınımına 13. ÇİZGİ OLUŞUMU Yıldızın iç kısımlarından atmosfere doğru akan ışınım, dalga boyunun yaklaşık olarak sürekli bir fonksiyonudur. Çünkü iç bölgede sıcaklık gradyenti (eğimi) küçüktür ve madde ile ışınım

Detaylı

Isı transferi (taşınımı)

Isı transferi (taşınımı) Isı transferi (taşınımı) Isı: Sıcaklık farkı nedeniyle bir maddeden diğerine transfer olan bir enerji formudur. Isı transferi, sıcaklık farkı nedeniyle maddeler arasında meydana gelen enerji taşınımını

Detaylı

Amerikalı Öğrencilere Liselere Geçiş Sınavında 8. Sınıf 1. Üniteden Sorulan Sorular.

Amerikalı Öğrencilere Liselere Geçiş Sınavında 8. Sınıf 1. Üniteden Sorulan Sorular. Amerikalı Öğrencilere Liselere Geçiş Sınavında 8. Sınıf 1. Üniteden Sorulan Sorular. 1- Şekilde Dünya nın uzaydan görünümü gösterilmiştir. Güneş ışınları Dünya bu konumda iken gündüzlerin en uzun olduğu

Detaylı

ENERJİ TASARRUFUNDA CAM FAKTÖRÜ

ENERJİ TASARRUFUNDA CAM FAKTÖRÜ GÜNDEM ENERJİ NEDİR KÜRESEL ISINMA ve KYOTO PROTOKOLÜ TÜRKİYE DE NELER YAPILIYOR? ENERJİ KİMLİK BELGESİ ve LEED SERTİFİKASI YALITIM MALZEMESİ OLARAK CAM ISI, GÜNEŞ VE IŞIK SÖZ KONUSU OLDUĞUNDA CAM İLE

Detaylı

Termal Genleşme İdeal Gazlar Isı Termodinamiğin 1. Yasası Entropi ve Termodinamiğin 2. Yasası

Termal Genleşme İdeal Gazlar Isı Termodinamiğin 1. Yasası Entropi ve Termodinamiğin 2. Yasası Termal Genleşme İdeal Gazlar Isı Termodinamiğin 1. Yasası Entropi ve Termodinamiğin 2. Yasası Sıcaklık, bir gaz molekülünün kütle merkezi hareketinin ortalama kinetic enerjisinin bir ölçüsüdür. Sıcaklık,

Detaylı

ISI TRANSFER MEKANİZMALARI

ISI TRANSFER MEKANİZMALARI ISI TRANSFER MEKANİZMALARI ISI; sıcaklık farkından dolayı sistemden diğerine transfer olan bir enerji türüdür. Termodinamik bir sistemin hal değiştirirken geçen ısı transfer miktarıyla ilgilenir. Isı transferi

Detaylı

BİLECİK ŞEYH EDEBALİ ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE VE İMALAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

BİLECİK ŞEYH EDEBALİ ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE VE İMALAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ BİLECİK ŞEYH EDEBALİ ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE VE İMALAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MÜHENDİSLİKTE DENEYSEL METOTLAR II DOĞRUSAL ISI İLETİMİ DENEYİ 1.Deneyin Adı: Doğrusal ısı iletimi deneyi..

Detaylı

Bir katı malzeme ısıtıldığında, sıcaklığının artması, malzemenin bir miktar ısı enerjisini absorbe ettiğini gösterir. Isı kapasitesi, bir malzemenin

Bir katı malzeme ısıtıldığında, sıcaklığının artması, malzemenin bir miktar ısı enerjisini absorbe ettiğini gösterir. Isı kapasitesi, bir malzemenin Bir katı malzeme ısıtıldığında, sıcaklığının artması, malzemenin bir miktar ısı enerjisini absorbe ettiğini gösterir. Isı kapasitesi, bir malzemenin dış ortamdan ısı absorblama kabiliyetinin bir göstergesi

Detaylı

ALETLİ ANALİZ YÖNTEMLERİ

ALETLİ ANALİZ YÖNTEMLERİ ALETLİ ANALİZ YÖNTEMLERİ Infrared (IR) ve Raman Spektroskopisi Yrd. Doç. Dr. Gökçe MEREY TİTREŞİM Molekülleri oluşturan atomlar sürekli bir hareket içindedir. Molekülde: Öteleme hareketleri, Bir eksen

Detaylı

SES DALGALARı Dalgalar genel olarak, mekanik ve elektromanyetik dalgalar olmak üzere iki ana gruba ayrılır. Elektromanyetik dalgalar, yayılmak için bi

