Azərbaycanca
Беларускі
Dansk
Deutsch
Española
Français
Indonesia
Italiana
日本語
Қазақ
Lietuvos
Nederlands
Português
Русский
සිංහල
แบบไทย
Türkçe
Українська
中國人
United State
Afrikaans
Elektromanyetik radyasyon, elektromanyetik ışınım, elektromanyetik dalga ya da elektromıknatıssal ışın (genellikle EM radyasyon veya EMR olarak kısaltılır) bir vakum veya maddede kendi kendine yayılan dalgalar formunu alan bir olgudur. Elektromanyetik dalgalar, yüklü bir parçacığın ivmeli hareketi sonucu oluşan, birbirine dik elektrik ve manyetik alan bileşeni bulunan ve bu iki alanın oluşturduğu düzleme dik doğrultuda yayılan, yayılmaları için ortam gerekmeyen, boşlukta c (ışık hızı) ile yayılan enine dalgalardır. Elektromanyetik dalgalar, frekansına göre değişik tiplerde sınıflandırılmıştır. Bu tipler sırasıyla (artan frekansa ve azalan dalga boyuna göre):
- Radyo dalgaları
- Mikrodalgalar
- Terahertz radyasyonu
- Kızılötesi ışınım
- Görünür ışık
- Morötesi ışınım
- X-ışınları ve
- Gama ışınlarıdır.
Çeşitli canlıların gözleri bu ışınların sadece küçük bir frekans aralığındaki ışınları algılayabilir. Buna “ışık” ya da “görülebilir tayf” denir.
Fizik
Teori
Elektromanyetik dalga kavramı ilk olarak James Clerk Maxwell tarafından ortaya atılmış ardından Heinrich Hertz tarafından doğrulanmıştır. Maxwell elektrik ve manyetik alanların dalga benzeri yapılarını ve simetrilerini açığa çıkaran alan dalga formu denklemleri elde etmiştir. Maxwell, ışığın ölçülen hızının, dalga denklemlerinden çıkan EM dalgaları hızları ile çakışık olmasından dolayı ışığı da bir elektromanyetik dalga olarak kabul etmiştir. Maxwell’in denklemlerine göre, hareketsiz bir elektrik yükü etrafında bir elektrik alan oluşturur. İvmeli hareket eden bir elektrik yüküyse oluşturduğu elektrik alana ek olarak manyetik alan . Bu alanlar birbirlerine dik olarak salınırlar ve EMR oluşur.
Faraday ve Maxwell'in titreşen yükler üzerindeki teorik elektromanyetizma çalışmaları
Maxwell denklemlerine göre, Elektromanyetik dalga asıl olarak bir yükün bir doğrultuda ivmeli salınım hareketi (harmonik hareket) yapması sonucu oluşur. Faraday'ın Elektrik alan teorisinde, durgun bir yükten uzayın her yönüne elektrik alan kuvvet noktacıkları saçılır, bu noktacıklar aynı yükten belli doğrultularda peşi sıra saçıldıkları için elektrik alan kuvvet noktacıkları birleşerek bir doğru halini alırlar, bu doğrulara elektrik alan kuvvet çizgileri yayılır.
Şimdi sayfa düzlemindeki bir durgun pozitif yükü ele alalım. Bu pozitif yükü, sayfa düzlemini dik kesen bir doğrultuda, önce sayfa düzleminden içeri doğru sonra da sayfa düzleminden dışarı yönde ivmelenecek şekilde, sürekli bu sırayla giden bir harmonik hareket yaptırırsak, yükten çıkan elektrik alan kuvvet noktacıklarının yükten ayrıldıkları konum sürekli değişeceğinden, yukarı aşağı salınım hareketi yapan yükten peşi sıra saçılan noktacıklar bu sefer bir dalgasal hareket görüntüsü oluşturacak şekilde bir yörüngede yükten uzaklaşmış olurlar.
Sonuçta durgun veya sabit hızda hareket eden bir yükten elektrik alan kuvvet çizgileri yayılırken; salınım yapan bir yükten elektrik alan kuvvet dalgası yayılır denir.
