IŞiĞin Dalga ÖzellİĞİ

~~xCaLiBrEx~~ · 12-17-2006, 08:23 PM

IŞIĞIN DALGA ÖZELLİĞİ 19.yüzyılın başlangıcından önce; ışığın

bir ışık kaynağından yayılan parçacıklar akışı olduğu ve göze girerek görme duygusu uyandırdığı kabul edilmiştir.Işığın bu parçacık teorisinin baş mimarı

yine Isaac Newton'dur.Bu teori ile Newton

ışığın doğasını ilgilendiren

yansıma ve kırılma yasaları gibi bazı bilinen deneysel gerçeklerin basit bir açıklamasını sağlayabiliyordu. Çoğu bilim adamı

Newton'un geliştirdiği ışığın parçacık teorisini kabul etti. Fakat

Newton sağ iken diğer diğer bir teori önerilmişti-ışık

dalga hareketinin bir turu olabilirdi. 1678'de

Hollandalı fizikçi ve astronom Christian Huygens (1629-1695)

ışığın dalga teorisinin yansıma ve kırılma yasalarını açıklayabildiğini gösterdi.
Dalga teorisi bazı nedenlerden dolayı hemen kabul edilmedi. O zaman

bilinen tüm dalgalar(ses

su vb.)bir tür ortamda ilerliyorlardı. Diğer taraftan

ışık güneşten bize uzayın boşluğundan geçerek ulaşabiliyordu. Ayrıca

ışık dalga hareketinin bir şekli olsaydı

dalgalar engellerin çevresinde bükülecekler

böylece köşelerin çevresini görebilecektik şeklinde tartışmalar da vardı.Şimdi

ışığın gerçekten cisimlerin kenarları civarında büküldüğü bilinmektedir.Kırınım olarak bilinen bu olayı

ışık dalgaları kısa dalgaboylu olduklarından gözlemek kolay değildir. Böylece

1660 yılı civarında Francesco Grimaldi(1618

1663) tarafından keşfedilen ışığın kırınımına ait deneysel kanıta karşın

çoğu bilim adamı dalga teorisini reddetti ve bir yüzyıldan uzun bir süre Newton'un parçacık teorisine bağlı kaldılar. Bunun nedeni çoğu kesimler için Newton'un bir bilim adamı olarak kazandığı büyük itibar idi.
Işığın dalga doğasının ilk açık göstergesi

1801'de uygun koşullar altında ışığın girişim davranışı sergilediğini gösteren Thomas Young tarafından sağlanmıştı. Bu

iki kaynak civarındaki belirli noktalarda

ışık dalgalarının yıkıcı girişim ile birbirlerini yok edip

söndürmeleriydi. Bu tür davranış

o zaman da parçacık teorisiyle açıklanamayabilirdi

çünkü; iki veya daha fazla parçacığın bir araya gelip birbirlerini yok edebildikleri akla uygun bir yol yoktu.Birkaç yıl sonra

bir Fransız fizikçi

Augustin Fresnel (1788-1829)

girişim ve kırınım olaylarıyla ilgili birkaç ayrıntılı deney yaptı. 1850'de Jean Foucault (1791-1868) ışığın sıvılardaki hızının havadakinden daha az olduğunu gösterek parçacık teorisinin yetersizliğinin başka bir kanıtını sağladı.
Parçacık modeline göre ışığın hızı

camlarda ve sıvılarda

havadakinden daha yüksek olmalıydı. 19. Yüzyılda ki ek gelismeler

ışığın dalga teorisinin genel olarak kabul edilmesine neden olmustur. Işık teorisine ait en önemli gelişme

1873'te ışığın yüksek frekanslı elektromanyetik dalga biçiminde olduğunu iddia eden Maxwell'in çalışmasıydı. Onun teorisi

bu dalgaların 3*108m/s cıvarında bir hıza sahip olduğunu öngörüyordu. Deneysel hata sınırları içerisinde

bu değer ışık hızına eşittir. Hertz

1887'de elektromanyetik dalgaları oluşturarak ve algılayarak Maxwell teorisinin deneysel ispatını verdi. Ayrıca

Hertz ve diğer araştırmacılar bu dalgaların yansıma

kırılma ve dalgaların bütün diğer karakteristik özelliklerini sergilediklerini gösterdiler.
Elektrik ve manyetizmanın klasik teorisi