SES DALGALARı Dalgalar genel olarak, mekanik ve elektromanyetik dalgalar olmak üzere iki ana gruba ayrılır. Elektromanyetik dalgalar, yayılmak için bi SES FĠZĠĞĠ SES DALGALARı Dalgalar genel olarak, mekanik ve elektromanyetik dalgalar olmak üzere iki ana gruba ayrılır. Elektromanyetik dalgalar, yayılmak için bir ortama ihtiyaç duymazlar ve boşlukta da

Detaylı

RADYASYON ÖLÇÜM YÖNTEMLERİ DERS. Prof. Dr. Haluk YÜCEL RADYASYON DEDEKSİYON VERİMİ, ÖLÜ ZAMAN, PULS YIĞILMASI ÖZELLİKLERİ

RADYASYON ÖLÇÜM YÖNTEMLERİ DERS. Prof. Dr. Haluk YÜCEL RADYASYON DEDEKSİYON VERİMİ, ÖLÜ ZAMAN, PULS YIĞILMASI ÖZELLİKLERİ RADYASYON ÖLÇÜM YÖNTEMLERİ Prof. Dr. Haluk YÜCEL 101516 DERS RADYASYON DEDEKSİYON VERİMİ, ÖLÜ ZAMAN, PULS YIĞILMASI ÖZELLİKLERİ DEDEKTÖRLERİN TEMEL PERFORMANS ÖZELLİKLERİ -Enerji Ayırım Gücü -Uzaysal Ayırma

Detaylı

Doç. Dr. Sabri KAYA Erciyes Üni. Müh. Fak. Elektrik-Elektronik Müh. Bölümü. Ders içeriği

Doç. Dr. Sabri KAYA Erciyes Üni. Müh. Fak. Elektrik-Elektronik Müh. Bölümü. Ders içeriği ANTENLER Doç. Dr. Sabri KAYA Erciyes Üni. Müh. Fak. Elektrik-Elektronik Müh. Bölümü Ders içeriği BÖLÜM 1: Antenler BÖLÜM 2: Antenlerin Temel Parametreleri BÖLÜM 3: Lineer Tel Antenler BÖLÜM 4: Halka Antenler

Detaylı

AKDENİZ ÜNİVERSİTESİ. Anten Parametrelerinin Temelleri. Samet YALÇIN

AKDENİZ ÜNİVERSİTESİ. Anten Parametrelerinin Temelleri. Samet YALÇIN AKDENİZ ÜNİVERSİTESİ Anten Parametrelerinin Temelleri Samet YALÇIN Anten Parametrelerinin Temelleri GİRİŞ: Bir antenin parametrelerini tanımlayabilmek için anten parametreleri gereklidir. Anten performansından

Detaylı

OPTİK Işık Nedir? Işık Kaynakları Işık Nasıl Yayılır? Tam Gölge - Yarı Gölge güneş tutulması

OPTİK Işık Nedir? Işık Kaynakları Işık Nasıl Yayılır? Tam Gölge - Yarı Gölge güneş tutulması OPTİK Işık Nedir? Işığı yaptığı davranışlarla tanırız. Işık saydam ortamlarda yayılır. Işık foton denilen taneciklerden oluşur. Fotonların belirli bir dalga boyu vardır. Bazı fiziksel olaylarda tanecik,

Detaylı

SU Lise Yaz Okulu 2. Ders, biraz (baya) fizik. Dalgalar Elektromanyetik Dalgalar Kuantum mekaniği Tayf Karacisim ışıması

SU Lise Yaz Okulu 2. Ders, biraz (baya) fizik. Dalgalar Elektromanyetik Dalgalar Kuantum mekaniği Tayf Karacisim ışıması SU Lise Yaz Okulu 2. Ders, biraz (baya) fizik Dalgalar Elektromanyetik Dalgalar Kuantum mekaniği Tayf Karacisim ışıması Dalga Nedir Enerji taşıyan bir değişimin bir yöne doğru taşınmasına dalga denir.

