Tayfların Açıklanması-Tayfölçerler-Tayfçekerler-temel Deneyler-tayf çözümlemesi

Tayfların açıklanması-Tayfölçerler-Tayfçekerler-temel deneyler-tayf çözümlemesi



Beyaz ışığı oluşturan renklerin, sıklık ya da dalga boyu sırasına göre dizilmesiyle meydana getirdiği görüntü

TEMEL DENEYLER

Beyaz bir ışık demetçiği bir cam prizma üstüne düştüğündebirbirinden ayrılan bir renkli ışınlar demetinin prizmadan çıktığı görülür Bir ekran üstünde gökkuşağı renklerinden oluşan bir şekil elde edilir: İşte buna tayf denir Tayfların elde edilmesinde doğal renkli ışınlar, kızılaltı ışınlar, morötesi ışınlar ve X ışınları da kullanılabilir Birbirine çok yakın ve paralel iki ince Ff veF2 yarıkları aynı bir S beyaz ışık kaynağıyla aydınlatılırsa ışık kırmır ve çıkan ışın demetleri girişime uğrar

Bu durumda merkezdeki bir A beyaz çizgisine göre bakışımlı bir şekil elde edilir Kaynağın yayınladığı ışık,dalga boyları farklı ışınımları içerdiğinden, bir B, bölgesinde, renkleri birbirinden farklı olan art arda bir renkli çizgi dizisi, yani bir tayf bulunur İki yarık ile elde edilen tayflar az parlak ve çok dardır

En iyi sonuç, şebeke diye adlandırılan bir bütün oluşturan, eşit uzaklıklı bir yarıklar dizisiyle elde edilir Işıkların elde edilebilen tayfları gözlenerek bunların karmaşıklıkları anlaşılır Kimi kez, aynı zamanda, sürekli bir zeminle birlikte parlak çizgilere, sürekli zemini kesen siyah çizgilere ve bir kenarı çok kesin bir sınır gösteren, öteki kenara doğru sönükleşerek giden bantlara da raslanır


Ayrıca çizgilerin, ışığı üreten cisimlerin özelliklerini belirttikleri de anlaşılır:
Bu çizgiler cisimlerin iyonlaşma durumlarıyla ilgili önemli bilgiler içerirler Genel olarak bir cismi, seyrelmiş bir gaz içinde bir elektrik boşalımı (deşarj) oluşturmak suretiyle ısıtarak ya da bir alev içinde buharlaştırarak bir ışınım elde edilir Kıvılcım tayfları, iyonlaşmış atomlara, ark tayfları da nötr atomlara denk düşer

Başlangıçta, ışığın yayınlanmasının, maddenin elektronlarının titreşimiyle açıklanması denendi Bu deneyler akkor halindeki cisimlerin verdiği sürekli tayfın yorumlanmasını sağlayan kara cismin ışınım kuramının ve kuvanta kuramının ortaya çıkmasına neden oldu

Bunun ardından Bohr, tekbileşenli (tekrenkli) çizgilerin yayınımını atoma verdiği yapıyla açıkladı: Atom çekirdeği çevresinde dolanan elektronlardan biri, kararlı bir yörüngeden bir başka kararlı yörüngeye geçince, frekansı bu iki yörüngeye denk düşen enerjilerin farkına bağlı, tekbileşenli bir ışınım yayınlar

Deney sonuçlarıyla en iyi uygunluğu elde etmek için yapılan çalışmalar, atoma kazandırılan görüntünün düzeltilmesine ve presesyon (yalpalama), bağıllık ve spin kavramlarının ortaya çıkmasına neden oldu Bohr'un modeli, kara çizgileri veren soğurma tayflarının açıklanmasını da sağlar
Bir yörüngeden daha yüksek enerjiye denk düşen bir başka yörüngeye atlayan elektron bir ışınım soğurur Kuvanta kuramı,bir elektronun kinetik enerjisinin değiştiği her an, ışınım yayınlandığının önceden bilinmesini sağlar __________________



