Kuantum Devrimi I: Kara Cisim Işıması

Kara cisim ya da siyah cisim; üzerine düşen her ısı radyasyonunu soğuran bir cisimdir. Hiçbir ışını yansıtmadığı veya geçirmediği için de kara bir görüntüsü olur. Bu tanımı örneklememiz gerekirse, metalden yapılmış içi boş bir kutu ve bu kutunun yüzeyinde küçük bir delik açtığımızı düşünelim.Bu delikten giren ışın metal kutunun içerisindeki duvarlarda sürekli yansır durur ama tekrar delikten çıkma olasılığı çok düşüktür. Bu da ''giden ışının geri yansımaması'' koşulu gerçeklemiş demektir.

Kara cismin içerisinde hapsolan radyasyonlar, duvar atomlarıyla etkileştiğinde bazıları soğurulur bazen de duvar atomlarıyla radyasyon üretebilmektedir. Belirli bir zaman geçtikten sonra termal denge durumuna erişildiğinde kara cisim içindeki radyasyonun spekturumu delikten gözlenebilir. 

Kara cisim ışıması, klasik mekaniğin açıklayamadığı ve sonuç olarak kuantum mekaniğinin gelişmesini zorlayan iki olgudan biridir. Diğeri, maddelerin ısı kapasitesiydi ve siyah cisim ışıması problemiyle birlikte çözüldü. Dolayısıyla, kuantum mekaniğinin doğuşunu, bu probleme borçlu olduğu da söylenebilir. 

Kara cismin özelliklerini maddeler halinde sıralamamız gerekirse,

•  Karacisim, bütün dalga boylarındaki ışımayı absorblayabilen ideal bir cisimdir.
•  Belirli bir yüksek sıcaklığa kadar ısıtıldığında, tüm dalgaboylarında elektromanyetik ışıma yapmaya başlar.
• Kara cismin, ışıma şiddeti ve spektrumu sıcaklığa bağlıdır.

Kara cisme örnek olarak, Güneş'i verebiliriz. Güneşin ortalama olarak sıcaklığı 6000 Kelvin gibi bir sıcaklıktadır. Bunun yanı sıra kor (ateş) da kara cisme güzel bir örnektir. Daha da büyük düşünmemiz gerekirse evrende kara cisim olarak sayılabilir. İçerisindeki yıldızlar ve galaksilerin oranına ve yapmış olduğu ışımalar da oldukça önemlidir. Evrenin ortalama olarak sıcaklığının 3 K olması kara cisme güzel bir örnektir.

Alıntı :http://www.bilimedair.net/2013/06/kuantum-devrimi-i-kara-cisim-ismas.html