Detaylı

ÖĞRENME ALANI : FİZİKSEL OLAYLAR ÜNİTE 5 : IŞIK

ÖĞRENME ALANI : FİZİKSEL OLAYLAR ÜNİTE 5 : IŞIK ÖĞRENME ALANI : FİZİKSEL OLAYLAR ÜNİTE 5 : IŞIK A IŞIĞIN SOĞURULMASI (4 SAAT) 1 Işık ve Işık Kaynağı 2 Işığın Yayılması 3 Işığın Maddelerle Etkileşimi 4 Işığın Yansıması 5 Cisimlerin Görülmesi 6 Isı Enerjisinin

Detaylı

H a t ı r l a t m a : Şimdiye dek bilmeniz gerekenler: 1. Maxwell denklemleri, elektromanyetik dalgalar ve ışık

H a t ı r l a t m a : Şimdiye dek bilmeniz gerekenler: 1. Maxwell denklemleri, elektromanyetik dalgalar ve ışık H a t ı r l a t m a : Şimdiye dek bilmeniz gerekenler: 1. Maxwell denklemleri, elektromanyetik dalgalar ve ışık 2. Ahenk ve ahenk fonksiyonu, kontrast, görünebilirlik 3. Girişim 4. Kırınım 5. Lazer, çalışma

Detaylı

METEOROLOJİ. IV. HAFTA: Hava basıncı

METEOROLOJİ. IV. HAFTA: Hava basıncı METEOROLOJİ IV. HAFTA: Hava basıncı HAVA BASINCI Tüm cisimlerin olduğu gibi havanın da bir ağırlığı vardır. Bunu ilk ortaya atan Aristo, deneyleriyle ilk ispatlayan Galileo olmuştur. Havanın sahip olduğu

Detaylı

Ünite. Dalgalar. 1. Ses Dalgaları 2. Yay Dalgaları 3. Su Dalgaları

Ünite. Dalgalar. 1. Ses Dalgaları 2. Yay Dalgaları 3. Su Dalgaları 7 Ünite Dalgalar 1. Ses Dalgaları 2. Yay Dalgaları 3. Su Dalgaları SES DALGALARI 3 Test 1 Çözümleri 3. 1. Verilen üç özellik ses dalgalarına aittir. Ay'da hava, yani maddesel bir ortam olmadığından sesi

Detaylı

ELEKTRONLAR ve ATOMLAR

ELEKTRONLAR ve ATOMLAR BÖLÜM 3 ELEKTRONLAR ve ATOMLAR 1 Kapsam 1.0 Radyasyon Enerjisinin Doğası ve Karakteristiği 2.0 Fotoelektrik Etki 3.0 ER: Dalga Özelliği 4.0 Dalgaboyu, Frekans, Hız ve Genlik 5.0 Elektromanyetik Spektrum

Detaylı

Prof. Dr. Niyazi MERİÇ Ankara Üniversitesi Nükleer Bilimler Enstitüsü

Prof. Dr. Niyazi MERİÇ Ankara Üniversitesi Nükleer Bilimler Enstitüsü 101537 RADYASYON FİZİĞİ Prof. Dr. Niyazi MERİÇ Ankara Üniversitesi Nükleer Bilimler Enstitüsü TEMEL KAVRAMLAR Radyasyon, Elektromanyetik Dalga, Uyarılma ve İyonlaşma, peryodik cetvel radyoaktif bozunum

Detaylı

Fizik 203. Ders 6 Kütle Çekimi-Isı, Sıcaklık ve Termodinamiğe Giriş Ali Övgün

Fizik 203. Ders 6 Kütle Çekimi-Isı, Sıcaklık ve Termodinamiğe Giriş Ali Övgün Fizik 203 Ders 6 Kütle Çekimi-Isı, Sıcaklık ve Termodinamiğe Giriş Ali Övgün Ofis: AS242 Fen ve Edebiyat Fakültesi Tel: 0392-630-1379 ali.ovgun@emu.edu.tr www.aovgun.com Kepler Yasaları Güneş sistemindeki

Detaylı

ELASTİK DALGA YAYINIMI

ELASTİK DALGA YAYINIMI ELASTİK DALGA YAYINIMI (016-10. Ders) Prof.Dr. Eşref YALÇINKAYA Geçtiğimiz ders; Cisim dalgaları (P ve S) Tabakalı ortamda yayılan sismik dalgalar Snell kanunu Bu derste; Yüzey dalgaları (Rayleigh ve Love)

Detaylı

RADYASYON ÖLÇÜM YÖNTEMLERİ

RADYASYON ÖLÇÜM YÖNTEMLERİ RADYASYON ÖLÇÜM YÖNTEMLERİ Prof. Dr. Doğan BOR ORANTILI SAYAÇLAR DERS 2 GAZ DOLDURULMUŞ DEDEKTÖRLERİN FARKLI ÇALIŞMA BÖLGELERİ N 2 = 10 000 N 1 = 100 İyonizasyon Bölgesi İyonizasyon akımı primer iyon çiftlerinin

