F
faust
Ziyaretçi
Işığın karakteristik yapısını anlamak için öncelikle ışığın ne şekilde davrandığını bilmek gerekiyor. Örneğin ışık kırınım yapıyorsa köşeyi ya da kenarı geçerken ki uğradığı yön değişikliğini belirtir. Girişim ise, üst üste binen dalgaların sonucu ışığın karakteristik yapısı oluşturmasıdır ve son olarak polarizasyon yani kutuplanma da ışığın titreşim durumuyla ilgilidir. Şimdi ise bu durumları daha ayrıntılı olarak inceleyebiliriz.
a)Tek yarıkta kırınım
Dalga boyu λ olan bir ışık demeti d uzaklıktaki bir yarıktan geçerken kırınıma uğrar ve kırınım deseni elde edilir. Böyle bir düzenek için karanlık nokta ;
dSinθ=nλ
bağıntısı elde edilir.
Burada n=0,1,2,3 bir tam sayıdır ve bu karanlık çizginin merkez çizgiye göre kaçıncı mertebeden olduğunu ifade eder. Kırınım olması içinde λ≤d olmalıdır. Bu olayda ışık tamamen dalga özelliği gösterir. Tanecik gibi davranmaz.
b)Çift yarıkta girişim
Çift yarık deneyi aynı zamanda Young deneyi olarak da bilinir. Bu deneyde ‘bir ışık demeti karanlık bir odada ince bir levhada dar bir yarıktan geçirilerek ince bir demet elde edilir. Levhanın diğer tarafına geçerek yayınlanan ışık, ikinci karton levhadaki iki paralel levhadan geçirilir. Bu çift yarıktan geçerek yayınlanan ışıksa, deneyin sonunda bir perde görevi yapan beyaz bir karton levha üzerine düşürülür’ ve sonuçta bu yarıkta ışık dalga olarak görülür.
Burada matematiksel formüller ise ;
Δ=k∆=2π/λ ∆=2π/λ dx/D
Aydınlık noktalar için
∆nλ=xd/D= x=nλD/d
Ve karanlık noktalar için
∆=(n+1/2) λ=xd/D= x=(n+1/2) λD/d
Olur. Bu çift yarık deneyinden de elde edilen sonuç, ışığın yine dalga özelliği gösteriyor olmasıdır.
c)Kristal yapıda kırınım
Kristal yapılar atomların belirli düzen içinde sıralanmalarıyla oluşurlar. Ardışık iki tabakadan yansıyan AA’ ve BB’ ışınları arasındaki optik yol farkı ;
∆2sSinθ
Olur. ∆=nλ aydınlık çizgileri vereceğine göre
2dSinθnλ
Olur, bağıntı aynı zamanda ‘Bragg kanunu’ olarak da bilinir. Ve kristal yüzeyde yansıyan ışınlar sonsuzda girişim deseni verir.
Bu açıklamaların dışında yine Newton halkaları, Lloyd aynası ve çok yarıklı kırınım ve girişim deneyleri de ışığın dalga modelinin bir sonucudur.
İsmail Çelik
Kaynaklar:
[1]. Prof.Dr.Erol Aygün – Prof.Dr.D.Mehmet Zengin – Kuantum Fiziği (Bilim Yayınları-2009)
[2]. Erwin Schrödinger ve Kuantum Devrimi (John Gribbin,Çev
rof.Dr.Bahattin Mehmet Baysal-Alfa Yayınları)
a)Tek yarıkta kırınım
Dalga boyu λ olan bir ışık demeti d uzaklıktaki bir yarıktan geçerken kırınıma uğrar ve kırınım deseni elde edilir. Böyle bir düzenek için karanlık nokta ;
dSinθ=nλ
bağıntısı elde edilir.
Burada n=0,1,2,3 bir tam sayıdır ve bu karanlık çizginin merkez çizgiye göre kaçıncı mertebeden olduğunu ifade eder. Kırınım olması içinde λ≤d olmalıdır. Bu olayda ışık tamamen dalga özelliği gösterir. Tanecik gibi davranmaz.
b)Çift yarıkta girişim
Çift yarık deneyi aynı zamanda Young deneyi olarak da bilinir. Bu deneyde ‘bir ışık demeti karanlık bir odada ince bir levhada dar bir yarıktan geçirilerek ince bir demet elde edilir. Levhanın diğer tarafına geçerek yayınlanan ışık, ikinci karton levhadaki iki paralel levhadan geçirilir. Bu çift yarıktan geçerek yayınlanan ışıksa, deneyin sonunda bir perde görevi yapan beyaz bir karton levha üzerine düşürülür’ ve sonuçta bu yarıkta ışık dalga olarak görülür.
Burada matematiksel formüller ise ;
Δ=k∆=2π/λ ∆=2π/λ dx/D
Aydınlık noktalar için
∆nλ=xd/D= x=nλD/d
Ve karanlık noktalar için
∆=(n+1/2) λ=xd/D= x=(n+1/2) λD/d
Olur. Bu çift yarık deneyinden de elde edilen sonuç, ışığın yine dalga özelliği gösteriyor olmasıdır.
c)Kristal yapıda kırınım
Kristal yapılar atomların belirli düzen içinde sıralanmalarıyla oluşurlar. Ardışık iki tabakadan yansıyan AA’ ve BB’ ışınları arasındaki optik yol farkı ;
∆2sSinθ
Olur. ∆=nλ aydınlık çizgileri vereceğine göre
2dSinθnλ
Olur, bağıntı aynı zamanda ‘Bragg kanunu’ olarak da bilinir. Ve kristal yüzeyde yansıyan ışınlar sonsuzda girişim deseni verir.
Bu açıklamaların dışında yine Newton halkaları, Lloyd aynası ve çok yarıklı kırınım ve girişim deneyleri de ışığın dalga modelinin bir sonucudur.
İsmail Çelik
Kaynaklar:
[1]. Prof.Dr.Erol Aygün – Prof.Dr.D.Mehmet Zengin – Kuantum Fiziği (Bilim Yayınları-2009)
[2]. Erwin Schrödinger ve Kuantum Devrimi (John Gribbin,Çev
rof.Dr.Bahattin Mehmet Baysal-Alfa Yayınları)
