Evrim Ağacı
Reklamı Kapat

Işıklar, Kamera, Elektron: Elektronların Hareketini Ölçmek...

Işıklar, Kamera, Elektron: Elektronların Hareketini Ölçmek...
Reklamı Kapat

Bu yazı, Science Daily isimli kaynaktan birebir çevrilmiştir. Çevirmen tarafından, metin içerisinde (varsa) açıkça belirtilen kısımlar haricinde, herhangi bir ekleme, çıkarma veya değişiklik yapılmamıştır. Bu içerik, diğer tüm içeriklerimiz gibi, İçerik Kullanım İzinleri'ne tabidir.

J.J Thompson 1897’de elektronu keşfettiğinden beri bilim insanları atomaltı parçacıkların hareketini farklı şekillderde açıklamayı denemişlerdir. Elektronlar ışık mikroskobuyla bile görülemeyecek kadar küçük ve hızlı oldukları için elektronların hareketini ölçmek geçtiğimiz yüzyılda çok zor bir işti. Ancak Okinawa Bilim ve Teknoloji Yüksek Lisans Üniversitesindeki Femtosaniye Spektroskopi Ünitesinde yürütülen ve aynı zamanda Nature Nanotechnology dergisinde yayınlanan çalışma bu işi çok daha kolaylaştırıyor. Takım lideri Prof. Keshav Dani şöyle diyor:

Sadece ışığın maddenin içinden geçişini ve yansımasını kullanarak nasıl hareket ettiklerini açıklamak değil, ayrıca, maddedeki elektronları ve bu elektronların hareketini görmek istedim.

Elektron hareketini incelerken önceki tekniklerin kısıtlayıcı faktörü, ya zamansal ya mekansal çözünürlük sağlaması ancak ikisini birlikte sağlayamamasıydı. Doktora sonrası araştırma görevlisi Dr. Michael Man ise ultraviyole ışık vurumları ve elektron mikroskop tekniklerini birleştirerek bir güneş hücresi içindeki elektronların hareketini görebilmeyi başardı.

Araştırma temel olarak şu prensibe dayanıyor: 

Bir maddenin üstüne ışık tutarsanız bu ışık enerjisini taşıyan fotonlar elektronlar tarafından emilebilir ve bu da elektronların düşük enerjili halden yüksek enerjili hale geçmesine sebep olur. Eğer bu materyalin üstüne tuttuğunuz ışık vurumları, saniyenin milyarda birinin milyonda biri kadar kısa süreli (femtosaniye) olursa maddenin üstünde çok hızlı bir değişim yaratır. Bu değişim hızlı olduğu gibi kısa sürelidir de. Dolayısıyla oldukça hızlı bir şekilde elektronlar eski haline döner. Bilim insanları bu elektronların nasıl enerji kaybedip eski hallerine geri döndüklerini incelemek istediklerinde bir sorunla karşılaşmaktadırlar çünkü bu olay oldukça hızlı bir şekilde gerçekleşmektedir, by sebeple pratikte elektronları incelemek mümkün olmamaktadır. 

Dr. Man buna çözüm olarak elektronların düşük enerjili hale geçişinin değil, maddenin yansıtıcı özelliğindeki değişimin izlenmesi gerektiğini söylüyor. Bunun için yapmaları gereken şey çok kısa ancak güçlü vurumları materyalin üstüne gönderip değişime sebep olduktan sonra daha zayıf vurumlar ile yansıtıcılığın önceki halden farkın incelenmesidir. Bu yöntemin şaşırtıcı olan kısmı direkt olarak elektronların değil sebep oldukları değişimin gözlenmesinde yatıyor, çünkü bu deneyin sonucuna bağlı olarak bir çıkarımda bulunuluyor ancak tam olarak ne olup bittiği hiç bir zaman görülmemiş oluyor.

Prof. Dani’nin ekibi yarıiletken bir malzeme kullanarak bu olayı dolaylı da olsa gözlemleme fırsatı buldular. Bu yöntem maddeye gönderilen ışık demetinin elektron kopartmasına ve bir elektron mikroskobu aracılığıyla bu elektronun nerden geldiğini tespit ederek bir görsel oluşturmaya dayanıyor. Bu işlem birden çok kez tekrarlandığında her tekrarla beraber maddenin içindeki elektronların dağılımı ortaya çıkmaya başlar. Bu ilk aşama boyunca uyarma vurumuyla ölçüm arasındaki süre sabit tutulur.

