Azərbaycanca
Беларускі
Dansk
Deutsch
Española
Français
Indonesia
Italiana
日本語
Қазақ
Lietuvos
Nederlands
Português
Русский
සිංහල
แบบไทย
Türkçe
Українська
中國人
United State
Afrikaans
Yavaş ışık, çok düşük grup hızlarında oluşan optiksel titreşimin ya da optiksel taşıyıcının geçişinin yayılımı. Yayılma meydana gelirken yayılım titreşimi boşlukla etkileşimde bulunduğundan büyük ölçüde yavaşlar ve yavaş ışık bu sayede oluşmuş olur.
1998’de, Danimarkalı fizikçi Lene Vestergaard Hau, Harvard Üniversitesi ve Rowland Bilim Enstitüsünden bir takımın öncülüğünü yaparak, bir ışık demetini saniyede 17 metre kadar yavaşlatmıştır.
2004 yılında, Berkeley Kaliforniya Üniversitesi’ndeki araştırmacılar da ışığı bir yarı iletkenin içinden geçirerek saniyede 9.7 kilometre kadar yavaşlatmıştır. Hau daha sonra ışığı tamamen durdurmayı başarmış ve ışığın durdurulup tekrar harekete başlatılmasını sağlayan yöntemler geliştirmiştir. Bu çaba enerji tasarrufu sağlayabilecek bilgisayar ve makine geliştirebilmek içindir. 2005 yılında, IBM oldukça eski moda olan standart malzemelerden ışığı yavaşlatan bir mikroçip yaratmış ve mikroçipin reklamını yaparak ticari olarak benimsenmesinin önünü açmıştır.
Arka plan
Işık bir maddenin içinden geçtiğinde boşluktaki hızından daha yavaş bir hızla hareket eder. Bu ışığın faz hızındaki değişim ve ışığın kırılması gibi fiziksel etkilerle alakalıdır. Hızdaki bir indirgenme ışığın boşluktaki hızı ve faz hızı arasındaki oran ile ölçülür. Bu orana maddenin kırılma dizini denir. Yavaş ışık, ışığın faz hızındaki değil, grup hızındaki çarpıcı indirgemenin sonucudur.
Işığın en basit tanımı; klasik fizikte, elektromanyetik alandaki arıza ya da dalga olarak yapılabilir. Maxwell’in denklemleri, boşlukta bu arızaların belirli bir hızda yani c ile hareket edeceğini öngörmüştür. Bu fiziksel sabit ışığın hızı olarak bilinir ve ışığın hızı olarak gösterilir. Özel göreliliğin özü olan, eylemsiz referans çerçevelerinde ışığın hızının sabit olarak ön görülmesi “ışığın hızı her zaman aynıdır” düşüncesinin yaygınlaşmasını sağlamıştır. Ancak, elektromanyetik alanda ışık arızadan çok daha fazlasıdır.
Boşluktaki yayılıma ek olarak, ışık ortam olarak tanımlanabilecek birçok çeşit maddenin içinden yayılabilir. Işığın ortamdaki hareketi, artık sadece elektromanyetik alandaki bir arıza değil, aynı zamanda yüklü maddelerin içindeki yüklü parçacıkların (elektronlar) hareketleri ve konumlarıyla da alakalı bir arızadır. Elektronların hareketi (Lorentz Kuvveti’ne göre) alan yoluyla hesaplanır, ancak bu alan elektronların hızları ve konumlarına göre hesaplanır (Gauss ve Amper kanunlarına göre). Birleştirilmiş elektromanyetik yük yoğunluk alanının (örneğin; ışık) arızasının durumları hala Maxwell’in denklemleri ile hesaplanmasına rağmen, çözümleri alan ve ortam arasındaki bağlantı yüzünden oldukça zordur. Işığın madde içindeki davranışını anlamak için zamanın sinüs eğrisi şeklinde olan fonksiyonlarındaki arıza çeşitleri sınırlanarak basitleştirilmiştir. Bu tür arızalar için, Maxwell’in eşitlikleri cebirsel eşitliklere dönüştürülmüş ve bu sayede kolayca çözülebilmiştir. Bu özel arızalar, faz hızı diye adlandırılan ışığın boşluktaki hızından düşük hızlarla maddelerin içinden yayılım yapmaktadırlar. Faz hızı ve ışığın boşluktaki hızı arasındaki orana ise kırıcı bağlantı ya da maddenin kırıcılığının bağlantısı denir. Kırıcı bağlantı verilen madde için sabit olmamakla beraber; sıcaklığa, basınca ve ışık dalgasının frekansına bağlıdır. Bu da saçılım denilen etkiye neden olur.
