İşığın Gelişimi 3. Bölüm

Işıkla serüvenimizin üçüncü durağındayız va sabırla ışığın karakterini anlamaya çalışıyoruz

Işıkla serüvenimizin üçüncü durağındayız va sabırla ışığın karakterini anlamaya çalışıyoruzTIşığın tanecik olduğu fikriyle başladık teorilere ve dalganın kırınım ve girişim olaylarını aynen gerçeklediğini görünce ışık yüzde yüz dalgadır dedik ve bizim için ışığın karakteri gayet açık ve net bir şekilde zihnimizde canlandıAma 1900 lü yılların başında Hertz?in ışığın metalden elektron söktüğünü fark etmesiyle rotamızı tanecik modeline yeniden çevirdikİşte bu dönem Einstein?in ve Max Planck ?ın altın çağlarını yaşadığı dönemdiEinstein bulunan tüm garip olaylara mantıklı bir açıklama getirmesiyle ünlüdür Fotoelektrik olayı da ilk fark eden olmamasına rağmen mantıklı bir açıklama getiren odurEinstein der ki ;ışık metalden elektron sökebildiğine göre kesinlikle tanecik yapıdadırÇünkü eğer dalga olsaydı yalnızca çarptığı taneciğin enerjisini arttırırdıOysaki elektronla çarpışması sanki iki bilyenin çarpışması gibidirIşığın kütlesiz olduğunu ve madde olmadığını kabul edersek bu çarpışmada tanecik gibi davranması hatta bir momentumunun olması mümkün değildirAma Einstein inatla ışığın tanecik olduğunu, tanecik gibi davrandığını ve bir momentumunun olduğunu savunurAma kendisi teorik fizikçi olduğundan deneyini yapıp ispatlayamazAma bilimde çareler tükenmezBunu ispatlayan bir tanecikçi elbette çıkacaktırDönem tanecikçilerin dönemidirve sahneyeçıkma sırası Arthur Holly Compton?a gelmiştirArthur Holly Compton(1892-1962) Amerikalı fizikçidirCompton, Einstein?den foton momentumu fikrini duyduktan sonra bundan başka bir şey düşünemez olmuşturEvet mantıklı olanda budur der ComptonYüksek enerjili ışık fotonlarının atomdaki serbest elektronlara çarpışması bir momentum olayıdır Geriye sadece deneyle ispatlaması kalmıştır

Compton deneyinde küçük dalga boylu ve yüksek enerjili X-ışını ve karbon elementini kullanmıştır104 eV luk enerjiyle karbon atomundaki serbest elektronla çarpışan foton tanecik gibi davranmaktadırFoton Ѳ açısıyla saçılırken, elektron Ф açısıyla saçılırdeneyin en can alıcı noktası ise;

Gelen fotonun enerjisi = Saçılan fotonun enerjisi + Saçılan elektronun enerjisi

Yani MOMENTUM KORUNUR

Bu olay dalga teorisi ile açıklanamaz O halde fotoelektrik olaydan sonra ışığın tanecik olduğunu ispatlayan en önemli deney yapılmıştırTanecikçiler çok mutludurCompton sayesinde foton gerçeği deneysel olarak kanıtlandı Ve daha sonrasında kozmik ışınların incelenmesinde önemli bir rol oynadıCompton 1927 yılında Nobel ödülünü CRWilson ile paylaşmıştır

Bir tarafta kırınım ve girişim olayları bize ışığın dalga olduğunu haykırırken öte yandan fotoelektrik olay ve Compton olayı aleni şekilde ışığın tanecik olduğunu söylemektedirKafaları iyice karışan fizikçilerin bu duruma bir çare bulması gerekir değil mi? Bir dahaki sayımızda bakalım tanecik dalga kardeşliği sağlanacak mı?

Yüksek Fizik Öğretmeni Müberra Altın