TAKA ÜNİVESİTESİ FEN-EDEİAT FAKÜLTESİ FİZİK ÖLÜMÜ FİZİK-V LAOATUVA Öğrncinin: Adı Soyadı :............... Nuarası :................ Dny Grubu :........
FİZİK-V LAOATUVA ( FL - ) ALÇAK SCAKLKTA KAACİSİM ŞMAS KUAM: KAACİSİM ŞMAS Üzrin lktroanytik dalga (EMD) düşn bir cisi, bu dalganın bir kısını soğurur (absorblar), bir kısını yansıtır. ir EMD yi tüü il soğuran cis kara cisi dnir. u cisi ısıtıldığında EMD olarak ışıa yapar. Aynı sıcaklıktaki farklı cisilrin biri yüzylrindn biri zaanda yayılan EMD nrjisi başka bir dyişl ışıa nrjisi cisin yapısına gör dğişir. Stfan-oltzann yasası, Olarak ifad dilir. urada; σt : iri yüzydn biri zaanda ışıyan nrji (W/ ) T: Cisin Klvin cinsindn utlak sıcaklığı σ : Stfan-oltzann sabiti (5,67*0-8 W/ K ) : cisin ışıa katsayısı (idal kara cisi için, diğrlri için 0<< dır.) Stfan-oltzann yasası klasik fizik bölgsind oldukça gniş bir sıcaklık aralığında gçrlidir. apacağıız dnylrd alçak v yüksk sıcaklıklarda sıcaklık ölçk için farklı tkniklr kullanılacaktır. u tkniklr il ilgili bilgilr dnylrin içind k olarak vrilcktir. Alçak Sıcaklıklarda Kara Cisi şıası u dnyd dört yüzyi d birbirindn farklı küp (Lsli küpü) kullanılacaktır. Küpün bütün yüzylrinin aynı sıcaklıkta olasına rağn, ışıa güçlrinin farklı olduğunu gözlycğiz. Küpün bir yüzü siyah, bir yüzü byaz, biri at alüinyu diğri is parlak alüinyudur. Küpün ısıtılası, içrisind parlaklığı ayarlanabilir bir akkor laba il yapılaktadır. Küpün sıcaklığı içrisind bulunan bir snsorla ölçülür. TAKA ÜNİVESİTESİ F.E.F. FİZİK ÖLÜMÜ FİZİK-V LAOATUVA 00 - -
Lsli küpünün içindki sıcaklığı ölk için kullanılan snsora tristör dnir. Tristör, ısı il dirncini dğişbiln bir dirnçtir. İki tipt ürtilirlr. unlar;. NTC (Ngativ Tpratur Cofficint); Ngatif ısı katsayılı tristördür. sındıkça dirnci azalır, soğudukça dirnci artar.. PTC (Positiv Tpratur Cofficint); Pozitif ısı katsayılı tristördür. sındıkça dirnci artar, soğudukça dirnci azalır.. NTC (Ngativ Tpratur Cofficint); NTC Tip tristörün sbolü v fotoğrafı.. PTC (Positiv Tpratur Cofficint); PTC Tip tristörün sbolü v fotoğrafı. u dnyd, lsli küpünün içind bulunan tristör ısıyla dirnci trs orantılı olan NTC tipidir. TAKA ÜNİVESİTESİ F.E.F. FİZİK ÖLÜMÜ FİZİK-V LAOATUVA 00 - -
DENEİN APLŞ: 0 0. V Otr Mili volttr sı Kalkanı (Snsoru, küptn gln ısıdan Şkil, ) Şkil.d göstrildiği gibi dny düznğini kurunuz. Alıcı snsor üzrindki tal halkanın griy doğru çkiliş olduğundan in olunuz. Mtal halka griy çkilinc snsorun önü kapatılır v ölçü alınadığı zaanlarda ısınası ngllnir. Küp il snsor arasında - lik bir saf bırakacak şkild snsoru küpün yüzyin 90 o lik bir açıyla yrlştirin. Küp il snsor arasına, küp parall olacak şkild yalıtıcı alüinyu lvhayı koyun. ) Otrnin göstrdiği dirnç dğrini okuyarak oda olarak kayddin. u dirnç dğri oda sıcaklığına karşılık gln dirnç dğridir. Dirnç dğrini Tablo, i kullanarak sıcaklığa çvirin T oda, tü dirnç-sıcaklık dönüşülri Tablo, kullanılarak yapılacaktır. ) Tral küpün üzrindki ayar düğsini (potansiyotr) n sağa HGH konuuna kadar çvirin v güç anahtarını açın. Anahtarı açınca otrnin kranını takip din, ohtr kranından gözlnn dirnç dğri, daha önc okuduğunuz oda sıcaklığı dğrinin o C üzrin çıkınca güç ayar düğsini 5. kady gtirin. ) Sıcaklığın dnglnsi için birkaç dakika bklyin. 5) Küpün siyah yüzyini algılayıcıya bakacak şkild yrlştirin. Algılayıcı üzrind bulunan halkayı uca doğru itrk algılayıcının önünün açılasını sağlayın. Aradaki alüinyu lvhayı kaldırarak otrnin dngy glsini bklyin v dirnç dğrini okuyarak tablo-, kayddin. Alüinyu lvhayı araya yrlştirrk küpün byaz yüzyini çvirin, lvhayı kaldırarak otr dnglninc dğri kayddin v alüinyu lvhayı yrlştirin. u ölç işlini parlak alüinyu yüzy v at TAKA ÜNİVESİTESİ F.E.F. FİZİK ÖLÜMÜ FİZİK-V LAOATUVA 00 - -
