Fotonun Sahip Olduğu Momentum
Hareket halinde olan bir nesnenin hızı ve kütlesine bağlı olarak ulaştığı güç momentum olarak adlandırılır. Aynı hızda ilerleyen bir kamyon ve bir binek araba düşünün, hangisinin çarpması daha şiddetlidir? Şüphesiz cevabınız kamyon olacaktır. Momentumun kütleye ve hıza bağlı olduğunu söylemiştik, peki fotonların bir kütleye sahip olmaması, momentuma sahip olmadıklarını mı gösterir? Görelim.
Bir partikül (havada gezen küçük tanecik) fotonla çarpışacak olursa, hareket etmesi veya hareket yönünün değişmesi muhtemeldir. Fotonların atomlara çarptığında elektron koparabilmesi (fotoelektrik) deneyi de benzer bir mantıkla gerçekleşir.
Elektronların belli bir kütlesi mevcut, bu da hareketli bir elektronun momentumu olduğunu gösterir. Bir ortama elektron yerleştirip onu bir fotonla çarpıştırırsanız, elektron uçup gidecektir. Bu da aslında kütleleri olmasa da, fotonların da bir momentuma sahip olduğunu gösterir.
Fotonlarla İlgili Geçmişteki Çalışmalar
Fotonların keşfedildiği dönemlerde, dalga mı yoksa parçacık mı olduğu tartışmaları bilim dünyasının gündemindeydi. İlerleyen yıllarda fizikçi bilim insanı Max Planck ışığın (foton) dalga değil de enerji parçacıkları olduğu yönünde bir kuramı meydana çıkardı. 1918 yılı Nobel Fizik Ödülü’nü kazanmasını sağlayan bu kuram, fotonlar meselesinde büyük bir ilerleme kaydedilmesini sağladı.
Takip eden yıllarda Albert Einstein’ın fotoelektrik etki kuramıyla konuya ışık tutmuş ve ışığın parçacıklı yapıda olduğunu ifade etmişti. Einstein’a göre ışık, bir tüfekten saçılan kurşunlar gibiydi ve bu saçılan ışık parçacıklarına da bizim başlığımız olan “foton” adını vermişti.
İnsan gözü, fotonlara karşı oldukça duyarlı bir yapıda. Gözün içindeki retina, en ufak bir fotona maruz kaldığında hemen tepki verir. Gözde bulunan bazı filtreler ise, fotonların zararlı etkilerinden gözü koruma görevini yerine getirir. Gözde bu filtreler bulunmasaydı en ufak foton tanesi bir görüntü bozulmasına sebep verebilirdi.
