Işık k nedir? Onu kullanarak. bilgi edinebiliriz?

Ebat: px

Şu sayfadan göstermeyi başlat:

Download "Işık k nedir? Onu kullanarak. bilgi edinebiliriz?"

Berker Uysal
8 yıl önce
İzleme sayısı:

1 IŞIK IK (ELEKTROMANYETİK K IŞINIM) I INIM)

2 Işık k nedir? Onu kullanarak yıldızlar hakkında nasıl bilgi edinebiliriz?

3 Özellikler... Parlaklık Uzaklık Sıcaklık Kimyasal yapı Kütle / yarıçap ap Uzay hareketi Yaş vb

4 IŞIK Henüz diğer yıldızlara ve gökdalara gidemedik (astronomi pasif bir bilim dalı). O zaman evrendeki gökcisimlerinin gönderdiği ışığa güvenmeliyiz. Işınım Şiddeti (gözde uyandırdığı etki görünen parlaklık) Işınım gücü (yıldız uzaklığının karesi ile azalır) Görünen Parlaklık (kadir), Mutlak parlaklık Işıkda gizli olan diğer imzalar

Işınım Şiddeti (gözde uyandırdığı etki görünen parlaklık) Işınım gücü (yıldız

5 Işık k nedir? 17. yüzyy zyılda Christian Huygens ışığı dalga hareketi olarak önerirken, Isaac Newton enerjili küçük üçük k parçac acıklar olarak kabul etmekteydi. 19. yy da, Thomas Young ışığın n köşeli k yüzeylerde hafifce bükülebileceb lebileceğini ini ve dalga girişimi imi oluşturabilece turabileceğini ini kanıtlad tladı.

Newton enerjili küçük üçük k parçac acıklar olarak kabul etmekteydi. 19.

6 Thomas Young un girişim im deneyi

8 Bir birine yakın ince iki yarıktan ışık geçirildiğinde, resimdeki gibi aydınlık ve karanlık çizgiler (saçaklar) görülür. Mavi ışıkla yapılan bu deneyden aydınlık ve karanlık saçakların oluşması, ışığın perde üzerindeki bazı noktalarda birbirini söndürdüğünü bazı nıktalarda ise birbirini güçlendirdiğini anlıyoruz. Bu olay su dalgalarındaki girişim olayına benzer. Maksimum noktaları aydınlık, minimum noktaları karanlıktır. Yukarıdaki şekilde çift yarıkta girişimin diyagramı çizilmiştir. Çukur ve tepe noktaları karışarak maksimum ve minimum noktaları oluşturur. Su dalgalarındaki girişimde dalga katarı denilen maksimum çizgileri Young deneyinde aydınlık nıoktaları oluşturur. Çünkü iki dalga tepesi veya iki dalga çukuru birbirini güçlendirir. Dolayısıyla daha aydınlık bir bölge oluşturur. Minimum noktaları ise karanlık saçakları oluşturur. Çünkü, dalga tepesi ile çukuru karşılaştığında birbirini söndürür. Işık dalgalarının birbirini söndürdüğü noktada karanlık görünür.

Bu olay su dalgalarındaki girişim olayına benzer. Maksimum noktaları aydınlık, minimum noktaları karanlıktır. Yukarıdaki şekilde çift yarıkta girişimin diyagramı çizilmiştir.

9 İskoç fizikci James Clerk Maxwell 1860 larda ışığın manyetik ve elektrik alanların n birleşimi imi olduğunu unu matematiksel olarak gösterdi. g

10 Işığın n doğas ası hakkında 1905 yılına y gelene kadar doğru bilgimiz yoktu. Einstein ışığın n bazen parçac acık k bazen de dalga gibi davrandığı ığını gösterdi. Fotonun Enerjisi = Planck sabiti x ışık k hızı h / dalga boyu

11 Işık k Nedir? Işık k bir enerji dalgasıdır r (elektromanyetik ışınım). Boşluk içinde i inde hareket edebilir. Işık k sabit bir değerle erle seyahat eder : c = 3 x cm/s Dalgaboyu (λ)( ) and frekans (ν)( ) ile tanımlan mlanır: c = λν Enerjisi: E = hc/λ = hν h

12 Hubble Space Telescope image of Jupiter, its satellite Io and Io's shadow During the 1670's, the Danish astronomer Ole Roemer was making extremely careful observations of Jupiter's moon Io. The black dot is Io's shadow. Io makes one complete orbit around Jupiter every 1.76 days; the time it takes to make each orbit is always the same, so Roemer expected that he could predict its motion quite precisely. To his astonishment, he discovered that the moon didn't always appear where it was supposed to be. At certain times of the year, it seemed to be slightly behind schedule; at other times, it was slightly ahead.

76 days; the time it takes to make each orbit is always the same, so Roemer expected that he could predict its motion quite precisely.

