Kullanıcı:Görkemvarol/Arago noktası

Arago noktası, Fresnel parlak noktası veya Poisson noktası Fresnel kırınımı na göre dairesel cismin ortasındaki gölge dir.^[1]^[2]^[3]^[4] Bu nokta ışığın doğal dalgasının keşfinde ve ışığın dalga davranışı sergilediğini göstermek için önemli rol oynar.

Basit deneysel kurulum için aydınlatılmış pim deliği ya da dağılan lazer ışını benzeri "noktasal kaynak" gerekir.Kurumunun ebatları Fresnel kırınımı nın gereksinimlerine göre tamamlanmalıdır. Yani, Fresnel sayısı buna karşılık gelmeli:

ki;

d dairesel cismin çapı

ℓ cisim ile ekran arasındaki mesafe

λ kaynağın dalga boyudur.

Son olarak dairesel cismin uçları yeterince pürüzsüz olmalıdır.

Bu durumlar beraber göze alınınca neden günsel yaşantımızda bu parlak noktayı görmediğimizi açıklıyor. Yine de günümüzdeki lazer lerle Arago noktası deneyini gerçekleştirmek zor değildir.^[5]

Arago noktası astronomide Newton teleskobuyla çekilen düzgün odaklanmamış yıldız görsellerinde fark edilebilir. Yıldızlar sonsuzda neredeyse noktasal kaynak olarak davranır ve teleskobun ikincil aynası dairesel engel oluşturur.

Işık dairesel engelin üzerine düştüğünde, Huygens-Fresnel ilkesi 'ne göre engel yüzeyinin üzerindeki her bir nokta yeni noktasal ışık kaynağı gibi davranır.Engelin çevresinden gelen ışıkla gölgenin ortasına giden ışık , aynı mesafeyi kateder; yani cisme yakın geçen bütün ışık ekrana faz da ve yapısal girişim yaparak ulaşır. Geometrik optik ve ışığın parçaçık teorisine göre gölgenin merkezinde aydınlık nokta olmamalıdır.

Tarihçe[değiştir | kaynağı değiştir]

19 yüzyılın başlarında ışığı sadece çizgisel olarak fikri yayılmadığı fikri ilgi çekmeye başlamıştı. Thomas Young 1807'de çift yarık deneyi ni yayımladı.^[6] Orijinal Arago deneyi bundan yüzyıl sonra yapıldı ve amacı ışığın dalga mı parçacık mı olduğuydu. Bu da deney önemini göstermektedir.

O sıralar, teorisyen Siméon Denis Poisson'da aralarında olduğu birçok bilim adamı Newton'un ışığın parçacık teorisini savunuyordu.^[7] 1818'de Fransız Bilimler Akademisi ışığın özelliklerinin açıklanması için düzenlediği müsabakada Poisson jüri komitesini üyesiydi. İnşaat mühendisi olan Augustin-Jean Fresnel müsabakaya ışığın dalga teorisiyle katıldı.^[8]

Poisson ,Fresnel'in teorisini ayrıntılarıyla çalıştı ve parçacık teorisini desteklemektense aksine onun yanlış olduğunun kanıtlamaya çalıştı. Poisson Fresnel'in teorisinde bir kusur olduğunu düşündü ki bu da dairesel engelin gölgesinde aydınlık bir nokta olması gerektiğiydi lakin böyle bir nokta yoktu. Arago noktası günlük hayatta kolaylıkla gözlemlenecek bir olay olmadığndan, Poisson bu sonucu saçma olarak değerlendirdi ve bu Fresnel'in teorisini yalanlar nitelikteydi.

Yeni de,komitenin başkanı ve daha sonra Fransa başbakanı olan François Jean Dominique Arago deneyin daha ayrıltılı olarak yapılmasına karar verdi. Arago 2 mm'lik metal disk döktürdü.^[9] Böylece çoğu bilim insanını ışığın dalga hareketini kabul etmesini ve Fresnel'in kazanmasını sağlayan noktayı gözlemlemeyi başardı.

Arago daha sonra bu olgunun(Poisson noktası veya Arago noktası) yüzyıl önce Delisle^[10] ve Maraldi^[11] tarafından gözlemlendiğini not almıştır. Çok sonra fark edilmiştir ki (biri Einstein 'in Annus Mirabilis kağıtları) ışık aynı zamanda parçacık olarak da tanımlanabilir. (ışığın dalga-parçacık ikiliği ).

Teori[değiştir | kaynağı değiştir]

Fresnel'in dalga teorisinin merkezi dalga yüzündeki her açık noktanın, ikincil küresel dalgacık olması ve ekrandaki optik alanın E genliğini bütün ikincil dalga yüzlerinin kendi fazlarıyla göreceli olarak üst üste gözününe alınan Huygens–Fresnel ilkesi dir.^[12] Bu yüzey integraliyle gösterilen ekran üzerindeki alandaki P₁ noktasını ifade eder:

ikincil dalgacığı geriye yayılmadığını garantiye almak $K(\chi )$ faktorü aşağıdaki gibi ifade edilir:

ki;

A dalga kaynağının genliği

k={\frac {2\pi }{\lambda }}

dalga sayısı

S açık yüzey.

