Kuantum Teorisi Nedir

Kuantum Teorisi Nedir

Fizikte ışın-enerjiyle ilgili bir kuram (teori)dir. Bu kurama göre, Işın-enerjiyi “kuanta” (foton) denen belirli, küçük birimler verir ve emer.

Işık, devamlı bir enerji akımıdır. Yalnız, aslında ışığın verilmesi de, emilmesi de kesintisiz değildir. Bunu sinema filminin hareketine benzetebiliriz. Sinema filminde her hareket ayrı ayrı küçük pozlar halindedir. Bunlar arka arkaya perdeye düşünce bize devamlı bir hareket gibi gelir. Işığın devamlılığı da bu şekildedir.

Işın-enerji dalgalarla yayılan enerjidir. Isı, ışık, morötesi (ultraviyole), kızılötesi (enfraruj); X ışınları, radyo dalgaları, kozmik ışınlar hep birer ışın-enerjidir. Radyoaktif elemanların yaydığı gamma ışınları da bunlardandır. Her çeşit ışın-enerjiyi belirli bir frekansı olan dalgalar taşır. En azından en çoğuna doğru belirli bir sıra güden bu frekansların meydana getirdiği tabloya “tayf” denir. Işın-enerjinin büyük bir tayfı olduğu gibi ışık dalgalarının da kendine has küçük bir tayfı vardır. Bu tayftaki sırayı gökkuşağında görebiliriz.

Bir cisim enerji verirken de alırken de içindeki atomların normal hali bozulur, titreşmeye başlarlar. Cisim enerji veriyorsa, bütün atomları küçük bir miktar enerji verir; enerji alıyorsa her atom tek tek çok küçük bir miktar enerji kazanır. Atomlar titireşirken ışık verirler, bu ışık bize renk şeklinde görünür. Her elemanın ayrı bir rengi vardır. Enerji alan, cisimlerin ışık verdiğini ilk defa alman bilgini Max Planck 1900’de ispat etmiştir.

Kuantum teorisini tam anlayabilmek için maddenin yapısı hakkında bilgi sahibi olmak gerekir. Bütün maddeler “atom” denilen küçük birimlerden yapılmıştır. Her atomun protonla nötronlardan yapılmış bir çekirdeği vardı. Bu çekirdeğin çevresinde elektronlar döner. Her elektronun belirli bir yörüngesi vardır. Bir bakıma atomlar küçük birer güneş sistemine benzerler; çekirdek güneş, elektronlar da gezegenlerdir (Bk. Atom).

Atomun normal durumu bozulmadıkça elektronlar dönmekte devam ederler, bu durumda enerji alışverişi olmaz. Dışarıdan atoma etki yapan bir kuvvet elektronların yörünge değiştirmesine yolaçar. Elektron daha küçük bir yörüngeye sıçramak zorunda kalırsa atom 1 “kuantum” enerji verir; elektron daha büyük bir yörüngeye çıkarsa atom, 1 “kuantum” enerji emer. “Işınım” ve “emme” olayları bunlardır.

Kuantum teorisine göre ışın-enerji veren her cisimde cismin cinsine göre bir miktar “Kuanta” vardır. Kuantanın değeri cismin saniyedeki titreşim sayısına, aynı zamanda bütün cisimler için aynı olan bir niceliğe bağlıdır. Buna “Planck sabiti” denir. Bir cismin kuanta değeri, titreşim sayısını “Planck sabiti” ile çarpmakla bulunur. Bunun matematik formülü E = hv’dir. Burada “E” enerji, “h” Planck sabiti, “v” de saniyede titreşim sayısıdır.

Kuantum teorisi fizikte çok büyük gelişmelere yolaçmıştır. Bu teori fotoelektrik hücresine uygulanmış, atom araştırmalarında birçok olayların açıklanmasını sağlamıştır.

Yorum yazın