Detaylı

OPTİK. Işık Nedir? Işık Kaynakları

OPTİK. Işık Nedir? Işık Kaynakları OPTİK Işık Nedir? Işığı yaptığı davranışlarla tanırız. Işık saydam ortamlarda yayılır. Işık foton denilen taneciklerden oluşur. Fotonların belirli bir dalga boyu vardır. Bazı fiziksel olaylarda tanecik,

Detaylı

ÖĞRENME ALANI : FİZİKSEL OLAYLAR ÜNİTE 5 : IŞIK

ÖĞRENME ALANI : FİZİKSEL OLAYLAR ÜNİTE 5 : IŞIK ÖĞRENME ALANI : FİZİKSEL OLAYLAR ÜNİTE 5 : IŞIK C IŞIĞIN KIRILMASI (4 SAAT) 1 Kırılma 2 Kırılma Kanunları 3 Ortamların Yoğunlukları 4 Işık Işınlarının Az Yoğun Ortamdan Çok Yoğun Ortama Geçişi 5 Işık Işınlarının

Detaylı

ELK462 AYDINLATMA TEKNİĞİ

ELK462 AYDINLATMA TEKNİĞİ Kaynaklar ELK462 AYDINLATMA TEKNİĞİ Aydınlatma Tekniği, Muzaffer Özkaya, Turgut Tüfekçi, Birsen Yayınevi, 2011 Aydınlatmanın Amacı ve Konusu Işık ve Görme Olayı (Hafta1) Yrd.Doç.Dr. Zehra ÇEKMEN Ders Notları

Detaylı

ASTRONOMİ II 8. KONU: Tayfsal Sınıflama

ASTRONOMİ II 8. KONU: Tayfsal Sınıflama ASTRONOMİ II 8. KONU: Tayfsal Sınıflama Hazırlayan: Doç. Dr. Tolgahan KILIÇOĞLU Dikkat: Bu ders notu dersin tamamını içermez! 8.3 Boltzmann ve Saha Kanunları 8.3.1 Boltzmann Kanunu Boltzmann kanunu bir

Detaylı

AYDINLATMA SİSTEMLERİ. İbrahim Kolancı Enerji Yöneticisi

AYDINLATMA SİSTEMLERİ. İbrahim Kolancı Enerji Yöneticisi AYDINLATMA SİSTEMLERİ İbrahim Kolancı Enerji Yöneticisi Işık Göze etki eden özel bir enerji şekli olup dalga veya foton şeklinde yayıldığı kabul edilir. Elektromanyetik dalgalar dalga uzunluklarına göre

Detaylı

1. HAFTA Giriş ve Temel Kavramlar

1. HAFTA Giriş ve Temel Kavramlar 1. HAFTA Giriş ve Temel Kavramlar TERMODİNAMİK VE ISI TRANSFERİ Isı: Sıcaklık farkının bir sonucu olarak bir sistemden diğerine transfer edilebilen bir enerji türüdür. Termodinamik: Bir sistem bir denge

Detaylı

UZAKTAN ALGILAMA YÖNTEMİ MADEN ARAŞTIRMA RAPORU

UZAKTAN ALGILAMA YÖNTEMİ MADEN ARAŞTIRMA RAPORU 2014 UZAKTAN ALGILAMA YÖNTEMİ MADEN ARAŞTIRMA RAPORU, İhsanullah YILDIZ Jeofizik Mühendisi UZAKTAN ALGILAMA MADEN UYGULAMASI ÖZET İnceleme alanı Ağrı ili sınırları içerisinde bulunmaktadır.çalışmanın amacı

Detaylı

Uzaktan Algılama Teknolojileri

Uzaktan Algılama Teknolojileri Uzaktan Algılama Teknolojileri Ders 7 Aktif Alıcılar ve Uygulamaları (SONAR, RADAR, SAR, LiDAR) Alp Ertürk alp.erturk@kocaeli.edu.tr SONAR (SOund Navigation And Ranging) Ses dalgaları ölçümüne dayanır

Detaylı

V = g. t Y = ½ gt 2 V = 2gh. Serbest Düşme NOT:

V = g. t Y = ½ gt 2 V = 2gh. Serbest Düşme NOT: Havada serbest bırakılan cisimlerin aşağı doğru düşmesi etrafımızda her zaman gördüğümüz bir olaydır. Bu düşme hareketleri, cisimleri yerin merkezine doğru çeken bir kuvvetin varlığını gösterir. Daha önceki

