12 Temmuz 2011, Salı

Işık Giriº

Bu videoda yapmak istediğim şey......ışık olgusuna basit bir giriş yapmak.Işık, en azından bana göre, gizemli......çünkü bir bakıma gerçekliğimizi tanımlayan......-hatta belki de gerçekliğimizin en özgün tanımlayanıdır.-Gerçekliği görmemiz ve algılamamız......tamamen ışığın nesnelerden yansıması, üzerinde eğilmesi veya kırılması ile vuku bulur.Ardından, ışığı algılayan gözlerimiz......beynimize sinyaller yollar ve çevremizde gördüğümüz dünya beynimizde modellenir.Yani, cidden bu bizim gerçekliğimizi......en özgün tanımlayan şeylerden biridir, ancak aynı zamanda......ciddi anlamda üzerine eğilip ışık ile deneyler ve

gözlemler yaptığınızda......bir takım gizemli özellikler göstermeye......başlar ve bunlar henüz tam olarak anlaşılabilmiş değildir.Ayrıca muhtemelen ışıkla ilgili en heyecan verici şey......-aslında ışıkla ilgili heyecan verici

tonlarca şey var-......ancak gizemli şeylerden biri......ciddi anlamda üzerine eğildiğinizde, ki bu sadece ışığa özgü bir şey değil......bu aslında eğer kuantum mekaniği seviyesinde küçüklüklere...

“Işık ve elektromanyetik radyasyonun Http://www.khanacademy.org/video?v=rLNM8zI4Q_M: En fazla ücretsiz dersler...”
Khan Academy

...indiğinizde hemen her şey için geçerlidir;......ışık, hem dalga, hem de parçacık gibi davranır.Fakat bu, tahminen sizler için anlaşılır bir şey değil, çünkü bu......benim için de anlaşılır bir şey değil!Ben hayatta bazı şeylere alışığım,......mesela dalga gibi davranan, ses dalgaları......ya da bir okyanusun dalgaları gibi.Ayrıca parçacıklar gibi davranan şeylere de alışkınım.Mesela... Basket topları, ya da... Bilemiyorum...Ya da... Kahve bardağım. İki türde de davranan.....

Işık Giriº Resim 1 Işık Giriº Resim 2 Işık Giriº Resim 3 Işık Giriº Resim 4

.şeylere alışkın değilim!Bunun da dayandığı, ışık üzerinde nasıl bir......deney yaptığınız ve onu nasıl gözlemlediğiniz.Yani, onu bir parçacık olarak gözlemlerseniz......buradan Einstein'ın fotoelektrik etki üzerindeki çalışmasını elde edersiniz.Burada bunun detaylarına girmeyeceğim, belki ileride bir videoda......kuantum mekaniği üzerine düşünmeye başlarsak olabilir.Işığı, ışık hızında hareket eden bir parçacıklar treni gibi gözleyebilirsiniz......ki az sonra bundan bahsedeceğim.Biz bu parçacıklara "fotonlar" diyoruz.Işığı ba

