Fotonlar birbiriyle çarpışsaydı ne olurdu ?
FOTONLAR GÖLGE YAPARSA NE OLUR?
Işığı oluşturan parçacıklara foton diyoruz. Peki fotonlar gölge yapıyor mu? İlk bakışta fotonların gölge yapması zor görünüyor; çünkü bildiğimiz anlamda cisim değiller. Parçacıklar tamam ama fotonlar aynı zamanda elektromanyetik dalgadır ve denizdeki su moleküllerinden oluşan mekanik dalgaların tersine, elektromanyetik dalgalar doğrudan kendisiyle etkileşime girmez. Örneğin gitar telleri birbirine çarpabilir ama elektromanyetik dalgalar enerji olup iç içe girer, yani girişim yapar.
Deniz dalgaları ise mendirekten seker ve sahilde kumları iter. Fotonların doğrudan gölge yapmıyor olması aslında çok yararlıdır. Aksi takdirde Güneş ışığı radyo sinyallerini bloke ederdi. Bu da kablosuz internet ve telefon bağlantısını önlerdi. Dahası ışık gölge yaparak çevreyi aydınlatmak yerine bizi kör ederdi.
Yine de fotonların dolaylı olarak birbiriyle etkileşime girdiği üç istisnai olay vardır.. Kanser tedavisinde kullanılan tıbbi görüntüleme cihazlarımız bu sayede çalışıyor ve astrofizik araştırmaları için uzaydaki enerji kaynaklarını görünür ışıktan farklı radyasyon türlerine bakarak inceleyebiliyoruz:
Fotonların elektrik yükü yoktur. Bizim gölge dediğimiz şey ise ışıkla aramıza giren duvar veya ayna gibi bir şeyin fotonları sünger gibi emmesi veya yansıtmasıyla oluşur. Sonuçta fotonlar elektromanyetik enerji dalgası paketleridir diğer bir deyişle fotonlar elektromanyetik kuvvetin taşıyıcısıdır ve sadece elektrik yükü olan cisimlerle etkileşime girerler. Fotonların elektrik yükü olmadığı için kendisiyle doğrudan etkileşime girmesi, fotonların misket gibi birbiriyle çarpışması imkansızdır.
Oysa fotonların etkileşime girdiği üç durum vardır: 1) Bir foton elektrona çarparak momentum transferi yapabilir. Böylece elektronu uzayda iter ve o da başka bir fotona çarpabilir. Bu durumda fotonlar dolaylı olarak birbiriyle etkileşime girdiğinde Compton Saçılması denilen bir olaya yol açar. İşte bu astrofizik ve kuantum fiziği deneyleri yapmak için çok faydalıdır. Peki Compton Saçılması nedir?
Fotonların elektron gibi yüklü parçacıklarla etkileşime girerek yolundan sapması ve torbadan yere boşaltılan bir grup misket gibi etrafa dağılmasına yol açan Compton Saçılmasını 1919’da Arthur Holly Compton keşfetti. Ancak, fotonların elektronlarla çarpışmak için normalde çok küçük olduğuna dikkat edin. Bunu yapmak için foton enerjisinin çok yüksek olması gerekiyor (yüksek frekans ve kısa dalga boyuna sahip olmalı). Örneğin X-ışınları ve gama ışınları bunu yapabilir.
Elektrona çarpan X ve gama ışınları Uzay Yolu’ndaki Yıldız Gemisi Atılgan’ın güç kalkanından sapan lazer ışınları gibi yolundan sapacaktır. Bu sırada enerjisini kısmen elektrona aktaran fotonların frekansı azalacak ve dalga boyu uzayacaktır. Bir de bunun tersi olan şey… Ters Compton Saçılması vardır. O zaman da elektron gibi bir parçacık enerjisini fotona aktarır.
Bu da radyobiyolojide kullanılan görüntüleme cihazlarında, kansere karşı radyasyon tedavisinde işe yarar; çünkü X ve gama ışınlarının enerjisini kısmen tümörlere aktararak onları imha edebiliriz ya da X-ışınlarını görüntü almakta kullanabiliriz. Aslında net röntgen çekmek için X-ışınlarının saçılmasını önlemeye çalışırsınız. Bunun için X ışınlarını dokuya odaklarsınız. Peki foton saçılmasını astrofizik araştırmalarında nasıl kullanıyoruz?
KAYNAK:
https://khosann.com/
'bilgi paylaşıldıkça genişler.''
Merhaba ben Kayhan Çevik Yok Be kanalıyla ,bilgi paylaştıkça genişler felsefesiyle sizlerle bilim ,tarih sosyal hayat ,kısacası dünyada öğrenmeye değer ne varsa paylaşmaya çalışıyorum.
bu bilgileri sizlerde kaçırmak istemiyorsanız kanalıma abone olun ve beni takip edin
KANALIMA ÜCRETSİZ ABONE OLMAK İÇİN / @yokbebilim
BENİ FACEBOOK'TAN TAKİP EDİN / kayhan.cevik.5
instagram / kayhancevik0000
