Foton Nedir?

Foton Nedir?

Foton, radyo dalgaları, kızılötesi, görünür ışık, ultraviyole, X-ışınları ve gama ışınlarını içren elektromanyetik radtasyonun temel birimini oluşturan bir tür temel parçacıktır. Fotonların kütlesi, elektrik yükü yoktur ve ışık hızında hareket eder. Protonlar ve nötronlar gibi bazı parçacıkların aksine, bunların daha küçük bileşenlerden oluştuğu düşünülmektedir. Doğanın temel kuvvetlerinden sorumlu olan ve elektromanyetik kuvveti taşıyan parçacık sınıfına aittirler. Kuantum elektrodinamiği teorisine göre, elektrik yüklü parçacıkaların birbirlerine karşı davranışlarına fotonlar olarak tanımlanabilir

                                                                Fotonun dalga veya ışık olarak davranabilir

19. yüzyılda yapılan deneyler ışığın dalgalardan oluştuğu kanıtlamış görünüyordu. Bununla birlikte 20. yüzyılın başlarında, diğer deneyler parçacıklardan oluştuğunu gösterdi. Çelişkili görünse de, ışık ve diğer elektromanyetik radyasyon formları aslında her iki form gibi davranır. Fotonlar ışık parçacıklarıdır, ancak dalga boyu ve frekans gibi dalga benzeri özelliklere de sahiptirler .

Fotonlar ve Madde

Madde, ışık parçacıkları ile çeşitli şekillerde etkileşime girebilir. Örneğin bir atomdaki bir elektron , bir fotonu emerek daha yüksek bir enerji seviyesine atlamasına neden olabilir. Zamanla, elektron daha düşük bir enerji seviyesine geri dönebilir ve ekstra enerjiyi foton olarak yayabilir . Göz ışığı tespit edebilir, çünkü retinadaki bazı moleküller görünür ışık frekansları aralığında fotonlardan enerji emer. Bu enerji, optik sinir boyunca beyne giden elektriksel uyarılara dönüştürülür .

Bazı durumlarda, elektronlar ultraviyole ışığın nispeten yüksek enerjili parçacıklarını emebilir ve daha sonra floresan olarak bilinen bir fenomen olan görünür ışığın daha uzun dalga boyu fotonları olarak enerji yayabilir . Moleküller, kızılötesi frekanslarda enerjiyi emebilir, bu da daha fazla hareket etmelerine neden olur, sıcaklıkta bir artışa neden olur; bu yüzden nesneler güneş ışığı veya bir elektrikli ısıtıcı ile ısıtılabilir. X-ışınları ve gama ışınları gibi çok yüksek enerjili fotonlar madde üzerinde yıkıcı bir etkiye sahip olabilir. Elektronları atomlardan çıkarmak, pozitif yüklü iyonlar oluşturmak ve kimyasal bağları kırmak için yeterli enerjiye sahiptirler. Bu etkiler canlı organizmalara çok zarar verebilecek kimyasal değişikliklere neden olur.

keşif

Fotonun kavramı ve keşfi kuantum teorisinin gelişimiyle yakından ilişkilidir. 1900’lerde teorik fizikçi Max Planck , bir süre için bilim adamlarını rahatsız eden bir probleme, çeşitli sıcaklıklarda bir nesnenin yaydığı elektromanyetik radyasyon frekanslarını içeren bir çözüm buldu. Enerjinin kuant olarak adlandırdığı küçük, bölünmez birimler halinde gelmesini önerdi . Albert Einstein’ın 1905’teki fotoelektrik etki üzerindeki çalışmaları, kuantumun gerçek olduğuna dair güçlü deneysel kanıtlar sağladı. Ancak 1926’ya kadar “ foton ” terimi ilk kez – kimyager Gilbert N. Lewis tarafından ışık miktarını tanımlamak için kullanıldı.

Enerji ve Frekans

Planck, bir kuantum ışığın enerjisinin frekansı ile nasıl ilişkili olduğunu gösterdi. Planck sabiti olarak bilinen ve hafif bir kuantum frekansı ile çarpıldığında enerjisini veren bir sabit tanımladı. Bu nedenle, X-ışınlarınınki gibi yüksek frekanslı fotonlar, radyo dalgaları gibi düşük frekanslı olanlardan daha fazla enerjiye sahiptir. Planck sabiti son derece küçüktür; bununla birlikte, çoğu ışık kaynağı bu parçacıkların muazzam sayılarını üretir, bu nedenle toplam enerji önemli olabilir.

Kuantum Elektrodinamiği

Kuantum teorisi geliştikçe, doğa güçlerinin bir şekilde ışıktan daha hızlı gidemeyen ajanlar tarafından taşınması gerektiği ve bu ajanların nicelendirilmesi gerektiği ortaya çıktı bunlar sadece bölünmez birimlerin katları olarak var olabilirler. Işık, elektrik ve manyetizma arasındaki ilişkiyi 19. yüzyılda açıklığa kavuşturulmuştu. Ancak o sırada ışık ve diğer elektromanyetik radyasyon formlarının dalgalardan oluştuğu varsayılmıştır. Fotonların keşfinden sonra, elektromanyetik kuvveti nasıl taşıdıklarını açıklayan kuantum elektrodinamiği adlı yeni bir teori geliştirildi.

Başlık Kategorisi
İlgili etiketler

Yazar Hakkında

Henuz yorum yok

forum Henuz yorum yok

Ilk yorum yapan siz olun

Bir yorum yaz

menu
menu