12. sınıf fizik 2. dönem 1. yazılı 1. senaryo meb Test 3

Uyarılmış bir atomun temel hale dönerken enerji yayması olayına ışıma denir. Bir atomun uyarılması ve ardından ışıma yapması süreciyle ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

A) Uyarılmış bir atom, temel hale dönerken her zaman görünür ışık yayar.

B) Bir atomu uyarmak için gönderilen fotonun enerjisi, atomun yayımladığı fotonun enerjisinden her zaman daha büyük olmalıdır.

C) Atomun uyarılmış halde kalma süresi genellikle çok kısadır (yaklaşık $10^{-8}$ saniye).

D) Bir atom, sadece tek bir yolla uyarılabilir.

E) Uyarılmış atomlar temel hale dönerken sadece enerji soğurur, enerji yaymaz.

Uyarılmış bir atomun temel hale dönerken enerji yayması (ışıma) ve bir atomun uyarılması süreciyle ilgili ifadeleri adım adım inceleyelim:

• A) Uyarılmış bir atom, temel hale dönerken her zaman görünür ışık yayar.

  Bu ifade yanlıştır. Atomlar uyarılmış halden temel hale dönerken, enerji seviyeleri arasındaki farka bağlı olarak elektromanyetik spektrumun farklı bölgelerinde (radyo dalgaları, mikrodalgalar, kızılötesi, görünür ışık, morötesi, X-ışınları vb.) fotonlar yayabilirler. Görünür ışık, bu spektrumun sadece küçük bir kısmıdır. Örneğin, bazı atomlar morötesi veya kızılötesi ışık yayabilir.

• B) Bir atomu uyarmak için gönderilen fotonun enerjisi, atomun yayımladığı fotonun enerjisinden her zaman daha büyük olmalıdır.

  Bu ifade yanlıştır. Bir atomu uyarmak için gönderilen fotonun enerjisi, atomun yayımladığı fotonun enerjisine eşit olabilir (eğer atom doğrudan uyarılmış olduğu enerji seviyesinden temel hale dönerse). Ayrıca, atom uyarılmış halden temel hale dönerken birden fazla adımda (kademeli ışıma) enerji yayabilir. Bu durumda, yayımlanan her bir fotonun enerjisi, atomu uyaran ilk fotonun enerjisinden daha küçük olabilir. Ancak yayımlanan tüm fotonların enerjileri toplamı, soğurulan fotonun enerjisine eşit veya daha azdır (enerji kaybı da olabilir).

• C) Atomun uyarılmış halde kalma süresi genellikle çok kısadır (yaklaşık $10^{-8}$ saniye).

  Bu ifade doğrudur. Atomlar uyarılmış durumlarda kararsızdır ve genellikle çok kısa bir süre (tipik olarak $10^{-8}$ saniye veya birkaç nananiye) sonra daha düşük enerji seviyelerine veya temel hale geri dönerler. Bu dönüş sırasında fazla enerjilerini foton olarak yayarlar. Bu kısa süre, atomların kararlı hallerine hızla dönme eğiliminde olmasından kaynaklanır.

• D) Bir atom, sadece tek bir yolla uyarılabilir.

  Bu ifade yanlıştır. Atomlar birden fazla yolla uyarılabilirler. En yaygın uyarma yolları şunlardır:

  • Foton soğurması (ışık enerjisiyle)
  • Elektron çarpması (enerjik elektronlarla çarpışma)
  • Isı ile uyarılma (yüksek sıcaklıklara ısıtma)
  • Atom-atom çarpışmaları (diğer atomlarla çarpışma)

• E) Uyarılmış atomlar temel hale dönerken sadece enerji soğurur, enerji yaymaz.

  Bu ifade yanlıştır ve sorunun başında verilen tanıma da aykırıdır. Uyarılmış atomlar temel hale dönerken fazla enerjilerini foton (ışık) şeklinde yayarlar. Enerji soğurma, atomun uyarılma sürecinde gerçekleşir, temel hale dönme sürecinde değil.

Yukarıdaki analizlere göre, doğru ifade C seçeneğidir.

Cevap C seçeneğidir.