අද අපි කතාකරන්න යන්නෙ තාප විකිරණ කොටසෙ, ගොඩක් වැදගත් දෙයක්. ඒ තමයි ක්ෘෂ්ණ වස්තු විකිරණයේ තීව්රතා ව්යාප්තිය. මේක මොකටද ඕන වෙන්නෙ. යකඩ කෑල්ලක් රත් කරද්දි ඒක රක්ත තප්ත වෙනව කියල දෙයක් වෙනව නේද? (ඇයි අර තැඹිලි පාට වෙන්නේ ඒකට තමයි රක්ත තප්ත වෙනවා කියන්නේ) අන්න ඒ සිදුවීම් පැහැදිළි කරන්න පුළුවන් මේකෙන්. අපි එහෙනම් වැඩි කතා නැතුව යමු වැඩේට.
ක්ෘෂ්ණ වස්තු විකිරණයේ තීව්රතා ව්යාප්තිය
මේ තීව්රතා ව්යාප්තිය ප්රායෝගිකව ගත්ත එකක්. අපි බලමු කොහොමද ඒක අරන් තියෙන්නෙ කියල. මේකට පොඩි ඇටවුමක් ඕනෙ. මෙන්න මේ වගේ.
මේකට කියනව ලමර් හා ප්රින්ග්ස්හයිම් ඇටවුම කියල. ඒ ඉතින් මේ ප්රැක්ටිකල් එක කරපු විද්යාඥයො තමා. ඒගොල්ලො මේක කරල තියෙන්නෙ 1899 දි විතර.
මේකට මෙයාල පාවිච්චි කරල තියනව හොඳ විකිරකයක් විදිහට පාවිච්චි කරන්න පුලුවන් ක්ෘෂ්ණ වස්තුවක් , ගෝලීය පරාවර්තක 2 ක් , ප්රිස්මයක් සහ බොලෝමීටරයක්. (බොලෝමීටරයක් කියන්නේ විකිරණ ශක්තිය මනින්න පාවිච්චි කරන විද්යුත් උපකරණයක්. මේක ගැන ඉගෙනගන්න ඕනේ නෑ මේ පාඩම ඉගෙන ගනිද්දි. ඒක නිකන් උපකරණයක් විතරයි.)
දැං අපි දන්නවනේ ඔය practical එකෙන් ගත්ත පාඨාංක වලින් තමයි මේ තීව්රතා ව්යාප්තිය කියන ප්රස්තාරය ඇඳලා තියෙන්නෙ කියලා. ඒ කිව්වේ මේක පරීක්ෂණාත්මක ප්රස්තාරයක්.
එහෙනම් අපි දැන් බලමු මේ ප්රස්තාර ගැන.
මේ තියෙන්නේ ඒ ප්රස්තාරය.
එතකොට මේකෙ X අක්ෂයට අරගෙන තියෙන්නේ අනුරූප තරංග ආයාමය.
දැන් අපි මේ ප්රස්තාරය පොඩ්ඩක් විශ්ලේෂණය කරල බලමු. (විශ්ලේෂණය කිව්වෙ ප්රස්තාරෙ ගැන පොඩ්ඩක් කතා කරමු කියලා 😂)
මේ ප්රස්තාරය ගත්තහම ලොකු තරංග ආයාම පරාසයක විකිරණ තීව්රතාව සලකලා තියෙනවා. බලන්නකෝ ප්රස්තාරයෙ අධෝරක්ත , දෘශ්ය , පාරජම්බුල කියන කලාප තුන ම පෙන්නලා තියෙනවා. ඒකයි එහෙම කිව්වේ.
මේ ප්රස්තාරයෙ වර්ගඵලයෙන් මොකක්ද ලැබෙන්නේ ? කොහොමද ඒක හොයාගන්නේ? පොඩ්ඩක් බලන්න X අක්ෂයේ සහ Y අක්ෂයේ ඒකක ගුණ කරාම එන්නේ මොකක්ද කියලා. එතකොට එන්නේ වර්ග මීටරයට වොට් කියල. හරි , එතකොට වර්ගඵලය මගින් නිරූපණය වෙන්නේ ඒකක කාලයකදී ඒකක වර්ගඵලයක මුළු විකිරණ ශක්තිය.
මේ ප්රස්ථාරයේ උපරිම තීව්රතාවයකින් විද්යුත් චුම්බක තරංග පිට කරන තරංග ආයාමය λₘₐₓ කියලා කියනව. ඒක තමයි ප්රස්තාරයෙ උපරිම ලක්ෂය.