alüinyu yüzy için tkrarlayın. Dört yüzyi d okuyup kaydttiktn sonra snsor dki tal halkayı gri çkrk kapatın. 6) Daha sonra, güç kontrol dicinin 6.7.8. v HGH konuları için. v 5. adıları tkrarlayın. 7) Hr yüzyin vrilrini kullanarak şkil, dki gibi ışıa ğrilrini çiziniz. Sonucun Stfan-oltzann yasasının öngördüğü gibi doğrusal olup oladığını gözlyiniz. 8) Diğr yüzylrin ğilrini, siyah yüzyin ğiin oranlayarak, bağıl ışıa katsayılarını bulunuz. S Şkil-, T - T al Tablo-, (Kad) Güç kontrol kadsi 5 6 7 8 HGH Sıcaklık (Dirnç-kΩ) Sıcaklık ( 0 C) Siyah yüzy yaz yüzy Parlak Alüinyu yüzy Mat Alüinyu yüzy TAKA ÜNİVESİTESİ F.E.F. FİZİK ÖLÜMÜ FİZİK-V LAOATUVA 00 - -
Tablo-, (Lsli küpünün dirnç sıcaklık tablosu) TAKA ÜNİVESİTESİ F.E.F. FİZİK ÖLÜMÜ FİZİK-V LAOATUVA 00-5 -
TAKA ÜNİVESİTESİ FEN-EDEİAT FAKÜLTESİ Fizik ölüü Fizik-V Labaratuarı Protokolü Dnyin Adı: Alçak Sıcaklıkta Karacisi şıası Dnyin Kodu: FL - Tarih / /0 Adı Soyadı :...... Adı Soyadı :...... Adı Soyadı :...... Nuarası :...... Nuarası :...... Nuarası :...... Dny Grubu :...... Dny Grubu :...... Dny Grubu :...... İza :..... İza :..... İza :..... Adı Soyadı :...... Adı Soyadı :...... Nuarası :...... Nuarası :...... Dny Grubu :...... Dny Grubu :...... İza :..... İza :..... DENE VEİLEİ: oda kω T oda o C Güç kontrol kadsi 5 6 7 8 HGH Sıcaklık (Dirnç-kΩ) Sıcaklık ( 0 C) Siyah yüzy yaz yüzy Parlak Alüinyu yüzy Mat Alüinyu yüzy TAKA ÜNİVESİTESİ F.E.F. FİZİK ÖLÜMÜ FİZİK-V LAOATUVA 00-6 -
FİZİK-V LAOATUVA ( FL - ) ÜKSEK SCAKLKTA KAACİSİM ŞMAS KUAM : KAA CİSİM ŞMAS Üzrin lktroanytik dalga (..d.) düşn bir cisi, bu dalganın bir kısını soğurur (absorblar) bir kısını yansıtır. ir.. dalgayı tüü il soğuran cis kara cisi dnir. ir cisi ısıtıldığında..d. olarak ışıa yapar. Aynı sıcaklıktaki farklı cisilrin biri yüzylrindn biri zaanda yayılan..d. nrjisi başka bir dyil ışıa nrjisi cisin yapısına gör dğişir. Stfan-oltzann yasası σt olarak ifad dilir. urada: : biri yüzydn biri zaanda ışıyan nrji ( V/ ) T: Klvin şklind cisin sıcaklığı : Stfan-oltzann sabiti ( 5.67.0-8 W/ K ) : cisin ışıa katsayısıdır. İdal kara cisi için, diğrri için 0<<l dir. Stfan-oltzann asası klasik fizik bölgsind oldukça gniş bir sıcaklık aralığında gçrlidir. apacağıız dnylrd alçak v yüksk sıcaklıklarda sıcaklık ölçk için farklı tkniklr kullanılacaktır. u tkniklr il ilgili bilgilr dnylrin içind k olarak vrilcktir. ÜKSEK SCAKLKTA KAACİSİM ŞMAS u dnyd yüksk sıcaklıktaki kara cisi olarak kızgın tungstn flaanlı bir laba kullanılacaktır. Flaanın sıcaklığı tungstnin dirncinin sıcaklıkla dğişii yardıı il ölçülür. Flaanın bağıl dirnci Tablo-l d vriliştir. urada algılayıcı sıcaklığı, flaan sıcaklığına gör çok düşük olduğu için oldukça iyi bir yaklaşıla ifadsi kullanılabilir. σt şıa algılayıcısı duyarlı bir troçifttir. Algılayıcının sıcaklığı, laba flaanın sıcaklığının yanında çok küçük olduğundan algılayıcı sıcaklığı il ilgili düzlt grkli olaz. TAKA ÜNİVESİTESİ F.E.F. FİZİK ÖLÜMÜ FİZİK-V LAOATUVA 00-7 -