Yine bu pozitif yük harmonik hareket yaptığı için, ivmeli olarak sayfa düzlemine göre yukarı aşağı salınım hareketi yapan bu pozitif yük, Maxwell denklemlerine göre uzaydaki elektrik alanın değerinin ivmeli bir şekilde değişimine neden olur ve yine Maxwell denklemlerine göre uzayın elektromanyetik eylemsizliği nedeniyle, ivmeli olarak sırayla artan ve azalan elektrik alanı dengelemek amacıyla uzay tarafından oluşturulan manyetik alan kuvvet çizgilerinin şiddeti de harmonik olarak artar ve azalır, böylece manyetik alan kuvvet çizgilerinin şiddeti de bir dalgasal hareket görüntüsü oluşturmuş olur. Pozitif yük salınım yaparken hareket yönü sürekli değiştiği için yükten yayılan elektrik alan kuvvet dalgasına daima dik yönde olan manyetik alan kuvvet dalgası da sırasıyla bir düzlemden içeri ve aynı düzlemden dışarı olacak şekilde yön değiştirecektir. Böylece elektrik alan dalgasının yayılım düzlemine dik düzlemde ve elektrik alan dalgasının yayıldığı düzlemden içeri ve dışarı salınım hareketi yapan bir manyetik alan kuvvet dalgası oluşacaktır. Bu da bir elektromanyetik dalga olan ışığın yapısıdır. Sonuç olarak, "salınım yapan her yükten elektromanyetik dalga (radyasyon) saçılır" denir.(Bakınız:Maxwell Denklemleri) James Clerk Maxwell bunu matematiksel olarak kanıtlayan ilk bilim adamıdır. Manyetik alan ve elektrik alanı kuvvet noktacıklarının yükten salındıktan sonra yükten uzaklaşarak uzayda hareket etmeleri,vakum uzayda ışık hızıyla(c) gerçekleşir. Bu nedenle elektrik ve manyetik alan kuvvet noktacıklarının birlikte olup dalgasal bir hareket yaptığı elektromanyetik radyasyonun hareket hızı vakum uzayda ışık hızıdır ve elektromanyetik dalgaların yayılım hızı, uzaydaki hızı ne olursa olsun her gözlemci için aynı hızdadır. Bu bilgi üzerinden A.Einstein, görelilik teorilerini oluşturmuştur. Bu teorilerde ışık hızına yakın hızlarda hareket eden bir cisim için göreli olarak zamanın yavaş aktığını, cismin içerisindeki taneciklerin hareketinin yavaşladığını, bu nedenle cisme uygulanacak herhangi bir kuvvetin cismi daha az ivmelendireceğini, yani hızlanan cisimlerin kuvvete karşı direncinin artacağını bu nedenle teorik olarak hızlanan cisimlerin kütlesinin artması gerektiğinden tutun da her cismin bir iç enerjisinin mc2 kadar olduğuna dek birçok evrensel kanun bulunmuştur. Bunların hepsinin hareket noktası ışık hızının sabit olduğunu ifade eden Maxwell denklemleridir.
Faraday'a göre bir yükten her doğrultuda peşi sıra elektrik alan kuvvet noktacıkları saçılır ve birleşerek elektrik alan kuvvet çizgilerini oluşturular,uzayın her yönüne yayılarak elektrik alan kuvvetini oluşturmuş olurlar. Maxwell denklemlerine göre uzay hem elektrik alan yönünden ve manyetik alan yönünden (elektromanyetik) olarak eylemsizlik kuralını sergiler. Yani, sayfa düzlemi üzerinde sabit hızla hareket eden bir elektronu ele alalım, elektronun hareket yönündeki uzay parçasında herhangi bir konumda elektrik alan kuvvet çizgilerinin yoğunluğu arttığı için, uzay kendi iç enerjisiyle bir bu artış etkisine tepki vererek, elektronun kendi üzerine hareketine karşıt olan bir negatif yük akımı oluşturur, böylece uzaklaşan negatif yükler artan elektrik alan kuvvet çizgilerinin yoğunluğunu azaltarak, elektronun hareketinden kaynaklanan artışı dengelemeye çalışarak bir eylemsizlik sağlamış olur. Buna uzayın elektromanyetik eylemsizliği denir. Bu karşıt yönlü negatif yük akımıyla oluşan manyetik alan da elektronun hareket yönünün sağında sayfa düzleminden içeri, solunda sayfa düzleminden dışarıdır. Bu durum sağ el kuralına göre oluşan manyetik alan kuvvet çizgilerinin yönünü verir. Teoriye göre, uzay kendi eylemsizliği adına, yük akımları ve manyetik alanlar oluşturabilecek bir iç enerjiye sahiptir. Manyetik alan kuvvet çizgileri daima elektrik alan kuvvet çizgilerine dik olan bir düzlemde oluşmak zorundadır.
Özellikler
EMR fiziğinin adı elektrodinamiktir. Elektromanyetizma, elektrodinamik teorisi ile ilişkili bir fiziksel olaydır. Elektrik ve manyetik alanlar süperpozisyon ilkesine uygun olduklarından, herhangi bir parçacık ya da zamana bağlı elektrik veya manyetik alan aynı yerdeki mevcut alanlara vektör alan oldukları için vektörel olarak toplanırlar. Örneğin bir atom yapısı üzerinde seyahat halindeki bir EM dalgası yapının atomları içinde salınım indükler, böylece kendi EM dalgalarını yaymalarına sebep olur. Bu özellikler kırılma ve kırınım gibi çeşitli olaylara neden olur. Kırılma, bir dalganın bir ortamdan yoğunluğu farklı başka bir ortama geçerken hızını ve yönünü değiştirmesidir. Ortamın kırılma indisi kırılma derecesini belirler ve Snell yasası ile özetlenmiştir.
Işık da bir salınım olduğundan, vakum gibi doğrusal ortamda statik elektrik ya da manyetik alan boyunca seyahat etmekten etkilenmez. Ancak bazı kristaller gibi doğrusal olmayan ortamlarda ışık ve statik elektrik ve manyetik alanlar arasında Faraday etkisi ve gibi etkileşimler görülebilir.
Elektromanyetik ışımaların ortak özellikleri şunlardır;
- Birbirine dik elektrik ve manyetik alandan oluşurlar.
- Boşlukta düz bir doğrultuda yayılırlar.
- Hızları ışık hızına (2,99792458 × 108 m/s) eşittir.
- Geçtikleri ortama; frekanslarıyla doğru orantılı, dalga boylarıyla ters orantılı olmak üzere enerji aktarırlar.