බලන්න 3000K දි උපරිම තීව්රතාවයකින් විද්යුත් චුම්බක තරංග පිට කරන තරංග ආයාමය තියෙන්නෙ අධෝරක්ත කලාපයේ. (තාප විකිරණ තියෙන්නෙ මේ කලාපයේ කියලා අපි කලින් කිව්වනෙ.) ඉතින් 3000K දි පිටවන විකිරණ අපේ ඇහැට සංවේදී නෑ. ඇයි ඉතිං ඒවා අධෝරක්ත කලාපයෙ නේ තියෙන්නේ.
හැබැයි බලන්න උෂ්ණත්වය වැඩි කරද්දි මොකද වෙලා තියෙන්නේ කියලා. බැලූ බැල්මට පේනවා උෂ්ණත්වය වැඩි කරද්දි ප්රස්තාරයෙ වර්ගඵලය එන්න එන්න වැඩි වෙලා කියලා. කොහොමද මේක පැහැදිලි කරගන්නෙ. ඔයාලට මතකද ස්ටෙපාන් නියමය. අපි කලින් ලිපි වලදි කතා කලේ. අන්න ඒකෙදි කියනවා උෂ්ණත්වය වැඩි කරද්දි පිටකරන සමස්ත විකිරණ ශක්තිය වැඩිවෙනවා කියලා. එතකොට මේකෙ වර්ගඵලයෙන් කියවෙන්නේ පිටකරන සමස්ථ විකිරණ ශක්තිය නෙ. ඉතින් වර්ගඵලය වැඩි වෙන්න එපැයි විකිරණ ශක්තිය වැඩි වෙද්දි. නේද? ස්ටෙෆාන් නියමය මතකයි නේද ? කෝකටත් මං ආයේ කියන්නම්.
ස්ටෙෆාන් නියමෙන් කිව්ව,
රතු වස්තුවක එකක වර්ගඵලය කින් තත්පරයකදී නිකුත් කරනු ලබන මුළු ශක්ති ප්රමාණය ඒ වස්තුව පවතින තාප ගතික උෂ්ණත්වයේ 4 වන බලයට අනුලෝමව සමානුපාතිකයි කියලා.
ඉතින් දැන් ආයෙ පැහැදිලිනේ උෂ්ණත්වය වැඩි වෙද්දි ඇයි සමස්ත විකිරණ ශක්තිය වැඩි වෙන්නේ කියලා.
එහෙනම් ඔයාලට දැන් හොඳටම අවබෝධ වෙන්න ඇති උෂ්ණත්වය වැඩි කරද්දි මේ ප්රස්තාරයේ වර්ගඵලය වැඩි වෙනවා කියලා.
මේකෙදි එන්න එන්න λₘₐₓ අගය අඩු වෙලා තියෙනවා. කොහොමද එතකොට ඒක පැහැදිලි කරන්නෙ.
ඒක මෙහෙම පැහැදිලි කරන්න පුළුවන්. ඔයාල දන්නව නේද ප්ලාන්ක්ගෙ ෆෝටෝන වාදයෙ සමීකරණය. (මේක තියෙන්නේ chemistry වල පලවෙනි පාඩමේ. ඒ හින්ද මං හිතනවා ඔයාලා මේ සමීකරණය දන්නවා ඇති කියලා.)
E = hC/λ
ඔය සමීකරණයේ hC කියන දෙක ම නියත. එකක් ප්ලාන්ක් නියතය. අනික රික්තයක් තුළදී විද්යුත් චුම්බක තරංග වල ප්රවේග. එතකොට ඔයාලට තේරෙන්න ඕනේ ශක්තිය වැඩි වෙනකොට තරංග ආයාමය අඩු වෙනවා කියලා. මේ සංකල්ප ගැන ගොඩක් ගැඹුරට උසස්පෙ පෙළ මට්ටමේ දී අපිට සාකච්ඡා කරන්න බෑ. ඒ නිසා මේ අපි කතා කරන ටික හොඳටම ප්රමාණවත් ඕගොල්ලන්ට විභාගයට සූදානම් වෙන්න.
ඔන්න දැන් අපි එන්නෙ හොඳම කෑල්ලට. උෂ්ණත්වය වැඩි කරන්න කරන්න උපරිම තීව්රතාවයකින් විකිරණ පිට කරන තරංග ආයාමය අඩු වෙනවා. අඩුවෙලා අඩුවෙලා අඩු වෙලා අඩු වෙලා ඒ තරංග ආයාමය දෘශ්ය කලාපයට ආවහම අන්න අපිට පේන්න ගන්නවා ඒ වස්තුවෙන් පිටකරන විකිරණ. ඔයාලා පිහි හදන කම්මලක් ළඟට ගිහිල්ලා තියෙනවා නම් ලඟට ගිහිල්ල තියෙනව නං දැකල ඇති පිහියක් කරද්දී ඒක මුලින්ම පෙන්නේ තද රතු පාටකට කියලා. ඊට පස්සෙේ තව ටිකක් උෂ්ණත්වය වැඩි කරද්දි තමයි ඒක දීප්තිමත් තැඹිලි පැහැයකින් පේන්න පටන් ගන්නේ. තව ගොඩාක් උෂ්ණත්වය වැඩි කලොත් ඕක ශ්වේත තප්ත තත්ත්වයට පත් වෙනව. ඒ කිව්වෙ ඒ වස්තුව දෘශ්ය කලාපයට අයත් සියලුම විකිරණ පිට කරන්න පටන් ගන්නව. එතකොට ඒක අපිට පේන්නෙ සුදුපාටට.