DENEİN APLŞ : V Güç Kaynağı V Aprtr (0 A) Laba Algılayıcı Dvr Şası ) Labanın flaanının oda sıcaklığındaki (00 K) dirncini otr il ölçünüz. ( 00 ). ) Dvryi~ dvr şasına gör kurunuz. ) Algılayıcı il flaan arasındaki uzaklığı 5. yapınız. )Laba griliini Tablo dki dğrlr gtirrk akıları okuyunuz v dirnçlr hsaplayınız. 5) Hr dğr için algılayıcı çıkışını okuadan önc laba il algılayıcı arasına yansıtıcı koyarak bir sur labanın sıcaklığının dngy glsini bklyiniz. 6) T il algılayıcı çıkışı arasındaki grafiği çizrk ( Şkil ) Stfan-oltzann yasasına uyup uyadığını gözlyiniz. 7) Laba griliini V.ta tutarak laba-algılayıcı uzakığı x in fonksiyonu olarak çıkışı Tablo dki gibi doldurunuz. 8) Çıkışı, uzaklığın karsinin trsinin (/x fonksiyonu olarak çiziniz) biri yüzy düşn nrjinin uzaklığın trsinin karsi il dğiştiğini sağlayınız. Vçıkış Şkil- T(K ) Şkil- x ( ) TAKA ÜNİVESİTESİ F.E.F. FİZİK ÖLÜMÜ FİZİK-V LAOATUVA 00-8 -
/ 00 Sıcaklık K / 00 Sıcaklık K / 00 Sıcaklık K / 00 Sıcaklık K.00 00 5.8 00 0.6 00 6.9 000. 00 6.0 00. 00 6.95 0().87 500 6.58 00.8 00 7.6 00. 600 7. 500.6 00 8.8 00.85 700 7.7 600.08 500 8.97 00.6 800 8.8 700.7 600 9.66 500.88 900 8.86 800. 700 6.5 600. 000 9. 900.99 800.95 00 0.0 000 5.6 900 Tablo- V(Volt) (A) (Ω) ( Ω) 00 T( 0 K) Çıkış (V) --------- --- ------- --------------- ------------- ------------ -------------.......... 6..... 8..... 0............... Tablo- () Çıkış(V) () Çıkış(V) --------------------------- ------------------------------.5 8 0.5 0 0 5 0 6 50 Tablo- TAKA ÜNİVESİTESİ F.E.F. FİZİK ÖLÜMÜ FİZİK-V LAOATUVA 00-9 -
TAKA ÜNİVESİTESİ FEN-EDEİAT FAKÜLTESİ Fizik ölüü Fizik-V Labaratuarı Protokolü Dnyin Adı: üksk Sıcaklıkta Karacisi şıası Dnyin Kodu: FL - Tarih / /0 Adı Soyadı :...... Adı Soyadı :...... Adı Soyadı :...... Nuarası :...... Nuarası :...... Nuarası :...... Dny Grubu :...... Dny Grubu :...... Dny Grubu :...... İza :..... İza :..... İza :..... Adı Soyadı :...... Adı Soyadı :...... Nuarası :...... Nuarası :...... Dny Grubu :...... Dny Grubu :...... İza :..... İza :..... DENE VEİLEİ: ) 00. ) V(Volt) (A) (Ω) ( Ω) 00 T( 0 K) Çıkış (V) --------- --- ------- --------------- ------------- ------------ -------------.......... 6..... 8..... 0............... 7) () Çıkış(V) () Çıkış(V) --------------------------- ------------------------------.5 8 0.5 0 0 5 0 6 50 TAKA ÜNİVESİTESİ F.E.F. FİZİK ÖLÜMÜ FİZİK-V LAOATUVA 00-0 -
FİZİK-V LAOATUVA ( FL - ) ELEKTONUN ÖZGÜL ÜKÜ (/) KUAM : ir E r lktrik alanı v bir r bir parçacığa tki dn F r Lorntz kuvvti agntik alanı içind v v hızı il harkt dn q yüklü r F q v r v [ E + vx] () il vrilir. Havası boşaltılış bir tüp içind kızgın bir flaandan fışkıran lktronlar V A potansiyl farkı il hızlandırılırsa VA v () il vriln bir v v hızına ulaşırlar. u lktronlar V hızına dik bir agntik alanı içind (E0) v () il vriln yarı çaplı bir çbr çizr. () dnklindn ld diln V,.() dnklind yrin konularak V () A olarak ld dilir. Düzgün agntik alan ld tnin kolay bir yolu, Hlholtz bobinlri dniln aralarındaki uzaklık yaklaşık yarıçapına şit olan, yarıçaplarına gör inc iki bobinin orta bölgsini kullanaktadır. öyl bir bobinin rkzindn a kadar ilrid agntik alan μ r 0 ( ) n a r + (5) TAKA ÜNİVESİTESİ F.E.F. FİZİK ÖLÜMÜ FİZİK-V LAOATUVA 00 - -
il vrilir. urada n bobinin sarı sayısıdır. obin çifti için v a r.aralığında 7 μ π MKS için 0 0 π.0 5 5 7. n r (6) olarak bulunur. Elktronlar anottan çıktıktan sonra alanına girdiğini düşünürsk hız doğrultusu x, doğrultusu z olarak alınırsa, nin yönün bağlı olarak çbrin rkzi y ksni üzrind olur. Çbrin dnkli x ( y ) x + y 0 + y (7) olur. urada yarıçap x + y y (8) olarak bulunur. öylc çbrin gçtiği bir noktanın x v y koordinatları bilinirs yarıçap hsaplanır. TAKA ÜNİVESİTESİ F.E.F. FİZİK ÖLÜMÜ FİZİK-V LAOATUVA 00 - -
