• +2

    Prizmaya giren mor ve kırmızı ışık farklı açılarda kırılır, bu açıyı ne belirler? Neden prizma içerisinde mor ışık kırmızı ışıktan daha yavaş ilerler?

    venividi 16 Temmuz 2018
  • 0
    Bence,
    Aynı ortam yoğunluğunda göreceli daha kısa dalga boyu = farklı hızlar
    Açıyı giriş açısı etkiler ama beyaz ışıkta gelirken hepsi aynı giriş açısında olacağı için, bu soru için gözardı edilebilir.

    Bu durumda farklı dalga boylarının, aynı ortamda farklı kırılma indeksleri gibi sonuç verdiği söylenebilir. Daha kısa dalga boyları (enerji yoğun) daha çok kırılıyor ve daha çok gecikiyor, sanırım...
  • +2
    Tamam beyaz ışık denilen karmaşanın içinde kırmızı ve mor ışıklar neredeyse aynı doğrultu ve açıyla prizmaya kadar birlikte geliyor. Benim merak ettiğim bu farklı dalga boylarındaki şeyler prizmaya girince ne yaşıyor da birbirinden farklı ama belli doğrultularda ilerliyorlar. camı oluşturan protonlar elektronlar arasında nasıl bir etkileşim oluyor ve dalga boyu fotonun izleyeceği yolu etkiliyor.
    venividi 16 Temmuz 2018
  • 0
    Aslında (sanırım bilerek) ikinci sorunuzda, (öyle güzel sormuşsunuz ki) cevabı da gizlemişsiniz... :-)

    Eğer cam dikdörtgen prizma ise; çıkışta fotonlar ters yönlü kırıldığı için çıkış açıları girişle aynı oluyor. Çok fazla bir saçılma olmuyor.
    Ama üçgen prizmada durum biraz farklı. Prizma boyunca yol alan fotonlar farklılaşıyor ve çıkış açıları da farklılaştığı için saçılma oluyor.

    Fotonlar uzayda aynı hızda olduğuna göre. cam içinde de farklı dalga boylarının hızlarını aynı olmasını umuyoruz ama olmuyor. Mesela kırılma indeksi beyaz için 2 diyelim. Kırmızı ışık (uzun dalga boyu) için 2.1 olurken. mor ışık için aynı camın kırılma indeksi 2.3 oluyor.

    Siz bunun "niçin?"ini sorguluyorsunuz. Giriş açısı aynı. ortam aynı... Ama dalga boyları farklı...
    (Kitap ve yazar adı ile fizik yapmaya çalışanların cevaplarını da görmek isterim.)

    Bence,
    Atom modellemelerine geri dönersek her elektronun ancak belirli frekans aralıklarındaki etkilerden etkilendiklerini ve etkileşime girerek daha üst seviyede yörüngeye çaıktıklarını biliyoruz.
    Elektron bu seviyeden tekrar eski durumuna dönerken, yüklendiği bu fazla enerjiyi foton olarak ışıyarak atıyor.
    Atom çekirdeğine yakın yörüngedeki-alandaki elektronların uyarılması için daha yüksek enerji seviyesi gerektiğini de biliyoruz.

    Kırılma dediğimiz olayda, her ışık dalgası farklı enerji seviyelerindeki elektronları uyaracaktır. Kısa dalga boylu yüksek enerjili fotonlar daha yüksek enerji (titreşim) seviyedeki elektronları uyarırken, daha düşük enerji seviyeli olanlar daha düşük enerji seviyesindeki elektronları uyaracaktır.
    Beyaz ışık içinde gelen farklı dalgalardaki fotonlar prizmaya girdikleri zaman ilk olarak bu şekilde ayrışıyor olmalı.
    Yörünge değiştiren elektron, ışıyarak eski seviyesine dönerken bıraktığı fotonda, bir sonraki atomun uyumlu elektronu ile etkileşime geçiyor olması lazım. Bu şekilde farklı fotonlar, farklı elektron seviyeleri ile etkileşirken de saçılma artıyor olmalı. Sonunda çıkışa geldiklerinde artık birbirlerinden tamamen ayrışmış olmalılar.

    Kaba bir benzetme ile; bir bisiklet tekerleğini hızla döndürürken, tekerleğin tellerini vuracak şekilde parçacıklar attığımızı düşünelim. Merkeze yakın bölgelerdeki telleri vuracak parçacıkların atım sıklığı (frekansı) ile dıştaki tekerleğe yakın bölgedeki telleri vuracak parçacıkların atım sıklığı farklı olacaktır.
    Ayırca merkeze yakın iç tarafa çarpan parçacıkların saçılma açısı ile dışa yakın bölgere çarpan parçacıkların saçılma açısı. (birbirlerine paralel) aynı vektörlerde olsalar bile açısal momentum bileşkeleri farklılaşacağı için farklı olacaktır.

