IŞIN VE ÖZELLİKLERİ

IŞIN

     Işın veya elektromanyetik dalga, hareket eden bir enerjidir. Bunların başında X ışınları, ışık, radyo dalgaları ve ısı gelir. Işının dalga ve tanecik hareketi olmak üzere iki çeşit hareketi bulunur.

Işının Dalga Hareketi

     1. Işının Dalgaboyu : Işının dalga hareketlerinde artarda gelen iki dalga arasındaki maximum uzaklığa o ışının dalgaboyu denir.  'λ' ile gösterilir.

     2. Dalga Sayısı : Dalgaboyu cm ile gösterilmek üzere '1/λ' dır.

     3. Işının Periyodu : Bir ışının periyodu dalga hareketinden gelen iki maximumunun sabit bir noktadan geçmesi için gerekli olan zamandır.(P)

     4. Işının Frekansı : Bir ışının saniyedeki periyot sayıdır. Birimi Hertz'dir. '1/P' dir.

     5. Işının hızı : Her çeşit ışının vakumdaki hızı 

aynıdır.'c = V.d = 3*10¹⁰ cm/s '


Işının Tanecik Hareketi
     Bir ışın demeti bir çok tanecikten oluşur. Bunlar foton, enerji paketleri veya enerji kuvantlarıdır. Bir fotonun enerjisi onun frekansına bağlıdır.

  E = h.V = h.(c/λ)      h : Plank sabiti;6,63*10^{-27 ergs}    
                                                                     E : Enerji

Madde - Işın Etkileşmesi
     Madde ve ışının etkileşmesi sonucu aşağıdaki olaylar meydana gelir.
        a) Işının geçmesi ve kırılması : Işın şeffaf bir ortamdan geçerken hızı vakumdaki hızından daha düşük olur. Bunun derecesi maddenin konsantrasyonu ile değişir. Işının madde ile etkileşmesindeki derece maddenin kırılma indisi ile verilir.

              n_i =  c/c_i        n_i : kırılma indisi
                                    c_i  : o maddedeki hızı

        b) Işının dispersiyonu : Kırılma indisi, maddenin içinden geçen dalgaboyu ve frekansına göre değişmesi olayına dispersiyon denir.

        c) Işının yansıması : Işın bir ortamdan başka bir ortama geçerken yansır. Yansıma iki durumda artar. Bunlar : 1. Işının içinden geçtiği ortamların kırılma indisi farkı
                      2. Işının geçtiğinde normalle yaptığı açı farkı

        d) Işının dağılması : Madde içinden geçen ışın madde tarafından kısı bir süre tutulur. Atom ve moleküllerinde polarlaşmalar meydana gelir ve daha sonra ışın salınır. Bu olaya Rayleigh saçılması denir. Dalgaboyu küçük olan ışından daha çok saçılmaya uğradığından gökyüzü mavi görünür.

        e) Işının absorblanması : Işının absorbsiyonunda ışın enerjisi maddelerin atom, iyon molekülleri uyarılmış hale geçerler. Uyarılmış atom veya moleküller 10⁸ s yaşayabilirler ve tekrar temel hale dönerler. Bu dönüş sırasında ısı enerjisi açığa çıkar. Her maddenin kendine ait absorbsiyon spekturumu vardır. 1. Atomik absorbsiyon spekturumu
                             2. Moleküle absorbsiyon spekturumu

Absorbsiyon Kanunları

     Bir maddenin ışın veya elektormanyetik enerji absorblaması iki basamaklıdır:

        1. Basamak : m + hV → m^{* uyarılmış atom, iyon}   
        2. Basamak : m^* → m + ısı



Beer - Lambert Yasası

     Aynı derinlikteki bir çözeltiden geçen ve çözelti 
tarafından absorblanan monokritik bir ışın demetinin şiddeti çözeltinin konsantrasyonu ile logaritmik veya üstel olarak azalır.
        
           I = I₀ . e^-bc    veya     I = I₀ . 10^-ac 

a : çözeltiye bağlı sabit
c : konsantrasyon
b : kabın derinliği

                           I = I₀ . 10^-Є.e.c   

 

 Є : molar absorbsiyon katsayısı

 c : konsantrasyon

 e : çözeltinin kalınlığı

          log(I/I₀) = Є.e.c       A = Є.e.c

A : absorbans

Beer - Lambert Yasasının geçerli olması için,

   - uygulanan ışığın monokritik olması,

   - absorbsiyon olayının herde homojen olması,

   - birden fazla bileşenin ışığın absorbsiyonunu etkilememesi gerekir. Bu üç koşul sağlandığında

absorbans ile konsantrasyon doğru orantılı olur.