GERİ DÖN
Ders Öğretim Planı
| Dersin Kodu | Dersin Adı | Dersin Türü | Yıl | Yarıyıl | AKTS |
|---|---|---|---|---|---|
| AST301 | YILDIZ ATMOSFERLERİ | Ders | 3 | 5 | 5,00 |
Dersin Seviyesi
Lisans
Dersin Sunulduğu Dil
Türkçe
Dersin Amacı
Bu dersin amacı öğrencilerin; yıldız atmosferlerini tanımasını, yıldız içiyle yıldız atmosferi arasındaki benzerlikleri ve farklılıkları kavramasını, ışınım taşınımı denklemini çıkartabilmesini ve kullanabilmesini, gri atmosfer kavramının niçin kullanışlı bir yaklaşım olduğunu bilmesini ve bu durumda kaynak fonksiyonunun derinlik bağımlılığını hesaplayabilmesini, yıldız atmosferlerindeki derinliğin gaz basıncına duyarlılığını bilmesini ve Gri ve Yerel Termodinamik Dengedeki astmosferlerde ışınım basıncını belirleyebilmesini, bir elementin iyonlaşma ve uyartılma derecesini tanımlamak için Boltzmann formülü ve Saha denklemini kullanabilmesini, çizgi oluşum kuramını kavramasını, büyüme eğrisini yorumlayabilmesini ve Yerel Olmayan Termodinamik Dengenin temellerini öğrenmesini sağlamaktır.
Dersi Veren Öğretim Görevlisi/Görevlileri
Doç. Dr. Ebru DEVLEN
Öğrenme Çıktıları
| 1 | Yıldız içiyle yıldız atmosferleri arasındaki benzerlikleri ve farklılıkları ilgili denklemlerle kavrayabilme |
| 2 | Optik derinlik ve kaynak fonksiyonu gibi kavramları açıklayabilme ve ışınım transferi denklemini türetebilme |
| 3 | Yerel Termodinamik Denge varsayımında salma ve soğurma çizgilerinin oluşumunu açıklayabilme |
| 4 | Işınım taşınım denklemini düzlem-paralel bir atmosfere uygulayabilme ve verilen bir kaynak fonksiyonu için yüzey yeğinliğini hesaplayabilme |
| 5 | Yüzey akısını hesaplayabilme ve yüzey akısıyla etkin sıcaklık arasında ilişki kurabilme |
| 6 | Gri atmosfer yaklaşımının kullanışlı bir yaklaşım olduğunu gösterebilme ve bu durumda kaynak fonksiyonunun derinlik bağımlılığını hesaplayabilme |
| 7 | Kaynak fonksiyonunun derinlik bağımlılığını Güneş için kullanabilmesi |
| 8 | Işınım dengesindeki bir gri atmosferde sıcaklık tabakalaşmasını irdeleyebilme ve formüllerini türetebilme |
| 9 | Boltzmann formülü ve Saha denklemini kullanarak uyartılma ve iyonlaşma problemlerini çözebilme |
| 10 | Sürekli soğurmaya saçılma işlemlerinin katkısının önemini kavrayabilme |
| 11 | Yıldız sıcaklıklarını Balmer süreksizliğinin sıcaklık ve elektron yoğunluğuna bağlılığını kullanarak hesaplayabilme |
| 12 | Sıcaklık ve basınç katmanlaşmasını kavrayabilme |
| 13 | Tayf çizgilerinin eş-değer genişlik ve çizgi derinliği kavramlarını açıklayabilme |
| 14 | Çizgi soğurma katsayısını kavarayabilme |
| 15 | Farklı çizgi genişleme mekanizmalarıyla çizgi genişlemesini açıklayabilme |
| 16 | Optikçe ince ve optikçe kalın çizgilerde çizgi kesitlerinin değişimini gösterebilme |
| 17 | Soğurma katsayısının eş değer genişliğe nasıl bağlı olduğunu gösteren büyüme eğrini çizebilme ve yorumlayabilme |
| 18 | Yerel Olmayan Termodinamik Dengenin temellerini kavrayabilme |
| 19 | Zorlanmış salma, laser ve maser ışınımında soğurma katsayısının davranışını açıklayabilme |
Öğretim Sistemi
Birinci Öğretim
Dersin Ön Koşulu Olan Dersler
Yok
Ders İçin Önerilen Diğer Hususlar
Yok
Dersin İçeriği