    Tabii prizma atomları için aynı kaba benzetim direk geçerli değil. Benzetim sadece.
    Elektronların uyarılma seviyeleri farklı olduğu için, ışıma esnasında açılar farklılaşıyor.

    Farklı seviyedeki elektronlar arasında mesafe olduğu için, fotonların elektronlarca absorbe edilip, tekrar ışıması ve bir sonraki atomun elektronlarına aktarılması süreleri arasında da farklılıklar oluyor olmalı. (Dış yörüngeler arasındaki (daha uzun dalga boylu) foton alışverişi daha kolay gerçekleşiyor olmalı sanırım... )
  • +1
    https://physics.stackexchange.com/questions/65812/why-do-prisms-work-why-is-refraction-frequency-dependent?rq=1

    Daha önceden tartışılmışını buldum konu epey derinmiş. En basite indirgemek gerekirse ana fikir camı aralarında nerdeyse eşit derece boşluklar bulunan çift yarık deneyi tarzında bir düzenek olarak düşünmek ve yapıcı girişimlerin oluşturduğu şekil bizim kırılma açımızı veriyor.

    bu şekil güzel özetliyor.

    https://en.wikipedia.org/wiki/Huygens%E2%80%93Fresnel_principle#/media/File:Refraction_-_Huygens-Fresnel_principle.svg
    venividi 18 Temmuz 2018
  • 0
    Teşekkürler...
    stacexchange' deki şu satırı özellikle ilgimi çekti (vikipedia link yasaklamasını aşamadım, artık kalksa iyi olurdu) ...
    " Clearly, the refractive index is frequency dependent. Moreover, this dependence comes from the friction in the electron movement; if we assumed that there is no damping of the electron movement, γ=0, there would be no frequency dependency"
  • +1
    Aynı resim farklı kaynak. ışık nasıl kırılır sorusunada güzel cevap veriyor.
    https://ibb.co/mM5OJd

    ek
    https://www.youtube.com/watch?v=ULcD-cQ8bGE
    http://physics.ucdavis.edu/Classes/Physics9B_Animations/ReflRefr.html

    Işık camı oluşturan atomda en dış sıra elektron yada elektronlar tarafından emilip salınıyor. Frekans tabiki kilit mesele ne sıklıkla cam ile etkileşileceğini ve yönü doğrudan etkiliyor. foton tek başına bile olsa diğer atomlar tarafından emilip salınmış olma ihtimali birbiriyle girişim oluşturup aynı açıyı buluyor güzel hikaye.
    venividi 18 Temmuz 2018
  • 0
    Ellerinize sağlık... Verdiğiniz örnekler çok iyi ...

    Ancak, linkler ışığın kırılmasını (Huygens Prensibi çerçevesinde) çok iyi anlatıyor olsa da, sorunuzdaki; "aynı açıda gelen beyaz ışık içindeki kırmızı ve mavi ışıkların nasıl ayrıldığını (saçıldığını) ve hız farklılıklarını nasıl açıkladığını anlayamadım.

    İkinci bir nokta da "çift yarık deneyi tarzında bir düzenek olarak düşünmek ve yapıcı girişimlerin oluşturduğu şekil bizim kırılma açımızı veriyor." ve "foton tek başına bile olsa diğer atomlar tarafından emilip salınmış olma ihtimali birbiriyle girişim oluşturup aynı açıyı buluyor" cümleleriniz pilot dalga konusuna da benziyor...

  • 0
    Beyaz ışığın beyaz olmamasıyla ilgili olabilir şöyle düşünmek lazım.
    https://ibb.co/hoiaGy

    Bazı kaynaklar frekansı daha yüksek ışığın camdan geçerken daha fazla kez cam tarafından absorbe edilip salındığını bununda zamana yansıdığını söylüyor. bende tam bilmiyorum şimdilik.
    venividi 18 Temmuz 2018
  • 0
    Bu durumda , bence cam ve içindeki eser elementlerin atomlarındaki (elektron) kabukların durumunu inceleyen bir çalışma lazım bize.
    Her kabuktaki elektronlar belli enerji seviyesindeki fotonlarla uyarılabileceğine göre, geri verecekleri enerji (fotonlarda) bu frekanslara uyumlu olacaktır. Buda saçılmayı bize tanımlayabilecektir.
    Cam hakkında bir çalışma buldum ama daha çok kimyasal açıdan ve iletkenlik düzeyinde ele alıyor gibi geldi. Tam okumadım... Belki işinize yarar. https://hal.archives-ouvertes.fr/jpa-00244217/document
    Diğer yandan şans eseri bulduğum bu link ise, sanırım durumu tamamlıyor.
    Kabuklardaki elektron seviyelerinin değişimi- atlaması ile yapılan ışımanın frekanslarını gösteriyor.
    https://chemistrysaabgithinji.weebly.com/energy-level.html

    Buna göre, bence, dalga boyları arası hız farkıda tutarlı oluyor.
Yorum yazabilmek için üye girişi yapmanız gerekmektedir.

Giriş Yap