Detaylı

İKLİM ELEMANLARI SICAKLIK

İKLİM ELEMANLARI SICAKLIK İKLİM ELEMANLARI Bir yerin iklimini oluşturan sıcaklık, basınç, rüzgâr, nem ve yağış gibi olayların tümüne iklim elemanları denir. Bu elemanların yeryüzüne dağılışını etkileyen enlem, yer şekilleri, yükselti,

Detaylı

ISI VE SICAKLIK. 1 cal = 4,18 j

ISI VE SICAKLIK. 1 cal = 4,18 j ISI VE SICAKLIK ISI Isı ve sıcaklık farklı şeylerdir. Bir maddeyi oluşturan bütün taneciklerin sahip olduğu kinetik enerjilerin toplamına ISI denir. Isı bir enerji türüdür. Isı birimleri joule ( j ) ve

Detaylı

TİTREŞİM VE DALGALAR BÖLÜM PERİYODİK HAREKET

TİTREŞİM VE DALGALAR BÖLÜM PERİYODİK HAREKET TİTREŞİM VE DALGALAR Periyodik Hareketler: Belirli aralıklarla tekrarlanan harekete periyodik hareket denir. Sabit bir nokta etrafında periyodik hareket yapan cismin hareketine titreşim hareketi denir.

Detaylı

Bölüm 1 Maddenin Yapısı ve Radyasyon. Prof. Dr. Bahadır BOYACIOĞLU

Bölüm 1 Maddenin Yapısı ve Radyasyon. Prof. Dr. Bahadır BOYACIOĞLU Bölüm 1 Maddenin Yapısı ve Radyasyon Prof. Dr. Bahadır BOYACIOĞLU İÇİNDEKİLER X-ışınlarının elde edilmesi X-ışınlarının Soğrulma Mekanizması X-ışınlarının özellikleri X-ışını cihazlarının parametreleri

Detaylı

ĐŞ GÜÇ ENERJĐ. Zaman. 5. Uygulanan kuvvet cisme yol aldıramıyorsa iş yapılmaz. W = 0

ĐŞ GÜÇ ENERJĐ. Zaman. 5. Uygulanan kuvvet cisme yol aldıramıyorsa iş yapılmaz. W = 0 ĐŞ GÜÇ ENERJĐ Đş kelimesi, günlük hayatta çok kullanılan ve çok geniş kapsamlı bir kelimedir. Fiziksel anlamda işin tanımı tektir.. Yapılan iş, kuvvet ile kuvvetin etkisinde yapmış olduğu yerdeğiştirmenin

Detaylı

TERMODİNAMİK / HAL DEĞİŞİMİ

TERMODİNAMİK / HAL DEĞİŞİMİ TRMOİNMİK / HL ĞİŞİMİ Maddenin Isı İletkenliği / Isı Sıcaklık Farkı / asıncın rime Noktasına tkisi / Nem Sorular TRMOİNMİK Isıl denge; sıcaklıkları farklı cisimler birbirine değerek ortak bir sıcaklığa

Detaylı

2- Bileşim 3- Güneş İç Yapısı a) Çekirdek

2- Bileşim 3- Güneş İç Yapısı a) Çekirdek GÜNEŞ 1- Büyüklük Güneş, güneş sisteminin en uzak ve en büyük yıldızıdır. Dünya ya uzaklığı yaklaşık 150 milyon kilometre, çapı ise 1.392.000 kilometredir. Bu çap, Yeryüzünün 109 katı, Jüpiter in de 10

Detaylı

ELEKTROMANYETİK DALGALAR

ELEKTROMANYETİK DALGALAR ELEKTROMANYETİK DALGALAR Hareket eden bir yük manyetik alan oluşturur. Yük sabit hızla hareket ederse, sabit bir akım ve sabit bir manyetik alan oluşturur. Yük osilasyon hareketi yaparsa değişken bir manyetik

Detaylı

T. C. GÜMÜŞHANE ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK VE DOĞA BİLİMLERİ FAKÜLTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ DENEYLER 2

T. C. GÜMÜŞHANE ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK VE DOĞA BİLİMLERİ FAKÜLTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ DENEYLER 2 T. C. GÜMÜŞHANE ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK VE DOĞA BİLİMLERİ FAKÜLTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ DENEYLER 2 DOĞAL VE ZORLANMIŞ TAŞINIMLA ISI TRANSFERİ DENEYİ ÖĞRENCİ NO: ADI SOYADI:

