1. Konu: Işık - 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»
1884
Zaman Çizgisi
3 Boyut
«hacim»
Zaman Çizgisi
«Planck Zamanı»
5,391x10-44 sn
Zaman Çizgisi
By NASA/WMAP Science Team - Original version: NASA; modified by Ryan Kaldari, Public Domain,
https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=11885244
Işık
• İnsan gözünün görebildiği ve «görünür ışık»
olarak adlandırılan olgu gerçekte bir
elektromanyetik dalgadır.
Dalga Boyu
Dalga Genliği
İskoç fizikci James Clerk Maxwell 1860 larda ışığın
manyetik ve elektrik alanların birleşimi olduğunu
matematiksel olarak gösterdi.
By SuperManu - Self, based on Image:Onde electromagnetique.png, CC
BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=2107870
Işık
• Işık bir enerji dalgasıdır (elektromanyetik ışınım).
• Boşluk içinde hareket edebilir.
• Işık hızı:
• c = 299.792.458 m/sn veya yaklaşık 300.000 km/sn
• Dalgaboyu (l) and frekans (n) ile tanımlanır:
• c = ln
• Enerjisi:
• E = hc/l = hn
• 17. yüzyılda Christian Huygens ışığı dalga
hareketi olarak önerirken, Isaac Newton enerjili
küçük parçacıklar olarak kabul etmekteydi.
Işığın Dalga Parçacık İkiliği
• Fotoelektrik Olay
• Bir elektromanyetik dalganın bir madde üzerine
düşmesi sonucu maddeden elektron
yayılmasına neden olmasıdır.
Işık parçacık mıdır?
Source: http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/mod1.html
Işığın Dalga Parçacık İkiliği
• Yansıma ve Kırılma
N
Gelen ışık
Yansıyan Işık
a = b > c
a b
c
Kırılan Işık
Işığın Dalga Parçacık İkiliği
• Kırınım/Girişim
Işık dalga mıdır?
Thomas Young (1773-1829)
By Dicklyon at English Wikipedia - Transferred from en.wikipedia to Commons by Shizhao using
CommonsHelper., Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=5699291
By Original uploader was Bcrowell at en.wikipedia - Transferred from en.wikipedia,
CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=3907144
Işığın Dalga Parçacık İkiliği
Albert EINSTEIN ışığın bazen parçacık bazen de dalga gibi davrandığını belirtti.
©2015 Fabrizio Carbone/EPFL
Işık nasıl oluşur?
Isısal Işınım
• Eğer bir madde
termodinamik dengede
ise yaptığı ışınım Planck
eğrisi ile modellenebilir.
By Taken byfir0002 | flagstaffotos.com.auCanon 20D + Tamron 28-75mm f/2.8 - Own
work, GFDL 1.2, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=136199
Elektronun Seviyesini
Değiştirmesi
• Salma Tayfı
By JabberWok at the English language Wikipedia, CC BY-SA 3.0,
https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=2639910
Dalgaboyu
(c = ln)
By WPPilot - Own work, CC BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=35073458
Uzun Dalgaboyu
Düşük Frekans
Düşük Enerji
Kısa Dalgaboyu
Yüksek Frekans
Yüksek Enerji
7200 Å
Uzun Dalgaboyu
Düşük Frekans
Düşük Enerji
Mor
Mavi
Camgöbeği
Yeşil
Sarı
Turuncu
Kırmızı
Görünür Işığın Dalgaboyu
3600 Å
Kısa Dalgaboyu
Yüksek Frekans
Yüksek Enerji
İnsan Gözü
İnsan gözü gerçekte sadece 3 rengi algılar (Mavi, yeşil ve
kırmızı). Diğer renkler ise zihnimizin bu 3 rengi karıştırarak
oluşturduğu yorumlardır.
By Rhcastilhos Schematic_diagram_of_the_human_eye_with_English_annotations.svg,
Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=1597930
By OpenStax College - Anatomy & Physiology, Connexions Web site.
http://cnx.org/content/col11496/1.6/, Jun 19, 2013., CC BY 3.0,
https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=30148003
By Ivo Kruusamägi - Own work, CC BY-SA 3.0,
https://commons.wikimedia.org/w/index.ph
p?curid=9772820
İnsan Gözünün Sınırları
3600 Å
7200 Å
Görünür Işık
İnsan gözü elektromanyetik tayfın
kabaca 3600 Å ile 7200 Å aralığını
görebilir.
Elektromanyetik Tayf
Elektromanyetik Tayf
By Louis E. Keiner - http://en.wikipedia.org/wiki/Electromagnetic_spectrum,
https://tr.wikipedia.org/w/index.php?curid=572089
Atmosferin
Geçirgenliği
By NASA (original); SVG by Mysid. - Vectorized by User:Mysid in Inkscape, original
NASA image from File:Atmospheric electromagnetic transmittance or opacity.jpg.,
Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=5577513
Diğer Dalgaboyları için Araçlar
Astronomlar farklı dalgaboylarındaki ışığı incelemek için farklı araçlar
kullanırlar, bu amaçla yer atmosferinin üstüne de çıkmak gerekir.
Uçan Gözlemevleri
Diğer dalga boylarındaki gözlemler daha önce
göremediğimiz görüntüler ortaya çıkardı.
Moröte
Kırmızıöte
Görünür
Bölge
Avcı
Bölgesinin
Haritası
Teleskoplar
Hubble
Uzay
Teleskobu
Bir Radyo
Teleskop
Bir Radyo Teleskop Dizisi
Chandra X-ışın Uydusu
NASA