şka yollarla gözlerseniz......ve ışığı bir prizmadan kırılan ışık demeti olarak dahi......incelediğinizde, burada bir dalga gibi görünüyor.Bir dalganın özelliklerine sahip.Bir frekansı ve bir dalgaboyu var.Diğer dalgalar gibi, bu dalganın hızı da, frekansı çarpı dalgaboyuna eşittir.Şimdi; ışığın bu parçacık yönünü bir kenara bırakıp......yalnızca dalga yönüne baktığınızda bile hala büyüleyicidir çünkü......birçok dalga, içinden yol alabilecekleri bir ortama ihtiyaç duyar.Örnek olarak, sesin hava içinde......yol alışını gösterebilirim.Şuraya birkaç hava parçacığı çizeyim.Bunlar hava parçacıkları.Hava parçacıkları arasında yol alan bir ses dalgası çizeceğim.Bir ses dalgasında olan şey:Siz bir takım hava parçacıklarını sıkıştırırsınız......onlar da kendi yanlarındakileri sıkıştırırlar.Böylece havada daha yüksek bölümler oluşur. Sanırım buna......yüksek basınç ve alçak basınç bölgeleri diyebiliriz......ve bunu şema ile gösterebilirsiniz.Yani, burada yüksek basınç var. Yüksek basınç, alçak basınç, yüksek basınç, alçak basınç...Ve bu şeyler birbirlerine çarparken, bu dalga esasen......sağa doğru yol alır, ve bunu şemaya aktarırsanız......orada da dalganın sağa doğru yol aldığını görebilirsiniz.Fakat bu tamamen doğrulanmıştır, veya bütün bu şema enerjinin......bir ortam içinden yol alması üzerine kuruludur ve ben dalgaları bu şekilde resmetmeye alışkınım. Fakat ışık bir ortama ihtiyaç duymaz!Işık, bir ortama ihtiyaç duymaz.Işık hiçbir şeyin içinden, bir vakum içinden en hızlı şekilde yol alabilir.Üstelik ışık akıl almaz derecede hızlı yol alır: Saniyede üç çarpı on üzeri sekiz metre.Biraz daha anlaşılabilir kılmak için:Bu saniyede 300 milyon metre eder. Ya da başka bir......şekilde ifade edersek: Işığın Dünya'nın etrafını bir tur...dönmesi saniyenin yedide birinden daha kısa sürer, veya......ışık Dünya'nın etrafında bir saniyede yediden fazla tur atabilir.Akıl almaz derecede hızlı. Bu yalnızca inanılmaz bir oran......ya da inanılmaz bir hız değildir, aynı zamanda......bize evrenimizin temeline dair bir şeyler de anlatır......çünkü bu yalnızca hayal edilemez bir hız değil, en yüksek hızdır.Üstelik fizik ile bilinebilen değil, fiziğe göre mümkün en yüksek hızdır.Yeniden, günlük hayatımıza göre oldukça anlaşılmaz bir şey.Hep şöyle hayal ederiz: "Tamam, eğer bir şey bir hızda gidiyorsa......ve bu şeyin üzerinde onu süren bir karınca varsa......ve ikisi de aynı yöne gidiyorlarsa daha da hızlı gidebilirler."Ancak hiçbir şey ışık hızından daha hızlı gidemez!Bu, şu anki fizik anlayışımıza göre kesinlikle imkansızdır.Yani bu yalnızca yüksek bir hız değil, en yüksek hızdır. Mümkün olan en yüksek hız.Buradaki aslında yuvarlak bir rakam.Gerçekte bu saniyede 2.99 vesaire vesaire çarpı on üzeri sekiz metre......fakat üç çarpı on üzeri sekiz oldukça isabetli bir yuvarlama.Şimdi; gözle görülebilen ışık tayfı sınırları içindeki, -birazdan......bu sınırların dışındaki şeylerden de bahsedeceğim-......renklere muhtemelen aşinasınızdır.Hatta belki de gözünüzün önüne gökkuşağının renkleri gelir.Üstelik gökkuşakları gerçektir, çünkü Güneş'ten gelen ışık,......beyaz ışık, bu küçük su parçacıklarında kırılmaktadır.Bunu buradaki şekilde......prizmanın içinde kırılmasında olduğu gibi algılayabilirsiniz.Ayrıca, ışığın çeşitli dalga boylarını da görebilirsiniz, yani beyaz ışık......görülebilir tüm dalgaboylarını içermektedir.Fakat farklı dalgaboyları, prizmada farklı olarak kırılırlar.Yani bu durumda, daha yüksek frekanslı dalgaboyları......mor ve mavi, daha fazla kırılırlar, eğimi,......kırılma açısı düşük frekanslı dalgaboylarına göre, yani buradaki......kırımızılar ve turunculara göre daha büyük olur.Eğer gözle görülebilen ışığın dalgaboyuna bakmak isterseniz......bu 400 ila 700 nanometre arasındadır......ve ışığın frekansı arttıkça, barındırdığı enerji de artar.Bu konu esas işin kuantum mekaniği kısmından......bahsederken ortaya çıkmaktadır.Daha yüksek frekans, bu her bir fotonun daha yüksek enerjisi olduğu anlamına gelir.Elektronları dağıtabilmekte daha üst düzey yetenekleri......ya da buna benzer şeyleri vardır.Yani, daha yüksek frekans, -buraya yazmama izin verin-......daha yüksek frekans, daha yüksek enerji demektir.