Daha küçük parçacıklara inildiğinde neden gözlemlemek için gereken enerji artar?

hasan-er5197

hasan-er5197

"Bir atomu gözlemlemek için görünür ışık dalga boyunda bir ışın yollayamayız" diye bir şey okudum. Daha küçük dalga boylu yani daha enerjik bir ışın yollamamız gerekiyormuş. Peki neden? Dalga boyunun atoma göre büyük olduğu için atomu es geçmemesi için mi?

hic-kimseyle-tartismaz9132

Çok iyi bir soru... Basit cevap; "dalga boyu küçüldükçe, gözlem için kullanılan fotonun girebileceği ve geri dönebileceği aralık mesafesi de düşer" diye düşünüyorum. Doğru Cevap için bilgim yok. Aklıma gelmemişti bile... Merak edip araştıran birisi olmuştur belki.

onur-cem-dag8483

gonderilen isinin dalga boyu kucuk olmali ve atomik duzeyde yuksek enerjili parcaciklar yer alir ve cok yuksek hizda hereket ederler bundan dolayi yuksek enerjili tayf tan yararlaniriz enerjileri gorebildigimiz isindan fazla oldugu icin gidistede donustede kaybettikleri enerji fazla olmaz ve cok kucuk duzeleri gozlemleyebilmemizi saglar

burtay-mutlu-shibumi-tr1695

Belirsizlik ilkesi gereği, konumu belirsiz parçacığın hareket ettiği alan darlaştıkça, momentumu yükseliyor. Bu nedenle gözlemleyebilmek için daha fazla enerji gerekiyor. Bu Planck Sabitinden (h) kaynaklanıyordu sanırım. Çünkü (enerji=kütle=momentum) ile mesafe arasında zıt ( / ) ilişki var. Fotonun taşıdığı enerjiyi düşünürsek; Enerji = Planck Sabiti x Frekans ( E = hf ), (h=E/f) f = E / (6.626176 x 10-34) )= v (dalga hızı)/ λ(Dalga boyu) Şimdi yolunu unuttum açıkçası, ama bunların dönüşümleri yapıldıkça dalga boyu azaldıkça enerji oranı artıyordu. (Dalga boyu, dalganın bir tam devrini ifade ettiği için, bu ne kadar kısa ise ulaşabileceği minimum mesafelerde artıyordu.) Benzetme örneği ile; Elimizde motoruyla bir çamaşır makinesi kazanı olsun. Bu kazanların üzerinde delikler vardır. Şimdi bir tane havalı tabanca ile bu kazan deliklerine plastik bilyeleri fırlatalım. Amacımız, bu deliklerden içeri bilyeleri sokmak ve hatta mümkün ise sekenleri de geri toplayıp, kazanın içi hakkında bilgi almak olsun. Eğer kazan duruyorsa, kazan deliklerinin hareketi (momentum eşdeğerlisi olarak kabul edelim) yoktur. Konumları biliniyordur. Deliklerden rahatça bilyeleri atarız. Eğer kazan dönmeye başlarsa, deliklerin konumu belirsizleşmeye başlar. Kazanın dönme hızı (frekansı) artıkça, bilyeleri içine sokmak ve hatta sekmesini beklemek gittikçe zorlaşır. Halbuki ilk cümlede yazdığım gibi, parçacığın alanı daraldıkça momentumu (hızı) artıyor. Bu deliklerden bilyeleri sokmak ve hatta sekme almak içi, yolladığımız bilyelere daha fazla enerji yükleyip, momentumlarını artırmak zorunda kalırız. Yani parçacıkları hızlandırmalıyız. Bilyeleri ne kadar güçlü ve hızlı atarsak, o deliklerden geçme ve sekme ihtimali artar. Bilyelerle, gözlem esnasında kullanılan parçacıkların (fotonların) arasındaki fark; fotonların hızı sabit olduğundan, bunu momentumlarını artırarak yapıyoruz. Aklımda kalan bu şekilde, yine de eksiklerim veya yanlışlarım olabilir. Bilgimden-hatırladıklarımdan çok da emin değilim. Konuya baktığımda, yeni bir şey gelirse, eklerim. Arkadaşların yapacağı düzeltme ve eklemeler ile bu güzel soru bize çok şey katacak gibi... Teşekkürler...

onur-cem-dag8483

momentuma (hareket) dersek daha iyi olur çünkü parçacık ısınırsa taneciklerin hızı artar kapladıkları alan artar onun dışınde gayet iyi açıklamışsınız

muzaffer-erdem5978

Tüm atom unsurlarının , birbirileri ile kilitlenerek yörünge oluşturan , ışığı oluşturan kuarklardan oluştuğunu ve bu kuarkların saniyede ortalama 300000 km ışık hızı ile bu yörüngelerinde de hızlarını düşürmeden dönmeye devam ettiklerini düşünürsek neden tespit edilemediklerini anlarız. Eğer bir gün saniyede 300000 km hızda giden objeleri yakalayabilen bir fotoğraf makinası bulunursa ki daha dün okuduğum bir haberde saniyede epeyce fazla poz yakalayan bir fotoğraf makinası yapıldığını okudum, sanırım yakında sn/km 300000 olmasa da o hıza yakın fotoğraf makinesi yaparlar, yaparlar da insanlık epeyce bir rahatlar. Ama her ne olursa olsun bu yüksek hızda kilitlenme mekanizması oluşturan kuarkların düz çizgide giderken ışık oluşturmaları olayında olduğu gibi uzayda herhangi bir zemine çarpmadan ışınım yapamamaları gibi ,atom unsuru olarak yörünge oluşturmaları esnasında da görünmeme olasılıkları olabilir.Buda görüntülenmelerini engelleyebilir. Saygılarımla. Muzaffer Erdem

burtay-mutlu-shibumi-tr1695

Sayın Onur Cem Dağ, haklısınız. Yaklaşımım bir kavram karışıklığına neden olmuş gibi... Gözlem için foton kullandıldığından, onunda hızı sabit olduğundan, hızını artıramadığımız için, "hız artışı" kavramının eşdeğerlisi olarak "momentum artışı" kullandım... Bu da karşıklılığa yol açmış. Okuyan arkadaşların konuyu, bu uyarı ve açıklamam çerçevesinde ele almasını rica ediyorum. Onur bey, teşekkürler. :-)

hasan-er5197

Çok teşekkür ederim.