Işık Gerçekten Nedir?

Işık Gerçekten Nedir?

Fizik 14 Haziran 2017
Gözlerinizi kapatın ve bir ormanın içinde olduğunuzu hayal edin. Ardından güneşten yola çıktıktan 8 dakika sonra yeryüzüne ulaşacak bir ışık hüzmesini hayal edin. Işık, yapraktan yansıyıp gözlerimizdeki alıcıları harekete geçirdiğinde beynimizin yaprağın rengini “yeşil” olarak algıladığını hepimiz biliyoruz. Ancak gerçekten ışığın doğası neydi?

17. yüzyılda, İngiliz bilim insanı Isaac Newton ışığın sıcak cisimlerden yayılan çok küçük parçacıklar olduğunu düşünürken, yine aynı yüzyılda Hollandalı bilim insanı Huygens, ışığın her yöne doğru titreşen bir dalga olduğunu düşünmüştü. Ancak iki bilim insanı da ışığın tam olarak doğasını açıklayamamışlardı.

19. yüzyılda Danimarkalı bilim insanı Orsted, elektrik ile ilgili verdiği bir konferansta bataryayı açıp kapama sırasında yanında bulunan kumpasın iğnesinin ani hızlanmasını göstermişti. Bu deney, elektrik alanda meydana gelen değişimin manyetik alan oluşturduğunu ve bu durumda elektrik ile manyetizmanın birbiri arasında ilişkili olduğunu gösteriyordu. Ünlü bilim insanı Faraday ise, 11 yıl sonra bu durumun tersini yani manyetik alandaki değişimin, elektrik alanı oluşturduğunu keşfetti.

İskoç bilim insanı Maxwell, bu iki durumu tek çatı altında elektromanyetizma teoreminde birleştirdi ve yaptığı çalışmalarında elektrik alandaki değişmenin manyetik alan oluşturduğunu, oluşan manyetik alanın tekrar elektrik alanı tetiklediğini ve bu durumun çok çok hızlı bir şekilde uzayda hareket ederek sonsuz tekrara girdiğini saptadı. Bu aşırı hızlı hareketin uzayda yaklaşık 300,000,000 m/s hızla seyahat ettiğini hesapladı ve bu değer bildiğimiz ışık hızı değerine oldukça yakındı. [1]

Ve tüm bu bilimsel ispatlardan, ışığın gerçek tanımının; “elektrik ve manyetik alanın birbirinden ayrılmayacak şekilde uzayda hareket etmesi” olduğunu söyleyebiliriz.

Işığın Renklere Ayrılması ve Uzaydaki Hareketi

Daha iyi algılayabilmek adına, elektrik alan ile manyetik alanı birer dansçı olarak düşünürsek, her birinin, içerisinde manyetik ve elektrik alana ait parçaları barındırarak (örneğin, ışığın temel birimi olan fotonlar), birbirine sıkıca tutunup, uzayda dans ederek seyahat ettiklerini düşünebiliriz.

Her elektromanyetik dalga, bir dalga boyu (dansçıların bir adımlarının uzunluğu olarak düşünülebilir) değerine sahiptir. Yüksek enerjiye sahip gama ışınlarının dalga boyu hidrojen atomundan bile küçükken, düşük enerjili radyo dalgalarının ise Jüpiter’in genişliği kadar olabilir. [2]

Görünür ışık bölgesindeki ışıkların dalga boyları, insan saçının kalınlığının %1’i kadarına denk gelmekte ve elektromanyetik spektrumda bu çok küçük bir kısıma tekabül etmektedir. Biz sadece 400 ila 700 nanometre değerleri arasındaki dalga boyuna sahip ışıkları görebilmekteyiz. [2]

Görme uzvumuzun çalışma prensibi bir çeşit kimyasal reaksiyondan ibaret ve bu reaksiyonun başlaması için gereken tek şey ise sadece “ışık”. Işığın bu reaksiyonu başlatıp, beynimize sinyal gönderip renkleri ve çevreyi algılayabilmemiz için belirli dalga boyuna sahip olması gerekmektedir.

Dalga boyu eğer büyük olursa, kimyasal reaksiyonu tetikleyemez ve bu yüzden büyük dalga boylarını insanlar algılayamaz. Eğer dalga boyu küçük olursa, çok fazla enerji taşıdıklarından, reaksiyona girecek hücrelere hasar verir ve  görme uzuvlarımız zarar görür. Aynı şekilde küçük dalga boyuna sahip ışınların bu etkisi, ultraviyole ışınlarının cildimizde güneş yanıkları oluşturmasının nedeni olarak da  açıklanabilir. Bunun yanında, görünür ışık bölgesi içinde yer alan ışınlar, su içerisinde absorbe olmadan uzun mesafe kat edebilirler ve bu nedenle  gözlerimiz suyu saydam olarak algılar.

Tekrar ormana geri dönelim ve ağacın yaprağına tekrar bakalım. Güneşten gelen elektrik ve manyetik alanın oluşturduğu dalga, yapraktan yansıyarak retinamıza çarpar ve gözümüzde kimyasal reaksiyon oluşumunu tetikleyerek beynimize giden sinyali oluşturup, yaprağın rengini “yeşil” olarak algılamamızı sağlar.

Görsel Kaynak
http://embed.wistia.com/deliveries/73f3dc561af2b4c535df1d30c2c7e1cb0b6a3910.jpg

Kapak Görseli
http://www.kisa.link/5JXy 

Kaynaklar
[1] https://www.newscientist.com/article/mg13217934-200-what-is-light/
[2] https://lco.global/spacebook/what-is-light/

Etiketler:
#Isaac Newton

  FACEBOOK YORUMLARI

  YORUM YAP

Bu içeriğe yorum yapabilmek için lütfen

Giriş Yap

Facebook ile Bağlan

Arkadaşına Gönder