DENEİN APLŞ : Kaynak 0 + 5kV 6V AC Flaan Tüp Dvr Şası ) Saptırıcı lktrotların hr ikisi d anoda bağlı olacak şkild dvryi kurunuz. Flaan grilii olarak 6 V alınız. ) üksk grili ayarını 0 alarak grili kaynağını açıp flaanın ısınasını bklyiniz. ) V A.5 kv olacak şkild ayarlayınız v doğrusal lktron izini gözlyiniz. ) İzjn blli bir noktadan (x, y ) gçsi için alçak grili kaynağı il bobinlr akı vriniz v dğrlrini okuyunuz. 5) Alçak grili kaynağının bağlantı yönünü dğiştirrk trs yönd sapayı (x, -y ) noktasından gçck şkild akı dğrini bulunuz. 6) u durua karşı gln yarıçapını (8) dnklindn v ortalaa akılarını kullanıp agntik alanını (6) dnklindn bularak / yi hsaplayınız. 7) -6 adılarını Tablo- dki dğrlr için tkrarlayarak hr V A için ortalaa / v tü dğrr için ortalaa c/ dğrini bulunuz. Dnyd n0 v r0.068 TAKA ÜNİVESİTESİ F.E.F. FİZİK ÖLÜMÜ FİZİK-V LAOATUVA 00 - -
V A.5 kv ---------------- + 0 0 + 8 8 + 6 6 + ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- V A kv ---------------- + 0 0 + 8 8 + 6 6 + TAKA ÜNİVESİTESİ F.E.F. FİZİK ÖLÜMÜ FİZİK-V LAOATUVA 00 - -
V A.5 kv ---------------- + 0 0 + 8 8 + 6 6 + V A kv ---------------- + 0 0 + 8 8 + 6 6 + TAKA ÜNİVESİTESİ F.E.F. FİZİK ÖLÜMÜ FİZİK-V LAOATUVA 00-5 -
TAKA ÜNİVESİTESİ FEN-EDEİAT FAKÜLTESİ Fizik ölüü Fizik-V Labaratuarı Protokolü Dnyin Adı: Elktronun Özgül ükü ( / ) Dnyin Kodu: FL - Tarih / /0 Adı Soyadı :...... Adı Soyadı :...... Adı Soyadı :...... Nuarası :...... Nuarası :...... Nuarası :...... Dny Grubu :...... Dny Grubu :...... Dny Grubu :...... İza :..... İza :..... İza :..... Adı Soyadı :...... Adı Soyadı :...... Nuarası :...... Nuarası :...... Dny Grubu :...... Dny Grubu :...... İza :..... İza :..... DENE VEİLEİ: V A.5 kv ---------------- 0 + 0 8 + 6 + 8 6 + ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- TAKA ÜNİVESİTESİ F.E.F. FİZİK ÖLÜMÜ FİZİK-V LAOATUVA 00-6 -
V A kv ---------------- + 0 0 + 8 8 + 6 6 + ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- V A.5 kv ---------------- + 0 0 + 8 8 + 6 6 + ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- V A kv ---------------- + 0 0 + 8 8 + 6 6 + TAKA ÜNİVESİTESİ F.E.F. FİZİK ÖLÜMÜ FİZİK-V LAOATUVA 00-7 -
FİZİK-V LAOATUVA ( FL - ) FOTOELEKTİK OLA KUAM : ir cisin yüzyin bir ışık düştüğünd yüzydn lktronlar koptuğu gözlnir. u olaya fotolktrik olay dnir. Kopan lktronların sayısı ışık şiddti il orantılıdır. Ancak nrjilri ışığın frkansına bağlıdır. 905 yılında Einstin, Planck ın lktroagntik dalganın quantalardan oluştuğu hipotzini kullanarak, bir foton için hf W + v () şitliği il olayı açıkladı. urada f gln ışığın frkansı, h Planck sabiti, lktron kütlsi, v d kopan lktronun hızıdır. W is ışığın düştüğü yüzyin iş fonksiyonu olarak tanılanır. Anlaı bir lktronun o yüzydn koparılası için yapılası grkn iştir. hf A K + + V Şkil- Şkil- d görüln dvrdki fototüp gniş bir katot yüzyi (K) v inc bir anod (A) çubuğu bulunan havası boşaltılış bir tüptür. Kullanılacak ışık frkans bölgsin gör katot yüzyi dğişik alzlrl kaplı olarak yapılır. Katoda gln bir foton bir lktron koparıyor is () dnklin gör bir kintik nrjiy sahiptir. Şkil- dki gibi V AK >0 is lktronlar hızlandırılarak anoda çkilir v bir akıı akar. V grilii il artan bu akı blli bir dğrdn sonra doyua gidr. Çünkü gln ışığın fotonlarından fazla lktron kopara olasılığı yoktur. V AK 0 duruunda bil blli bir iktar akı akar, çünkü lktronlar kintik nrjilri ndni il anoda ulaşabilirlr. V AK <0 yapıldığında blli bir V D durdura griliin kadar akı akaya dva dr. Kurasal olarak V AK V D için akı akaalıdır. Ancak, anod tlinin d fotolktrik olaya trs yönd katkısı ndni il bir iktar trs yönd d akı akar. TAKA ÜNİVESİTESİ F.E.F. FİZİK ÖLÜMÜ FİZİK-V LAOATUVA 00-8 -