İnsanlar sinüssel arızayı ışığın parlaklığı ve frekansı ise renk olarak algılar. Eğer ışık belirli bir zaman için açık-kapalı olarak ayarlanırsa, sinüssel arızanın genliği de zamana bağlı olmuş olur. Zaman değişkenli genlik faz hızında değil grup hızında yayılır. Grup hızı; maddenin sadece kırıcı bağlantısına değil, ayrıca frekanslar değişen kırıcı bağlantıya da bağlıdır (örneğin; frekansa göre kırıcı bağlantının türevi). Yavaş ışık, ışığın grup hızındaki büyük miktardaki indirgenme olarak ifade edilir. Eğer kırıcı bağlantının saçılım bağıntısı, frekansın küçük oranlarda düzenli olarak değiştiği gibi değişiklik gösterirse kırılma bağlantısı hala tipik bir değer olmasına rağmen grup hızı, boşluktaki ışık hızından çok çok daha küçük bir değerde olabilir.
Işığı Yavaşlatmanın Yolları
Yavaş ışığı meydana getirebilen birçok yöntem vardır, bu yöntemlerin yüksek saçılımlı, dar tayfsal bölgelerdir (örneğin; saçılım bağıntısındaki tepe noktaları) Bu yöntemler genel olarak iki şekilde kategorilendirilebilir: madde saçılımı ve dalga kılavuzu saçılımı. Elektromanyetiksel Uyarılmış Şeffaflık, Uyumlu Kütle Salınımı ve çeşitli Dört Dalga Karışımı gibi maddesel saçılımlar optiksel frekansın kırılma bağlantısında anlık değişimler üretir (örneğin; yayılan dalganın bileşenini geçici olarak değiştirirler). Bu, ortamın çift kutup müdahalesini değiştirmek için ya da inceleme alanına sinyal göndermek için doğrusal olmayan etkiler kullanılarak yapılır. Fotonik kristaller, Eşlenmiş Rezanatör Optiksel Işık Kılavuzları ve diğer mikro rezanatör yapıları gibi ışık kılavuzu saçılımı yöntemler, yayılan dalgaların konumsal bileşenlerini değiştirirler. Yavaş ışık, aynı zamanda tekli negatif metamaddelerin ya da çift negatif metamaddelerin fark edilmesiyle düzlemsel ışık kılavuzlarının saçılım özelliklerinden istifade edilerek de bulunabilir.
Baskın ve kaydeğer yavaş ışık şemalarından biri Gecikme-Kuşak Genişliği Bileşkesidir. Birçok yavaş ışık şeması verilen aletin uzunluğuna göre, kuşak genişliği kadar olan, rastgele uzun gecikmeler öne sürer. (uzunluk/gecikme= sinyal hızı) İkisinin bileşkesi çok nadir sabittir. Değerin bağlantılı rakamı kesirli gecikmedir, zaman ise toplam titreşim süresinin gecikme titreşimine bölünmesiyle bulunur. Plazmon uyarılmış şeffaflığı – Elektromanyetik Uyarılmış Şeffaflığın benzeri- farklı salınım şekilleri ile yıkıcı müdahaleye dayanan bir yaklaşım sağlar. Son çalışmalar, tahtanın şeffaflığının camın şeffaflığına göre 0.40 THz daha büyük bir oranda frekans etkisi olduğunu ispatlamıştır.
Potansiyel Kullanımı
Yavaş ışık, her türlü bilginin daha etkili bir biçimde iletilmesi için parazit seslerin oranını düşürmek için kullanılabilir. Ayrıca, yavaş ışık tarafından kontrol edilen optiksel anahtarlar, bilgisayarlardan telefon ekipmanlarına kadar şu an her şeyi yöneten anahtarlardan çok daha az güç gerektirdiğinden tasarruf sağlayabilir. Şebekelerdeki akış trafiği de ışığın yavaşlatılmasıyla çok daha düzgün yönetilebilir. Aynı anda, yavaş ışık sayesinde, geleneksel girişimölçerlere göre frekans kaydırmada çok daha hassas olan girişimölçer inşa edilebilir. Bu özellik yüksek çözünürlüklü tayfölçer ve küçük frekans alıcıları inşa etmek için kullanılabilir.
