huygens ve newton

5
Huygens ve Newton İlk kapsamlı ışık teorilerinden biri ışığın dalga teorisini öne sürüp dalgaların nasıl düzgün bir hat üzerinde girişim yaptığını gösteren Christiaan Huygens’ten gelmişti. Ancak bu teori Isaac Newton’un ışığın parçacık teorisi ile birlikte geride bırakılmış oldu. Newton bu teorisinde ışığın ufak parçacıklardan oluştuğunu öne sürerek yansıma olgusunu kolayca açıklayabilmişti. Oldukça zor olsa da ayrıca ışığın lensten kırılmasını ve güneş ışığından gökkuşağı oluşumunu da açıklamıştı. Newton’un parçacı görüşüne yüzyıldan uzun süre kimse meydan okuyamadı. Young, Fresnel ve Maxwell[ 19.yüzyılın başlarında Young ve Fresnel’in çift yarık deneyi Huygens’in dalga teorisi için kaynak sağlar nitelikteydi. Çift yarık deneyinde sisteme gönderilen ışıktan su dalgalarındakine benzer gibi karakteristik bir girişim kalıbı gözlendi ve dalga boyu bu kalıplar kullanılarak ölçüldü. Dalga görüşü parçacık ve ışın görüşlerinin yerini hemen alamamasına rağmen 19.yüzyılın ortalarına doğru polarizasyon olgusuyla birlikte bilimsel düşüncelerde baskınlık kurmaya başladı. 19.yüzyılın sonlarına doğru James Clerk Maxwell, Maxwell denklemlerine göre ışığın elektromanyetik dalga yayılması olduğunu açıkladı. Bu denklemler 1887’de Heinrich Hertz’in denklemleri tarafından doğrulandı ve dalga teorisi Kabul edilmeye başlandı. Planck’ın kara-cisim ışıması formülü 1901 yılında Max Planck parlayan bir cismin yaydığı ışığın gözlemlenen spektrumlarını yeniden oluşturmayı başaran analizini yayınladı. Bunu başarmak için Plank radyasyon yayılımı yapan

Upload: walden

Post on 30-Sep-2015

4 views

Category:

Documents


0 download

DESCRIPTION

Huygens ve Newton

TRANSCRIPT

Huygens ve Newtonlk kapsaml k teorilerinden biri n dalga teorisini ne srp dalgalarn nasl dzgn bir hat zerinde giriim yaptn gsteren Christiaan Huygensten gelmiti. Ancak bu teori Isaac Newtonun n parack teorisi ile birlikte geride braklm oldu. Newton bu teorisinde n ufak paracklardan olutuunu ne srerek yansma olgusunu kolayca aklayabilmiti. Olduka zor olsa da ayrca n lensten krlmasn ve gne ndan gkkua oluumunu da aklamt. Newtonun parac grne yzyldan uzun sre kimse meydan okuyamad.Young, Fresnel ve Maxwell[19.yzyln balarnda Young ve Fresnelin ift yark deneyi Huygensin dalga teorisi iin kaynak salar nitelikteydi. ift yark deneyinde sisteme gnderilen ktan su dalgalarndakine benzer gibi karakteristik bir giriim kalb gzlendi ve dalga boyu bu kalplar kullanlarak lld. Dalga gr parack ve n grlerinin yerini hemen alamamasna ramen 19.yzyln ortalarna doru polarizasyon olgusuyla birlikte bilimsel dncelerde basknlk kurmaya balad.19.yzyln sonlarna doru James Clerk Maxwell, Maxwell denklemlerine gre n elektromanyetik dalga yaylmas olduunu aklad. Bu denklemler 1887de Heinrich Hertzin denklemleri tarafndan doruland ve dalga teorisi Kabul edilmeye baland.Planckn kara-cisim mas forml1901 ylnda Max Planck parlayan bir cismin yayd n gzlemlenen spektrumlarn yeniden oluturmay baaran analizini yaynlad. Bunu baarmak iin Plank radyasyon yaylm yapan osilatrn kuantize enerjisini ad hoc matematiksel varsaymn kullanarak buldu. Einstein daha sonradan elektromanyetik radyasyonun kendisinin kuantize olduunu ve yaylan atomlarn enerjisi olmadn ne srd.Einsteinin fotoelektrik olay aklamas