u duru Şkil- dki gibidir. Durdura grilii V D, Şkil- d görüldüğü gibi asiptotik ksi noktası bulunarak basitç hsaplanabilir. İlri yönd doya V D V AK Trs yönd doya Şkil- u duruda vya V D v W + hf V D W h + f şitliklri yazılabilir. Fototüp tk frkansla ışık düşrs bu frkansa karşılık gln V D (f) dnyl bulunabilir v Şkil- tki grafik çizilbilir. u grafiğin ğii h/ dir. - V D - V D - V D - V D f f f Şkil- f TAKA ÜNİVESİTESİ F.E.F. FİZİK ÖLÜMÜ FİZİK-V LAOATUVA 00-9 -
DENEİN APLŞ : Güç Kaynağı Güç Kaynağı Aprtr (na) Volttr (V) V AK Laba Filtr Fototüp Tabla Dvr Şası ) Şkil- dn dvr şasından yararlanarak dvryi kurunuz. ) Hr rnk için Şkil- dki gibi grafiği çizip, hr rngin V D durdura potansiylini bulunuz. ) Hr filtr için Tablo- dki grililr karşı gln akıları ölçünüz. Filtrnin gçirdiği ışığın ortalaa dalga boyları λ kırızı.n, λ yşil.n, λ avi.n olduğuna gör Şkil- dki gibi grafiği çizrk ğidn h/ dğrini hsaplayınız. TAKA ÜNİVESİTESİ F.E.F. FİZİK ÖLÜMÜ FİZİK-V LAOATUVA 00-0 -
(na) V (Volt) Kırızı şil Mavi 8.00 6.00.00.00.80.60.0.0.00 0.90 0.80 0.70 0.60 0.50 0.0 0.0 0.0 0.0 0.00-0.0-0.0-0.0-0.0-0.50-0.60-0.70-0.80-0.90 -.00 -.0 -.0 -.60 -.80 -.00 -.00-6.00-8.00 Tablo- TAKA ÜNİVESİTESİ F.E.F. FİZİK ÖLÜMÜ FİZİK-V LAOATUVA 00 - -
TAKA ÜNİVESİTESİ FEN-EDEİAT FAKÜLTESİ Fizik ölüü Fizik-V Labaratuarı Protokolü Dnyin Adı: Fotolktrik Olay Dnyin Kodu: FL - Tarih / /0 Adı Soyadı :...... Adı Soyadı :...... Adı Soyadı :...... Nuarası :...... Nuarası :...... Nuarası :...... Dny Grubu :...... Dny Grubu :...... Dny Grubu :...... İza :..... İza :..... İza :..... Adı Soyadı :...... Adı Soyadı :...... Nuarası :...... Nuarası :...... Dny Grubu :...... Dny Grubu :...... İza :..... İza :..... DENE VEİLEİ: (na) V (Volt) Kırızı şil Mavi 8.00 6.00.00.00.80.60.0.0.00 0.90 0.80 0.70 0.60 0.50 0.0 0.0 0.0 0.0 0.00-0.0-0.0-0.0-0.0-0.50-0.60-0.70-0.80-0.90 -.00 -.0 -.0 -.60 -.80 -.00 -.00-6.00-8.00 TAKA ÜNİVESİTESİ F.E.F. FİZİK ÖLÜMÜ FİZİK-V LAOATUVA 00 - -
FİZİK-V LAOATUVA ( FL - 5 ) ATOM SPEKTUMLA KUAM : Kuantu kaniği bir atoun lktronlarının blirli nrji düzylrind bulunabilcğini v bu nrji düzylri arasındaki bu nrji farklarına şit nrjili fotonlar soğurarak vya ışıyarak sağlayabilcğini göstrktdir. u söyl Δ E E E hf hc λ şklind ifad dilir. urada h Planck sabiti, f v λ frkans v dalgaboyu, c is ışık hızıdır. Atoun nrji düzylri n,,. Gibi ta sayılar il nuaralanırsa, n basit hidrojn atou için n. düzyin nrjisi (bazı tkilr göz ardı dilrk) E n πε μ 0 h n. olarak hsaplanabilir. urada μ μ + p şklind hsaplanan indirgniş lktron kütlsidir. Hidrojn atou için ydbrg sabiti H μ 7.0968. 0 πε 0 π h olak üzr hidrojn spktruundaki nrji gçişlrin karşı gln dalga boyları λ n n H olarak hsaplanabilir. Hidrojn dışındaki atolar için olay, lktron sayısına bağlı olarak oldukça karaşık hal glir. Ancak dış yörüngsindki tk lktron bulunan atolar blli yaklaşı içind hidrojn gibi hsaplanabilir. TAKA ÜNİVESİTESİ F.E.F. FİZİK ÖLÜMÜ FİZİK-V LAOATUVA 00 - -
