lazerden aya ateşlenen fotonları düşünelim aya ulaştıktan sonra lazeri kapatalım fotonlara ne olur ? biliyorum ışık yok olur ama bu yok olmanın detayı nedir ?

ceyhun-cihan4133

necmi-tufek7866

Fotonlar yok olmaz. Sadece gözden kaybolurlar. Şöyle düşünün; Laseri kısa aralıklarla açıp, kapayalım. Disko ışığı gibi... Şimdi bu kısa aralıkları daha da kısa ve daha da kısa ateşleyelim. Artık ışığı kesintisiz ve devamlı açıkmış gibi görmeye başlarsınız. Gözünüz artık açıp kapamayı fark edemez olur. İşte bir ışık kaynağı da aynen böyledir. Fotonlar birbiri ardına o kadar hızlı yayınlanır ki biz onları kesintisiz bir çubukmuş gibi görürüz. Kaynağından çıkan fotonlar bireyseldir ama bozon oldukları için aynı hacimde kalabalık olmayı severler. Biz de bu sayede ışığı görürüz. Işığı kapadığımızda hemen gözden kaybolurlar çünkü hızla uzaklaşmışlar ve yayılmışlardır. Önlerine bir engel çıkmazsa tüm evreni dolaşabilirler ama o kadar yayılırlar ki biz onları göremeyiz.

burtay-mutlu-shibumi-tr1695

Bir kısmı yansır. bir kısmı yüzeydeki madde tarafından absorbe edilir. Bu sayede ısınan atomların bir kısmı bu enerjiyi farklı dalga boylarında ışıyarak soğur. Yansıyan fotonlar için, Necmi bey'in açıklamayı yapmış zaten. Işıma ile dağılanlar, tamamen yeni fotonlardır.

vide-supra1191

Aslında yansıyan fotonlar da absorblandıktan sonra geri dönmektedir. Ayna ya da alüminyum folyo bu yüzden ısınır mesela. Ama tam olarak aynı açıda geri dönmesini sağlayan şey nedir bilmiyorum. Işığın prizma ya da cam gibi ortamlarda hala bir demet olarak ilerlemesi, yayılıp dağılmaması da benzer şekilde açıklanabilir galiba. Bunu daha iyi bilen biri açıklar ise ben de öğrenmiş olurum.

emir9851

Her ne kadar doğru bilemiyorum ama yaptığım bir araştırmada aynaya gelen foton tanecikler atomlar tarafından soğurulur ve atomlar uyarılır,tekrar eski haline gelmek için emisyon yaparak fotonu yayar.Yansıma bu şekilde gerçekleşiyor(muş).Fakat aynı açıda yansımasının sebebi nedir,güzel soru

burtay-mutlu-shibumi-tr1695

Ek: Absorbe edilen fotonlardaki "absorbe" kelimesini, fotonlarla taşınan enerjinin atomlara aktarılması olarak ele alırsak; Fotonların taşıdığı enerjinin belli oranlarda ( çarptıkları maddenin özelliklerine göre) olması koşulunda o maddenin elektronları enerji yüklenir, yörünge değiştirir. Örnek: Foton enerji seviyesini 6 mEV kabul edelim. Eğer çarptığı maddenin atomundaki elektronu bir üst enerji seviyesine çıkarmak için 6 mEV lazım ise, foton "tamamen absorbe edilir." Eğer madde atomuna 5 mEV lazım ise, 5 mEV atom tarafından soğurulur, foton kalan 1 mEV ile yansır. Her iki durumda da, yüksek enerji kazanmış elektronlar bu aldıkları, 5 ya da 6 mEV'yi "yeni foton" (lar) vasıtasıyla ışıyarak atarlar... Ama maddenin yüksek düzey için ihtiyacı olan 7mEV ise, foton 6 mEV ile tamamen yansır.

