Page 18 - Fizik 12 | 5.Ünite
P. 18
5. ÜNİTE: MODERN FİZİK
5.3.1. Foton Nedir?
Modern f�z�ğ�n öneml� çalışma alanlarından b�r� olan kuantum f�z�ğ�;
moleküller�, atomları ve atom altı parçacıkların enerj�ler�n� ve bu parça-
cıkların davranışlarını �nceler. Kuantum f�z�ğ�n�n uğraş alanı �çer�s�nde
yer alan pek çok büyüklük, bel�rl� değerler alab�l�r. Bu tür büyüklüklere
kes�kl� veya kuantumlu den�r.
Max Planck 1900 yılında ışığın kuanta adını verd�ğ� küçük enerj� paket-
ler�nden oluştuğunu �ler� sürmüştür.
Albert E�nste�n (1879-1955) (Görsel 5.7) ışığın foton adını verd�ğ� enerj�
paketler� hâl�nde �lerled�ğ�n� �fade etm�şt�r. E�nste�n’�n �ler� sürdüğü f�k�r-
ler, Planck’ın f�k�rler�yle de uyuşmaktadır. B�r ışık demet�nde enerj� taşı-
yan küçük enerj� paketler�ne foton den�r.
Fotonların özell�kler� aşağıda ver�lm�şt�r.
• Işık hızıyla hareket eder.
• Kütleler� ve durgun enerj�ler� yoktur.
• Frekans veya dalga boylarına bağlı olarak enerj� ve momentuma
sah�pt�r.
• Soğurulduğunda yok olur.
• Kütles� olmamasına rağmen madde �le etk�leş�me g�reb�l�r.
• H�çb�r s�stemde durgun hâlde bulunamaz.
Görsel 5.7: Albert E�nste�n • Elektr�kçe yüksüz oldukları �ç�n elektr�k ve manyet�k alandan
etk�lenmez.
E�nste�n’a göre frekansı f olan b�r fotonun enerj�s�
E f = h $ f şekl�nded�r.
Fotonun frekansı yer�ne f = c �fades� yazılırsa fotonun enerj�s�n� dalga
λ
c
boyu c�ns�nden veren E = h $ λ �fades� bulunur. Böylece
f
E = h f$ = h $ c olur.
λ
f
Fotonun enerj�s�n�n (E) SI’da b�r�m� Joule dür (J). Planck sab�t�n�n
-1
-34
değer� h = 6,626 $ 10 J $ s, frekansın (f) b�r�m�n�n sn , ışık hızının
(c) b�r�m�n�n m/s ve dalga boyunun (λ) b�r�m�n�n m olarak alınması
gerek�r. Eğer dalga boyunun b�r�m� Å (Angstron) olarak ver�l�rse
-10
1Å = 10 metre eş�tl�ğ� kullanılarak metreye dönüştürüleb�l�r.
B�r fotonun enerj�s� çok küçük değere sah�p olduğu �ç�n elektronvolt (eV)
c�ns�nden de �fade ed�leb�l�r. B�r elektronun b�r voltluk potans�yel farkı
-19
altında kazandığı enerj�ye elektronvolt den�r. 1 eV = 1,6$10 J dür.
Planck sab�t�n�n b�r�m� eV c�ns�nden ışık hızının b�r�m� Å c�ns�nden �fade
ed�l�rse (h $ c) çarpımı yaklaşık olarak 12 400 eV $ Å olarak bulunur.
204 12. SINIF FİZİK