Yıldızların parlaklıkları, ışıtma ve tayf sınıfları, bolometrik akı ve düzeltmesi. Işınım terimleri. Işınım taşınımının temelleri; ışınım yeğinliği, kaynak fonksiyonu. Yerel Termodinamik Denge, ışınım taşınm denklemi. Yüzey yeğinlikleri, yüzey akısı ve etkin sıcaklık arasındaki ilişki, akı ve ışınım taşınımının yön bağımlılığı. Kaynak fonksiyonunun derinlik bağımlılığının çıkarılması, ışınım dengesi. Sürekli soğurma katsayısı; hidrojen için farklı soğurma işlemleri, Boltzmann ve Saha denklemleri. Güneş’te soğurma katsayıları, Saçılmalar, A ve B yıldızlarında soğurma katsayıları. Soğurma katsayısının gri olmama etkisi. Balmer süreksizliğinin sıcaklık ve elektron yoğunluğuna bağlılığı ve Balmer düşmesinin UBV renklerine etkisi. Sıcaklık ve basınç katmanlaşması, Hidrostatik denge denklemi. Tayf çizgilerinin oluşum kuramı, eş-değer genişlik ve çizgi derinliği kavramları, çizgi genişleme mekanizmaları, Optikçe ince ve optikçe kalın çizgilerin oluşumu, büyüme eğrisi. Yerel Olmayan Termodinamik Dengenin temelleri: Einstein deçiş olasılıkları, Zorlanmış salma, laser ve maser ışınımını, erke düzeylerinin uyartılması.
Haftalık Ayrıntılı Ders İçeriği
| Hafta | Konular (Teorik) | Uygulama | Öğretim Yöntem ve Teknikleri | Ön Hazırlık |
|---|---|---|---|---|
| 1 | Yıldız parlaklıkları, renkleri, ışıtmaları, bolometrik parlaklık ve düzeltmesi, renk parlaklık diyagramı | Ders Anlatım | ||
| 2 | Tayf ve ışınım sınıflaması, kara cisim ışınımı, etkin sıcaklık, sıcaklık ölçümleri | Ders Anlatım | ||
| 3 | Işınım taşınımını temelleri; ışınım yeğinliği, Soğurma ve salma, kaynak fonksiyonu, Yerel Termodinamik denge, Kirchoff yasaları | Ders Anlatım | ||
| 4 | Salma-soğurma çizgileri, Işınım taşınım denklemi, düzlem-paralel atmosfer. | Problem çözümü | ||
| 5 | Yüzey yeğinliği, yüzey akısı, kenar kararması, Eddington-Barbier bağıntısı, gri atmosfer, ışınım yoğunluğu. | QUIZ-I | ||
| 6 | Kaynak fonksiyonun derinlik bağımlılığı, Güneş için kaynak fonksiyonu, Güneşte Soğurma katsayısı, Işınım dengesi. | Ders Anlatım | ||
| 7 | Sürekli soğurma katsayısı; Hidrojen için farklı soğurma işlemleri, Boltzmann ve Saha denklemleri | Problem çözümü | ||
| 8 | ARASINAV | Arasınav sorularının değerlendirilmesi | ||
| 9 | Güneş’te Hidrojen, Helyum ve metallaerin soğurması, Atom ve iyonlar tarafından saçılma, | Ders Anlatım | ||
| 10 | A ve B yıldızlarında soğurma katsayıları. Sürekli erke dağılımı, Balmer süreksizliği | Ders Anlatım | ||
| 11 | Balmer düşmesinin UBV renklerine etkisi, Sıcaklık tabakalaşmasına gri olmama etkisi. | Ders Anlatım | ||
| 12 | Hidrostatik denge denklemi, elektron basıncı, çalkantı basıncı ve ışınım basıncının etkileri. | Problem çözümü | ||
| 13 | Tayf çizgilerinin oluşum kuramı; Eşdeğer genişlik, çizgi derinliği, çizgi genişleme mekanizmaları, | QUIZ-II | ||
| 14 | Çizgi genişleme mekanizmaları, optikçe ince ve optikçe kalın çizgilerin oluşumu, büyüme eğrisi | Ders Anlatım | ||
| 15 | Yerel olmayan Termodinamik denge; Einstein geçiş olasılıkları, Zorlanmış salmalar, Laser ve Maser ışınımı, Erke düzeylerinin uyartılması. | Problem çözümü | ||
| 16 | DÖNEM SONU SINAVI | - |
Ders Kitabı / Malzemesi / Önerilen Kaynaklar
DERS KİTABI: 1) İbanoğlu, C., “Yıldız Astrofiziğine Giriş, Cilt 2”, Ege Üniversitesi, Fen Fakültesi Yayınları, No. 155, 1996, (Translation from “Introduction to Stellar Astrophysics, Vol.2”, Böhm-Vitense, E., 1992 Cambridge University Press). 2) Peraiah, A., “An Introduction to Radiative Transfer:Methods and Applications in Astrophysics”, Cambridge Univ.Press., 2004 YARDIMCI KİTAPLAR: 1) Rybicki, G.B. and Lihtman, A.P., “Radiative Processes in Astrophysics”, Wiley-Vch Verlag, 2004.
