Işık Hakkında Bilmeniz Gereken 8 Şey

WDF_2484227

  1. Fotonlar suda ya da havada sonik patlamalara benzer şok dalgaları üretirler.

Hiçbir şey boşluk içerisinde ışıktan hızlı hareket edemez. Fakat ışık, suda, havada, camda ya da diğer materyaller içinde ortalama hız olarak yavaşlar. Bunun nedeni ışığı oluşturan foton taneciklerinin atomlar ile etkileşime geçmesidir. Bu da bazı sonuçlar doğurur.

Uzaydan, Dünya’nın atmosferine çarpan yüksek enerjili gama ışınları, havadaki ışıktan daha hızlı hareket ederek çarpar. Bu fotonlar havayla çarpıştıklarında şok dalgaları yaratırlar, bu etki sonik dalgalarda oluşan ses yerine daha fazla foton yaratır. Bu duruma Cherenkov Işınımı denir.

  1. Işıkların büyük bir çoğunluğu gözle görünemez.

Renkler, beynimizin ışığın dalga boyunu yorumlamasının bir sonucudur. Işığın geldiği yol boyunca dalga halinin kaç kez tekrar ettiği üzerine bir görüntü alırız. Fakat gördüğümüz renkler sadece görülebilir spektrum içerisinde olan, elektromanyetik spektrumun çok küçük bir aralığıdır.

Kırmızı, gördüğümüz en büyük dalga boyu iken; dalga boyunu arttırdığınızda kızılötesi, mikro dalga ve radyo dalgalarına doğru ilerler. Mor ise gördüğümüz en küçük dalga boyudur; dalga boyunu daha da küçültürseniz ultraviyole, X ışınları ve gama ışınlarına doğru ilerleriz. Dalga boyu yüksek olan ışıkların enerjileri az iken, dalga boyu az olan ışıkların enerjiler fazladır. Bilinen elektromanyetik ışık spektrumu gama ışınları ile radyo dalgaları arasındadır.

Peki, sizce bu aralıktan fazlası mümkün mü?

  1. Bilim insanları tek bir fotonu ölçebilirler.

Işık foton adı verilen parçacık-dalga paketlerinden oluşmaktadırlar. Fotonlar belirli bir enerjiye sahip elektromanyetik alan paketleri olarak da tanımlanmaktadırlar. Yeterince duyarlı bir ekipmanla belirli bir alandaki fotonları tek tek sayabilirsiniz. Fotonlar hem dalga, hem de parçacık davranışı gösterdiğinden, onları saymanın yolları da ihtiyaca göre değişmektedir.

  1. Parçacık hızlandırıcıdan çıkan fotonlar kimya ve biyoloji bilimlerinde kullanılır.

Görünebilir ışığın dalga boyu atomdan çok daha büyüktür, bu nedenle maddenin yapı taşlarını görmemizde mümkün değildir. X ışınları gibi küçük dalga boylarında ki ışıklar, bu küçüklükteki yapıları görmek için kullanılır. Bu tip parçacık hızlandırıcılar, belirli bir dalga boyuna sahip ışığı, içerisindeki elektronları manyetik alanda hızlandırarak üretir. Buna Sinkrotron Işınımı denir. bu şekilde virüsler, bakteriler ve hücreleri gözlemlemek mümkündür.

  1. Işık 4 temel kuvvetin ortak özelliğidir.

Fotonları zayıf nükleer, yeğin nükleer ve kütle-çekim kuvveti ile beraber dördüncü kuvvet türü olan elektromanyetik kuvveti taşırlar. Elektron uzayda hareket ettiğinde ise, diğer parçacıklar onu elektromanyetik kuvvet ile hissederler. Bu etki ışık hızı ile limitli olduğundan, uzaydaki elektronlar, elektronun ışık hızında gönderdiği bilgiye göre davranırlar. Elektronlar diğer atom altı parçacıkları ile tüm elementleri ve evreni oluşturmaya başladığından, evrende bulunan 4 temel kuvvette ışık hızında yayılan ve ışık sayesinde aktarılan kuvvetlerdir.

  1. Fotonlar çok kolay yaratılır ve yok edilir

Maddenin tam tersine fotonlar çok kolay yaratılır yok edilebilir. Şu an bunu okuduğunuz andan itibaren, ekranda yaratılan fotonlar gözünüze gelir ve gözünüzün içerisindeki kornea’da yok edilir. Elektronların hareketleri fotonların yaratılmasına ve yok edilmesine sebep olan temel etmendir. Manyetik alan içerisinde ivmelenen bir elektron, foton yaymaya başlar. Aynı şekilde belirli bir dalga boyundaki foton atoma çarptığında, elektronlar tarafından emilerek tüm enerjisini elektrona aktarır. Bu emilme, elektronun emildiği elemente özgü yeni bir ışık yayar. Bu ışık fizik, kimya ve diğer temel bilimlerde maddeleri ayırt etmek için kullanılır.

  1. Madde ve Antimadde çarpıştığında tek ürünleri ışıktır

Elektron ve pozitron aynı kütlede fakat tam zıt yükte parçacıklardır. Çarpıştıklarında ise kütlelerini enerjiye çevirirler. Bu enerji direk olarak kütlesi olmayan gama ışınları ile yayılır.

  1. Işığı çarpıştırarak parçacık üretebilirsiniz!

Fotonlar aynı zamanda kendilerin anti maddesidir. Fizik yasalarına göre de fotonlar zamanda simetrik olarak yayılırlar. Bunun anlamı elektron ve pozitron’u çarpıştırdığımızda gamma ışınları elde ediyorsak, gamma ışınlarını çarpıştırdığımızda da elektron ve pozitron elde edebilmemiz gerekmektedir.

Yapması zor. Bunun nedeni fotonları çarpıştırmaya çalıştığınızda daima başka parçacıkların olaya müdahale ediyor oluşu. CERN’de bulunan Büyük Hadron Çarpıştırıcısında yüksek miktarda gelişen çarpışmalarda, birkaç çift gamma fotonu çarpışmayı başarmış.