Tayfların incelenmesinde kullanılan aygıtlar, incelenen ışınların tayfı oluşturan ayırıcı aygıtın üstüne yöneltilmesini sağlayan bir düzenek içerirler; bu sistemi de bir gözlem ya da kayıt aygıtı izler

Görünen ışınlar söz konusu olunca, giriş düzeneğinde, paralel bir ışık demeti oluşturan bir dürbün (kolimatör) ve bu demeti sınırlayan bir yarık bulunur
X ışınları için, X ışınları ampulü ile ayırıcı aygıt arasına yerleştirilen diyaframlarla yetinilir Görünen ışınlar için ayırıcı aygıt cam bir prizmadır; morötesi ışınlar için İzlanda spatmdan, kuvarstan, kayatu-zundan ya da flüorinden bir prizma kullanılır

Bu son iki gereç kızılaltı ışınlar için de kullanılabilir Ayrıca şebekelerden de yararlanılabilir; genellikle bu şebekeler bir maden ya da cam levha üstüne kazınmış bir çizgiler dizisinden oluşur X ışınlarının tayfölçümünde, kullanılabilir tayfları verebilecek sıklık ve incelikte çizgi şebekelerinin yapımına ulaşılamamıştır Bununla birlikte, billurlar (kristaller) şebekelerin tüm özelliklerini taşıyan geometrik atom düzenlemelerini gösterdiğinden, X ışınları tayfını oluşturmak için billurlar kullanılır (X ışınları tayflarının da billurların incelenmesine yardımcı olabileceğini unutmamak gerekir) Oluşan ışık tayfları bir ekran üstüne düşürülür ya da bir dürbünle gözlenir; bunun sonucunda da tüm ayrıntılar saptanabilir Bir mikrometre yardımıyla çizgilerin kesin yerleri belirlenir ve böylece söz konusu çizgilerin dalga boyu ölçülür Fotoğrafla kayıt, görünebilir ya da morötesi ışınımların tayflarında olduğu kadar X ışınları için de kullanılır

Kararmanm incelenmesi, yayınlanan çeşitli çizgilerin bağıl şiddetinin değerlendirilmesini sağlar Ayrıca, fotoğraf levhası, tüm poz süresince düşen ışınların etkisini toplar; bu da yöntemin, yıldızlarınki kadar zayıf ışıklarla da kullanılmasını sağlar

UYGULAMALAR

DALGA BOYU ÖLÇÜMÜ Tayfölçerler bir ışınımın dalga boyunun basit ve doğru olarak ölçülmesini sağlarlar

TAYF ÇÖZÜMLEMESİ Tayf çizgileri bir cismin niteliklerini belirtirler; 1860'a doğru, o dönemde bilinen basit cisimlere ait çok sayıda çizginin katalogu yapılmıştı Daha önce belirlenmeyen çizgilerin bulunması, bunları yayımlayan cisimlerin ortaya çıkarılmasına yol açtı Bir cismi oluşturan elementlerin belirlenmesi için, cismin küçük bir parçasını buharlaştırmak yeterlidir Çizgilerin şiddetinin incelenmesi de nicel bir yaklaşımı sağlar

BİLLURBİLİM Billurların üstüne düşen X ışınları yoluyla verilen tayflar, önce atomların katmanlaşma niteliğinin, daha sonra da bu katmanlar içinde sıralanmalarının ve uzaklıklarının incelenmesini sağlar Bu özellikler metalografi ve bunun sonucu olarak metalürjiyi ilgilendirir

GÖKFİZİĞİ Tayflar aracılığıyla gökcisimleriyle ilgili (kimyasal bileşim, yüzeydeki cisimlerin durumu, sıcaklık, yere göre radyal hız, yerçekimi ve magnetizma)pek çok bilgi elde edilir