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
Bu madde, uygun değildir. (Ocak 2019) |
Foton, (Grekçe: φῶς, φωτός (phôs, phōtós) 'ışık') Modern Fizik'te ışık, radyo dalgaları gibi elektromanyetik radyasyonu içeren Elektromanyetik Alan kuantumu yani ışığın temel birimidir. Ayrıca, Elektromanyetik Kuvvet'lerde kuvvet taşıyan, kütlesiz (ya da duru kütlesi=sıfır kabul edilen) temel parçacıktır. Parçacık terimi; genelde kütlesi olan veya ne kadar küçük olursa olsun bir cismi var olan anlamıyla kullanılır. Ancak, fotonlar için kullanılırken "en küçük enerji yumağı"nı temsil eden bir birimi ifade eder. Fotonlar Bozon sınıfına aittir. Kütlesiz oldukları için boşluktaki hızı 299.792.458 m/s (veya 299.792 km/s) dir.
 Lazer ışını ile deney yapan bilim insanı | |
| (Bileşim) | Temel parçacık |
|---|---|
| Aile | Bozon |
| Etkileşim(ler) | Elektromanyetik |
| Sembol | γ, h ν ya da ħ ω |
| Teorileştirme | Albert Einstein |
| Kütle | <1×10−18 eV/c^2 |
| Ortalama yaşam süresi | Sabit |
| Elektrik yükü | 0 |
| Spin | 1 |
Kuvvet etkileri hem , hem de gözlemlenebilir. Foton herhangi bir sahip değildir ve bu durum uzak mesafelerde etkileşimlere izin vermektedir. Diğer bütün temel parçacıklar gibi foton da Kuantum mekaniğine dahildir ve dalga parçacık ikiliği gösterir. Bu durum fotonun hem dalga hem de parçacık özelliği gösterdiğini gösterir. Örnek olarak herhangi bir foton bir mercek tarafından kırılıma uğrayabilir veya dalga girişimi özelliği gösterebilirken ayrıca sayısal kütlesi ölçüldüğünde parçacık gibi davranabilir.
Foton'un modern kuramı Albert Einstein tarafından açıklanmıştır. Einstein, gözlemlerine göre klasik ışık yetersizliği üzerine foton modeline gerek duymuştur.
Foton davranışlarını gözlemlemek için yapılan "Çift Yarık Deneyi" fotonların dalga mı yoksa tanecik davranışı mı gösterdiği tartışmalarını zirveye çıkarmıştır. Bu deneyin en çarpıcı sonucu deney ölçüm yapılmadan gerçekleşirse dalga modeline, ölçüm yapılırsa tanecik modeline göre hareket etmesi olmuştur.
Fotonlar
Işığın parçacıklardan oluştuğu fikrini ilk kez Isaac Newton ortaya koydu. Sonraları ışığın dalgalardan oluştuğu düşüncesi yayıldı. Ancak, Max Planck bazı deneylerinde ışığın tanecikmiş gibi davrandığını fark etti. Işık sanki devamlı dalgalar değil de, enerji paketçikleri gibi geliyordu. Einstein ve Planck bu enerji paketlerini ışık kuantumu veya foton olarak adlandırdılar. Fotonlar sanki birer parçacıklarmış gibi davranıyordu. Relativite (izafiyet) teorisine göre, bir parçacığın ışık hızında gidebilmesi için kütlesinin sıfıra eşit olması gerekiyordu. Demek ki ışığın enerjisi sadece kinetik enerjiydi; kütlesinden kaynaklanan hiçbir enerjisi yoktu. Einstein o güne dek açıklanamamış olan fotoelektrik olayını bu kavramla açıkladıktan sonra, bilim adamlarının ağzında yeniden 'ışık nedir?' sorusu gündeme gelmişti. Işığın bazı özellikleri sadece dalga olgusu (mantığı) ile açıklanırken (girişim veya kırınım gibi), bazı özellikleri ise sadece foton konsepti ile açıklanabiliyor (Fotoelektrik olay veya atomların enerji soğurması ve salması gibi).
Foton nedir?