ışığın çoğu bilinen özelliklerini açıklayabilmesine karşın

bazı deneyler

ışığın bir dalga olduğunu kabul ederek açıklanamazdı. Bunların en çarpıcı olanı

Hertz tarafından da keşfedilen fotoelektrik etkidir. Fotoelektrik etki (olay)

yüzeyi ışığa maruz kalan bir aaaalden elektronların yayılmasıdır. Ortaya cikan gucluklerin birine örnek; yayılan bir elektronun kinetik enerjisinin

ışık şiddetinden bağımsız olduğunu deneylerin göstermiş olmasıdır. Bu

dalga teorisine ters düşüp

ışığın daha şiddetli bir demetinin

elektrona daha fazla enerji vermesi gerektiğini söyler. Bu olayın açıklaması

1905'de

Max Planck(1858-1947) tarafından geliştirilen kuantumlanma kavramını kullandı. Kuantumlanma modeli;bir ışık dalgasının enerjisinin foton adı verilen enerji paketleri içinde bulunduğunu kabul eder

böylece enerjinin kuantumlanmış olduğu söylenir. (Kesikli paketler halinde bulunan herhangi bir niceliğin kuantalanmış olduğu söylenir. Örneğin

elektrik yükü kuantalanmıştır

çünkü bu daima 1

6*10-19 C 'luk temel yüke eşit paketler içinde bulunur.) Einstein teorisine göre

bir fotonun enerjisi elektromanyetik dalgaların frekansıyla orantılıdır: E=hf Burada h=6

63*10-34J.s Planck sabitidir. Bu teorinin

ışığın parçacık ve dalga teorisinin her ikisinin de bazı özelliklerini kapsaması önemlidir. Fotoelektrik etki

aaaaldeki bir elektrona tek bir fotondan enerji aktarılması sonucu ortaya çıkar. Yani

elektron

sanki bir elektronla çarpışmışcasına

ışığın bir fotonu ile etkileşir. Henüz bu foton

enerjisi frekans (dalgasal bir nicelik ) tarafından belirlendiği için dalga karakterine sahiptir. Bu gelişmeler karşısında

ışığın ikili doğaya sahip olduğu dikkate alınmalıdır. Öyle ki

ışık bazı durumlarda bir dalga gibi

başka durumlarda ise bir parçacık gibi davranır. Klasik elektromanyetik dalga teorisi

ışığın yayılmasını ve girişim etkilerinin yeterli bir açıklamasını sağlar. Halbuki fotoelektrik etki ve ışığın maddeyle etkileşmesini içeren diğer deneyler

ışığın bir parcaçık olduğunu kabul ederek iyi bir şekilde açıklanır.

IŞIĞIN DALGA MODELİ

Çift yarıkta girişim (Young deneyi)

Birbirine yakın ince iki yarıktan ışık geçirildiğinde

resimdeki gibi aydınlık ve karanlık çizgiler (saçaklar) görülür. Mavi ışıkla yapılan bu deneyden aydınlık ve karanlık saçakların oluşması

ışığın perde üzerindeki bazı noktalarda birbirini söndürdüğünü bazı nıktalarda ise birbirini güçlendirdiğini anlıyoruz. Bu olay su dalgalarındaki girişim olayına benzer. Maksimum noktaları aydınlık

minimum noktaları karanlıktır.

Yukarıdaki şekilde çift yarıkta girişimin diyagramı çizilmiştir. Çukur ve tepe noktaları karışarak maksimum ve minimum noktaları oluşturur. Su dalgalarındaki girişimde dalga katarı denilen maksimum çizgileri Young deneyinde aydınlık nıoktaları oluşturur. Çünkü iki dalga tepesi veya iki dalga çukuru birbirini güçlendirir. Dolayısıyla daha aydınlık bir bölge oluşturur. Minimum noktaları ise karanlık saçakları oluşturur. Çünkü

dalga tepesi ile çukuru karşılaştığında birbirini söndürür. Işık dalgalarının birbirini söndürdüğü noktada karanlık görünür.

You must use newest browser! Su dalgalarında olduğu gibi

ışıkta da girişim olayı gözlenir.

