Fotoelektrik Olayı ve Compton Saçılması

Fotoelektrik Olayı Işık doğru koşullar altında, elektronları bulundukları yüzeyden koparmak için kullanılabilir. Bu olaya fotoelektrik olayı adı verilir. Yüzeyden koparılan elektronlara fotoelektron adı verilir. Bu olay ilk kez 1887...

Fotoelektrik Olayı

download

Işık doğru koşullar altında, elektronları bulundukları yüzeyden koparmak için kullanılabilir. Bu olaya fotoelektrik olayı adı verilir. Yüzeyden koparılan elektronlara fotoelektron adı verilir.

Bu olay ilk kez 1887 yılında Heinrich Hertz tarafından gözlemlendi. Daha sonra gelen bir çok bilim insanı,  fotoelektrik olayı üzerine deneyler yaptı.  Yapılan deneylerde ortaya çıkan sonuçlar şöyle oldu :

  • Elektronlar herhangi bir zaman gecikmesi olmadan , yüzeyden hemen koparılıyorlar.
  • Işığın yoğunluğunu arttırmak , fotoelektron sayısını arttırıyor, fakat maksimum enerjilerini değiştirmiyor.
  • Kırmızı ışık yoğunluğu ne olursa olsun, yüzeyden herhangi bir elektron koparmıyor.
  • Zayıf bir ultraviyole ışık yüzeyden sadece bir kaç elektron koparıyor ,fakat bu elektronlar daha yoğun ve daha büyük dalga boyuna sahip ışığın yüzeyden kopardığı elektronlardan daha fazla kinetik enerjiye sahiptir.

Bu olayı hiç bir fizikçi 1905 yılına kadar açıklayamadı. Albert Einstein 1905 yılında, ışığın küçük  parçacıklar gibi davrandığının farkına vardı. Buna göre, her bir parçacığın  enerjisi frekansı ile doğru orantılıdır. Einstein fotoelektronların maksimum enerjisini şu şekilde ortaya koydu :

Kmax = h(ƒ − ƒ0)

Burada ƒ yüzeye gönderilen fotonların frekansı  ve ƒ0  yüzeyin eşik frekansıdır.

Einstein’a bu çalışma için Nobel Fizik ödülü verildi.

Compton Saçılması

Arthur H.Compton   x –ışınlarının karbonun elektronları üzerinde saçılması   deneyinde , saçılan x-ışınlarının dalga boyunun, saçılmadan önceki dalga boyundan  daha uzun olduğunu gözlemledi. Dalga boyundaki değişimin saçılma açısıyla arttığını ortaya koydu .Buna göre :

comptonr

compeq8b

Compton saçılmayı , ışığın bir parçacık (foton) olduğunu varsayarak ve  enerjinin korunumunu göz önünde bulundurarak açıkladı. Buna göre ; saçılan fotonun daha uzun dalga boyuna sahip olmasının nedeni , enerjisinin bir kısmını saçılmada kaybetmesi ve daha az enerjiye sahip olmasıdır. Planck formülü   E = hν  ‘ye göre , daha az enerjiye sahip parçacıklar daha büyük dalga boyuna sahip olurlar.

compdatr

1920 ‘lerin başında  , ışığın fotoelektrik olayından ötürü parçacık karakterinin tartışıldığı bir dönemde , Compton fotoelektrik olayından bağımsız bir şekilde , ışığın parçacık karakterinde olduğunu ortaya koydu.   Compton bu çalışmasından dolayı 1927 yılında Nobel ödülünü kazandı ve bu olay Compton saçılması olarak adlandırıldı .

Kaynaklar :

1)http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/mod1.html#c2

2) http://physics.info/photoelectric/

3)http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/quantum/comptint.html#c1

Kategori
BÜLTENFizikKuantum FiziğiTeori

Dr. Atac lisans eğitimini Karadeniz Teknik Üniversitesinde aldı. Doktora derecesini 2017 yılında Temple Üniversitesinde, Coulomb Sum Rule adı verilen Deney üzerinde çalışarak elde etti. Şu an Temple Üniversitesinde Research Assistant Professor olarak çalışmaktadır. Dr. Atac ayrıca Fizik Akademisi’nin kurucusudur.
2 Yorum
  • Ali Eren
    2 Mayıs 2018 at 11:15 pm

    Benim aklıma şöyle bir soru tkıldı:
    Bir elektron bir fotondan çok daha yavaş hareket ediyor, hatam varsa düzeltin, ayrıca bir elektron küre çevresinde dolanıyor.Bu durumda bir foton ile bir elektronun çarpışma ihtimali inanılmaz derecede düşük olur.Öyleyse bir foton ile bir elektron nasıl her defasında çarpışıyor?

    • Oğuz
      4 Mayıs 2018 at 6:55 am

      Deneyde tek foton ve tek elektron kullanılmıyor. X ışını demeti carbon levhaya düsürülüyor.

    Cevap Yaz

    ETKİNLİKLER

    There are no upcoming events.

    TWİTTER


    ÜYE OL

    Sitemize Üye olarak yeni yazılarımızı emailinize günlük alabilirsiniz

    Kayıt olduğunuz için teşekkür ederiz

    Bir şeyler yanlış gitti

    Benzer Yazılar

    • Çevre dostu bir malzeme: Grafen

      Grafen, bilinen en ince ve en hafif bir malzeme olmasının yanı sıra esnek, saydam ve aynı zamanda da çevre dostu bir malzemedir. Evrende var olan malzemelerin hemen hemen hepsi...
    • Haftanın Kitap Önerisi:Derin Uzay

      Uzun zaman önce gökbilimciler Dünya’nın eşsiz olduğunu düşünüyordu.Artık Güneş etrafında dönen yedi gezegen daha olduğunu biliyoruz.Bir zamanlar Güneş’in eşsiz olduğunu düşünüyorduk.Artık Samanyolu’nda yüz milyarlarca güneş olduğunu biliyoruz.Yalnızca yüz yıl...
    • Aktif karbon nedir ve nerelerde kullanılır?

      Aktif karbon veya amorf karbon karbon elementinin bir allotropudur. Geniş gözenek hacmi ve yüksek yüzey alanı gibi karmaşık yapıya sahip olmasının yanısıra biçimsiz yüzey şekline ve yüksek oranda karbon...
    • Temel Parçacıklar ve Fizik Yasaları

      Yirminci yüzyılda en önemli iki kavramsal ilerleme, kuşkusuz görelilik ve kuantum mekaniğidir. Bu ikisini tek parça halinde birleştiren bir kuram geliştirme uğraşı, zor ve halen süregelen bir meydan okumadır....