Fotonun en bariz özelliklerini şöyle sayabiliriz: Durgun kütlesi sıfırdır; ışık hızıyla gider; ışık hızıyla gittiği için fotonlar için zaman durgundur; etkileşimlere parçacık olarak girebilir ancak dalga olarak yayılır; E=h x f, p=h/l ve E=pc bağıntılarına uyar; kütlesi sıfır olduğu halde, diğer parçacıklar gibi kütle çekiminden etkilenir. zamandan etkilenmediği için evrim geçirmeyen tek maddedir (ışık hızında giden diğer maddelerle birlikte)
![image]()
: enerji miktarı![image]()
: Planck sabiti![image]()
: frekans
Işık dalga özelliklerine de sahiptir. Etkileşimlere parçacık olarak girebilir ancak dalga olarak yayılır.
Fotonlar kütleçekiminden neden etkilenir?
Fotonların kütleçekiminden etkilenme nedeni, kütleçekiminin kütleli cisimler etrafındaki uzay-zaman dokusunu bükmesidir. Işık da bu uzay-zaman içinde hareket eden bir dalga/parçacık olduğu için, bükülen uzay zaman dokusundan etkilenir.
Fotonlar ışık hızından başka bir hızda gidebilir mi?
Maxvell denklemlerini çözdüğümüz zaman elektrik ve manyetik alanın birbirini sonsuza kadar besleyeceği bir hız değerine ulaşırız. Bu değer sadece iki sabite bağlıdır ε0 boş uzayın elektrik alana karşı gösterdiği direnç ve μ0 boş uzayın manyetik alana karşı gösterdiği direnç. Bunlar evrenin dokusundan kaynaklı değerler olduğu için bütün evrende bu hız değeri aynıdır (başka evrenlerde veya evrenimizin dışında farklı değerler alabilir).
Bu hızın değeri saniyede 299.792.458 metredir yani ışık hızı. Maxvell bu formül ile ışığın bir elektomanyetik dalga olduğunu göstermiştir.
Bütün elektromanyetik dalgalar evrenin dokusundan kaynaklı belirli bir hız ile gitmek zorundalardır (ışık hızı) eğer bunun dışında bir hızla gidecek olsalar elektromanyetik dalga olmaktan çıkıp enerjilerini kaybederlerdi.
Bir araba 100 kilometre/saniye hıza anında ulaşmaz. 5 km/h, 20 km/h 50 km/h gibi süreğen bir artış gösterir ama ışık kaynaktan çıktıktan sonra anında ışık hızına ulaşır süreğen bir artış göstermez.
70 km/h hızla giden bir arabadan geriye doğru 20 Km/h hızla bir top fırlatırsak topun hızı 50 km/h olur ama 0.5 c hızla giden bir uzay gemisinden geriye doğru ışık tutarsak bu ışığın hızı 0.5 c değil c olur ışık hızı göreli sistemlerden bağımsız olarak tek bir hızda gider.
e0 = 8.854 187 817... × 10−12 F·m−1 (metre başına farad).
µ0 = 4π × 10−7 N A−2
Tarihçe
19. yüzyılda en çok tartışılan konulardan biri, ışığın parçacık mı yoksa dalga mı olduğu sorusuydu. James Clerk Maxwell'in elektromanyetik kuramı ve Hertz'in deneylerinden sonra ışığın dalga olduğu kabul edilmeye başlandı. Ancak bazı deneyler ışığın dalga olduğu gözlemiyle uyuşmuyordu. Karacisim ışıması hakkında Rayleigh ile Jeans'in kurduğu teori bunun zirveye çıktığı yerlerden biriydi. Rayleigh ve Jeans dalga yaklaşımını kullanarak, belli bir sıcaklığa sahip bir cismin etrafa hangi dalga boyunda ne kadar ışıma yapacağını hesaplamaya çalıştılar. Buldukları sonuç, uzun dalga boylarında deneylerle uyumluydu ama düşük dalga boylarında çok büyük bir sapma gösteriyordu. Teorileri, dalga boyu küçüldükçe, yapılan ışımanın sonsuza gideceğini söylüyordu (bu yüzden buna morötesi felaketi denir). Daha sonra Max Planck, ışık dalga olarak değil de enerji paketçikleri olarak düşünülürse bu problemin aşılabileceğini fark etti (bu, Max Planck'a 1918 Nobel Fizik Ödülü'nü kazandırmıştır). Daha sonra Arthur Compton tarafından açıklanan Compton saçılması olayı ve Albert Einstein'ın açıkladığı Fotoelektrik olay ışığın parçacık yapısını ortaya çıkardı. Fakat girişim ve kırınım deneyleri gibi başka deneyler de ancak ışığın dalga olduğu varsayıldığında açıklanabilmektedir. Şu anda kabul edilen ışığın ikili bir yapısı olduğu ve hem parçacık hem dalga özeliği gösterdiğidir (daha sonraki deneyler bütün maddelerin böyle olduğunu göstermiştir).
