Işığın Kırınımı ve Girişim Ayt Fizik


Kategoriler: Ayt Fizik, Fizik

IŞIĞIN KIRINIMI VE GİRİŞİMİ

Su dalgalarıyla yapılan girişim deneyinde olduğu gibi ışık dalgaları da girişim ve kırınım oluşturur.

Su dalgalarının girişimde katar ve düğüm çizgilerine karşılık, ışıkların girişmesi sonucu perde üzerinde aydınlık (maksimum) ve karanlık (minimum) çizgilerin oluştuğu gözlenmiştir. Bu çizgilere girişim saçakları denir.

ÇİFT YARIKTA GİRİŞİM (Young Deneyi)

Tek renkli bir ışık kaynağı ve çift yarıklı bir engel kullanılarak, şekildeki gibi kurulan düzenekte, yarıklardan geçen ışınlar perde üzerinde aydınlık ve karanlık saçaklar oluşturur.

S1 ve S2 yarıkları, aynı fazda çalışan noktasal ışık kaynakları gibi davranır.

Perde üzerine ulaşan ışık dalgalarının birbirini sönümlediği (tepe ve çukur noktalarının girişiminin olduğu) yerlerde karanlık saçaklar oluşur.

Perde üzerine ulaşan ışık dalgalarının birbirini kuvvetlendirdiği (tepe + tepe ya da çukur + çukur noktalarının girişiminin olduğu) yerlerde aydınlık saçaklar oluşur.

Kaynaklardan çıkan ışık dalgaları, merkez doğrusuna eşit uzaklıkta olduklarından, perdede merkez doğrusu üzerinde
birbirini kuvvetlendirmesiyle aydınlık saçak oluşur. Bu saçağa merkezi aydınlık saçak denir.

Saçak genişliği kullanılan ışığın dalga boyu ile doğru orantılıdır. Young deneyinde dalga boyu büyük olan ışık kullanıldığında saçak genişlikleri büyük olur.

Kırmızı ışığın dalga boyu, mavi ışığın dalga boyundan büyük olduğu için aynı deney düzeneğinde kırmızı ışığın saçak genişlikleri, mavi ışığınkinden büyük olur.

Ekranın, merkezi aydınlık saçak etrafında döndürülmesi fant ekran arasındaki uzaklıkların bir tarafta artmasına diğer tarafta azalmasına neden olur. Bu da saçak genişliklerinin artmasına ve azalmasına neden olur.

Işık şiddetinin değişmesi girişim saçaklarının genişliğini ve yerini değiştirmez. Işık şiddetinin artması aydınlık saçakların parlaklıklarının artmasına neden olur.

TEK YARIKTA KIRINIM ve GİRİŞİM

Küçük bir aralığa tek renkli ışık demeti düşürülürse yarıktaki her bir nokta aynı fazda ışık yayan kaynaklar gibi davranır. Dar aralıktan geçen ışınlar kırınıma uğrayarak perde üzerinde aydınlık ve karanlık girişim saçakları oluşturur.

Perde üzerine ulaşan ışık dalgalarının birbirini sönümlediği (tepe ve çukur noktalarının girişiminin olduğu) yerlerde karanlık saçaklar oluşur.

Perde üzerine ulaşan ışık dalgalarının birbirini kuvvetlendirdiği (tepe + tepe ya da çukur + çukur noktalarının girişiminin olduğu) yerlerde aydınlık saçaklar oluşur.

Merkezi aydınlık saçağın genişliği diğer saçakların genişliğinin iki katına eşittir.

Işığın Dalga Doğası

Işığın dalga ve tanecik özelliğiyle ilgili birçok görüş ortaya atılmıştır. Işığın dalga özelliği taşıdığı ile ilgili düşünceler 1678 yılında Huygens’le başlar. Huygens ışığı, su dalgalarıyla modellemiştir.

Işığın dalga karakteri açısından kırınım olayının izahı ancak 1818 yılında ilk kez Fresnel tarafından yapılmıştır.

1695’te ölen Huygens’in ışık için öngördüğü dalga fikri, Fresnel’den önce 1801’de Young’ın yaptığı çift yarıkta girişim deneyi ile de desteklenmişti.

Bir ışık demetinin, Young’ın çift yarık deneyinde olduğu gibi iki yarığa geldiğini varsayalım. Eğer ışık gerçekte yarıkları geçtikten sonra doğrusal bir yol boyunca hareket etmiş olsaydı, dalgalar kesişmeyecek ve hiçbir girişim deseni gözlenmeyecekti. Işık, düz ve doğrusal yolundan sapar ve başka türlü gölgelenmiş bir bölgeye girer. Işığın geliş doğrultusundan ayrılması kırınım olayıdır.

Genel olarak kırınım, dalgaların küçük aralıklardan, engellerden veya oldukça keskin kenarların yakınından geçmeleri sırasında oluşur.

Young deneyi ve tek yarıkta kırınım deneyi, ışığın dalga yapısının en çarpıcı deneylerindendir ve sonuçları ışığın tanecik modeliyle açıklanamaz.




Liselere Giriş Sınavı (LGS)
6 Haziran 2021 Pazar

Temel Yeterlilik Sınavı (TYT)
19 Haziran 2021 Cumartesi

Alan Yeterlilik Sınavı (AYT)
20 Haziran 2021 Pazar