James Webb Uzay Teleskobu özellikleri

JWST, evrenin ilk yıldız ve galaksilerinden gelen kızılötesi ışığı gözlemlemek için optimize edilmiştir. Bu ışığın dalga boyu aralığı yaklaşık 0,6 μm (görünür bölge) ile 28,5 μm (uzak kızılötesi) arasındadır. Işık hızı \( c = 3 \times 10^8 \) m/s'dir.

Buna göre, JWST'nin tespit edebildiği en yüksek frekanslı fotonun enerjisi yaklaşık kaç elektronvolttur? (Planck sabiti \( h = 4,14 \times 10^{-15} \) eV·s)

💡 En yüksek frekans, en kısa dalga boyuna karşılık gelir. Enerji formülü \( E = hf \) veya \( E = \frac{hc}{\lambda} \) kullanılır.

• ➡️ Adım 1: En Kısa Dalga Boyunu Belirleme
  En kısa dalga boyu \( \lambda_{min} = 0,6 \) μm = \( 0,6 \times 10^{-6} \) m = \( 6 \times 10^{-7} \) m.
• ➡️ Adım 2: Enerji Formülünü Yazma
  \( E = \frac{hc}{\lambda} \)
• ➡️ Adım 3: Değerleri Yerine Koyma ve Hesaplama
  \( E = \frac{(4,14 \times 10^{-15} \text{ eV·s}) \times (3 \times 10^8 \text{ m/s})}{6 \times 10^{-7} \text{ m}} \)
  \( E = \frac{12,42 \times 10^{-7}}{6 \times 10^{-7}} \) eV
  \( E = \frac{12,42}{6} \) eV
  \( E \approx 2,07 \) eV

✅ Sonuç olarak, JWST'nin tespit edebildiği en yüksek enerjili (en yüksek frekanslı) fotonların enerjisi yaklaşık 2,07 eV'dur. Bu değer, görünür ışığın kırmızı-altı sınırına yakındır.