Page 253 - BİLSEM FİZİK ALANI YARDIMCI DERS MATERYALİ

3. Açıklama
Fresnel’ in dalga teorisine göre ışık bir noktasal ışık kaynağından içi dolu bir diske geldiğinde kısmı ke- narlarda kırınıma uğrayacak ve gölgenin merkezinde yapıcı girişim oluşacaktı. Bu öngörü imkânsız görünü- yordu. Fakat Fançois Arago tarafından bu deney gerçekleştirildiğinde, gölgenin tam ortasında parlak nokta göründü. Bu dalga teorisinin güçlü bir kanıtıydı.
Noktasal ışık kaynağı ile aydınlatılan metal engelin gölgesinin ortasında parlak nokta, etrafında da kırınımın bir sonucu olarak çift yarıkta girişim saçakları görünür. Noktasal bir kaynak ile aydınlatılan keskin kenarlı herhan- gi bir cismin (jilet, disk, tek yarık) etrafında kırınım deseni oluşur. Günlük hayatta çoğu kaynak noktasal değildir ve bu durum ışık deseninin kaybolmasına yol açar ve kırınımın genellikle farkında olmayız (Giancoli, 2009).
Genel olarak dalgaların en belirgin özelliklerinden biri girişim nedeniyle engellerin varlığında doğrusal yayılmadan sapmaları; kırınımdır (Hecht, 2002). Poisson nokta kırınım deneyinde, küre gibi dairesel kenarlı bir nesne veya dairesel bir disk, merkezinde parlak bir noktası olan bir gölge oluşturur (Sommerfeld, 1978; Born ve Walf, 1999)
4. Derinleşme
ÖYG-2 - Optik
Okuma Parçası 3. Bölüm
Yarışmanın jüri başkanı François Jean Dominique Arago yıllar sonra Fresnel’in öne sürdüğü iddiayı denemek istedi. Çünkü Poisson’un deneysel çalışmasında ışık kaynağının önüne engel olarak koyduğu diskin fazla büyük olduğundan şüpheleniyordu. Deneysel çalışmanın bu nedenle doğruyu göstermedi- ğini düşünüyordu. Işık kaynağının önüne daha küçük bir küresel engel yerleştirerek deneyi tekrarladı. Deney sonunda ışık kaynağının önüne koyduğu engelin gölgesinin merkezinde küçük bir benek şeklin- de parlak bir bölgenin olduğunu gözledi. Dolayısıyla yarışmanın ödülü Fresnel’in oldu. Ancak Arago bütün bu tartışmalara neden olan değerli bilim insanı Poisson’a da hakkını verdi. O gün bu gündür o küçük parlak noktaya Poisson noktası (veya Arago noktası) adı verilir.
Ve fizik yeniden kazandı.
Arago’nun Deneyi
Öğrenciler Poisson noktası (veya Arago noktası) konusunda araştırma yaparak bir deney tasarlarlar. Öğ- renci problemi kendileri belirler, probleme uygun hipotez oluştururlar. Ardından deney düzeneğini tasarlar ve deneyini gerçekleştirdiler. Problem, hipotez ve deney düzeneği örneği aşağıda öğretmene kaynak olarak verilmiştir.
Problemler
Poisson noktası nasıl bir düzenekle elde edilebilir? Poisson noktasının büyüklüğü nelere bağlıdır? Poisson noktasının parlaklığı nelere bağlıdır?
251