vide-supra1191

Burtay bey bildiğim kadarıyla ayna önce gelen tüm görünür dalga boylarını absorblamaktadır. Gümüş, alüminyum ya da hangi metal kullanılmış ise bu metalin atomları gelen fotonları yakalayarak tekrar ayrı bir elektromanyetik dalga olarak yaydıklarını biliyorum. Yani aynanın her bir atomu kendi em dalgasını oluşturuyor ve bütün dalganın etkileşimi sonucu yansımanın gerçekleştiğini biliyordum. Örnek olarak transparan maddeler ışığın büyük çoğunluğunu geçirmektedir çünkü gelen görünür ışık dalgasını engelleyecek sayıda ve aralıkta elektron enerji seviyesi bulunmamaktadır. Fakat gümüş ya da ayna metali tüm görünür dalga boyları(enerjileri) için elektron seviyelerine sahip olduğundan dolayı mutlaka absorblanacak bir elektron barındırdığından dolayı tüm ışığı yansıttığını biliyordum. Açıkçası bir maddenin fotonu absorblamadan yansıtabilmesi pek mantıklı gelmiyor. Yani zaten en başından beri renk olarak bildiğimiz şey maddenin belirli bir dalga boyunu absorblayarak ve tekrar yayarak (genel sürece soğurma ya da yansıtma diyebiliriz) gözümüze ulaştırması, diğer dalga boylarını ise geri yaymayacak şekilde absorblaması değil midir? Her ne kadar kesin konuşmak istesem de bu konunun göründüğünden çok daha karışık olduğunu biliyorum. Parçacık ya da dalga olarak ele almanıza göre değişen farklı yorumlar ve kuramlar ile açıklamalar bulunmakta.

dx-dp-h2p5357

ben anlayamadım , şimdi bu fotonlar (soruda bahsedilen) soğurulana kadar ilerlemeye devam mı eder ?

vide-supra1191

Bahsettiğim yaklaşımın daha iyi anlatılmış hali olarak; https://www.quora.com/How-does-a-mirror-work-at-a-molecular-level

burtay-mutlu-shibumi-tr1695

Sayın Vide supra, yazdıklarınız neredeyse tamamen doğru. Sadece olayı farklı açılardan ele aldık. Yazdıklarım, https://www.fizikist.com/beyin-firtinasi/30510/ ve https://www.fizikist.com/beyin-firtinasi/30539/ sorularından sonra ulaştığım bilgilerden derlediklerim. Belki yanlış anladığım kısımları olabilir ama özellikle elektronun durumu açısından ele aldığım için elektronların enerji seviyelerinin foton uyarımı ile artması ve eski haline dönerkenki tutumları bu şekilde... (Eğer yanlış özetlemediysem)...

burtay-mutlu-shibumi-tr1695

Yazıya baktım. Ayna arkasındaki sır'da bileşik yapısı çok az elektronun bir üst seviyeye çıkmasına izin veriyor gibi. Yani aynada soğurma için diyelim ki 9.6 mEV lazımken, sadece görünür ışık dalgaboylarının en mavisi 9.5 mEV yük taşıyor gibi... Burada ilginç olan fırlatılan foton ya da elektronların tüm enerjileri atomlarca (elektronlarınca) rasgele soğrulamıyor oluşu. Her atomun çekirdeğine, atom ağırlığına göre sahip olduğu elektron orbitlerinin daha yüksek enerji seviyesine geçmek için belli katlarda enerjiyle uyarılma ihtiyacında olmaları. Bu katsayılar her madde de farklı. Ve bu katsayılara uymayanlar, kullanılmıyor. Daha önce buna benzer bir tartışmada .Mehmet Ali adlı bir katılımcı, önce tüm atomların soğurulup sonra yansıtıldığını söylemişti. O zaman ona şiddetle karşı çıkmıştım ama yanılmışım. Eğer fotonun enerji seviyesi madde için düşük ise, geçip gidiyor, enerji aktarmıyor. Ancak kat sayılarda oluyor. Sanırım şeffaflıkta bu konuyla bağlantılı bir durumu anlatıyor. Onda yansıma yok (sadece çok az bir miktar, farklı ortam yoğunluğundan kaynaklanan index kırılması hariç) .

burtay-mutlu-shibumi-tr1695

@zahiri, Evet... Soğurulana kadar (yok olana kadar) devam ederler.

