Atomları uyarmanın yolları

Fizik bilgi paylaşımlarını bu başlık altında topladık. Soru sorun, cevap alın, cevaplayın...
Kullanıcı avatarı
ukaLa
8.Seviye Üye
Mesajlar: 2574
Kayıt: 10 Ağu 2009, 00:41
Konum: Ŀỉfé ỉδ ηo† ά qάmé

Okunmamış mesaj

Atomları Uyarmanın Birinci Yoluİlk Yolun Animasyonu
Bir atom başka bir atomla çarpışırlar ve atomların kinetik enerjileri elektron enerjisine dönüşür. Yani olayın esası çarpışmadır. Bu çarpışma bir elektron ile bir atom arasındada gerçekleşebilir. Biz aşağıda iki atom arasında gerçekleşen çarpışmayı örnek olarak aldık.

Elektron n=2’inci seviyeye yükselir yükselmez yer seviyesine çabucak düşer ve foton salar. Bu olayın gerçek hayatta uygulanma yolu deşarj tüplerinden geçer. Gazla dolu elektrik deşarj tüpünde, elektrik alanı serbest elektronları hızlandırır. Ta ki kinetik enerjileri, çarpıştıklarında atomları yüksek seviyelere çıkarmaya yetecek kadar büyük oluncaya kadar.
Bir Deşarj Tüpünün Videosu
Mavi ışık üreten tüpün içindeki gaz civa ve pembe ışık üreten tüpün içindeki gaz ise helyum. Tüplerin içindeki gazların basıncı düşük, yani bu demek ki az miktarda gaz bulunuyor. 2000-3000 volt gibi bir potansiyel farkı uygulandığında, serbest elektron ve iyonlar akımın kolayca geçmesini sağlıyor ve çarpışmalar oluyor. Bu çarpışmalar atomların uyarılmasına ve hatta iyonlaşmasına yol açıyor. Daha sonra da, tahmin edeceğiniz gibi, atomlar tekrar düşük enerji seviyelerine iniyorlar; tabii ki foton yayımlayarak.

Atomları Uyarmanın İkinci Yoluİkinci Yolun Animasyonu
İkinci yol, atomun elektronlarının foton soğurmasıdır. Daha önce de söylediğimiz gibi, bir atom yalnız geçeceği seviyenin enerji farkına eşit enerjili fotonları soğurabilir. Örnek olarak n=2’den n=1’e düşen bir hidrojen atomu 121,56 nm dalga boyundaki bir foton yayımlar. Aynı elektron n=1'den n=2’ye geçmek için sadece 121,56 nm dalga boyundaki fotonu yani 10,2eV’luk bir enerjiye sahip olan fotonu soğurabilir. 120 nm ya da 122 nm’lik fotonların hiçbir etkisi olmaz. Bu da demektir ki enerji kesiklidir ve sadece belli değerler soğrulmaya neden olur.

Animasyonda iki atom da hidrojen atomudur.
Bütün görünür ışık dalgalarını (yani bütün renkleri) içeren beyaz ışığın soğrulmasında, pek de ilginç olmayan bir durum vardır. Beyaz ışık bir gaz bulutundan geçtiğinde, o gazın enerji seviyeleri arasındaki enerji farkına eşdeğer enerjide olan dalga boyları emilir ve geriye kalan dalga boyları olduğu gibi gazdan geçip gider. Sonra da emilmiş olan dalga boyları tekrardan her yöne doğru yayımlanır.
Bir Gama Işını Dedektörünün Videosu
Yukarıdada gördüğünüz gibi, radyoaktif madde dedektöre daha yakınken çok fazla yanıp sönüyor, uzakken ise daha az yanıp sönüyor. Peki niye? Nasıl çalışıyor bu alet?
İlk önce gama ışınlarının ne olduğundan başlasak iyi ederiz. Gama ışınları atom çekirdeklerinden salınan çok yüksek enerjili fotonlardır (ışık). Buraya basarak gama ışınlarının elektromanyetik spektrumda nerede yer aldığını görebilirsiniz. Atomların elektronlarının fotonları soğurabildiğini biliyoruz. Yani enerji soğurabiliyorlar. Enerji soğurduklarında uyarılmış oluyorlar ve hatta atomdan kopabiliyorlar, yani o atom artık iyonize olmuş oluyor.
Bu yüksek enerjili fotonlar gama dedektörünün içine nüfuz ediyor ve içeride iki metal plaka arasında bulunan havayı iyonlaştırıyor. Hava iyonlaşınca iki metal plaka arasından elektrik geçişine izin veriyor. Böylelikle devre tamamlanmış oluyor ve alarm veriliyor. Radyoaktif madde uzaktayken alarmın daha az olmasının sebebi ise, gama ışınlarının radyoaktif maddeden uzaklaştıkça ve her yana dağıldıkça yoğunluğunun düşmesidir. Zaten, yoğunluk düşünce iyonlaşma azalacaktır ve alarm daha az çalacaktır.

“Fizik” sayfasına dön