- Enerjileri; maddeyi geçerken, yutulma ve saçılma nedeniyle azalır, boşlukta ise uzaklığın karesiyle ters orantılı olarak azalır.
Dalga parçacık ikililiği
EMR hem dalga hem de parçacık özellikleri taşır . Her iki karakteristik çok sayıda deney ile onaylanmıştır. EM radyasyon nispeten geniş zaman ölçeklerinde ve büyük mesafelerde incelendiğinde dalga karakteristiği daha belirgin, küçük zaman ölçeklerinde ve mesafelerde parçacık karakteristiği daha belirgindir. Örneğin EMR madde tarafından emildiğinde ve ilgili dalga boyunun küpü başına 1 den az foton düştüğünde parçacık benzeri özellikler daha açıktır. Işık emilimi durumunda düzensiz enerji birikimini deneysel gözlemlemek zor değildir. Açıkçası bu gözlemler tek başına ışığın parçacık davranışına kanıt değildir, o maddenin kuantum niteliğini yansıtır.
Tek fotonun kendi kendine parazitlenmesi gibi, aynı deneyde elektromanyetik dalgaların hem dalga hem de parçacık niteliklerinin ortaya çıktığı durumlar vardır. Gerçek tekil-foton deneyleri (kuantum optik duyarlılıkta) bugün lisans düzeyinde yapılabilmektedir. Bir tek foton girişimölçer üzerinden gönderildiğinde, her iki patikayı da izleyerek, dalgalar gibi kendisi ile etkileşir, karışır ancak ışıl çoğaltıcı ile ya da benzer hassas algılayıcılar ile ancak bir kez tespit edilebilir.
Dalga modeli
Işığın doğasının önemli bir yönü frekansıdır. Bir dalganın frekansı salınım hızıdır ve Hertz birimi ile ölçülendirilir. Bir Hertz saniyede bir salınıma eşittir. Işık genelde, toplamı bileşke dalgayı veren frekanslar tayfına sahiptir. Farklı frekanslar farklı kırılma açılarına maruz kalır.
Bir dalga peşi sıra tepelerden ve çukurlardan oluşur. İki çukur ya da tepe noktası arası mesafe dalga boyunu verir. Elektromanyetik tayf dalgaları boylarına göre sınıflandırılır, bina büyüklüğündeki radyo dalgalarından atom çekirdeği büyüklüğünde gamma ışınlarına kadar. Frekans şu denkleme göre dalga boyuna ters orantılıdır:
Denkleme göre, “v” dalga hızı (vakum ortamda hız “c” olur), “f” frekans, “λ” ise dalga boyudur. Dalgalar değişik ortamlar arasından geçerken hızları değişir ama frekansları aynı kalır. Girişim, iki ya da daha fazla dalganın çakışması sonucu yeni bir dalga şekli oluşmasıdır. Eğer alanlar aynı yönde bileşenler içeriyorsa yapıcı girişim, ayrı yönlerde ise yıkıcı girişim]] yaparlar. Elektromanyetik dalga enerjisi bazen “ışıyan enerji” olarak adlandırılır.
Parçacık modeli
Elektromanyetik radyasyonun foton denen farklı enerji paketleri (kuanta) olarak parçacık benzeri özellikleri vardır. Dalganın frekansı dalganın enerjisi ile doğru orantılıdır. Çünkü fotonlar enerji taşıyıcıları olarak davranırlar, yüklü parçacıklar tarafından yayılır ve soğurulurlar. Foton başına enerji Planck-Einstein denklemi ile hesaplanır: 
Burada “E” enerjiyi, “h” Planck sabitini, “f” ise frekansı temsil eder. Bu foton-enerji ifadesi ortalama enerjisi Planck yayılım yasasını elde etmek için kullanılan daha genel bir elektromanyetik osilatörün enerji seviyelerinin özel bir durumudur. Bu enerji seviyesinin düşük sıcaklıkta eşdağılım prensibi ile tahmin edilenden kesin bir farkla ayrıldığı gösterilebilir. Bu eşdağılım hatası düşük sıcaklıklardaki kuantum etkisinden dolayıdır.
Bir foton bir atom tarafından soğurulduğunda bir elektronunu uyararak onu daha yüksek onu daha yüksek bir enerji seviyesine çıkartır. Eğer enerji yeterince yüksekse yüksek enerji seviyesine zıplayan elektron çekirdeğin pozitif çekiminden kurtulup atomdan kurtulabilir, buna fotoelektrik etki denir. Tersine bir elektron daha düşük enerji seviyesine indiğinde enerji farkı kadar foton yayar. Her element, atomların içindeki elektronların enerji seviyeleri ayrı olduğundan, kendi frekansında yayar ve soğurur.
Bütün bu etkiler birlikte yayılım ve soğurma tayfını açıklar. Soğurma tayfında koyu bantlar karışık ortamdaki atomların değişik frekanstaki ışığı soğurmasından kaynaklanmaktadır. Işığın geçtiği ortamın bileşimi soğurma tayfının yapısını belirler. Örneğin uzak bir yıldızın yaydığı ışıktaki koyu bantlar yıldızın atmosferindeki atomlardan kaynaklanır. Bu bantlar atom içinde izin verilen enerji seviyelerine karşılık gelir. Benzer bir durum yayım için de oluşur. Elektronlar daha düşük enerji seviyelerine indiklerinde bu düşüşü temsil eden bir tayf yayılır. Bu durum, bulutsu yayılım tayfında kendini gösterir. Bugün bilim adamları bu durumu yıldızların hangi elementlerden oluştuklarını bulmak için kullanmaktadırlar. Ayrıca aynı durum tayfın kırmızıya kayma (redshift) yönteminde kullanılarak yıldızların uzaklıklarını hesaplamada kullanılır.