Hidrojn tipi atolar için ato sayısı Z olak üzr, ilk yaklaşıklıkla E n Z πε μ 0 h n. şitliği il hsaplanabilir. şıaların dalga boylarını dğişik yöntlrl ölçk ükündür. Dnyd optik ağlı spktrotr kullanılacaktır. Optik ağ, aralıkları dalga boyu il kıyaslanabilck uzunlukta çizgilr taşıyan bir yapıdır. u aralıklardan kırınıa uğrayan ışınlar dalga boyuna bağlı bir açı il yapıcı olarak üst üst glirlr. n. rtb için n λ d. sinθ il vrilir. d ; optik ağın çizgi aralığı, θ ; gliş doğrultusu il λ dalga boylu çizginin gözlndiği açıdır. d biliniyorsa θ ölçülrk λ dalga boyları hsaplanabilir. Eliizdki spktru labalarının n kuvvtli çizgilri için dalga boyları : Na λ (n) H λ (n) Kırızı 67 Kırızı 668 Sarı 589.6 Sarı 587 Sarı 589 şil 50 Sarı-şil 568 Mavi-şil 9 şil 5 Mavi-şil 7 şil 99 Mavi 7 Hg λ (n) Cd λ (n) Sarı 58 Kırızı 6 şil 550 şil 509 şil 9 Mavi 80 Mavi 7 Mavi 68 TAKA ÜNİVESİTESİ F.E.F. FİZİK ÖLÜMÜ FİZİK-V LAOATUVA 00 - -
DENEİN APLŞ : şık Kaynağı Fant Dürbün Drcli Tabla v Vrniy Optik Ağ Gözl Dürbünü θ Optik Spktrotr ) Spktru labasını çalıştırarak bir sür dng sıcaklığına ulaşasını bklyiniz. ) Dürbün ayarlarını kullanarak gln ışığın nt bir görüntüsünü ld diniz v ölç çizgisini ta bu çizgiy ayarlayınız. ) Gözl dürbününü kilitlyrk tabla ayarından vrniyyi sıfırlayınız. ) Gözl dürbününü gvştip yavaşça l il döndürrk ölç yapacağınız spktru çizgisin yaklaştırınız v yin kilitlyiniz. 5) Gözl dürbününün inc ayar vidası il ölç çizgisini ta spktru çizgisin yrlştiriniz. Grkiyorsa ntlik ayarını ynidn düzltiniz v θ açısını okuyunuz. 6) (-5) adılarını gözlybildiğiniz bütün çizgilr için tkrarlayınız. 7) Aynı işllri diğr yönd d tkrarlayınız v Tablo- i hr laba için doldurunuz. Kullanılan optik ağ için d dir. 600 TAKA ÜNİVESİTESİ F.E.F. FİZİK ÖLÜMÜ FİZİK-V LAOATUVA 00-5 -
Laba:. nk θ sağ sol dnl kurasal θ θ λ (n) λ (n) Laba:. nk θ sağ sol dnl kurasal θ θ λ (n) λ (n) Laba:. nk θ sağ sol dnl kurasal θ θ λ (n) λ (n) TAKA ÜNİVESİTESİ F.E.F. FİZİK ÖLÜMÜ FİZİK-V LAOATUVA 00-6 -
TAKA ÜNİVESİTESİ FEN-EDEİAT FAKÜLTESİ Fizik ölüü Fizik-V Labaratuarı Protokolü Dnyin Adı: Ato Spktruları Dnyin Kodu: FL - 5 Tarih / /0 Adı Soyadı :...... Adı Soyadı :...... Adı Soyadı :...... Nuarası :...... Nuarası :...... Nuarası :...... Dny Grubu :...... Dny Grubu :...... Dny Grubu :...... İza :..... İza :..... İza :..... DENE VEİLEİ: Laba:. nk Adı Soyadı :...... Adı Soyadı :...... Nuarası :...... Nuarası :...... Dny Grubu :...... Dny Grubu :...... İza :..... İza :..... θ sağ sol dnl kurasal θ θ λ (n) λ (n) Laba:. nk θ sağ sol dnl kurasal θ θ λ (n) λ (n) Laba:. nk θ sağ sol dnl kurasal θ θ λ (n) λ (n) TAKA ÜNİVESİTESİ F.E.F. FİZİK ÖLÜMÜ FİZİK-V LAOATUVA 00-7 -
FİZİK-V LAOATUVA ( FL - 6 ) KUAM : ŞK HZNN ÖLÇÜLMESİ şık hızının ölçlrind tl ilk, şiddti odül diln ışık dtinin uzun bir yol gittiktn sonra gri gtirilrk, kaynaktan çıktığı v döndüğü zaan aralığında odülasyon dalgasının faz farkını ölçy dayanır. Dnyiizd ışık bir optik lif içind dolaştırılacaktır. Optik lif, yüksk kıra indisli bir polir liftir. şık absorbsiyonu çok düşük olup ta yansıalar ndni il d, şkli hn hn n olursa olsun ışığın dışarı kaçasına izin vrz. Kullanılacak sistin prnsip şası Şkil- d görülktdir. VEİCİ Elktronik Dvr şıklı diod Optik Lif şık algılayıcı diod ALC Çıkış Modülasyon Kuvvtlndirici Şkil- Dny düznğiiz tk bir optik lif il utlak ölçü alaya ytycğindn farklı uzunluklu liflrdki gciklr karşılaştırılarak ölç yapılacaktır. TAKA ÜNİVESİTESİ F.E.F. FİZİK ÖLÜMÜ FİZİK-V LAOATUVA 00-8 -