Fotonik kristaller
Fotonun momentumu
Işık hızında ilerleyen bir taneciğin momentumu:
Momentumun tam formülü 
dir. Bu formüle göre hız ışık hızına yaklaştıkça payda sıfıra ve momentum sonsuza yaklaşır. Hız(v) ışık hızına ulaşıldığında payda sıfır ve momentum sonsuz olur yani ışık hızına çıkmak için kütle(m) sonsuza gitmeli bunun için de sonsuz enerji gerekmektedir.
Işık hızına ulaşmak için ise sonsuz momentum gerekmez. fotonların kütlesi(m) sıfır olduğu için 
çıkar ve 
belirsizliği ortadan kaldırıldığında fotonun momentumu bulunur, kütlesi olan hiçbir cisim ışık hızına çıkamaz. ışık hızına çıkmanın tek yolu sıfır kütle ile belirsizlik yaratmaktır.
alternatif yol:
Bir taneciğin enerjisi ():
Bir fotonun enerjisi (Planck formülü):
Foton da bir tanecik olduğu için:
O halde; Fotonun momentumu:
Burada;
: Planck sabiti=
, J·s biriminde,
: taneciğin dalga boyu, metre birimindedir.
Not
Bu sayfadaki bütün formüllerde:
Ayrıca bakınız
Kaynakça
- ^ Ayar ve Higgs bozonları için resmi parçacık tablosu 28 Aralık 2016 tarihinde Wayback Machine sitesinde . Erişim 24 Ekim 2006
- ^ "Fotonlar Kütlesizse, Kütleçekiminden Neden ve Nasıl Etkileniyorlar?". Evrim Ağacı. 14 Ağustos 2022 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 14 Ağustos 2022.
- ^ İngilizce Vikipedi'deki Planck constant sayfasının 26 Ocak 2012 tarihindeki sürümü
Dış bağlantılar
- Foton ve Fiziksel Özellikleri - KBT Bilim9 Eylül 2012 tarihinde Wayback Machine sitesinde .
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
Bu madde Vikipedi bicem el kitabina uygun degildir Maddeyi Vikipedi standartlarina uygun bicimde duzenleyerek Vikipedi ye katkida bulunabilirsiniz Gerekli duzenleme yapilmadan bu sablon kaldirilmamalidir Ocak 2019 Foton Grekce fῶs fwtos phos phōtos isik Modern Fizik te isik radyo dalgalari gibi elektromanyetik radyasyonu iceren Elektromanyetik Alan kuantumu yani isigin temel birimidir Ayrica Elektromanyetik Kuvvet lerde kuvvet tasiyan kutlesiz ya da duru kutlesi sifir kabul edilen temel parcaciktir Parcacik terimi genelde kutlesi olan veya ne kadar kucuk olursa olsun bir cismi var olan anlamiyla kullanilir Ancak fotonlar icin kullanilirken en kucuk enerji yumagi ni temsil eden bir birimi ifade eder Fotonlar Bozon sinifina aittir Kutlesiz olduklari icin bosluktaki hizi 299 792 458 m s veya 299 792 km s dir FotonLazer isini ile deney yapan bilim insaniBilesimTemel parcacikAileBozonEtkilesim ler ElektromanyetikSembolg h n ya da ħ wTeorilestirmeAlbert EinsteinKutle lt 1 10 18 eV c 2Ortalama yasam suresiSabitElektrik yuku0Spin1 Kuvvet etkileri hem hem de gozlemlenebilir Foton herhangi bir sahip degildir ve bu durum uzak mesafelerde etkilesimlere izin vermektedir Diger butun temel parcaciklar gibi foton da Kuantum mekanigine dahildir ve dalga parcacik ikiligi gosterir Bu durum fotonun hem dalga hem de parcacik ozelligi gosterdigini gosterir Ornek olarak herhangi bir foton bir mercek tarafindan kirilima ugrayabilir veya dalga girisimi ozelligi gosterebilirken ayrica sayisal kutlesi olculdugunde parcacik gibi davranabilir Foton un modern kurami Albert Einstein tarafindan aciklanmistir Einstein gozlemlerine gore klasik isik yetersizligi uzerine foton modeline gerek duymustur Foton davranislarini gozlemlemek icin yapilan Cift Yarik Deneyi fotonlarin dalga mi yoksa tanecik davranisi mi gosterdigi tartismalarini zirveye cikarmistir Bu deneyin en carpici sonucu deney olcum yapilmadan gerceklesirse dalga modeline