Yayılma hızı
İvmelenen herhangi bir elektrik yükü ya da herhangi bir değişen manyetik alan EMR üretir. Herhangi bir kablo (ya da anten gibi herhangi bir iletken) alternatif akım ilettiğinde, elektromanyetik radyasyon akımla aynı frekansta yayılır. Kuantum seviyesinde ise elektromanyetik radyasyon yüklü parçacığın dalga paketi dalgalandığında ya da ivmelendiğinde oluşur. Durağan haldeki yüklü parçacıklar hareket etmez ama bu hallerin birbirleriyle çakışması (süper pozisyonu) yüklü parçacığın kuantum halleri arasında radyasyonsal geçiş durumuna sebep olur.
Elektromanyetik radyasyon koşullara bağlı olarak dalga ya da parçacık davranışı gösterir. Dalga durumunda radyasyon hızı (ışık hızı), dalga boyu ve frekansı ile karakterize edilir. Parçacık olarak ele alındığında (foton), her parçacığın dalganın frekansı ile ilişkili enerjisi vardır. Bu enerji Planck’ın E=hf ilişkisinden bulunur. Burada “E” fotonun enerjisi, h=6.626 x 10−34 Js ise Planck sabitidir, “f” ise dalganın frekansını simgeler.
Bir kurala koşullar ne olursa olsun uyulur: vakum içindeki EM radyasyon gözlemciye göre, gözlemcinin hızı ne olursa olsun, her zaman ışık hızında yol alır. (Bu gözlem Albert Einstein'ın özel görelilik kuramını geliştirmesini sağlamıştır.) Bir ortamda (vakum dışında), hız faktörü ve kırılma indisi frekansa ve uygulamaya bağlı olarak dikkate alınır. Her ikisi de vakumda hızlanan bir ortamın hız oranıdır.
Elektromanyetik tayf
EM dalgalar dalga boylarına göre radyo dalgaları, mikrodalga, kızılötesi, görünür ışık, morötesi, X-ray ve Gama ışını olarak ayrılırlar.
| Elektromanyetik tayf | ||||
|---|---|---|---|---|
| İsim | Dalgaboyu | Frekans (Hz) | Foton enerjisi (eV) | Aralık genişliği |
| Gama ışını | < 0,02 nm | > 15 Hz | > 62,1 keV | sonsuz |
| X-ray | 0,01 nm – 10 nm | 30 EHz – 30 Hz | 124 keV – 124 eV | 3 |
| Ultraviyole | 10 nm – 400 nm | 30 PHz – 750 THz | 124 eV – 3 eV | 1,6 |
| Görünür ışık | 390 nm – 750 nm | 770 THz – 400 THz | 3,2 eV – 1,7 eV | 0,3 |
| Kızılötesi | 750 nm – 1 mm | 400 THz – 300 GHz | 1,7 eV – 1,24 meV | 3,1 |
| Mikrodalga | 1 mm – 1 m | 300 GHz – 300 MHz | 1,24 meV – 1,24 µeV | 3 |
| Radyo | 1 m – 100.000 km | 300 MHz – 3 Hz | 1,24 µeV – 12,4 feV | 8 |
EMR'nin maddeyle etkileşimi
EMR'nin maddeyle etkileşimi üç şekilde olur: yansıma, soğurma ve maddeyi geçebilme (). Bu etkileşimi EMR'nin dalga boyları belirler. Radyo dalgaları, radyo antenleriyle alınabilir. Mikrodalgalar bazı maddeleri ısıtabilmektedir. Görülebilir ışık, görme hücrelerini (çubuk ve koni) etkileyecek boyuttadır. Morötesi ışın ve X ışını ise atom ve atom altı parçacıklarla etkileşir.
Görülebilir ışık fotonu maddeye çarptığında madde uyarılır ve foton, maddenin moleküler yapısına göre değişen diğer bir ışık fotonu şeklinde yansıtılır. Bir madde, günışığında eğer kırmızı görülüyorsa, bu madde gün ışığındaki kırmızı dışında tüm görülebilir ışık fotonlarını soğurur, yalnınca uzun dalga boylu olan kırmızı ışığı yansıtır.
Görülebilir ışığı geçiren maddeler saydam (transparent), yarı geçirgen maddeler translusent, geçirmeyen maddeler ise opak olarak adlandırılır. Radyolojide kullanılan tanısal amaçlı X-ışınını fazla geçiren vücut yapıları (akciğerler, yağ dokusu gibi) radyolusent, az geçiren vücut yapıları (kemik, kalsifikasyon gibi) ise radyoopaktır.
Ayrıca bakınız
Kaynakça
- ^ a b c d "Arşivlenmiş kopya". 23 Eylül 2014 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 7 Temmuz 2014.
- ^ a b "Arşivlenmiş kopya". 4 Temmuz 2014 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 7 Temmuz 2014.