References[değiştir | kaynağı değiştir]

^ Pedrotti, Frank L.; Pedrotti, Leno S.; Pedrotti, Leno M. (2007), Introduction to Optics (3rd bas.), Upper Saddle River, New Jersey: Pearson Education, s. 315, ISBN 0-13-149933-5
^ Walker, Jearl (2008), Fundamentals of Physics (8th bas.), John Wiley & Sons, s. 992, ISBN 978-0-470-04472-8
^ Ohanian, Hans (1989), Physics (2nd bas.), W.W. Norton, s. 984, ISBN 0-393-95786-1
^ Hecht, Eugene (2002), Optics (4th bas.), Pearson Education, s. 494, ISBN 0-321-18878-0
^ http://www.princeton.edu/~rvdb/images/Questar/PoissonSpot.html ^{[yalın URL]}
^ Young, Thomas (1807), A Course of Lectures on Natural Philosophy and the Mechanical Arts, London: Joseph Johnson
^ Newton, Isaac (1704), Opticks: Or, A Treatise of the Reflections, Refractions, Inflections and Colours of Light, London: Royal Society,
^ Fresnel, A.J. (1868), OEuvres Completes 1, Paris: Imprimerie impériale
^ Fresnel 1868, s. 369
^ Delisle, J.-N. (1715), 'Reflexions' in Mémoires de l’Académie Royale des Sciences, s. 166
^ Maraldi, G.F. (1723), 'Diverses expèriences d'optique' in Mémoires de l’Académie Royale des Sciences, Imprimerie impériale, s. 111
^ Sommerfeld, Arnold (1978), Vorlesungen über Theoretische Physik: Optik, 4 (3rd bas.), Deutsch (Harri), ISBN 3-87144-377-8

Kaynak hatası: <references> üzerinde tanımlanan "sommerfeldp186" adındaki <ref> etiketi önceki metinde kullanılmıyor. (Bkz: Kaynak gösterme)
Kaynak hatası: <references> üzerinde tanımlanan "bornwolf" adındaki <ref> etiketi önceki metinde kullanılmıyor. (Bkz: Kaynak gösterme)
Kaynak hatası: <references> üzerinde tanımlanan "dauger" adındaki <ref> etiketi önceki metinde kullanılmıyor. (Bkz: Kaynak gösterme)
Kaynak hatası: <references> üzerinde tanımlanan "harvey1984" adındaki <ref> etiketi önceki metinde kullanılmıyor. (Bkz: Kaynak gösterme)
Kaynak hatası: <references> üzerinde tanımlanan "coulson1922" adındaki <ref> etiketi önceki metinde kullanılmıyor. (Bkz: Kaynak gösterme)
Kaynak hatası: <references> üzerinde tanımlanan "reisinger2009" adındaki <ref> etiketi önceki metinde kullanılmıyor. (Bkz: Kaynak gösterme)
Kaynak hatası: <references> üzerinde tanımlanan "debroglie" adındaki <ref> etiketi önceki metinde kullanılmıyor. (Bkz: Kaynak gösterme)

Kaynak hatası: <references> üzerinde tanımlanan "davisson" adındaki <ref> etiketi önceki metinde kullanılmıyor. (Bkz: Kaynak gösterme)

[[Kategori:Kırınım]] [[Kategori:Fizik tarihi]]

[pedrotti2007-1] Pedrotti, Frank L.; Pedrotti, Leno S.; Pedrotti, Leno M. (2007), Introduction to Optics (3rd bas.), Upper Saddle River, New Jersey: Pearson Education, s. 315, ISBN 0-13-149933-5

[walker2008-2] Walker, Jearl (2008), Fundamentals of Physics (8th bas.), John Wiley & Sons, s. 992, ISBN 978-0-470-04472-8

[ohanian1989-3] Ohanian, Hans (1989), Physics (2nd bas.), W.W. Norton, s. 984, ISBN 0-393-95786-1

[hecht2002-4] Hecht, Eugene (2002), Optics (4th bas.), Pearson Education, s. 494, ISBN 0-321-18878-0

[5] ttp://www.princeton.edu/~rvdb/images/Questar/PoissonSpot.html ^{[yalın URL]}

[young1807-6] Young, Thomas (1807), A Course of Lectures on Natural Philosophy and the Mechanical Arts, London: Joseph Johnson

[newton1704-7] Newton, Isaac (1704), Opticks: Or, A Treatise of the Reflections, Refractions, Inflections and Colours of Light, London: Royal Society,

[fresnel1868-8] Fresnel, A.J. (1868), OEuvres Completes 1, Paris: Imprimerie impériale

[fresnel1868_arago-9] Fresnel 1868, s. 369

[delisle1715-10] Delisle, J.-N. (1715), 'Reflexions' in Mémoires de l’Académie Royale des Sciences, s. 166

[maraldi1723-11] Maraldi, G.F. (1723), 'Diverses expèriences d'optique' in Mémoires de l’Académie Royale des Sciences, Imprimerie impériale, s. 111

[sommerfeld-12] Sommerfeld, Arnold (1978), Vorlesungen über Theoretische Physik: Optik, 4 (3rd bas.), Deutsch (Harri), ISBN 3-87144-377-8

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]