12-17-2006, 08:23 PM	#1 (permalink)
~~xCaLiBrEx~~ Banned	IŞiĞin Dalga ÖzellİĞİ IŞIĞIN DALGA ÖZELLİĞİ 19.yüzyılın başlangıcından önce; ışığın bir ışık kaynağından yayılan parçacıklar akışı olduğu ve göze girerek görme duygusu uyandırdığı kabul edilmiştir.Işığın bu parçacık teorisinin baş mimarı yine Isaac Newton'dur.Bu teori ile Newtonışığın doğasını ilgilendiren yansıma ve kırılma yasaları gibi bazı bilinen deneysel gerçeklerin basit bir açıklamasını sağlayabiliyordu. Çoğu bilim adamı Newton'un geliştirdiği ışığın parçacık teorisini kabul etti. Fakat Newton sağ iken diğer diğer bir teori önerilmişti-ışık dalga hareketinin bir turu olabilirdi. 1678'de Hollandalı fizikçi ve astronom Christian Huygens (1629-1695) ışığın dalga teorisinin yansıma ve kırılma yasalarını açıklayabildiğini gösterdi. Dalga teorisi bazı nedenlerden dolayı hemen kabul edilmedi. O zaman bilinen tüm dalgalar(ses su vb.)bir tür ortamda ilerliyorlardı. Diğer taraftan ışık güneşten bize uzayın boşluğundan geçerek ulaşabiliyordu. Ayrıca ışık dalga hareketinin bir şekli olsaydıdalgalar engellerin çevresinde bükülecekler böylece köşelerin çevresini görebilecektik şeklinde tartışmalar da vardı.Şimdi ışığın gerçekten cisimlerin kenarları civarında büküldüğü bilinmektedir.Kırınım olarak bilinen bu olayı ışık dalgaları kısa dalgaboylu olduklarından gözlemek kolay değildir. Böylece 1660 yılı civarında Francesco Grimaldi(16181663) tarafından keşfedilen ışığın kırınımına ait deneysel kanıta karşın çoğu bilim adamı dalga teorisini reddetti ve bir yüzyıldan uzun bir süre Newton'un parçacık teorisine bağlı kaldılar. Bunun nedeni çoğu kesimler için Newton'un bir bilim adamı olarak kazandığı büyük itibar idi. Işığın dalga doğasının ilk açık göstergesi 1801'de uygun koşullar altında ışığın girişim davranışı sergilediğini gösteren Thomas Young tarafından sağlanmıştı. Bu iki kaynak civarındaki belirli noktalarda ışık dalgalarının yıkıcı girişim ile birbirlerini yok edip söndürmeleriydi. Bu tür davranış o zaman da parçacık teorisiyle açıklanamayabilirdi çünkü; iki veya daha fazla parçacığın bir araya gelip birbirlerini yok edebildikleri akla uygun bir yol yoktu.Birkaç yıl sonra bir Fransız fizikçi Augustin Fresnel (1788-1829) girişim ve kırınım olaylarıyla ilgili birkaç ayrıntılı deney yaptı. 1850'de Jean Foucault (1791-1868) ışığın sıvılardaki hızının havadakinden daha az olduğunu gösterek parçacık teorisinin yetersizliğinin başka bir kanıtını sağladı. Parçacık modeline göre ışığın hızı camlarda ve sıvılarda havadakinden daha yüksek olmalıydı. 19. Yüzyılda ki ek gelismeler ışığın dalga teorisinin genel olarak kabul edilmesine neden olmustur. Işık teorisine ait en önemli gelişme 1873'te ışığın yüksek frekanslı elektromanyetik dalga biçiminde olduğunu iddia eden Maxwell'in çalışmasıydı. Onun teorisi bu dalgaların 3108m/s cıvarında bir hıza sahip olduğunu öngörüyordu. Deneysel hata sınırları içerisinde bu değer ışık hızına eşittir. Hertz 1887'de elektromanyetik dalgaları oluşturarak ve algılayarak Maxwell teorisinin deneysel ispatını verdi. Ayrıca Hertz ve diğer araştırmacılar bu dalgaların yansıma kırılma ve dalgaların bütün diğer karakteristik özelliklerini sergilediklerini gösterdiler. Elektrik ve manyetizmanın klasik teorisi ışığın çoğu bilinen özelliklerini açıklayabilmesine karşın bazı deneyler ışığın bir dalga olduğunu kabul ederek açıklanamazdı. Bunların en çarpıcı olanı Hertz