- ^ a b "Arşivlenmiş kopya" (PDF). 19 Şubat 2015 tarihinde kaynağından (PDF). Erişim tarihi: 7 Temmuz 2014.
- ^ "Arşivlenmiş kopya". 14 Temmuz 2014 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 7 Temmuz 2014.
wikipedia, wiki, viki, vikipedia, oku, kitap, kütüphane, kütübhane, ara, ara bul, bul, herşey, ne arasanız burada,hikayeler, makale, kitaplar, öğren, wiki, bilgi, tarih, yukle, izle, telefon için, turk, türk, türkçe, turkce, nasıl yapılır, ne demek, nasıl, yapmak, yapılır, indir, ücretsiz, ücretsiz indir, bedava, bedava indir, mp3, video, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, resim, müzik, şarkı, film, film, oyun, oyunlar, mobil, cep telefonu, telefon, android, ios, apple, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, pc, web, computer, bilgisayar
Elektromanyetik radyasyon elektromanyetik isinim elektromanyetik dalga ya da elektromiknatissal isin genellikle EM radyasyon veya EMR olarak kisaltilir bir vakum veya maddede kendi kendine yayilan dalgalar formunu alan bir olgudur Elektromanyetik dalgalar yuklu bir parcacigin ivmeli hareketi sonucu olusan birbirine dik elektrik ve manyetik alan bileseni bulunan ve bu iki alanin olusturdugu duzleme dik dogrultuda yayilan yayilmalari icin ortam gerekmeyen boslukta c isik hizi ile yayilan enine dalgalardir Elektromanyetik dalgalar frekansina gore degisik tiplerde siniflandirilmistir Bu tipler sirasiyla artan frekansa ve azalan dalga boyuna gore Radyo dalgalari Mikrodalgalar Terahertz radyasyonu Kizilotesi isinim Gorunur isik Morotesi isinim X isinlari ve Gama isinlaridir Mavi renk manyetik alani kirmizi renk elektrik alan temsil etmekte goruldugu gibi manyetik alan elektrik alan ve dalganin yayilma yonu birbirine diktir Cesitli canlilarin gozleri bu isinlarin sadece kucuk bir frekans araligindaki isinlari algilayabilir Buna isik ya da gorulebilir tayf denir FizikTeori Gorunur isigin uc temel rengi olan kirmizi yesil ve mavinin dalga boylari Elektromanyetik dalga kavrami ilk olarak James Clerk Maxwell tarafindan ortaya atilmis ardindan Heinrich Hertz tarafindan dogrulanmistir Maxwell elektrik ve manyetik alanlarin dalga benzeri yapilarini ve simetrilerini aciga cikaran alan dalga formu denklemleri elde etmistir Maxwell isigin olculen hizinin dalga denklemlerinden cikan EM dalgalari hizlari ile cakisik olmasindan dolayi isigi da bir elektromanyetik dalga olarak kabul etmistir Maxwell in denklemlerine gore hareketsiz bir elektrik yuku etrafinda bir elektrik alan olusturur Ivmeli hareket eden bir elektrik yukuyse olusturdugu elektrik alana ek olarak manyetik alan Bu alanlar birbirlerine dik olarak salinirlar ve EMR olusur Faraday ve Maxwell in titresen yukler uzerindeki teorik elektromanyetizma calismalari Maxwell denklemlerine gore Elektromanyetik dalga asil olarak bir yukun bir dogrultuda ivmeli salinim hareketi harmonik hareket yapmasi sonucu olusur Faraday in Elektrik alan teorisinde durgun bir yukten uzayin her yonune elektrik alan kuvvet noktaciklari sacilir bu noktaciklar ayni yukten belli dogrultularda pesi sira sacildiklari icin elektrik alan kuvvet noktaciklari birleserek bir dogru halini alirlar bu dogrulara elektrik alan kuvvet cizgileri yayilir Simdi sayfa duzlemindeki bir durgun pozitif yuku ele alalim Bu pozitif yuku sayfa duzlemini dik kesen bir dogrultuda once sayfa duzleminden iceri dogru sonra da sayfa duzleminden disari yonde ivmelenecek sekilde surekli bu sirayla giden bir harmonik hareket yaptirirsak yukten cikan elektrik alan kuvvet noktaciklarinin yukten ayrildiklari konum surekli degiseceginden yukari asagi salinim hareketi yapan yukten pesi sira sacilan noktaciklar bu sefer bir dalgasal hareket goruntusu olusturacak sekilde bir yorungede yukten uzaklasmis olurlar Sonucta durgun veya sabit hizda hareket eden bir yukten elektrik alan kuvvet cizgileri yayilirken salinim yapan bir yukten elektrik alan kuvvet dalgasi yayilir denir Yine bu pozitif yuk harmonik hareket yaptigi icin ivmeli olarak sayfa duzlemine gore yukari asagi salinim hareketi yapan bu pozitif yuk Maxwell denklemlerine gore uzaydaki elektrik alanin degerinin ivmeli bir sekilde degisimine neden olur ve yine Maxwell denklemlerine gore uzayin elektromanyetik eylemsizligi nedeniyle ivmeli olarak sirayla artan ve azalan elektrik alani dengelemek amaciyla uzay tarafindan olusturulan