Planlanan Öğrenme Aktiviteleri ve Metodları
Etkinlikler ayrıntılı olarak "Değerlendirme" ve "İş Yükü Hesaplaması" bölümlerinde verilmiştir.
Değerlendirme
| Yarıyıl (Yıl) İçi Etkinlikleri | Adet | Değer |
|---|---|---|
| Ara Sınav | 1 | 100 |
| Toplam | 100 | |
| Yarıyıl (Yıl) Sonu Etkinlikleri | Adet | Değer |
| Final Sınavı | 1 | 100 |
| Toplam | 100 | |
| Yarıyıl (Yıl) İçi Etkinlikleri | 40 | |
| Yarıyıl (Yıl) Sonu Etkinlikleri | 60 | |
Staj Durumu
Yok
İş Yükü Hesaplaması
| Etkinlikler | Sayısı | Süresi (saat) | Toplam İş Yükü (saat) |
|---|---|---|---|
| Ara Sınav | 1 | 2 | 2 |
| Final Sınavı | 1 | 2 | 2 |
| Derse Katılım | 14 | 2 | 28 |
| Rehberli Problem Çözümü | 14 | 2 | 28 |
| Ara Sınav İçin Bireysel Çalışma | 1 | 45 | 45 |
| Final Sınavı içiin Bireysel Çalışma | 1 | 45 | 45 |
| Toplam İş Yükü (saat) | 150 | ||
Program ve Öğrenme Çıktıları İlişkisi
| PÇ 1 | PÇ 2 | PÇ 3 | PÇ 4 | PÇ 5 | PÇ 6 | PÇ 7 | PÇ 8 | PÇ 9 | PÇ 10 | PÇ 11 | |
| ÖÇ 1 | 4 | 4 | 5 | 4 | |||||||
| ÖÇ 2 | 4 | 4 | 5 | ||||||||
| ÖÇ 3 | 4 | 5 | 4 | ||||||||
| ÖÇ 4 | 4 | 4 | 4 | ||||||||
| ÖÇ 5 | 4 | 4 | |||||||||
| ÖÇ 6 | 4 | 4 | |||||||||
| ÖÇ 7 | 5 | 4 | |||||||||
| ÖÇ 8 | 4 | 5 | |||||||||
| ÖÇ 9 | 5 | 3 | 4 | 4 | 3 | 3 | 3 | ||||
| ÖÇ 10 | 4 | 4 | 4 | ||||||||
| ÖÇ 11 | 3 | 5 | 4 | 4 | |||||||
| ÖÇ 12 | 4 | 3 | 4 | ||||||||
| ÖÇ 13 | 5 | 4 | 3 | 3 | 3 | ||||||
| ÖÇ 14 | 5 | 4 | 3 | ||||||||
| ÖÇ 15 | 4 | 5 | |||||||||
| ÖÇ 16 | 5 | ||||||||||
| ÖÇ 17 | 4 | 2 | |||||||||
| ÖÇ 18 | 5 | 4 | 4 | ||||||||
| ÖÇ 19 | 5 | 5 | 4 | 4 | 4 |
* Katkı Düzeyi : 1 Çok düşük 2 Düşük 3 Orta 4 Yüksek 5 Çok yüksek