Fotonların Enerjisi

Konusu 'Fizik' forumundadır ve RüzGaR tarafından 5 Haziran 2008 başlatılmıştır.

  1. RüzGaR Super Moderator


    Fotonların Enerjisi

    1900 yılında Max Planck isimli bir bilim adamı bir sabit sayı keşfetti. Bu sayı ‘Planck Sabiti (h)’ olarak ismlendirildi. Bunun ardından birçok yeni fikirler üretilmeye başlandı. Planck, ışığı enerji paketcikleri olarak tanımladı ve bu paketciklerin her birinin enerjisini şu şekilde tanımladı:

    [​IMG]

    Burada 'f' ışığın frekansı ve 'h' ise Planck sabitidir. Planck sabitinin değerleri aşağıda belirtildiği gibidir. Bunların hepsi birbirinin aynısıdır, aralarındaki tek fark birimlerdir:

    h = 6,63 x 10-34 J.s (Joule x Saniye)
    = 4,14 x 10-15 eV.s (Elektronvolt x Saniye)
    = 1,58 x 10-34 cal.s (Kalori x Saniye)

    Örneğin; eğer 1000 nm dalgaboyundaki bir kızıl ötesi fotonunun ne kadar enerji taşıdığını bulmak istiyorsak; yapacağımız tek hamle: f=c/l formülünden yararlanarak frekansı hesaplamak ve sonra da yukarıdaki formülü uygulamaktır:

    [​IMG]

    Fotonların Kanıtı

    [​IMG]

    Arthur Holly Compton (1892-1962), bir foton ve bir de elektron alarak, onlarla bilardo toplarının çarpışmasına benzer bir deney gerçekleştirdi. Bir dizi deneyler yapıyordu. Compton'un kullandığı foton; bir x-ışını fotonu idi. Bu fotonu, bir karbon grafitindeki atomların aralarında neredeyse serbest olarak duran bir elektronun üzerine gönderdi.turkeyarena.com. Elektron başlangıçta hareketsiz olduğu için momentum <2y.htm>u sıfırdı. Varsayalım ki gönderdiğimiz fotonun momentumu 'p'. Yukarıdaki animasyondan da görebildiğiniz üzere, düşey yönde hiçbir hareket yok. Foton elektrona çarptıktan sonra elektron hareket etmeye başlıyor. Bu demektir ki, foton momentumunun bir kısmını elektrona aktardı; çarpışma sonrası fotonun dalgaboyu arttı, yanı foton enerjisinden yitirdi. Artık düşey yönde de bir hareket var ve dikkat ettiyseniz animasyonda elektron bir tarafa, foton ise başka bir tarafa gidiyor. Compton'un deneyi de aynı bu şekilde sunuç veriyordu. Momentum korunuyor ve sonda da, başta olduğu gibi sistemin düşey doğrultuda toplam momentumu yine 0 oluyordu (elektronunki aşağıya, fotonunki yukarıya ve ikisi de eşit miktarda). Şimdi, bu sonuçları aldıktan sonra, kalkıp nasıl foton bir dalgadır deriz acaba?
     



Sayfayı Paylaş