DENEİN APLŞ : Osiloskop DEVE ŞEMAS CH CH Volttr + 5V - Monitör Optik lif Output Output Zro Gain + 5V - Modülation 00kHz ) Sisti dvr şasına gör, n uzun optik lif il (L 0 0 vya 6) kurunuz. ) CH dn onitör çıkışını gözlyiniz. ) Alıcıdaki. çıkışa bağlı volttrdn 0,5V-V arasında bir dğri sçrk dikkatl sıfır ayarı il ayarlayınız. ) Kazanç (gain) düğsi il ayarlayarak CH dn gcikiş işarti olabildiğinc büyük ld diniz. 5) CH dki kar dalgayı AC konuunda ta orta ksn sitrik olarak yrlştiriniz. 6) ukarıda yapılan ayaları dğiştirdn, alıcı vrici arasına diğr optik lifi yrlştiriniz. Optik lifin vriciy giriş pozisyonunu ayarlayarak volttrdn ilk okunan dğri bulaya çalışınız. 7) CH dki kaya iktarını ölçünüz. 8) Lif içindki ışık hızını v (L 0 -L )/Δt şitliğindn bulunuz. 9) 6,7,8 adılarını aynı lif için tkrarlayarak v dğrini ld diniz v ikisinin ortalaasını alınız. 0) Aynı işllri diğr liflr için tkrarlayarak sonuçta ortalaa v hızını v optik lifin kırıla indisini n c / v ifadsindn bulunuz. TAKA ÜNİVESİTESİ F.E.F. FİZİK ÖLÜMÜ FİZİK-V LAOATUVA 00-9 -
TAKA ÜNİVESİTESİ FEN-EDEİAT FAKÜLTESİ Fizik ölüü Fizik-V Labaratuarı Protokolü Dnyin Adı: şık Hızının Ölçülsi Dnyin Kodu: FL - 6 Tarih / /0 Adı Soyadı :...... Adı Soyadı :...... Adı Soyadı :...... Nuarası :...... Nuarası :...... Nuarası :...... Dny Grubu :...... Dny Grubu :...... Dny Grubu :...... İza :..... İza :..... İza :..... DENE VEİLEİ: Adı Soyadı :...... Adı Soyadı :...... Nuarası :...... Nuarası :...... Dny Grubu :...... Dny Grubu :...... İza :..... İza :...... Optik Lif için: T T /. Optik Lif için: T T /. Optik Lif için: T T /. Optik Lif için: T T / TAKA ÜNİVESİTESİ F.E.F. FİZİK ÖLÜMÜ FİZİK-V LAOATUVA 00-0 -
FİZİK-V LAOATUVA ( FL - 7 ) OŞLUK ADOSONU KUAM : Üzrin lktroanytik dalga (d) düşn bir yüzyind yarık olan diğr yüzylri farklı rnklrd v yapıda bulunan bir küp ısıtıldığında yüzylr arasında bir sıcaklık farkı oluşacak v birindn diğrin ısı aktarıı olacaktır. u yollardan biri ışıadır. sınan cisin yüzyin yakın olan yüklü parçacıklar bu nrjiyl ivlnirlr v ışıa yaparlar. u tip ışıaya ısıl ışıa diyoruz. sıl ışıa on dokuzuncu yüzyılda fizikçilri n çok şgul dn konuların başında gliyordu. Josf Stfan, John Tyndall ın dnysl vrilrindn faydalanarak 879 yılında ısıl ışıa şiddtinin sıcaklığın dördüncü kuvvtin bağlı olduğunu gözldi. Daha sonra oltzann, trodinaik yasalarını kullanarak bu bulguyu torik olarak da ispatlayarak daha da sağlalaştırdı. ir cisi tarafından yayılan ışık şiddti () εσt () Şklind yazılır bu Stfan-oltzan yasası olarakta bilinir. urada ışınıın şiddtini ya da biri alan başına gücü, σ is Stfan-oltzann sabitini (5.670x0-8 W K ), tsil tktdir. T cisin utlak sıcaklığı, ε cisi yüzyinin ışını yayabilirlik katsayısını göstrktdir. Gnl olarak ε şklind v boyutsuz bir sayıdır. Mükl bir ışıa için ε olalıdır. sıl ışıa yapan cisi, kndisindn daha soğuk bir ortada is ışıanın bu ortada algılanan nt şiddtinin blirlnsi için Stfan-oltzann yasası εσ ( T ) () nt T rf biçiind kullanılır En yüksk ışıa şiddtind dalgaboyu is, c 0.00898 K λ ax () T T şklind vrilktdir. urada T cisin utlak sıcaklığı olaktadır. TAKA ÜNİVESİTESİ F.E.F. FİZİK ÖLÜMÜ FİZİK-V LAOATUVA 00 - -
Şkil : Tral oşluk dnyi kuruluu DENEİN APLŞ:. Şkildki sisti dönr harkt snsörünü, doğrusal harkt aparatını, optik rayı kullanarak kurunuz. Kızıl ötsi ışık snsörünü dönr harkt snsörün bağlayınız.. Kızıl ötsi ışık snsörünü 0x konuuna gtirrk başlayınız. Eğr şiddt ölçk dışına çıkıyorsa x konuuna gtiriniz.. Dönr harkt snsörünü ScincWorkshop 750 arayüzünd kanal v ya bağlayınız. Kızıl ötsi ışık snsörünüd kanal A ya bağlayınız.. Tral boşluk aparatını optik raya bağlayarak snsörün yükskliğini, kübün rkzi yükskliği il aynı yüksklikt olacak şkild ayarlayınız 5. Tristor snsörünü ScincWorkshop 750 arayüzündki kanal y bağlayınız. Tristor snsöründn gln siyah v kırızı kabloları, tral boşluk aparatının üst kısındaki byaz girişlr bağlayınız. (Şkil y bknz). 6. Güç kaynağından gln DN konktörünü ScincWorkshop arayüzündki kanal C y bağlayınız. Muz uçlu jaklari güç kaynağının çıkış kanallarına bağlayınız. Şkil : Tral oşluk bağlantısı 7. Kalan aynı tip uçları tral boşluk aparatının alt tarafındaki kırızı jaklara v güç kaynağına bağlayınız. 8. DataStudio prograından "Cavity adiation" (boşluk radyasyonu) dosyasını açınız. TAKA ÜNİVESİTESİ F.E.F. FİZİK ÖLÜMÜ FİZİK-V LAOATUVA 00 - -
