1.
fizikte küçük boyutlara inildiğinde rastlanır. örneğin elektronu serbest bıraktığınızda odada dalga şeklinde yayılır ama bir duvara çarptığında bir yere temes eder ve parçacık gibi davranır. dalga parçacık ikiliği budur.
devamını gör...
2.
ışığın taşınmasını sağlayan fotonların hem dalga hem parçacık davranışı göstermesiyle ortaya çıkan durum. (bkz: düalite)
ışığın yapısının parçacıklardan ibaret olduğuna ilişkin iddialara yol açan çalışmaları yapanların başında isaac newton gelir. ışığın yansıma, kırılma ve saçılma özelliği göstermesinin, onun parçacık yapısıyla açıklanabildiğini gören newton, ışığı sürekli bir parçacık akısı olarak düşündü.
bahsi geçen olayları ışığın parçacık yapısıyla açıklayabilen newton, yine de deneylerindeki bazı durumları açıklayamadı. örneğin, 2 ortam arasında doğrultu değiştiren yani kırılan ışığın, belirli kuvvetler altında bu davranışı gösterdiğini düşünüyordu ancak varsayımının doğru olması için, ışığın bir ortam içindeki hızının, havadaki hızından daha fazla olması gerekiyordu. oysa durumun, bunun tam tersi olduğunu biliyoruz.
newton'ın açıklayamadığı bir başka olgu şuydu: eğer ışık saçan nesneler onun düşündüğü gibi, sürekli olarak bir parçacık akısı yayıyor olsaydılar, teoriye göre bu nesnelerin zamanla kütle kaybetmesi gerekirdi. ayrıca teori, kırınım olayını da açıklayamıyordu. kırınımı, kırılma ile karıştırmamak gerektiğini burada belirteyim. kırılma, ışığın ortam değiştirdiğinde doğrultu değiştirmesi olarak özetlenebilir. mesela havadan cama, suya giren ya da tersini yapan ışık kırılmaya uğrar. kırınım olayı ise bir kaynaktan çıkan ışığın, önüne koyulan bir yarıktan geçtikten sonra gösterdiği davranıştır ki buna az sonra geleceğiz.
***
newton bu çalışmaları yaparken hollandalı bilim insanı christiaan huygens de başka çalışmalar üzerinde yoğunlaşmıştı. ona göre ışık dalgalar hâlinde yayılıyor olmalıydı. ancak o güne dek bilinen dalgalar -mesela ses ya da su dalgaları- yayılmak için bir ortama ihtiyaç duyan dalgalardı. bu nedenle huygens, ışığın da uzayda bir ortam içerisinde yayıldığı, uzayın ether (esir ya da eter diye de geçer) adlı bir maddeyle dolu olduğu varsayımında bulundu.
huygens'a göre ışık, dalgalar hâlinde yayılıyordu ve dalga cephesi üzerinde bulunan her nokta, yine bir ışık kaynağı gibi davranarak dalgalar hâlinde ışık yayıyordu. bu teori, hem newton'ın parçacık yapısıyla açıkladığı yansıma ve kırılma olaylarıyla çelişmiyor hem de kırınımı açıklayabiliyordu. yine de teori başlarda çok da ilgi görmedi. ta ki thomas young adlı ingiliz fizikçi ortaya çıkana dek...
***
young deneyi olarak ünlenen çift yarık deneyi, ışığın dalgalar hâlinde yayıldığının ispatıydı. tek kaynaktan çıkıp iki adet yarıktan geçen, yani kırınıma uğrayan ışık ışınları, yarığın arkasına yerleştirilen perde üzerinde bir girişim deseni oluşturuyordu. bunda şaşırtıcı olan şey şuydu: eğer ışık parçacıklar hâlinde yayılıyor olsaydı, sadece yarıkların tam karşısına denk gelen yerlerde 2 adet ışıklı bölge bekleyebilirdik.
bunu şöyle canlandırabilirsiniz kafanızda: boyanmış tenis toplarını, bir adet makineyle 2 adet yarıktan fırlatsanız ne olurdu? toplar dümdüz gidip karşı duvara çarptıktan ve onu boyadıktan sonra yere düşerdi. siz de duvarda, yukarıdan aşağıya doğru bir hat boyunca boyanmış 2 dikey çizgi görürdünüz. şöyle:
fakat young'ın gördüğü şey böyle değil, şöyle bir şeydi:
bu da ancak, dalga tepelerinin ve çukurlarının üst üste denk gelmesiyle oluşması beklenen bir görüntüydü.
bundan sonra gelen süreç, maxwell, planck, einstein gibi ünlü bilim insanlarının ışığın yapısını yavaş yavaş detaylarıyla ortaya koyması ile geçti. yani artık 20. yüzyılın başlarına gelindiğinde, ışığın hem dalga hem de parçacık yapısına sahip bir elektromanyetik dalga olduğu, yayılmak için herhangi bir ortama ihtiyaç duymayıp boşlukta da yayılabildiği, sınırsız bir parçacık akısı değil kuantumlu bir yapı olduğu biliniyordu. compton saçılması, fotoelektrik olay gibi fiziksel fenomenler ışığın kuantumlu yapısı nedeniyle gerçekleşirken, kırınım, girişim gibi fenomenler de onun dalga yapısı nedeniyle gerçekleşiyordu.
albert einstein her ne kadar görelilik kuramı ile ünlenmişse de ona nobel ödülü kazandıran çalışması, fotoelektrik olaydır.