Detaylı

BÖLÜM 4: MADDESEL NOKTANIN KİNETİĞİ: İMPULS ve MOMENTUM

BÖLÜM 4: MADDESEL NOKTANIN KİNETİĞİ: İMPULS ve MOMENTUM BÖLÜM 4: MADDESEL NOKTANIN KİNETİĞİ: İMPULS ve MOMENTUM 4.1. Giriş Bir önceki bölümde, hareket denklemi F = ma nın, maddesel noktanın yer değiştirmesine göre integrasyonu ile elde edilen iş ve enerji denklemlerini

Detaylı

İletken Düzlemler Üstüne Yerleştirilmiş Antenler

İletken Düzlemler Üstüne Yerleştirilmiş Antenler İletken Düzlemler Üstüne Yerleştirilmiş Antenler Buraya dek sınırsız ortamlarda tek başına bulunan antenlerin ışıma alanları incelendi. Anten yakınında bulunan başka bir ışınlayıcı ya da bir yansıtıcı,

Detaylı

T.C. GAZİ ÜNİVERSİTESİ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ISI TRANSFER LABORATUVARI ISIL IŞINIM ÜNİTESİ

T.C. GAZİ ÜNİVERSİTESİ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ISI TRANSFER LABORATUVARI ISIL IŞINIM ÜNİTESİ T.C. GAZİ ÜNİVERSİTESİ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ISI TRANSFER LABORATUVARI ISIL IŞINIM ÜNİTESİ DENEY 1: ISI IÇIN TERS KARE KANUNU 1. DENEYİN AMACI: Bir yüzeydeki ışınım şiddetinin, yüzeyin

Detaylı

10. SINIF KONU ANLATIMLI. 3. ÜNİTE: DALGALAR 3. Konu SES DALGALARI ETKİNLİK ve TEST ÇÖZÜMLERİ

10. SINIF KONU ANLATIMLI. 3. ÜNİTE: DALGALAR 3. Konu SES DALGALARI ETKİNLİK ve TEST ÇÖZÜMLERİ 10. SINIF KONU ANLATIMLI 3. ÜNİTE: DALGALAR 3. Konu SES DALGALARI ETKİNLİK ve TEST ÇÖZÜMLERİ 2 Ünite 3 Dalgalar 3. Ünite 3. Konu (Ses Dalgaları) A nın Çözümleri 1. Sesin yüksekliği, sesin frekansına bağlıdır.

Detaylı

Gamma Bozunumu

Gamma Bozunumu Gamma Bozunumu Genelde beta ( ) ve alfa ( ) bozunumu sonunda çekirdek uyarılmış haldedir. Uyarılmış çekirdek gamma ( ) salarak temel seviyeye döner. Gamma görünür ışın ve x ışını gibi elektromanyetik radyasyon

Detaylı

Işığın izlediği yol : Işık bir doğru boyunca km/saniye lik bir hızla yol alır.

Işığın izlediği yol : Işık bir doğru boyunca km/saniye lik bir hızla yol alır. IŞIK VE SES Işık ve ışık kaynakları : Çevreyi görmemizi sağlayan enerji kaynağına ışık denir. Göze gelen ışık ya bir cisim tarafından oluşturuluyordur ya da bir cisim tarafından yansıtılıyordur. Göze gelen

Detaylı

Zeus tarafından yazıldı. Cumartesi, 09 Ekim :27 - Son Güncelleme Cumartesi, 09 Ekim :53

Zeus tarafından yazıldı. Cumartesi, 09 Ekim :27 - Son Güncelleme Cumartesi, 09 Ekim :53 Yazı İçerik Sıcaklık Nedir? Sıcaklığın Özellikleri Sıcaklığın Ölçülmesi Sıcaklık Değişimi Sıcaklık Birimleri Mutlak Sıcaklık Sıcaklık ve ısı Sıcaklık ıskalası Sıcaklık ölçülmesi Yeryüzünün Farklı Isınması

Detaylı

Bir antenin birim katı açıdan yaydığı güçtür. U=Işıma şiddeti [W/sr] P or =Işıma yoğunluğu [ W/m 2 ]

Bir antenin birim katı açıdan yaydığı güçtür. U=Işıma şiddeti [W/sr] P or =Işıma yoğunluğu [ W/m 2 ] Işıma Şiddeti (Radiation Intensity) Bir antenin birim katı açıdan yaydığı güçtür U=Işıma şiddeti [W/sr] P or =Işıma yoğunluğu [ W/m 2 ] Örnek-4 Bir antenin güç yoğunluğu Olarak verildiğine göre, ışıyan

