21 Haziran 2014 Cumartesi

Kuantum Devrimi III: Fotoelektrik Olay

1890 yılında Hertz tarafından ilk kez gözlenen bu olayda, temiz bir metal yüzeye düşen ışık ışınları metal yüzeyden elektronların koparak serbest bir hale geçmesine yol açmıştır. Bu metal yüzey ile (katot) ve bir başka metal (anot)arasına bir potansiyel fark uygulanırsagalvonometrede bir akım ölçübilmektedir.

Fotoelektrik olayı (etkisi) ''Modern Fiziğin'' temellerini atmıştır. Fotoelektrik olayı klasik fizik tarafından ''net'' bir şekilde bir türlü açıklanamıyordu. Klasik fiziğin ışık dalga kuramına göre, ışığın şiddeti arttıkça, fırlayan elektronların da enerjisi artmalıydı. Fakat metal plakanın üzerine düşen ışığın şiddeti arttırıldığında sadece metalden fırlayan elektronların sayısı artıyordu, ama her bir elektronun enerjisi aynı kalıyordu. Çok garip bir şekilde, şiddeti değil de ancak frekansı arttırdıkça fırlayan elektronların enerjisi artmış oluyordu. Düşük frekanslı ışıkta, şiddet ne kadar artırılırsa artırılsın hiç elektron yayımı olmuyordu, ancak her bir metal için farklı bir değerde olmak üzere, belli bir frekansın üzerinde elektron yayımı başlıyordu.

Işık: Parçacık Mı? Dalga Mı?

Işığın bir dalga olmayıp enerji kuantumu paketlerinden oluştuğu fikri 1905 yılında Einstein taraf ortaya atılmıştır. Einstein'ın ortaya attığı düşünceyi biraz daha genişletecek olursak, ışığın bir dalga olmasından çok parçacıklar (fotonlar) topluluğu olması gerektiğini ileriye sürmüştür. 

Tam da bu noktada bir çelişki ile karşılaşıyoruz: Newton zamanından beri kırınım olayları ışığın dalga karakterinde olmasını gerektirmekteydi. Parçacık yapısındaki enerji kuantumları cinsinden bu olayları açıklamak mümkün değildi.

Günümüzde ise hala ''dalga-parçacık'' ikilemi Kuantum Fiziğinin temel yapısını oluşturmaktadır. Bu ikilemi biraz daha açmamız gerekirse aslında ışık hem dalgadır hemde parçacık. Işık bazı olaylarda dalga, bazı olaylarda ise parçacık olarak davranmaktadır. Ancak burada kesin olan bir şey varsa o da ''olay sırasında aynı anda hem parçacık hemde dalga olmasının mümkün olmayışıdır.''





Alıntı : http://www.bilimedair.net/2013/06/kuantum-devrimi-iii-fotoelektrik-olay.html

0 yorum:

Yorum Gönder