ışığın yapısının parçacıklardan ibaret olduğuna ilişkin iddialara yol açan çalışmaları yapanların başında isaac newton gelir. ışığın yansıma, kırılma ve saçılma özelliği göstermesinin, onun parçacık yapısıyla açıklanabildiğini gören newton, ışığı sürekli bir parçacık akısı olarak düşündü.
bahsi geçen olayları ışığın parçacık yapısıyla açıklayabilen newton, yine de deneylerindeki bazı durumları açıklayamadı. örneğin, 2 ortam arasında doğrultu değiştiren yani kırılan ışığın, belirli kuvvetler altında bu davranışı gösterdiğini düşünüyordu ancak varsayımının doğru olması için, ışığın bir ortam içindeki hızının, havadaki hızından daha fazla olması gerekiyordu. oysa durumun, bunun tam tersi olduğunu biliyoruz.
newton'ın açıklayamadığı bir başka olgu şuydu: eğer ışık saçan nesneler onun düşündüğü gibi, sürekli olarak bir parçacık akısı yayıyor olsaydılar, teoriye göre bu nesnelerin zamanla kütle kaybetmesi gerekirdi. ayrıca teori, kırınım olayını da açıklayamıyordu. kırınımı, kırılma ile karıştırmamak gerektiğini burada belirteyim. kırılma, ışığın ortam değiştirdiğinde doğrultu değiştirmesi olarak özetlenebilir. mesela havadan cama, suya giren ya da tersini yapan ışık kırılmaya uğrar. kırınım olayı ise bir kaynaktan çıkan ışığın, önüne koyulan bir yarıktan geçtikten sonra gösterdiği davranıştır ki buna az sonra geleceğiz.
***
newton bu çalışmaları yaparken hollandalı bilim insanı christiaan huygens de başka çalışmalar üzerinde yoğunlaşmıştı. ona göre ışık dalgalar hâlinde yayılıyor olmalıydı. ancak o güne dek bilinen dalgalar -mesela ses ya da su dalgaları- yayılmak için bir ortama ihtiyaç duyan dalgalardı. bu nedenle huygens, ışığın da uzayda bir ortam içerisinde yayıldığı, uzayın ether (esir ya da eter diye de geçer) adlı bir maddeyle dolu olduğu varsayımında bulundu.
huygens'a göre ışık, dalgalar hâlinde yayılıyordu ve dalga cephesi üzerinde bulunan her nokta, yine bir ışık kaynağı gibi davranarak dalgalar hâlinde ışık yayıyordu. bu teori, hem newton'ın parçacık yapısıyla açıkladığı yansıma ve kırılma olaylarıyla çelişmiyor hem de kırınımı açıklayabiliyordu. yine de teori başlarda çok da ilgi görmedi. ta ki thomas young adlı ingiliz fizikçi ortaya çıkana dek...
***
young deneyi olarak ünlenen çift yarık deneyi, ışığın dalgalar hâlinde yayıldığının ispatıydı. tek kaynaktan çıkıp iki adet yarıktan geçen, yani kırınıma uğrayan ışık ışınları, yarığın arkasına yerleştirilen perde üzerinde bir girişim deseni oluşturuyordu. bunda şaşırtıcı olan şey şuydu: eğer ışık parçacıklar hâlinde yayılıyor olsaydı, sadece yarıkların tam karşısına denk gelen yerlerde 2 adet ışıklı bölge bekleyebilirdik.
bunu şöyle canlandırabilirsiniz kafanızda: boyanmış tenis toplarını, bir adet makineyle 2 adet yarıktan fırlatsanız ne olurdu? toplar dümdüz gidip karşı duvara çarptıktan ve onu boyadıktan sonra yere düşerdi. siz de duvarda, yukarıdan aşağıya doğru bir hat boyunca boyanmış 2 dikey çizgi görürdünüz. şöyle:
fakat young'ın gördüğü şey böyle değil, şöyle bir şeydi:
bu da ancak, dalga tepelerinin ve çukurlarının üst üste denk gelmesiyle oluşması beklenen bir görüntüydü.
bundan sonra gelen süreç, maxwell, planck, einstein gibi ünlü bilim insanlarının ışığın yapısını yavaş yavaş detaylarıyla ortaya koyması ile geçti. yani artık 20. yüzyılın başlarına gelindiğinde, ışığın hem dalga hem de parçacık yapısına sahip bir elektromanyetik dalga olduğu, yayılmak için herhangi bir ortama ihtiyaç duymayıp boşlukta da yayılabildiği, sınırsız bir parçacık akısı değil kuantumlu bir yapı olduğu biliniyordu. compton saçılması, fotoelektrik olay gibi fiziksel fenomenler ışığın kuantumlu yapısı nedeniyle gerçekleşirken, kırınım, girişim gibi fenomenler de onun dalga yapısı nedeniyle gerçekleşiyordu.
albert einstein her ne kadar görelilik kuramı ile ünlenmişse de ona nobel ödülü kazandıran çalışması, fotoelektrik olaydır.
devamını gör...