manyetik alan kuvvet cizgilerinin siddeti de harmonik olarak artar ve azalir boylece manyetik alan kuvvet cizgilerinin siddeti de bir dalgasal hareket goruntusu olusturmus olur Pozitif yuk salinim yaparken hareket yonu surekli degistigi icin yukten yayilan elektrik alan kuvvet dalgasina daima dik yonde olan manyetik alan kuvvet dalgasi da sirasiyla bir duzlemden iceri ve ayni duzlemden disari olacak sekilde yon degistirecektir Boylece elektrik alan dalgasinin yayilim duzlemine dik duzlemde ve elektrik alan dalgasinin yayildigi duzlemden iceri ve disari salinim hareketi yapan bir manyetik alan kuvvet dalgasi olusacaktir Bu da bir elektromanyetik dalga olan isigin yapisidir Sonuc olarak salinim yapan her yukten elektromanyetik dalga radyasyon sacilir denir Bakiniz Maxwell Denklemleri James Clerk Maxwell bunu matematiksel olarak kanitlayan ilk bilim adamidir Manyetik alan ve elektrik alani kuvvet noktaciklarinin yukten salindiktan sonra yukten uzaklasarak uzayda hareket etmeleri vakum uzayda isik hiziyla c gerceklesir Bu nedenle elektrik ve manyetik alan kuvvet noktaciklarinin birlikte olup dalgasal bir hareket yaptigi elektromanyetik radyasyonun hareket hizi vakum uzayda isik hizidir ve elektromanyetik dalgalarin yayilim hizi uzaydaki hizi ne olursa olsun her gozlemci icin ayni hizdadir Bu bilgi uzerinden A Einstein gorelilik teorilerini olusturmustur Bu teorilerde isik hizina yakin hizlarda hareket eden bir cisim icin goreli olarak zamanin yavas aktigini cismin icerisindeki taneciklerin hareketinin yavasladigini bu nedenle cisme uygulanacak herhangi bir kuvvetin cismi daha az ivmelendirecegini yani hizlanan cisimlerin kuvvete karsi direncinin artacagini bu nedenle teorik olarak hizlanan cisimlerin kutlesinin artmasi gerektiginden tutun da her cismin bir ic enerjisinin mc2 kadar olduguna dek bircok evrensel kanun bulunmustur Bunlarin hepsinin hareket noktasi isik hizinin sabit oldugunu ifade eden Maxwell denklemleridir Faraday a gore bir yukten her dogrultuda pesi sira elektrik alan kuvvet noktaciklari sacilir ve birleserek elektrik alan kuvvet cizgilerini olusturular uzayin her yonune yayilarak elektrik alan kuvvetini olusturmus olurlar Maxwell denklemlerine gore uzay hem elektrik alan yonunden ve manyetik alan yonunden elektromanyetik olarak eylemsizlik kuralini sergiler Yani sayfa duzlemi uzerinde sabit hizla hareket eden bir elektronu ele alalim elektronun hareket yonundeki uzay parcasinda herhangi bir konumda elektrik alan kuvvet cizgilerinin yogunlugu arttigi icin uzay kendi ic enerjisiyle bir bu artis etkisine tepki vererek elektronun kendi uzerine hareketine karsit olan bir negatif yuk akimi olusturur boylece uzaklasan negatif yukler artan elektrik alan kuvvet cizgilerinin yogunlugunu azaltarak elektronun hareketinden kaynaklanan artisi dengelemeye calisarak bir eylemsizlik saglamis olur Buna uzayin elektromanyetik eylemsizligi denir Bu karsit yonlu negatif yuk akimiyla olusan manyetik alan da elektronun hareket yonunun saginda sayfa duzleminden iceri solunda sayfa duzleminden disaridir Bu durum sag el kuralina gore olusan manyetik alan kuvvet cizgilerinin yonunu verir Teoriye gore uzay kendi eylemsizligi adina yuk akimlari ve manyetik alanlar olusturabilecek bir ic enerjiye sahiptir Manyetik alan kuvvet cizgileri daima elektrik alan kuvvet cizgilerine dik olan bir duzlemde olusmak zorundadir Ozellikler EMR fiziginin adi elektrodinamiktir Elektromanyetizma elektrodinamik teorisi ile iliskili bir fiziksel olaydir Elektrik ve manyetik alanlar superpozisyon ilkesine uygun olduklarindan herhangi bir parcacik ya da zamana bagli elektrik veya manyetik alan ayni yerdeki mevcut alanlara vektor alan olduklari icin vektorel olarak toplanirlar Ornegin bir atom yapisi uzerinde seyahat halindeki bir EM dalgasi yapinin atomlari icinde salinim indukler boylece kendi EM dalgalarini yaymalarina sebep olur Bu ozellikler kirilma ve kirinim gibi cesitli olaylara neden olur Kirilma bir dalganin bir ortamdan yogunlugu farkli baska bir ortama gecerken hizini ve yonunu degistirmesidir Ortamin kirilma indisi kirilma derecesini belirler ve Snell yasasi ile ozetlenmistir Isik da bir salinim oldugundan vakum gibi dogrusal ortamda statik elektrik ya da manyetik alan boyunca seyahat etmekten etkilenmez Ancak bazi kristaller gibi dogrusal olmayan