İlk görsel oluşturulduktan sonra bilim insanları uyarma vurumuyla ölçüm vurumu arasındaki gecikmeyi arttırıp başka bir görsel oluşturdular ve her bir görsel oluştuğunda bu süre tekrar arttırılarak her seferinde farklı gecikme süresiyle yapılmış görsellerden oluşan bir video elde ettiler. Bu videoda elektronların uyarıldıktan sonra eski hallerine geçişleri ve nasıl hareket ettikleri görülebilir.

Bu araştırma sayesinde bilim dünyası elektronların hareketine dair yeni bir bakış açısı kazanmış oldu ve bu gelişme aynı zamanda daha iyi ve verimli güneş hücreleri ve yarıiletken malzemeler üretilmesi için büyük bir ilerleme niteliği taşıyor. 

Teşekkür: Bu çeviri için Alper Karasuer'e teşekkür ederiz.

Evrim Ağacı'ndan Mesaj

Görselin Açıklaması: Bu resimde Femtosaniye Spektroskopi Ünitesi’nin elektron hareketini görselleştirebilmesini sağlayan zaman çözümlü fotoemisyon elektron mikroskobu düzeneği görülüyor. 800 nanometrelik vurumlar elektronları uyarırken daha zayıf olan 266 nanometrelik ölçüm vurumu farklı elektron hareketlerinin ölçümünü sağlıyor.

Bu İçerik Size Ne Hissettirdi?
  • Tebrikler! 1
  • Bilim Budur! 1
  • Muhteşem! 0
  • Mmm... Çok sapyoseksüel! 0
  • Güldürdü 0
  • İnanılmaz 0
  • Umut Verici! 0
  • Merak Uyandırıcı! 0
  • Üzücü! 0
  • Grrr... *@$# 0
  • İğrenç! 0
  • Korkutucu! 0
Kaynaklar ve İleri Okuma
  1. Çeviri Kaynağı: Science Daily | Arşiv Bağlantısı

Evrim Ağacı'na her ay sadece 1 kahve ısmarlayarak destek olmak ister misiniz?

Şu iki siteden birini kullanarak şimdi destek olabilirsiniz:

kreosus.com/evrimagaci | patreon.com/evrimagaci

Çıktı Bilgisi: Bu sayfa, Evrim Ağacı yazdırma aracı kullanılarak 02/10/2020 02:17:42 tarihinde oluşturulmuştur. Evrim Ağacı'ndaki içeriklerin tamamı, birden fazla editör tarafından, durmaksızın elden geçirilmekte, güncellenmekte ve geliştirilmektedir. Dolayısıyla bu çıktının alındığı tarihten sonra yapılan güncellemeleri görmek ve bu içeriğin en güncel halini okumak için lütfen şu adrese gidiniz: https://evrimagaci.org/s/4663

İçerik Kullanım İzinleri: Evrim Ağacı'ndaki yazılı içerikler orijinallerine hiçbir şekilde dokunulmadığı müddetçe izin alınmaksızın paylaşılabilir, kopyalanabilir, yapıştırılabilir, çoğaltılabilir, basılabilir, dağıtılabilir, yayılabilir, alıntılanabilir. Ancak bu içeriklerin hiçbiri izin alınmaksızın değiştirilemez ve değiştirilmiş halleri Evrim Ağacı'na aitmiş gibi sunulamaz. Benzer şekilde, içeriklerin hiçbiri, söz konusu içeriğin açıkça belirtilmiş yazarlarından ve Evrim Ağacı'ndan başkasına aitmiş gibi sunulamaz. Bu sayfa izin alınmaksızın düzenlenemez, Evrim Ağacı logosu, yazar/editör bilgileri ve içeriğin diğer kısımları izin alınmaksızın değiştirilemez veya kaldırılamaz.