Fotoelektrik efekt. Soldan gelen fotonlar metal levhaya vuruyor ve elektron skyor.1905 ylnda Albert Einstein dalga teorisinin eksik ynlerine fotoelektrik efekt deneyiyle aklk getirdi. Bunu fotonun varln ve k enerjisinin kuantasnn parack zelliklerini varsayarak yapt. Fotoelektrik olayda bir metal zerine drlen parlayan bir n devrede elektrik akm oluturduu gzlemlendi. Bunun sebebinin n elektronlar skerek devrede bir akm oluturduundan dolay olduu dld. rnek olarak potasyumu kullanrken lo mavi n yeterli akm oluturmasna ramen en gl ve en parlak krmz n akm oluturmad gzlemlenmitir. Ik ve maddenin klasik teorisine baklarak, bir k dalgasnn gc ve bykl parlaklyla orantldr: parlak k kolaylkla yeterli akm oluturmaldr. Ancak o bilinenin aksine yle deildi.Einstein bu karkl elektronlarn yalnzca elektromanyetik alanlarla enerji alabilceini var sayarak giderdi: enerjinin miktar E is n frekans f ile balantldr.

h Planck sabiti(6.626 1034 J saniye). Yalnzca yeterince yksek dalgaboyuna sahip fotonlar elektrik koparabilirler. rnek olarak mavi k fotonlar elektron koparmak iin yeterli enerjiye sahipken krmz k fotonlar bu enerjiye sahip deildir. Gereken dalga boyu eiini getikten sonra k iddetinin arttrlmas koparlan elektron saysn arttrr. Bu yasay rtmek iin henz retilmemi yksek younluklu lazerler gerekli.younlua bamllk fenomeni bu sralar detayl bir ekilde aratrlyorDe Broglienin dalgaboyu[deitir | kayna deitir][[Dosya:Propagation of a de broglie wave.svg|290px|"290px"|right|thumb|Propagation of de Broglie waves1924 ylnda, Louis-Victor de Broglie de Broglie hipotezini formlletirerek sadece k deil dier tm maddelerin dalga yapsnda olduunu ve bir dalgaboyuyla( ile gsterilir), momentum(p eklinde gsterilir) sahip olduunu gsterdi.

Einsteinn denkleminin yukardaki genellenmi hali fotonun momentumunu p = ve dalgaboyunu (vakumlu ortamda) = , eklinde vakumlu ortamdaki k hzna c diyerek gstermitir. De Broglie in forml elektronlar iin yl sonra elektron krnmnn iki bamsz deneyde gzlemlenmesiyle onaylanm oldu. Aberdeen niversitesinden George Paget Thomson ince metal film ierisinden elektron geirerek ngrlen giriim kalplarn gzlemdi. Bell Laboratuvarnda Clinton Joseph Davisson ve Lester Halber Germer nlarn kristal bir dzenek bir dzenek boyunca ilerletti. De Broglie 1929 ylnda tezinden dolay Nobel Fizik dln kazanmtr. Thomson ve Davisson ise 1937 ylnda deneysel almalar sonucunda Nobel Fizik dln paylamlardr.Heisenbergn belirsizlik ilkesi[deitir | kayna deitir]Wener Heisenbergin kuantum mekaniini formlletirmek iin varsayd belirsizlik prensibinde

standard sapmay, yaylm ya da belirsizlii;x ve p paracn konumunu ve lineer momentumunu. drlm Planck sabiti (Planck sabitinin 2' blm)Heisenberg temel olarak konumun ve momentumun ayn anda tutarl olarak llemeyeceini savunarak de Broglie hipotezine bal rneklerle bu durumu aklamtr.De Broglie-Bohm teorisi[deitir | kayna deitir]De Broglie dalga-parack ikililiini gzlemlemek iin pilot dalga ina etmitir. Bylece her bir parack iyi tanmlanm bir konum ve momentuma sahip olmutur, ancak Schrdingerin denkleminden yapt karmla doru sonuca ulamtr. Pilot dalga teorisi ilk balarda birden ok parack ieren sistemlere uygulandnda yersiz sonular ortaya kardndan dolay reddedilmiti. Yersizlik ksa sre sonra kuantum teorisinin integrali kullanlarak giderildi ve Dovid Bohm, de Broglie modelini genileterek dahil etti. De Broglie-Bohm teorisi ya da Bohmian mekanii, dalga-parack ikililiini maddenin zellii olarak deil, paracn hareketinden dolay kuantum potansiyelinden kaynaklandn gstermitir.