Detaylı

Harici Fotoelektrik etki ve Planck sabiti deney seti

Harici Fotoelektrik etki ve Planck sabiti deney seti Deneyin Temeli Harici Fotoelektrik etki ve Planck sabiti deney seti Fotoelektrik etki modern fiziğin gelişimindeki anahtar deneylerden birisidir. Filaman lambadan çıkan beyaz ışık ızgaralı spektrometre

Detaylı

Işıma Şiddeti (Radiation Intensity)

Işıma Şiddeti (Radiation Intensity) Işıma Şiddeti (Radiation Intensity) Bir antenin birim katı açıdan yaydığı güçtür U=Işıma şiddeti [W/sr] P or =Işıma yoğunluğu [ W/m 2 ] Örnek-4 Bir antenin güç yoğunluğu Olarak verildiğine göre, ışıyan

Detaylı

ELEKTROMANYETIK ALAN TEORISI

ELEKTROMANYETIK ALAN TEORISI ELEKTROMANYETIK ALAN TEORISI kaynaklar: 1) Electromagnetic Field Theory Fundamentals Guru&Hiziroglu 2) A Student s Guide to Maxwell s Equations Daniel Fleisch 3) Mühendislik Elektromanyetiğinin Temelleri

Detaylı

Dr. Osman TURAN. Makine ve İmalat Mühendisliği Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi ISI TRANSFERİ

Dr. Osman TURAN. Makine ve İmalat Mühendisliği Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi ISI TRANSFERİ Dr. Osman TURAN Makine ve İmalat Mühendisliği Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi ISI TRANSFERİ Kaynaklar Ders Değerlendirme Ders Planı Giriş: Isı Transferi Isı İletimi Sürekli Isı İletimi Genişletilmiş

Detaylı

BİLECİK ŞEYH EDEBALİ ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE VE İMALAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

BİLECİK ŞEYH EDEBALİ ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE VE İMALAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ BİLECİK ŞEYH EDEBALİ ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE VE İMALAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MÜHENDİSLİKTE DENEYSEL METODLAR -I TAŞINIM VE IŞINIMLA BİRLEŞİK ISI TRANSFERİ DENEY FÖYÜ 1. Deney Amacı Farklı

Detaylı

KUTUP IŞINIMI AURORA. www.astrofotograf.com

KUTUP IŞINIMI AURORA. www.astrofotograf.com KUTUP IŞINIMI AURORA www.astrofotograf.com Kutup ışıkları, ya da aurora, genellikle kutup bölgelerinde görülen bir gece ışımasıdır. Aurora, gökyüzündeki doğal ışık görüntüleridir. Genelde gece görülen

Detaylı

E = U + KE + KP = (kj) U = iç enerji, KE = kinetik enerji, KP = potansiyel enerji, m = kütle, V = hız, g = yerçekimi ivmesi, z = yükseklik

E = U + KE + KP = (kj) U = iç enerji, KE = kinetik enerji, KP = potansiyel enerji, m = kütle, V = hız, g = yerçekimi ivmesi, z = yükseklik Enerji (Energy) Enerji, iş yapabilme kabiliyetidir. Bir sistemin enerjisi, o sistemin yapabileceği azami iştir. İş, bir cisme, bir kuvvetin tesiri ile yol aldırma, yerini değiştirme şeklinde tarif edilir.

Detaylı

Ses Dalgaları. Test 1 in Çözümleri

Ses Dalgaları. Test 1 in Çözümleri 34 Ses Dalgaları 1 Test 1 in Çözümleri 3. 1. 1 Y I. Sonar II. Termal kamera 2 Z 3 Sesin yüksekliği ile sesin frekansı aynı kavramlardır. Titreşen bir telin frekansı, telin gerginliği ile doğru orantılıdır.

Detaylı

BÖLÜM I GİRİŞ (1.1) y(t) veya y(x) T veya λ. a t veya x. Şekil 1.1 Dalga. a genlik, T peryod (veya λ dalga boyu)

BÖLÜM I GİRİŞ (1.1) y(t) veya y(x) T veya λ. a t veya x. Şekil 1.1 Dalga. a genlik, T peryod (veya λ dalga boyu) BÖLÜM I GİRİŞ 1.1 Sinyal Bir sistemin durum ve davranış bilgilerini taşıyan, bir veya daha fazla değişken ile tanımlanan bir fonksiyon olup veri işlemde dalga olarak adlandırılır. Bir dalga, genliği, dalga