Reklamı Kapat
Güncel
Karma
Agora
Instagram
Enerji
Viral Enfeksiyon
Fosil
Sosyal Mesafelendirme
Abd
Sağlık Personeli
Şüphecilik
Su
Memeli
Bilgi
Kalıtım
Parazit
Radyasyon
Yumurtalık
Cinsel Seçilim
Kan
Deri
Kanat
Tüy
Biyolojik Antropoloji
Doğum
Balıkçılık
Mers
Moleküler Biyoloji Ve Genetik
Teyit
Daha Fazla İçerik Göster
Daha Fazla İçerik Göster
Reklamı Kapat
Reklamsız Deneyim

Evrim Ağacı'nın çalışmalarına Kreosus, Patreon veya YouTube üzerinden maddi destekte bulunarak hem Türkiye'de bilim anlatıcılığının gelişmesine katkı sağlayabilirsiniz, hem de site ve uygulamamızı reklamsız olarak deneyimleyebilirsiniz. Reklamsız deneyim, Evrim Ağacı'nda çeşitli kısımlarda gösterilen Google reklamlarını ve destek çağrılarını görmediğiniz, daha temiz bir site deneyimi sunmaktadır.

Kreosus

Kreosus'ta her 10₺'lik destek, 1 aylık reklamsız deneyime karşılık geliyor. Bu sayede, tek seferlik destekçilerimiz de, aylık destekçilerimiz de toplam destekleriyle doğru orantılı bir süre boyunca reklamsız deneyim elde edebiliyorlar.

Kreosus destekçilerimizin reklamsız deneyimi, destek olmaya başladıkları anda devreye girmektedir ve ek bir işleme gerek yoktur.

Patreon

Patreon destekçilerimiz, destek miktarından bağımsız olarak, Evrim Ağacı'na destek oldukları süre boyunca reklamsız deneyime erişmeyi sürdürebiliyorlar.

Patreon destekçilerimizin Patreon ile ilişkili e-posta hesapları, Evrim Ağacı'ndaki üyelik e-postaları ile birebir aynı olmalıdır. Patreon destekçilerimizin reklamsız deneyiminin devreye girmesi 24 saat alabilmektedir.

YouTube

YouTube destekçilerimizin hepsi otomatik olarak reklamsız deneyime şimdilik erişemiyorlar ve şu anda, YouTube üzerinden her destek seviyesine reklamsız deneyim ayrıcalığını sunamamaktayız. YouTube Destek Sistemi üzerinde sunulan farklı seviyelerin açıklamalarını okuyarak, hangi ayrıcalıklara erişebileceğinizi öğrenebilirsiniz.

Eğer seçtiğiniz seviye reklamsız deneyim ayrıcalığı sunuyorsa, destek olduktan sonra YouTube tarafından gösterilecek olan bağlantıdaki formu doldurarak reklamsız deneyime erişebilirsiniz. YouTube destekçilerimizin reklamsız deneyiminin devreye girmesi, formu doldurduktan sonra 24-72 saat alabilmektedir.

Diğer Platformlar

Bu 3 platform haricinde destek olan destekçilerimize ne yazık ki reklamsız deneyim ayrıcalığını sunamamaktayız. Destekleriniz sayesinde sistemlerimizi geliştirmeyi sürdürüyoruz ve umuyoruz bu ayrıcalıkları zamanla genişletebileceğiz.

Giriş yapmayı unutmayın!

Reklamsız deneyim için, maddi desteğiniz ile ilişkilendirilmiş olan Evrim Ağacı hesabınıza üye girişi yapmanız gerekmektedir. Giriş yapmadığınız takdirde reklamları görmeye devam edeceksinizdir.

Destek Ol
Türkiye'deki bilimseverlerin buluşma noktasına hoşgeldiniz!

Göster

Şifrenizi mi unuttunuz? Lütfen e-posta adresinizi giriniz. E-posta adresinize şifrenizi sıfırlamak için bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Eğer aktivasyon kodunu almadıysanız lütfen e-posta adresinizi giriniz. Üyeliğinizi aktive etmek için e-posta adresinize bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Close
“Başkaları için bu kadar çok, kendimiz içinse bu kadar az şey hissetmek ve bencilliğimizi baskılamak insan doğasının kusursuz tarafıdır.”
Adam Smith
Geri Bildirim Gönder