tarafından da keşfedilen fotoelektrik etkidir. Fotoelektrik etki (olay) yüzeyi ışığa maruz kalan bir aaaalden elektronların yayılmasıdır. Ortaya cikan gucluklerin birine örnek; yayılan bir elektronun kinetik enerjisinin ışık şiddetinden bağımsız olduğunu deneylerin göstermiş olmasıdır. Bu dalga teorisine ters düşüp ışığın daha şiddetli bir demetinin elektrona daha fazla enerji vermesi gerektiğini söyler. Bu olayın açıklaması 1905'de Max Planck(1858-1947) tarafından geliştirilen kuantumlanma kavramını kullandı. Kuantumlanma modeli;bir ışık dalgasının enerjisinin foton adı verilen enerji paketleri içinde bulunduğunu kabul eder böylece enerjinin kuantumlanmış olduğu söylenir. (Kesikli paketler halinde bulunan herhangi bir niceliğin kuantalanmış olduğu söylenir. Örneğinelektrik yükü kuantalanmıştır çünkü bu daima 1610-19 C 'luk temel yüke eşit paketler içinde bulunur.) Einstein teorisine göre bir fotonun enerjisi elektromanyetik dalgaların frekansıyla orantılıdır: E=hf Burada h=66310-34J.s Planck sabitidir. Bu teorinin ışığın parçacık ve dalga teorisinin her ikisinin de bazı özelliklerini kapsaması önemlidir. Fotoelektrik etki aaaaldeki bir elektrona tek bir fotondan enerji aktarılması sonucu ortaya çıkar. Yani elektron sanki bir elektronla çarpışmışcasına ışığın bir fotonu ile etkileşir. Henüz bu foton enerjisi frekans (dalgasal bir nicelik ) tarafından belirlendiği için dalga karakterine sahiptir. Bu gelişmeler karşısında ışığın ikili doğaya sahip olduğu dikkate alınmalıdır. Öyle ki ışık bazı durumlarda bir dalga gibi başka durumlarda ise bir parçacık gibi davranır. Klasik elektromanyetik dalga teorisi ışığın yayılmasını ve girişim etkilerinin yeterli bir açıklamasını sağlar. Halbuki fotoelektrik etki ve ışığın maddeyle etkileşmesini içeren diğer deneyler ışığın bir parcaçık olduğunu kabul ederek iyi bir şekilde açıklanır. IŞIĞIN DALGA MODELİ* Çift yarıkta girişim (Young deneyi) Birbirine yakın ince iki yarıktan ışık geçirildiğinde resimdeki gibi aydınlık ve karanlık çizgiler (saçaklar) görülür. Mavi ışıkla yapılan bu deneyden aydınlık ve karanlık saçakların oluşması ışığın perde üzerindeki bazı noktalarda birbirini söndürdüğünü bazı nıktalarda ise birbirini güçlendirdiğini anlıyoruz. Bu olay su dalgalarındaki girişim olayına benzer. Maksimum noktaları aydınlık minimum noktaları karanlıktır. Yukarıdaki şekilde çift yarıkta girişimin diyagramı çizilmiştir. Çukur ve tepe noktaları karışarak maksimum ve minimum noktaları oluşturur. Su dalgalarındaki girişimde dalga katarı denilen maksimum çizgileri Young deneyinde aydınlık nıoktaları oluşturur. Çünkü iki dalga tepesi veya iki dalga çukuru birbirini güçlendirir. Dolayısıyla daha aydınlık bir bölge oluşturur. Minimum noktaları ise karanlık saçakları oluşturur. Çünkü dalga tepesi ile çukuru karşılaştığında birbirini söndürür. Işık dalgalarının birbirini söndürdüğü noktada karanlık görünür. You must use newest browser! Su dalgalarında olduğu gibi ışıkta da girişim olayı gözlenir.

Seçenekler
Yazdırılabilir şekli göster Sayfayı E-Mail olarak gönder
Stil
Normal Hybrid-Şeklinde gösterime geç Ağaç şeklinde gösterime geç

Benzer Konular
Konu	Konuyu Başlatan	UslanmaM	Cevaplar	Son Mesaj
Buffon sizinle dalga geçiyor.	ABYSS	Online Oyunlar	4	07-18-2007 12:07 AM
dev dalgalarla dalga geçenler	BoDyGuArD	Fotoğrafçılık ve Resim Design	0	12-18-2006 12:44 PM

Konuyu Toplam 1 Üye okuyor. (0 Kayıtlı üye ve 1 Misafir)