ortamlarda isik ve statik elektrik ve manyetik alanlar arasinda Faraday etkisi ve gibi etkilesimler gorulebilir Elektromanyetik isimalarin ortak ozellikleri sunlardir Birbirine dik elektrik ve manyetik alandan olusurlar Boslukta duz bir dogrultuda yayilirlar Hizlari isik hizina 2 99792458 108 m s esittir Gectikleri ortama frekanslariyla dogru orantili dalga boylariyla ters orantili olmak uzere enerji aktarirlar Enerjileri maddeyi gecerken yutulma ve sacilma nedeniyle azalir boslukta ise uzakligin karesiyle ters orantili olarak azalir Dalga parcacik ikililigi EMR hem dalga hem de parcacik ozellikleri tasir Her iki karakteristik cok sayida deney ile onaylanmistir EM radyasyon nispeten genis zaman olceklerinde ve buyuk mesafelerde incelendiginde dalga karakteristigi daha belirgin kucuk zaman olceklerinde ve mesafelerde parcacik karakteristigi daha belirgindir Ornegin EMR madde tarafindan emildiginde ve ilgili dalga boyunun kupu basina 1 den az foton dustugunde parcacik benzeri ozellikler daha aciktir Isik emilimi durumunda duzensiz enerji birikimini deneysel gozlemlemek zor degildir Acikcasi bu gozlemler tek basina isigin parcacik davranisina kanit degildir o maddenin kuantum niteligini yansitir Tek fotonun kendi kendine parazitlenmesi gibi ayni deneyde elektromanyetik dalgalarin hem dalga hem de parcacik niteliklerinin ortaya ciktigi durumlar vardir Gercek tekil foton deneyleri kuantum optik duyarlilikta bugun lisans duzeyinde yapilabilmektedir Bir tek foton girisimolcer uzerinden gonderildiginde her iki patikayi da izleyerek dalgalar gibi kendisi ile etkilesir karisir ancak isil cogaltici ile ya da benzer hassas algilayicilar ile ancak bir kez tespit edilebilir Dalga modeli Bilesenlerine ayrismis beyaz isik Isigin dogasinin onemli bir yonu frekansidir Bir dalganin frekansi salinim hizidir ve Hertz birimi ile olculendirilir Bir Hertz saniyede bir salinima esittir Isik genelde toplami bileske dalgayi veren frekanslar tayfina sahiptir Farkli frekanslar farkli kirilma acilarina maruz kalir Bir dalga pesi sira tepelerden ve cukurlardan olusur Iki cukur ya da tepe noktasi arasi mesafe dalga boyunu verir Elektromanyetik tayf dalgalari boylarina gore siniflandirilir bina buyuklugundeki radyo dalgalarindan atom cekirdegi buyuklugunde gamma isinlarina kadar Frekans su denkleme gore dalga boyuna ters orantilidir v fl displaystyle displaystyle v f lambda Denkleme gore v dalga hizi vakum ortamda hiz c olur f frekans l ise dalga boyudur Dalgalar degisik ortamlar arasindan gecerken hizlari degisir ama frekanslari ayni kalir Girisim iki ya da daha fazla dalganin cakismasi sonucu yeni bir dalga sekli olusmasidir Eger alanlar ayni yonde bilesenler iceriyorsa yapici girisim ayri yonlerde ise yikici girisim yaparlar Elektromanyetik dalga enerjisi bazen isiyan enerji olarak adlandirilir Parcacik modeli Elektromanyetik radyasyonun foton denen farkli enerji paketleri kuanta olarak parcacik benzeri ozellikleri vardir Dalganin frekansi dalganin enerjisi ile dogru orantilidir Cunku fotonlar enerji tasiyicilari olarak davranirlar yuklu parcaciklar tarafindan yayilir ve sogurulurlar Foton basina enerji Planck Einstein denklemi ile hesaplanir E hf displaystyle displaystyle E hf Burada E enerjiyi h Planck sabitini f ise frekansi temsil eder Bu foton enerji ifadesi ortalama enerjisi Planck yayilim yasasini elde etmek icin kullanilan daha genel bir elektromanyetik osilatorun enerji seviyelerinin ozel bir durumudur Bu enerji seviyesinin dusuk sicaklikta esdagilim prensibi ile tahmin edilenden kesin bir farkla ayrildigi gosterilebilir Bu esdagilim hatasi dusuk sicakliklardaki kuantum etkisinden dolayidir Bir foton bir atom tarafindan soguruldugunda bir elektronunu uyararak onu daha yuksek onu daha yuksek bir enerji seviyesine cikartir Eger enerji yeterince yuksekse yuksek enerji seviyesine ziplayan elektron cekirdegin pozitif cekiminden kurtulup atomdan kurtulabilir buna fotoelektrik etki denir Tersine bir elektron daha dusuk enerji seviyesine indiginde enerji farki kadar foton yayar Her element atomlarin icindeki elektronlarin enerji seviyeleri ayri oldugundan kendi frekansinda yayar ve sogurur Butun bu etkiler birlikte yayilim ve sogurma tayfini aciklar Sogurma tayfinda koyu bantlar karisik ortamdaki atomlarin degisik frekanstaki isigi sogurmasindan kaynaklanmaktadir