Kaynakça
İngilizce Vikipedi
wikipedia, wiki, viki, vikipedia, oku, kitap, kütüphane, kütübhane, ara, ara bul, bul, herşey, ne arasanız burada,hikayeler, makale, kitaplar, öğren, wiki, bilgi, tarih, yukle, izle, telefon için, turk, türk, türkçe, turkce, nasıl yapılır, ne demek, nasıl, yapmak, yapılır, indir, ücretsiz, ücretsiz indir, bedava, bedava indir, mp3, video, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, resim, müzik, şarkı, film, film, oyun, oyunlar, mobil, cep telefonu, telefon, android, ios, apple, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, pc, web, computer, bilgisayar
Yavas isik cok dusuk grup hizlarinda olusan optiksel titresimin ya da optiksel tasiyicinin gecisinin yayilimi Yayilma meydana gelirken yayilim titresimi boslukla etkilesimde bulundugundan buyuk olcude yavaslar ve yavas isik bu sayede olusmus olur 1998 de Danimarkali fizikci Lene Vestergaard Hau Harvard Universitesi ve Rowland Bilim Enstitusunden bir takimin onculugunu yaparak bir isik demetini saniyede 17 metre kadar yavaslatmistir 2004 yilinda Berkeley Kaliforniya Universitesi ndeki arastirmacilar da isigi bir yari iletkenin icinden gecirerek saniyede 9 7 kilometre kadar yavaslatmistir Hau daha sonra isigi tamamen durdurmayi basarmis ve isigin durdurulup tekrar harekete baslatilmasini saglayan yontemler gelistirmistir Bu caba enerji tasarrufu saglayabilecek bilgisayar ve makine gelistirebilmek icindir 2005 yilinda IBM oldukca eski moda olan standart malzemelerden isigi yavaslatan bir mikrocip yaratmis ve mikrocipin reklamini yaparak ticari olarak benimsenmesinin onunu acmistir Arka planIsik bir maddenin icinden gectiginde bosluktaki hizindan daha yavas bir hizla hareket eder Bu isigin faz hizindaki degisim ve isigin kirilmasi gibi fiziksel etkilerle alakalidir Hizdaki bir indirgenme isigin bosluktaki hizi ve faz hizi arasindaki oran ile olculur Bu orana maddenin kirilma dizini denir Yavas isik isigin faz hizindaki degil grup hizindaki carpici indirgemenin sonucudur Isigin en basit tanimi klasik fizikte elektromanyetik alandaki ariza ya da dalga olarak yapilabilir Maxwell in denklemleri boslukta bu arizalarin belirli bir hizda yani c ile hareket edecegini ongormustur Bu fiziksel sabit isigin hizi olarak bilinir ve isigin hizi olarak gosterilir Ozel goreliligin ozu olan eylemsiz referans cercevelerinde isigin hizinin sabit olarak on gorulmesi isigin hizi her zaman aynidir dusuncesinin yayginlasmasini saglamistir Ancak elektromanyetik alanda isik arizadan cok daha fazlasidir Bosluktaki yayilima ek olarak isik ortam olarak tanimlanabilecek bircok cesit maddenin icinden yayilabilir Isigin ortamdaki hareketi artik sadece elektromanyetik alandaki bir ariza degil ayni zamanda yuklu maddelerin icindeki yuklu parcaciklarin elektronlar hareketleri ve konumlariyla da alakali bir arizadir Elektronlarin hareketi Lorentz Kuvveti ne gore alan yoluyla hesaplanir ancak bu alan elektronlarin hizlari ve konumlarina gore hesaplanir Gauss ve Amper kanunlarina gore Birlestirilmis elektromanyetik yuk yogunluk alaninin ornegin isik arizasinin durumlari hala Maxwell in denklemleri ile hesaplanmasina ragmen cozumleri alan ve ortam arasindaki baglanti yuzunden oldukca zordur Isigin madde icindeki davranisini anlamak icin zamanin sinus egrisi seklinde olan fonksiyonlarindaki ariza cesitleri sinirlanarak basitlestirilmistir Bu tur arizalar icin Maxwell in esitlikleri cebirsel esitliklere donusturulmus ve bu sayede kolayca cozulebilmistir Bu ozel arizalar faz hizi diye adlandirilan isigin