Şimdi; fark ettiyseniz baştan beri gözle görülebilir ışıktan bahsediyorum.Burada şöyle diyebilirsiniz: "Gözle görülebilir ışığın ötesinde ne var?"Burada karşılaşacağınız; bizim gözle görebildiğimiz ışık......çok daha geniş bir olgunun......sadece bir bölümüdür.Konuyu biraz daha genişletmek istersek:Gözle görülebilir ışık, aslında elektromanyetik tayfın sadece bir bölümüdür.Yani esasında ışık bir elektromanyetik ışınımdır.Elektromanyetik ışınım.Yani şimdiye kadar size ışık hakkında anlattığım her şey......mesela dalga özelliklerine ve parçaçık özelliklerine sahip olması......yalnızca gözle görülebilir ışığa özgü şeyler değildir.Bunlar tüm elektromanyetik ışınım için geçerlidir.Yani, çok düşük frekanslara, veya çok uzun dalga boylarına baktığımızda......arabanızın kilidini uzaktan açabilmenizi......sağlayan radyo dalgaları gibi,......cep telefonunuzun baz istasyonlarıyla iletişime......geçebilmesini sağlayan dalgalar gibi......veya yemeğinizin içindeki su moleküllerini titreştirerek......onu ısıtmanıza imkan veren mikrodalgalar gibi şeylerden bahsediyor oluruz.Mesela kızılötesi ışınlar, vücudunuz tarafından yayınlanır ve......kızılötesi kameralar bu şekilde duvarların arkasından insanları tespit edebilir.Gözle görülür ışık... Ultraviyole ışınlar; UV ışınları Güneş'ten......Dünya'ya ulaşır ve teninizin kararmasına yol açar.X ışınları! Yumuşak maddenin arasından geçerek yalnızca......kemikleri fotoğraflamamızı sağlayan ışınlardır.Gama ışınları! Kuasarlardan ve diğer fiziki cisimlerden......gelen çok yüksek enerji dalgalarıdır.Bunların hepsi aynı şeyin örnekleri!Biz yalnızca bunlar arasından belli frekansları "gözle görülebilir ışık" olarak algılıyoruz!Bunun üzerine şöyle diyebilirsiniz: "Hey, Sal,......nasıl oluyor da sadece belli frekanstakileri algılayabiliyoruz?""Neden sadece bu frekans aralığını görebiliyoruz?"Şuraya çizeyim...Gerçekten, çıplak gözle görebildiklerimiz, yalnızca bu frekanstakiler.Bunun sebebi ise, -daha doğrusu sebebine dair en iyi tahminim ise:Bu frekanslar, Güneş'in çok fazla elektromanyetik ışınım yaydığı frekanslardır.Yani, Dünya'yı aydınlatanlar bunlar, ve bizler......bir canlı türü olarak bir şeyleri yansıyan enerji ile algılayabilmek,......yansıyan elektromanyetik enerji ile algılamak istiyorsak......bunu en çok elektromanyetik ışınım bulunan aralıkta......yapmak en işe yarar yol olacaktır.Yani, diğer evrenlerde veya diğer gezegenlerde......ultraviyole aralığında ya da kızılötesi aralığında daha fazla......algıya sahip canlılar bulunması mümkün.Hatta Dünya üzerinde bile bu uç aralıklarda......daha iyi görebilen canlılar mevcut.Fakat bizim bu tayf içinde gerçekten iyi görebildiğimiz kısım......Güneş'in üzerimize yüksek oranda ışınım yaydığı kısımdır.Şimdilik burada bırakıyorum, bana göre bu ışık konusuna oldukça iyi bir giriş oldu.Eğer bu konular size anlaşılmaz veya......göz korkutucu ya da bu dalga-parçacık ikiliği,......enerjinin hiçbir şey içinden geçmeden yol alması gibi......kısımlar kafa karıştırıcı ve......anlaşılmaz geliyorsa: Endişelenmeyin!Bunlar en iyi fizikçilere dahi anlaşılmaz gelmekte.Yani, fizik üzerine olan tartışmaların en uç noktalarına şimdiden ulaştınız bile

Açıklama

Işık ve elektromanyetik radyasyonun Http://www.khanacademy.org/video?v=rLNM8zI4Q_M: En fazla ücretsiz dersler

Bunu Paylaş:
  • Google+
  • E-Posta
Etiketler:

Khan Academy

Khan Academy

Misyonumuz, her yerde herkes için dünya standartlarında bir eğitim sağlamak. Tüm Khan Academy içerik www.khanacademy.org adresinden ücretsiz olarak sunulmaktadır.

YORUMLAR



9.7/10

  • 931
    Olumlu
  • 25
    Olumsuz
  • 199
    Yorum
  • 398509
    Gösterim

SPONSOR VİDEO

Rastgele Yazarlar

  • booba1234

    booba1234

    22 Temmuz 2006
  • NicoleGrippo

    NicoleGrippo

    14 Kasım 2006
  • tunez4you

    tunez4you

    20 EKİM 2008

ANKET



Bu sayfa işinize yaradı mı?