13 Işık k nereden gelmektedir? Işık k atomlardaki elektronların hareketinden kaynaklanmaktadır.

17 Farklı enerjilere sahip fotonlar elektromanyetik ışınımın n farklı türlerini oluşturur:

18 EM tayf, ışığın n tüm t çeşitlerini içerir: i (uzun dalgaboyundan kısa k dalga boyuna doğru) Radyo dalgaları (küçü üçük k frekans, uzun Kısa dalgalar dalga boyu) Kırmızıöte ışık Görünür ışık Moröte ışık (kısa dalga boylu ve X ışınlar nları Gama ışınlar nları diğerlerinden daha enerjili ışık k fotonları) (Tayf : ışık şiddetinin dalga boyuna göre g açılımıdır) a Yıldızlar, em ışınımın n tümünüt yayarlar ama herbirini değişik ik miktarlarda olmak üzere...

ve X ışınlar nları Gama ışınlar nları diğerlerinden daha enerjili ışık k fotonları) (Tayf : ışık şiddetinin dalga

19 EM ışınımın n her biçimi imi aynı hızla, ışık k hızıyla, h hareket eder! Gözümüz z yıldy ldızlardan yayılan elektromanyetik ışınımın n sadece bir çeşitini algılayabilir layabilir : GÖRÜNÜR G IŞIKIK

20 Görünür r IşıI şık k (beyaz ışık) Kırmızı Turuncu Sarı Yeşil Mavi Mor 660 nm 610 nm 580 nm 530 nm 460 nm 400 nm

21 EM ışınımın n tümüt yer atmosferinden geçemez emez

23 Farklı dalgaboylu ışınımlar mların n algılanabilmesi, lanabilmesi, değişik ik aletler yardımıyla yla olacaktır. Atmosfer dışıd uydu Optik teleskoplar Yüksek balonlar yada atmosfer dışı uydu Radyo teleskoplar

24 Yıldızlar, farklı dalga boylarında farklı şiddette olmak üzere em ışınımın n tümünüt yayarlar...

25 Astronomlar farklı dalgaboylarındaki ışığı incelemek için i in farklı araçlar kullanırlar, bu amaçla yer atmosferinin üstüne de çıkmak gerekir.

26 Diğer dalga boylarındaki gözlemler g daha önce göremediğimiz imiz görüntg ntüler ortaya çıkardı Moröte kırmızıöte Görünür bölge Orion bölgesinin haritası

27 Teleskoplar

28 Farklı türdeki EM ışınım m için i in değişik ik yapılarda teleskoplar gerekir Kırılmalı teleskoplarda gelen ışığı toplamak için in merceklerden yararlanılır r (ilk kez 17. yy ın n başlar larında Galileo tarafından kullanıld ldı). Yansıtmalı teleskoplarda gelen ışığı toplamak için i in aynalar kullanılır r (1660 larda parabolik biçimli imli aynalar kullanılarak larak üretildi).

29 Kırılmalı (mercekli) Teleskop

30 Yansıtmal tmalı (aynalı) ) Teleskop Cassegrain Newtonian

31 Bir teleskobun üç ana görevi g vardır Parlaklık (ışık k toplama gücü) g Teleskobun çapı ile doğru orantılı İnce ayrınt ntıyı gösterebilmesi (ayırma gücü) g Teleskobun boyutu ve atmosferik görüş ile ilgili ve daha az önemli olan, Büyütmesi Büyütme gücü g = (objektif merceğin odak uzaklığı / gözmerceğinin odak uzaklığı )

32 Astronomlar yıldy ldız z gözlemlerinde g iki büyük b k engelle karşı karşı şıyadır Şehirlerdeki IşıI şık k Kirlenmesi Yer atmosferinin IşıI şık k Titreşme etkisi Tucson, Arizona

33 Teknolojinin ilerlemesi ile, evrene bakışı ışımız z için i in yeni nesil araçlar geliştirildi CCD ler (charge( charge-coupled coupled devices) Büyük çaplı teleskoplar Hawaii de Mauna Kea (10 m) Şili de Cerro Pachon Yer atmosferinin bulanıkl klığını engellemek için in Adaptive Optics Yörüngede uzay gözlemevleri g

34 Geleneksel fotoğraflara karşı CCD ler

35 Hubble Uzay Teleskopu (HST)

37 New Mexico, The Very Large Array (VLA)

38 UZAY TELESOKPLARI

39 Yıldız ışığının n analizi ile öğrendiklerimiz! Bir yıldy ldızın n sıcakls caklığı ığı (enerjinin maksimum olduğu u dalgaboyu) Yıldızın n kimyasal yapısı (tayfsal analiz yardımıyla) yla) Yıldızın n uzay hareketi ve dönmesi d (Doppler Kayması) Barnard s s Star

Benzer belgeler

AST202 Astronomi II. Arş. Gör. Dr. Tolgahan KILIÇOĞLU

AST202 Astronomi II. Arş. Gör. Dr. Tolgahan KILIÇOĞLU AST202 Astronomi II Arş. Gör. Dr. Tolgahan KILIÇOĞLU 1. Bölüm Uzay, zaman ve ışık Zaman Çizgisi Boyutsuz «nokta» Zaman Çizgisi 1 Boyut «çizgi» Zaman Çizgisi 2 Boyut «düzlem» Zaman Çizgisi 2 Boyut «düzlem»