Detaylı

ENERJİ DENKLİKLERİ 1

ENERJİ DENKLİKLERİ 1 ENERJİ DENKLİKLERİ 1 Enerji ilk kez Newton tarafından ortaya konmuştur. Newton, kinetik ve potansiyel enerjileri tanımlamıştır. 2 Enerji; Potansiyel, Kinetik, Kimyasal, Mekaniki, Elektrik enerjisi gibi

Detaylı

AERODİNAMİK KUVVETLER

AERODİNAMİK KUVVETLER AERODİNAMİK KUVVETLER Prof.Dr. Mustafa Cavcar Anadolu Üniversitesi, Sivil Havacılık Yüksekokulu, 26470 Eskişehir Bir uçak üzerinde meydana gelen aerodinamik kuvvetlerin bileşkesi ( ); uçağın etrafından

Detaylı

Gökyüzünde Işık Oyunları

Gökyüzünde Işık Oyunları Gökyüzünde Işık Oyunları Serdar Evren Astronomi ve Uzay Bilimleri Bölümü serdar.evren@ege.edu.tr IŞINLAR ve GÖLGELER Alacakaranlık Işınları Perspektif Işıklar ve Gölgeler Perspektif Zıt yönde alacakaranlık

Detaylı

MIT 8.02, Bahar 2002 Ödev # 11 Çözümler

MIT 8.02, Bahar 2002 Ödev # 11 Çözümler Adam S. Bolton bolton@mit.edu MIT 8.02, Bahar 2002 Ödev # 11 Çözümler 15 Mayıs 2002 Problem 11.1 Tek yarıkta kırınım. (Giancoli 36-9.) (a) Bir tek yarığın genişliğini iki katına çıkarırsanız, elektrik

Detaylı

SPEKTROSKOPİ ENSTRÜMANTAL ANALİZ. Elektromanyetik radyasyon (ışıma)

SPEKTROSKOPİ ENSTRÜMANTAL ANALİZ. Elektromanyetik radyasyon (ışıma) ENSTRÜMANTAL ANALİZ SPEKTROSKOPİ Spektroskopi Bir madde içerisindeki atom, molekül veya iyonların bir enerji seviyesinden diğerine geçişleri sırasında absorplanan veya yayılan ışınların ölçülmesi için

Detaylı

ELEKTRİKSEL POTANSİYEL

ELEKTRİKSEL POTANSİYEL ELEKTRİKSEL POTANSİYEL Elektriksel Potansiyel Enerji Elektriksel potansiyel enerji kavramına geçmeden önce Fizik-1 dersinizde görmüş olduğunuz iş, potansiyel enerji ve enerjinin korunumu kavramları ile

Detaylı

5. Elektriksel Büyüklüklerin Ölçülebilen Değerleri

5. Elektriksel Büyüklüklerin Ölçülebilen Değerleri Elektrik devrelerinde ölçülebilen büyüklükler olan; 5. Elektriksel Büyüklüklerin Ölçülebilen Değerleri Akım Gerilim Devrede bulunan kaynakların tiplerine göre değişik şekillerde olabilir. Zamana bağlı

Detaylı

FİZ4001 KATIHAL FİZİĞİ-I

FİZ4001 KATIHAL FİZİĞİ-I FİZ4001 KATIHAL FİZİĞİ-I Bölüm 3. Örgü Titreşimleri: Termal, Akustik ve Optik Özellikler Dr. Aytaç Gürhan GÖKÇE Katıhal Fiziği - I Dr. Aytaç Gürhan GÖKÇE 1 Bir Boyutlu İki Atomlu Örgü Titreşimleri M 2

Detaylı

MEVSİMLER VE İKLİM A. MEVSİMLERİN OLUŞUMU

MEVSİMLER VE İKLİM A. MEVSİMLERİN OLUŞUMU MEVSİMLER VE İKLİM Ülkemizde hepimizinde bildiği gibi dört mevsim yaşanmaktadır. Bu mevsimler ilkbahar, yaz, sonbahar ve kış mevsimleridir. Peki ilkokuldan beri özellikleriyle beraber öğrendiğimiz bu mevsimler

Detaylı

DEV GEZEGENLER. Mars ın dışındaki dört büyük gezegen dev gezegenler grubunu oluşturur.

DEV GEZEGENLER. Mars ın dışındaki dört büyük gezegen dev gezegenler grubunu oluşturur. DEV GEZEGENLER DEV GEZEGENLER Mars ın dışındaki dört büyük gezegen dev gezegenler grubunu oluşturur. Bunlar sırasıyla Jüpiter, Satürn, Uranüs ve Neptün gezegenleridir. Bunların kütle ve yarıçapları yersel

Detaylı