Tarih boyunca matematikçiler, astronomlar ve fizikçiler bu sorulara cevap aradılar. Yaklaşık 250 yıl boyunca tartışmalar dalga ve parçacık arasında sürdü. İşin gerçeği ise, ışık hem titreşir hem de dalga halinde yayılır. Işık nedir!
Bütün bu parçacık teorileri sonunda 20. yy’da doğan kuantum fiziğince cevaplandı. Kuantum bu iki teoriyi barıştırdı.
20. yy’ın başında barışan bu iki teori ışığın doğası gereği madde ile etkileşime girerek dalgalar veya parçacıklar oluşturduğunu düşündü. En ünlüsü de fotonlar oluşturduğu…
Dalganın karakterini dalga boyu belirler. Foton ise enerjisini belirler. Peki bunları nasıl ölçeklendiriyoruz?
Haydi Isaac Newton’dan başlayalım. Yıl 1666. Her yeri kapalı bir odada küçük bir delikten geçirdiği tek gün ışığı demeti ile çalışıyor. Işık demetini bir parça cam prizmadan geçirerek kırıyor. Kırılan ışık bir gökkuşağı gibi kırmızı, turuncu, sarı, yeşil, mavi, çivit, mor. Esasta çivit bu spektrumda yer almaz ama Newton dönemin rakamı olan 7’ye göre renkleri yapılandırdığı için çiviti de kullandı. 7 nota, 7 gezegen, dünyanın 7 harikası. Sihirli ve gizemli rakam.
7 renge ayrılmış ışık 18. yy boyunca bilim insanları tarafından bu şekilde anıldı.
1800 yılında İngiliz astronom William Herschel termometre kullanarak solar spektrumun farklı renklerinin sıcaklığını ölçtü. Ve SÜRPRİZ! Kırmızının ötesinde hiçbir renk yokken sıcaklığın arttığını gözlemledi. Bu ilk görünemeyen ışık dalgalarının keşfiydi! Kızılötesi…
Işık nedir? Doğası nedir?
Diğer taraftan 1801’de Alman kimyager Johann Ritter fotografik levha üzerine gümüş klorür sürerek solar spektrumu inceledi. Bu çalışmaları neticesinde ikinci görünemeyen alanı mor rengin ötesinde buldu. Morotesi…
Bu durum 1801’de İngiliz Doktor Thomas Young ışık dalgaları üzerinde ünlü deneyini yaptı. Böylece dalga boyunu keşfetti.
1885’te Alman fizikçi Heinrich Hertz elektromanyetik teoriyi geliştirdi. Bu küreleri elektrik sıçraması olana kadar şarj etti. Bunun benzerini daha küçük bir metal halka üzerinde de yaptı. Enerji bir küreden ötekine atlıyordu. Hertz cevabı bulmuştu. Elektromanyetik dalgaların özellikleri ışıkla aynıydı. Yansıma, kırılma ve saniyede 300.000 km hız. Halkayı sisteme 1 metre yaklaştırarak ölçümler yaptı. Ölçtüğü dalgalar şuan ki radyo dalgaları olarak adlandırıldı.
1895’te Alman fizikçi Wilhem Conrad Röntgen, elektriği cam bir balonun içinden geçirerek düşük basınçta ışığı yanınca çantanın, kutunun hatta insan bedeninin içindekileri gösterebiliyordu.
Bu ışığa X-Ray adını verdi. Ray dedi çünkü düz bir rota izliyordu. X’te daha hakkında bir şey bilmediği içindi.
X-Ray ışınları özellikle tıbbi alanlarda kullanıldı ama hala gizemliydi çünkü herhangi bir görsel materyal kullanılmıyordu ve odaklanamıyordu.
Ancak 1912’de Alman fizikçi Max Von Laue başarılı bir şekilde X-Ray ışınlarını kristal üzerinde kırarak onların elektromanyetik dalgalardan oluştuğunu ve bu dalgaların oldukça kısa dalga boyuna sahip olduğunu ölçtü. Böylece morötesi ışınlar arasında X-Ray ışınları da yerini aldı.
Hepsi bu değil! Bundan daha kısa dalga boyuna sahip ışınlar da var. Bunların keşfi dört kişi tarafından gerçekleştirildi.
Henri Becquerel, radyo aktiviteyi 1896’da keşfetti.
Marie Curie, izole edilmiş radyasyonu 1898’de keşfetti.
Paul Villard ve Ernest Rutherford 1900 yılında radyo aktivitenin üç tipte olduğunu keşfetti. Alfa, Beta ve Gama.
1914’te Rutherford tek başına Gama ışınını keşfetti. Elektromanyetik Spektrum hala tamamlanmadı. Radyo dalgaları ve kızılötesi hala belirsiz. Bu belirsizlik 1940’larda giderildi. Buna da mikrodalga ışınları denildi.
İkinci Dünya Savaşı’nda Alman bombardıman uçaklarını tespit etmek için İngilizler tarafından geliştirilen radar oldukça fazla mesafelerden yansıma yaparak çalışabiliyordu. 1950’lerde Amerikalı mühendisler mikrodalga ışınlarının objeleri ısıtabildiğini fark etti. Askeri araştırmalardan mutfağımıza kadar yaygın bir biçimde kullanılıyor.
Yaklaşık üç yüz yıl boyunca elektromanyetik dalgaların tipini saptamakla uğraştık. Bizim gözlerimiz ise bu spektrumun sadece ufak bir kısmını algılayabiliyor. Neredeyse körüz diyebiliriz. Neyse ki bu ışınları görebilmek için çeşitli aletler geliştirdik. Bugün ekstra hassas algılayıcılar onları görebilmemizi sağlıyor.
Işık muazzam bir keşif aracı. Uzayı keşfetmede dalga boylarından yararlanıyoruz. Uydular tüm uzayı göremez ama dalga boyları yardımıyla evrenin oldukça keskin bir haritasını çıkartmamızı sağlıyorlar. Toz bulutları, görünen ve görünmeyen yıldızlar, galaksiler, nötron yıldızları, karadelikler, süpernovalar ve daha fazlası…
Farklı dalga boylarını keşfetmemiz için önemli olan yüksek performansta aletlere sahip olmamız.
Örneğin parçacık hızlandırıcı X-Ray’dan kızılötesine kadar tüm dalga boylarını görmemizi sağlıyor.
TEŞEKKÜRLER IŞIK.
Tüm ışık türlerine, bugün daha net bir şekilde görebiliyoruz daha uzağı ve yakını görebiliyor, dünyayı anlamaya daha da yaklaşıyoruz…
Işık nedir? Doğası nedir? Videomuz ile detaylandırabilirsiniz!