උෂ්ණත්වය වැඩි කරද්දි උපරිම තීව්රතාවයකින් විකිරණ පිට කරන තරංග ආයාමය අඩු වීම පැහැදිලි කරන්න අපි කලින් පාවිච්චි කරේ ප්ලාන්ක්ගෙ සමීකරණයනෙ. මං ඒක ගත්තෙ ඔයාලා එක සාමාන්යයෙන් දන්න එකක් නිසා. (Chemistry වල පලවෙනි පාඩමේ නේ තියෙන්නේ)
ඉතින් මේක ගැන කියවෙන තවත් අලුත්ම සමීකරණයක් තියනවා අපිට දැන් ඉගෙන ගන්න. මේ සමීකරණයෙන් විස්තර වෙන නියමයට අපි කියනවා වීන් විස්ථාපන නියමය කියලා.
වීන් විස්ථාපන නියමය
මේකෙන් කියවෙන්නේ කෘෂ්ණ වස්තුවක් මගින් පිටකරන විකිරණ වල උපරිම ත්රීවතාවයට අනුරූප විකිරණයේ තරංග ආයාමය ඒ වස්තුව තිබිච්ච නිරපේක්ෂ උෂ්ණත්වය ට උෂ්ණත්වයට ප්රතිලෝමව සමානුපාතික වෙනවා කියලා. මේකෙ සමානුපාතිකත්වය අයින් කරන්න දාන නියතයට අපි කියනවා වීන් නියතය කියල. බලන්නකෝ.
අපි දැන් පොඩ්ඩක් බලමු අර අපි කලින් කතා කරපු ප්ලාන්ක්ගෙ සමීකරණය ගැන.
ප්ලාන්ක් කල්පිතය
අපි මෙයාගේ සමීකරණයෙන් කෘෂ්ණ වස්තු විකිරණයෙ තීව්රතා ව්යාප්තිය පැහැදිලි කරා නේද ? මේක එයා ඉදිරිපත් කළෙත් ඕකටම තමයි. මං කලින් ඒක කියලා දීපු නිසා ඔයාලට දැන් හොඳටම පැහැදිලියි මේක.
දැන් අපිට කතා කරන්න තියෙන්නෙ තියෙන්නෙ මේ ප්ලාන්ක් කල්පිතය කියන එක.
මේකේ කියලා තියනවා පරමාණුක දෝලකය දෝලකය ශක්තිය අවශෝෂණය හරි විමෝචනය හරි කරන්නේ hf ගෙ පූර්ණ සංඛ්යාත්මක ගුණාකාර විදිහට කියලා. ඔය f කියන එක අපි කලින් ගත්තෙ C/λ කියල. බයවෙන්න එපා😂. ඔය ගුණිතයට එයා කිව්වා ෆෝටෝනයක ශක්තිය කියලා. ඒක තමයි ප්ලාන්ක්ගේ ෆෝටෝන වාදය කියලා කියන්නේ. මේ ගැන මේ පාඩමේදි ගොඩක් ගැඹුරට කතා කරන්නේ නෑ. අපි මේ කතා කරපු ටික A/L ලියන්න හොඳටම ඇති.
ඉතින් ඔන්න එහෙනම් අපි කෘෂ්ණ වස්තු විකිරණ තීව්රතා ව්යාප්තිය ගැන සවිස්තරාත්මකව කතා කරා. ඊළඟට අපිට කතා කරන්න තියෙන්නේ තියෙන්නේ මේ පාඩමේ දෙවැනි කොටස ප්රකාශ විද්යුත් ආචරණය කියන කොටස. අපි ඊලඟ ලිපියෙන් ඒ ගැන කතා කරමු.
ඔයාලට මේ පාඩම සම්බන්ධයෙන් මොනවා හරි ගැටලුවක් තියෙනව නම් අනිවාර්යෙන් පහලින් comment කරන්න අමතක කරන්න එපා. ඒ වගේම අපේ facebook page එකට like කරන්නත් අමතක කරන්න එපා. ඔයාලගේ යාලුවන්ටත් දැනගන්න දැන ගන්න මේ පාඩම් share කරන්න.
No comments:
Post a Comment