olcum yapilirsa tanecik modeline gore hareket etmesi olmustur FotonlarIsigin parcaciklardan olustugu fikrini ilk kez Isaac Newton ortaya koydu Sonralari isigin dalgalardan olustugu dusuncesi yayildi Ancak Max Planck bazi deneylerinde isigin tanecikmis gibi davrandigini fark etti Isik sanki devamli dalgalar degil de enerji paketcikleri gibi geliyordu Einstein ve Planck bu enerji paketlerini isik kuantumu veya foton olarak adlandirdilar Fotonlar sanki birer parcaciklarmis gibi davraniyordu Relativite izafiyet teorisine gore bir parcacigin isik hizinda gidebilmesi icin kutlesinin sifira esit olmasi gerekiyordu Demek ki isigin enerjisi sadece kinetik enerjiydi kutlesinden kaynaklanan hicbir enerjisi yoktu Einstein o gune dek aciklanamamis olan fotoelektrik olayini bu kavramla acikladiktan sonra bilim adamlarinin agzinda yeniden isik nedir sorusu gundeme gelmisti Isigin bazi ozellikleri sadece dalga olgusu mantigi ile aciklanirken girisim veya kirinim gibi bazi ozellikleri ise sadece foton konsepti ile aciklanabiliyor Fotoelektrik olay veya atomlarin enerji sogurmasi ve salmasi gibi Foton nedir Fotonun en bariz ozelliklerini soyle sayabiliriz Durgun kutlesi sifirdir isik hiziyla gider isik hiziyla gittigi icin fotonlar icin zaman durgundur etkilesimlere parcacik olarak girebilir ancak dalga olarak yayilir E h x f p h l ve E pc bagintilarina uyar kutlesi sifir oldugu halde diger parcaciklar gibi kutle cekiminden etkilenir zamandan etkilenmedigi icin evrim gecirmeyen tek maddedir isik hizinda giden diger maddelerle birlikte E displaystyle E enerji miktari h 6 6 10 34Js displaystyle h 6 6 times 10 34 Js Planck sabiti f displaystyle f frekans Isik dalga ozelliklerine de sahiptir Etkilesimlere parcacik olarak girebilir ancak dalga olarak yayilir Fotonlar kutlecekiminden neden etkilenir Fotonlarin kutlecekiminden etkilenme nedeni kutlecekiminin kutleli cisimler etrafindaki uzay zaman dokusunu bukmesidir Isik da bu uzay zaman icinde hareket eden bir dalga parcacik oldugu icin bukulen uzay zaman dokusundan etkilenir Fotonlar isik hizindan baska bir hizda gidebilir mi Maxvell denklemlerini cozdugumuz zaman elektrik ve manyetik alanin birbirini sonsuza kadar besleyecegi bir hiz degerine ulasiriz Bu deger sadece iki sabite baglidir e0 bos uzayin elektrik alana karsi gosterdigi direnc ve m0 bos uzayin manyetik alana karsi gosterdigi direnc Bunlar evrenin dokusundan kaynakli degerler oldugu icin butun evrende bu hiz degeri aynidir baska evrenlerde veya evrenimizin disinda farkli degerler alabilir v 1ϵ0 m0 displaystyle v sqrt frac 1 epsilon 0 mu 0 Bu hizin degeri saniyede 299 792 458 metredir yani isik hizi Maxvell bu formul ile isigin bir elektomanyetik dalga oldugunu gostermistir Butun elektromanyetik dalgalar evrenin dokusundan kaynakli belirli bir hiz ile gitmek zorundalardir isik hizi eger bunun disinda bir hizla gidecek olsalar elektromanyetik dalga olmaktan cikip enerjilerini kaybederlerdi Bir araba 100 kilometre saniye hiza aninda ulasmaz 5 km h 20 km h 50 km h gibi suregen bir artis gosterir ama isik kaynaktan ciktiktan sonra aninda isik hizina ulasir suregen bir artis gostermez 70 km h hizla giden bir arabadan geriye dogru 20 Km h hizla bir top firlatirsak topun hizi 50 km h olur ama 0 5 c hizla giden bir uzay gemisinden geriye dogru isik tutarsak bu isigin hizi 0 5 c degil c olur isik hizi goreli sistemlerden bagimsiz olarak tek bir hizda gider e0 8 854 187 817 10 12 F m 1 