9. Güç kaynağını açınız v DataStudio prograındaki güç kaynağı şklindn 0V sçiniz. Kübü 5 dakika sür il ısınaya bırakınız v voltajı 8V a düşürünüz. Sıcaklığı takip drk 00 o C üzrin çıkaasına dikkat diniz. UA: u dnyi yaparkn küp çok sıcak olaktadır. Küb asla dokunayınız kübü döndürk için alt taraftaki plastik kısıları kullanınız.. ÖNTEM: Şkil : oşluğu taraak. Kübü ısıttıktan sonra sıcaklığın dngy glsini bklyin. Sonra boşluğun olduğu kısı ışık snsörün doğru çvirrk kübün v ışık snsörünün aynı doğrultuda olasını sağlayınız bu işli yaparkn ışık snsörü v kübün arasındaki uzaklığın olup oladığını kontrol diniz.. Kızılötsi ışık snsörünü kübün sağ vya sol tarafından başlayarak taraaya gçiniz bu sırada aralarındaki uzaklığın olduğunu control diniz. u işllri yaparkn ışık snsörün doğrudan bakan bir pncr yada ışık kaynağı olaası grktiğini hatırlayınız.. Kızıl ötsi snsördki sıfır butonuna v DataStudio prograındaki başlat (STAT) sçnğin basarak, snsörü döndürk vasıtasıyla kübü taraaya başlayınız. Snsör kübü taan taradıktan sonra dur (STOP) sçnğin tıklayarak taraayı bitiriniz. (taraa işlini çok yavaş yapayınız çünkü küp ısınaya dva tktdir). Kübün sıcaklığını kayıt diniz v dalgaboyunun aksiu şiddtini dnkl ü kullanarak hsaplayınız. 5. Kübün siyah yüzünü çvirrk taraayı tkrarlayın (progradan başlat sçnğin v kızılötsi snsördn sıdır tuşlarına basarak) 6. Kübün parlak yüzyi v byaz yüzyini çvirrk taraa işlrlrini tkrarlayın. 7. Kızılötsi snsörünü, ışık snsörü il dğiştirin. Kızıl ötsi snsörün önündki aparatı TAKA ÜNİVESİTESİ F.E.F. FİZİK ÖLÜMÜ FİZİK-V LAOATUVA 00 - -
SOULA çıkararak ışık snsörünün gölgd kalasını ngllyin ışık snsörünü 0x kazanç sviysin ayarlayın. şık snsörünün v kübün yükskliklrini şitlyin. şık snsörünü bir öncki ölçülri yaptığınız noktaya gtirrk taraa işlini tkrarlayın.. ansıyan görülbilir ışığın grafiği il ışıa yapan kızılötsi radyasyonun grafiklrini karşılaştırın. Grafiklrdn boşluk bölgsind nasıl bir davranış olduğunu v ndnini açıklayınız.. üksk şiddt sahip hsaplanan dalgaboyu, spkturuun görülbilir bölgsindi yoksa kızılötsi bölgsind idir?. Kübün tü yüzylrinin şiddtini karşılaştırın (at, siyah, parlak, byaz). Hangi yüzy n fazla v n az radyasyon iktarı ışıasına sahiptir?. Siyah v byaz yüzylrin nasıl karşılaştırıldığını v davranışlarını açıklayın. 5. Siyah yüzyi yoksa boşluku daha fazla radyasyon yayar? 6. aptığınız dnyi düşünrk otoobil radyatörünün ndn siyah boyandığını açıklayın? TAKA ÜNİVESİTESİ F.E.F. FİZİK ÖLÜMÜ FİZİK-V LAOATUVA 00 - -
TAKA ÜNİVESİTESİ FEN-EDEİAT FAKÜLTESİ Fizik ölüü Fizik-V Labaratuarı Protokolü Dnyin Adı: oşluk adyasyonu Dnyin Kodu: FL - 7 Tarih / /0 Adı Soyadı :...... Adı Soyadı :...... Adı Soyadı :...... Nuarası :...... Nuarası :...... Nuarası :...... Dny Grubu :...... Dny Grubu :...... Dny Grubu :...... İza :..... İza :..... İza :..... DENE VEİLEİ: Adı Soyadı :...... Adı Soyadı :...... Nuarası :...... Nuarası :...... Dny Grubu :...... Dny Grubu :...... İza :..... İza :..... TAKA ÜNİVESİTESİ F.E.F. FİZİK ÖLÜMÜ FİZİK-V LAOATUVA 00-5 -