Işıkla serüvenimizin üçüncü durağındayız va sabırla ışığın karakterini anlamaya çalışıyoruz
Işıkla serüvenimizin üçüncü durağındayız va sabırla ışığın karakterini anlamaya çalışıyoruz.TIşığın 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 canlandı.Ama 1900 lü yılların başında Hertz'in ışığın metalden elektron söktüğünü fark etmesiyle rotamızı tanecik modeline yeniden çevirdik.İşte bu dönem Einstein'in ve Max Planck ın altın çağlarını yaşadığı dönemdi.Einstein bulunan tüm garip olaylara mantıklı bir açıklama getirmesiyle ünlüdür. Fotoelektrik olayı da ilk fark eden olmamasına rağmen mantıklı bir açıklama getiren odur.Einstein der ki ;ışık metalden elektron sökebildiğine göre kesinlikle tanecik yapıdadır.Çünkü eğer dalga olsaydı yalnızca çarptığı taneciğin enerjisini arttırırdı.Oysaki elektronla çarpışması sanki iki bilyenin çarpışması gibidir.Işığın kütlesiz olduğunu ve madde olmadığını kabul edersek bu çarpışmada tanecik gibi davranması hatta bir momentumunun olması mümkün değildir.Ama Einstein inatla ışığın tanecik olduğunu, tanecik gibi davrandığını ve bir momentumunun olduğunu savunur.Ama kendisi teorik fizikçi olduğundan deneyini yapıp ispatlayamaz.Ama bilimde çareler tükenmez.Bunu ispatlayan bir tanecikçi elbette çıkacaktır.Dönem tanecikçilerin dönemidir.ve sahneye çıkma sırası Arthur Holly Compton'a gelmiştir.Arthur Holly Compton(1892-1962) Amerikalı fizikçidir.Compton, Einstein'den foton momentumu fikrini duyduktan sonra bundan başka bir şey düşünemez olmuştur.Evet mantıklı olanda budur der Compton.Yüksek 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 kullanmıştır.104 eV luk enerjiyle karbon atomundaki serbest elektronla çarpışan foton tanecik gibi davranmaktadır.Foton Ѳ açısıyla saçılırken, elektron Ф açısıyla saçılır.deneyin 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 yapılmıştır.Tanecikçiler çok mutludur.Compton sayesinde foton gerçeği deneysel olarak kanıtlandı. Ve daha sonrasında kozmik ışınların incelenmesinde önemli bir rol oynadı.Compton 1927 yılında Nobel ödülünü C.R.Wilson 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 söylemektedir.Kafaları 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