metre basina farad µ0 4p 10 7 N A 2Tarihce19 yuzyilda en cok tartisilan konulardan biri isigin parcacik mi yoksa dalga mi oldugu sorusuydu James Clerk Maxwell in elektromanyetik kurami ve Hertz in deneylerinden sonra isigin dalga oldugu kabul edilmeye baslandi Ancak bazi deneyler isigin dalga oldugu gozlemiyle uyusmuyordu Karacisim isimasi hakkinda Rayleigh ile Jeans in kurdugu teori bunun zirveye ciktigi yerlerden biriydi Rayleigh ve Jeans dalga yaklasimini kullanarak belli bir sicakliga sahip bir cismin etrafa hangi dalga boyunda ne kadar isima yapacagini hesaplamaya calistilar Bulduklari sonuc uzun dalga boylarinda deneylerle uyumluydu ama dusuk dalga boylarinda cok buyuk bir sapma gosteriyordu Teorileri dalga boyu kuculdukce yapilan isimanin sonsuza gidecegini soyluyordu bu yuzden buna morotesi felaketi denir Daha sonra Max Planck isik dalga olarak degil de enerji paketcikleri olarak dusunulurse bu problemin asilabilecegini fark etti bu Max Planck a 1918 Nobel Fizik Odulu nu kazandirmistir Daha sonra Arthur Compton tarafindan aciklanan Compton sacilmasi olayi ve Albert Einstein in acikladigi Fotoelektrik olay isigin parcacik yapisini ortaya cikardi Fakat girisim ve kirinim deneyleri gibi baska deneyler de ancak isigin dalga oldugu varsayildiginda aciklanabilmektedir Su anda kabul edilen isigin ikili bir yapisi oldugu ve hem parcacik hem dalga ozeligi gosterdigidir daha sonraki deneyler butun maddelerin boyle oldugunu gostermistir Fotonik kristallerFotonun momentumuIsik hizinda ilerleyen bir tanecigin momentumu Momentumun tam formulu p m v1 vc 2 displaystyle p frac m v sqrt 1 left frac v c right 2 dir Bu formule gore hiz isik hizina yaklastikca payda sifira ve momentum sonsuza yaklasir Hiz v isik hizina ulasildiginda payda sifir ve momentum sonsuz olur yani isik hizina cikmak icin kutle m sonsuza gitmeli bunun icin de sonsuz enerji gerekmektedir p m c1 cc 2 displaystyle p frac m c sqrt 1 left frac c c right 2 Isik hizina ulasmak icin ise sonsuz momentum gerekmez fotonlarin kutlesi m sifir oldugu icin p 00 displaystyle p frac 0 0 cikar ve 00 displaystyle frac 0 0 belirsizligi ortadan kaldirildiginda fotonun momentumu bulunur kutlesi olan hicbir cisim isik hizina cikamaz isik hizina cikmanin tek yolu sifir kutle ile belirsizlik yaratmaktir alternatif yol P m c displaystyle P m cdot c Bir tanecigin enerjisi E m c2 displaystyle E m cdot c 2 Bir fotonun enerjisi Planck formulu E h cl displaystyle E frac h cdot c lambda Foton da bir tanecik oldugu icin h cl m c2 displaystyle frac h cdot c lambda m cdot c 2 O halde Fotonun momentumu P hl displaystyle P frac h lambda Burada h displaystyle h Planck sabiti 6 63x10 34 displaystyle 6 63x10 34 J s biriminde l displaystyle lambda tanecigin dalga boyu metre birimindedir Not Bu sayfadaki butun formullerde Joule birimi yerine Elektronvolt metre birimi yerine Angstrom metre saniye birimi yerine Angstrom saniye Angstrom bolu saniye kullanilabilir Ayrica bakinizFotonikKaynakca Ayar ve Higgs bozonlari icin resmi parcacik tablosu 28 Aralik 2016 tarihinde Wayback Machine sitesinde Erisim 24 Ekim 2006 Fotonlar Kutlesizse Kutlecekiminden Neden ve Nasil Etkileniyorlar Evrim Agaci 14 Agustos 2022 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 14 Agustos 2022 Ingilizce Vikipedi deki Planck constant sayfasinin 26 Ocak 2012 tarihindeki surumuDis baglantilarFoton ve Fiziksel Ozellikleri KBT Bilim9 Eylul 2012 tarihinde Wayback Machine sitesinde