Isigin gectigi ortamin bilesimi sogurma tayfinin yapisini belirler Ornegin uzak bir yildizin yaydigi isiktaki koyu bantlar yildizin atmosferindeki atomlardan kaynaklanir Bu bantlar atom icinde izin verilen enerji seviyelerine karsilik gelir Benzer bir durum yayim icin de olusur Elektronlar daha dusuk enerji seviyelerine indiklerinde bu dususu temsil eden bir tayf yayilir Bu durum bulutsu yayilim tayfinda kendini gosterir Bugun bilim adamlari bu durumu yildizlarin hangi elementlerden olustuklarini bulmak icin kullanmaktadirlar Ayrica ayni durum tayfin kirmiziya kayma redshift yonteminde kullanilarak yildizlarin uzakliklarini hesaplamada kullanilir Yayilma hizi Ivmelenen herhangi bir elektrik yuku ya da herhangi bir degisen manyetik alan EMR uretir Herhangi bir kablo ya da anten gibi herhangi bir iletken alternatif akim ilettiginde elektromanyetik radyasyon akimla ayni frekansta yayilir Kuantum seviyesinde ise elektromanyetik radyasyon yuklu parcacigin dalga paketi dalgalandiginda ya da ivmelendiginde olusur Duragan haldeki yuklu parcaciklar hareket etmez ama bu hallerin birbirleriyle cakismasi super pozisyonu yuklu parcacigin kuantum halleri arasinda radyasyonsal gecis durumuna sebep olur Elektromanyetik radyasyon kosullara bagli olarak dalga ya da parcacik davranisi gosterir Dalga durumunda radyasyon hizi isik hizi dalga boyu ve frekansi ile karakterize edilir Parcacik olarak ele alindiginda foton her parcacigin dalganin frekansi ile iliskili enerjisi vardir Bu enerji Planck in E hf iliskisinden bulunur Burada E fotonun enerjisi h 6 626 x 10 34 Js ise Planck sabitidir f ise dalganin frekansini simgeler Bir kurala kosullar ne olursa olsun uyulur vakum icindeki EM radyasyon gozlemciye gore gozlemcinin hizi ne olursa olsun her zaman isik hizinda yol alir Bu gozlem Albert Einstein in ozel gorelilik kuramini gelistirmesini saglamistir Bir ortamda vakum disinda hiz faktoru ve kirilma indisi frekansa ve uygulamaya bagli olarak dikkate alinir Her ikisi de vakumda hizlanan bir ortamin hiz oranidir Elektromanyetik tayfEM dalgalar dalga boylarina gore radyo dalgalari mikrodalga kizilotesi gorunur isik morotesi X ray ve Gama isini olarak ayrilirlar Elektromanyetik tayfIsim Dalgaboyu Frekans Hz Foton enerjisi eV Aralik genisligiGama isini lt 0 02 nm gt 15 Hz gt 62 1 keV sonsuzX ray 0 01 nm 10 nm 30 EHz 30 Hz 124 keV 124 eV 3Ultraviyole 10 nm 400 nm 30 PHz 750 THz 124 eV 3 eV 1 6Gorunur isik 390 nm 750 nm 770 THz 400 THz 3 2 eV 1 7 eV 0 3Kizilotesi 750 nm 1 mm 400 THz 300 GHz 1 7 eV 1 24 meV 3 1Mikrodalga 1 mm 1 m 300 GHz 300 MHz 1 24 meV 1 24 µeV 3Radyo 1 m 100 000 km 300 MHz 3 Hz 1 24 µeV 12 4 feV 8EMR nin maddeyle etkilesimiEMR nin maddeyle etkilesimi uc sekilde olur yansima sogurma ve maddeyi gecebilme Bu etkilesimi EMR nin dalga boylari belirler Radyo dalgalari radyo antenleriyle alinabilir Mikrodalgalar bazi maddeleri isitabilmektedir Gorulebilir isik gorme hucrelerini cubuk ve koni etkileyecek boyuttadir Morotesi isin ve X isini ise atom ve atom alti parcaciklarla etkilesir Gorulebilir isik fotonu maddeye carptiginda madde uyarilir ve foton maddenin molekuler yapisina gore degisen diger bir isik fotonu seklinde yansitilir Bir madde gunisiginda eger kirmizi goruluyorsa bu madde gun isigindaki kirmizi disinda tum gorulebilir isik fotonlarini sogurur yalninca uzun dalga boylu olan kirmizi isigi yansitir Gorulebilir isigi geciren maddeler saydam transparent yari gecirgen maddeler translusent gecirmeyen maddeler ise opak olarak adlandirilir Radyolojide kullanilan tanisal amacli X isinini fazla geciren vucut yapilari akcigerler yag dokusu gibi radyolusent az geciren vucut yapilari kemik kalsifikasyon gibi ise radyoopaktir Ayrica bakinizAnten elektronik Biyoelektromanyetizma Boslugun empedansi Elektromanyetik alan Elektromanyetik atis Elektromanyetik dalga denklemi Elektromanyetik tayf Isik Isinim erkesi Maxwell denklemleri Yayilma sabitiKaynakca a b c d Arsivlenmis kopya 23 Eylul 2014 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 7 Temmuz 2014 a b Arsivlenmis kopya 4 Temmuz 2014 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 7 Temmuz 2014 a b Arsivlenmis kopya PDF 19 Subat 2015 tarihinde kaynagindan PDF Erisim tarihi 7 Temmuz 2014 Arsivlenmis kopya 14 Temmuz 2014 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 7 Temmuz 2014