Işık Hızı Nasıl Bulundu? Nasıl Ölçülür?

 DERS KİTABI CEVAPLARINA BURADAN ULAŞABİLİRSİNİZ! 

Işık Hızı Nasıl Bulundu? Nasıl Ölçülür? 

Işık hızını ilk kim ölçtü? Işık hızının bulunması, ölçülmesi için yapılan deneyler, ışık hızının özellikleri nelerdir?

Işık Hızı Nasıl Bulundu? Nasıl Ölçülür?

Işığın boşluktaki (vakumdaki) hızı için günümüzde kabul edilen değer saniyede 299.792,5 ± 0,2 km’dir. Bu hız c ile gösterilir ve dalgaboyu ne olursa olsun bütün elektromagnetik dalgalar (örn. radyo dalgaları, ışık, gamma ışınları vb) için aynıdır.

Işık Hızı Nasıl Bulundu? Nasıl Ölçülür? 

Işık hızını ilk kez 1676’da Danimarkalı astronom Ole Romer ölçtü. Romer, Jüpiter’ in bir uydusunun Jüpiter tarafından örtülmesinin Yer’den gözlemlendiği anlar arasındaki dönemlerde ortaya çıkan değişmeleri izleyerek ışığın Yer yörüngesi çapını yaklaşık 1.000 saniyede geçecek bir hızla yol aldığını belirledi; bu ise saniyede 298.000 km’lik bir hıza karşılık geliyordu. Yıldız ışığının sapıncını keşfeden İngiliz astronom James Bradley sapınç sabiti yöntemiyle ışık hızı için 295.000 km/sn değerini buldu (1728). Işık hızının ölçülmesi için 1849’a değin astronomi gözlemlerine dayanan bu yöntemlerden başkası bilinmiyordu. 

1849′ da Fransız fizikçi Hippolyte Fizeau ışık hızını ilk kez laboratuvarda ölçmeyi başardı. Fizeau’nun yönteminde ışık ışınlan bir dişli çarkın iki dişinin arasından geçirilerek çok uzaktaki bir aynaya gönderilir ve yansıyarak geri gelir. Eğer dişli çark hareketsiz ise ya da çok yavaş dönüyorsa, geri gelen ışınlar aynı aralıktan geçer, ama çarkın dönme hızı artırılırsa ışığın aynaya gidip geri dönmesi sırasında aralığın yerine bir diş gelmiş olur ve ışınlar çarktan geçemez. Aynanın uzaklığı, çarktaki diş sayısı ve çarkın dönme hızı bilindiğinden bu deneyle ışık hızı bulunabilir. Fizeau bu yöntemle ışığın hızını bugün kabul edilen değere göre yüzde 4’lük bir hata payıyla belirledi. Sonraları deney daha duyarlı sonuçlar verecek biçimde geliştirildi ve ışık hızının saniyede 299.000 – 301.000 km arasında olduğu saptandı. 

Dişli çark yerine döner aynalar kullanarak geliştirdikleri düzeneklerle Fransız fizikçi Foucault 1850’de, ABD’li fizikçi Michelson 1927 ve 1935’te çok daha duyarlı sonuçlar elde ettiler. Michelson ölçülen ışık hızının Maxwell‘in elektromagnetik dalgalar için öngörmüş olduğu değere 1/1000’den daha yakın olduğunu göstererek ışığın bir elektromagnetik dalga olduğuna duyulan inancı pekiştirdi. Işığı Kerr elektro-optik etkisinden yararlanarak dişli çark ya da döner aynaya oranla çok daha büyük (örn. 10.000 kat) hızlarda kesintiye uğratmak olanaklıdır. 1951’de bu yöntemle ışık hızı saniyede 299.793,1 km olarak ölçülmüştür.

Yüksek frekanslı radyo dalgaları üzerinde ölçüm yaparak elektromagnetik dalga hızını daha da duyarlı olarak belirlemek olanaklıdır. Özel görelilik kuramının (bak. görelilik) 1905’te ortaya konmasıyla fiziğin temel sabitleri arasına giren ışık hızını çok duyarlı biçimde belirlemek büyük önem taşır.

 DERS VE ÇALIŞMA KİTABI CEVAPLARINA BURADAN ULAŞABİLİRSİNİZ