burtay-mutlu-shibumi-tr1695

Sayın Vide Supra, bir önceki yazımda bariz çelişki ve hata vardı. Yazarken bazen kelimeler ve kavramlar birbirine giriyor. Hata yaptım. Düzeltiyorum. Özür Dilerim... Yazıya baktım. Ayna arkasındaki sır'da bileşik yapısı çoğu elektronun bir üst seviyeye çıkmasına izin veriyor gibi. Yani aynada soğurma için diyelim ki 9.6 mEV lazımken, sadece görünür ışık dalga boylarının en kırmızısı 9.7 mEV yük taşıyor gibi... Burada kalan 0.1 mEV yük ile fotonun durumu hakkında emin değilim. Geçip gidiyor diye biliyorum ama emin değilim. Ya da ısı olarak sistemden atılıyor olabilir (Daha yüksek ihtimalle). Ama soğurulan 9.6 mEV'si ile elektron bir üst yörüngeye çıkıyor. Sonra önceki durumuna dönerken bu enerjinin tamamını dışarıya bir foton ile veriyor. (Ya da ayna sır'ı tam olarak tüm dalga boylarındaki foton enerjilerini çoğunlukla absorbe edecek özel bir kimyasal yapıdadır. Bu yüzden başka (parlak) malzemeler aynı verimlilikte değildir.) Bunun dışında uyarılan malzemedeki elektronun durumu hakkındaki diğer bilgilerde eminim. Burada ilginç olan fırlatılan foton ya da elektronların tüm enerjileri atomlarca (elektronlarınca) rasgele soğrulamıyor oluşu bence... (Bir diğer nokta da elektronun yüsek enerji seviyesine geçmesi ile fazla enerji sayesinde (fotoelektrik) elektron olarak verirken, atomun iyonlaşmamak için ihtiyaç duyduğu elektronu tekrar nasıl temin ettiği? (Bu noktada bilgim eksik.)) Her atomun çekirdeğine, atom ağırlığına göre sahip olduğu elektron orbitlerinin daha yüksek enerji seviyesine geçmek için belli katlarda enerjiyle uyarılma ihtiyacında olmaları. Bu katsayılar her madde de farklı. Ve bu katsayılara uymayanlar, kullanılmıyor. Elektronlar arasındaki orbit sıralamaları ise Planck ölçeklerinde... Bu ve sebepleri ayrı bir inceleme ve değerlendirme tartışması olacak düzeyde. Daha önce buna benzer bir tartışmada .Mehmet Ali adlı bir katılımcı, önce tüm atomların soğurulup sonra yansıtıldığını söylemişti. O zaman ona şiddetle karşı çıkmıştım ama yanılmışım. Eğer fotonun enerji seviyesi madde için düşük ise, geçip gidiyor, enerji aktarmıyor. Ancak kat sayılarda oluyor. Sanırım "şeffaflıkta-geçirgenlikte" bu konuyla bağlantılı bir durumu anlatıyor. Onda yansıma yok (sadece çok az bir miktar, farklı ortam yoğunluğundan kaynaklanan index kırılması hariç) . Diğer bir Not: Kırılma ve açısal eşitlik olayı ise fotonun doğrusal hareketi ve farklı ortamların kırılma indeksleri ile alakalı trigonometrik bir durum )

vide-supra1191

Burtay bey bu konuda benden daha bilgili olduğunuzu biliyorum. Işık ve onun davranışlarını tasavvur etmek ve yorumlamak konusunda nedense hiç iyi olamadım, bunun yerine belki de ezberlemekle yetiniyorum sadece. Yani özrünüzü kabul edecek bir meziyete sahip değilim, hele bu kadar az bildiğim bir konuda.. Aynadaki yansıma durumunu metal yüzeyin dışındaki elektronların serbest şekilde hareket edebilmesi ile açıklıyorlar. Serbest elektronlar ya da metalik bağ, elektronların gelen ışığın frekansıyla denk şekilde titreşebilmesine olanak sağladığından dolayı yüzeyden yeni bir ışıma yapmalarına olanak sağlıyor. Bu durumda yüzey çok az sayıda fotonu tam olarak absorbluyor (ısı yani ortalama kinetik enerji) olsa da büyük çoğunluğu elektronların elektrik alanı ile titreşimi sonucunda ivmelenerek kendi manyetik alanını oluşturmasıyla sonuçlanıyor. Yani fotondan alınan momentum ve enerji miktarına bakmaksızın buna absorblama dersek daha kolay bir açıklama oluyor gibi. Aslında ayrıntısıyla konuşulmadıkça sürekli eksik anlaşılabilecek bir konu bu. Sizin de dediğiniz gibi sadece bu konu bile ayrıca sorulabilecek çok fazla soru barındırıyor. Galiba kuantum elektrodinamiği ile alakalı bir kaynağa sahip olmadan tam olarak öğrenmek oldukça güç gibi.