bosluktaki hizindan dusuk hizlarla maddelerin icinden yayilim yapmaktadirlar Faz hizi ve isigin bosluktaki hizi arasindaki orana ise kirici baglanti ya da maddenin kiriciliginin baglantisi denir Kirici baglanti verilen madde icin sabit olmamakla beraber sicakliga basinca ve isik dalgasinin frekansina baglidir Bu da sacilim denilen etkiye neden olur Insanlar sinussel arizayi isigin parlakligi ve frekansi ise renk olarak algilar Eger isik belirli bir zaman icin acik kapali olarak ayarlanirsa sinussel arizanin genligi de zamana bagli olmus olur Zaman degiskenli genlik faz hizinda degil grup hizinda yayilir Grup hizi maddenin sadece kirici baglantisina degil ayrica frekanslar degisen kirici baglantiya da baglidir ornegin frekansa gore kirici baglantinin turevi Yavas isik isigin grup hizindaki buyuk miktardaki indirgenme olarak ifade edilir Eger kirici baglantinin sacilim bagintisi frekansin kucuk oranlarda duzenli olarak degistigi gibi degisiklik gosterirse kirilma baglantisi hala tipik bir deger olmasina ragmen grup hizi bosluktaki isik hizindan cok cok daha kucuk bir degerde olabilir Isigi Yavaslatmanin YollariYavas isigi meydana getirebilen bircok yontem vardir bu yontemlerin yuksek sacilimli dar tayfsal bolgelerdir ornegin sacilim bagintisindaki tepe noktalari Bu yontemler genel olarak iki sekilde kategorilendirilebilir madde sacilimi ve dalga kilavuzu sacilimi Elektromanyetiksel Uyarilmis Seffaflik Uyumlu Kutle Salinimi ve cesitli Dort Dalga Karisimi gibi maddesel sacilimlar optiksel frekansin kirilma baglantisinda anlik degisimler uretir ornegin yayilan dalganin bilesenini gecici olarak degistirirler Bu ortamin cift kutup mudahalesini degistirmek icin ya da inceleme alanina sinyal gondermek icin dogrusal olmayan etkiler kullanilarak yapilir Fotonik kristaller Eslenmis Rezanator Optiksel Isik Kilavuzlari ve diger mikro rezanator yapilari gibi isik kilavuzu sacilimi yontemler yayilan dalgalarin konumsal bilesenlerini degistirirler Yavas isik ayni zamanda tekli negatif metamaddelerin ya da cift negatif metamaddelerin fark edilmesiyle duzlemsel isik kilavuzlarinin sacilim ozelliklerinden istifade edilerek de bulunabilir Baskin ve kaydeger yavas isik semalarindan biri Gecikme Kusak Genisligi Bileskesidir Bircok yavas isik semasi verilen aletin uzunluguna gore kusak genisligi kadar olan rastgele uzun gecikmeler one surer uzunluk gecikme sinyal hizi Ikisinin bileskesi cok nadir sabittir Degerin baglantili rakami kesirli gecikmedir zaman ise toplam titresim suresinin gecikme titresimine bolunmesiyle bulunur Plazmon uyarilmis seffafligi Elektromanyetik Uyarilmis Seffafligin benzeri farkli salinim sekilleri ile yikici mudahaleye dayanan bir yaklasim saglar Son calismalar tahtanin seffafliginin camin seffafligina gore 0 40 THz daha buyuk bir oranda frekans etkisi oldugunu ispatlamistir Potansiyel KullanimiYavas isik her turlu bilginin daha etkili bir bicimde iletilmesi icin parazit seslerin oranini dusurmek icin kullanilabilir Ayrica yavas isik tarafindan kontrol edilen optiksel anahtarlar bilgisayarlardan telefon ekipmanlarina kadar su an her seyi yoneten anahtarlardan cok daha az guc gerektirdiginden tasarruf saglayabilir Sebekelerdeki akis trafigi de isigin yavaslatilmasiyla cok daha duzgun yonetilebilir Ayni anda yavas isik sayesinde geleneksel girisimolcerlere gore frekans kaydirmada cok daha hassas olan girisimolcer insa edilebilir Bu ozellik yuksek cozunurluklu tayfolcer ve kucuk frekans alicilari insa etmek icin kullanilabilir KaynakcaIngilizce Vikipedi