burtay-mutlu-shibumi-tr1695

Ek bilgi talebi: Sayın Vide Supra, yazdıklarınızdan cımbızladığım bazı satırlar hakkında, imkanınız varsa ek bilgi rica edeceğim... 1) "metal yüzeyin dışındaki elektronların serbest şekilde hareket edebilmesi ile".. Bu bir kaç anlama birden geliyor. a) Metalin iyonlaşarak elektron kaybettiğine, bu elektronların serbestçe gezindiğine ya da b) Ortama dışarıdan elektron eklendiğine... Yani ışık ayna sır'ından (fotoelektrik etki gibi) elektron mu kopartıyor? Her durumda, serbest elektronlardan dolayı bu elektriksel olarak potansiyel oluşturması gerekir gibi... (Kafamı karıştıran şey, atomun elektrik yükleri açısından, sürekli dengede-nötr durumda kalma çabasını bozan bu duruma verdiği tepki ve sonuçları.) 2) "fotondan alınan momentum ve enerji miktarına bakmaksızın buna absorblama dersek daha kolay " Eğer bu yazdığınız bilgiden emin misiniz? İşime yarayacak gibi. Yani serbest elektronun, (atom çekirdeğin) yörünge de olmamasından dolayı, aldığı her türlü uyarıyı absorbe edebilme gücü var. Bundan bir kaç farklı sonuç çıkıyor gibi... İlki, atomların yapısındaki elektronun parçacık olmadığı anlamına geliyor. (Atom çekirdeği için, sadece onu sarmalayan dengeleyici güç alanı önemli... Bu güç alanının yoğunluğu artınca (foton ile uyarılınca), dengesini korumak elektron atabiliyor. Çünkü zaten onun oluşturduğu kuvveti dengelemiş durumda.) (Elektron sadece bir titreşimin kuvvet alanı, belki de momentumundaki enerji ile spin almış bir foton olabilir.) İkincisi, Uzay boşluğundaki serbest elektronların bir çok fotonu absorblayıp yansıtması anlamına da gelebilir (mi?)... Bu noktada bu tür bir gözlem bilmediğim için serbest elektronların (özgür frekanslarda) foton absorblaması fikri , kuşkulu geldi. Yazdıklarımın çoğu bilgiden ziyade, mantık çıkarımı bu nedenle hatalı kısımları (göremesem de) vardır. Sizin ve arkadaşların fikirlerini ve kuşkularını da ele alarak bir başlık oluşturmak güzel olabilir.

vide-supra1191

Burtay bey biraz daha araştırma fırsatım oldu. Metal yüzeyinde gerçekleşen bu etkiye polarizasyon deniyormuş. Serbest elektronlardan kastettiğim ise metalin kristal yapısından kaynaklanarak iletkenlik özelliğinin aynısı aslında. Yani elektronlar metal atomu ve ışık arasında kısmen akışkan bir kariyer gibi davranıyor. Gelen dalganın özelliğine göre metalin yüzeyinde elektronların homojen dağılımı bozularak metal yüzeyi polarize oluyor ve bu sürecin tümü fotonların bir miktar enerjisini elektronlara vermesi anlamına geliyor. Elektronlar fotondan aldığı elektrik alanı ile kendi manyetik alanını oluşturuyorlar. Bu elektronların hareketi kesin olarak enerji harcamakta çünkü kuvvetli lazerler gerektiren hassas ölçümlerde dielektrik aynalar tercih edilmekteymiş. Fakat bu etkileşim için absorblama kelimesini kullanmak ne kadar doğrudur emin değilim. Mesela renk oluşumu için yansıma ve absorblama şeklinde çok basit olarak anlatılan yorumu biraz daha araştırınca yansımanın da aslında başlangıçta bir absorblama gerektiğini gördüm. Ya da bu etkileşimler arasındaki farkı bilmediğimden bana öyle geliyor da olabilir tabi. Elektronların hareketi https://chem.libretexts.org/Textbook_Maps/General_Chemistry_Textbook_Maps/Map%3A_CLUE_(Cooper_and_Klymkowsky)/3%3A_Elements%2C_Bonding%2C_and_Physical_Properties/3.4%3A_Metals/Why_Are_Metals_Shiny%3F Yalıtkan aynakar http://www.articlesfactory.com/articles/other/8-benefits-of-dielectric-mirrors-that-may-change-your-perspective.html Genel bir quora tartışması https://www.quora.com/Why-are-metals-shiny