Skip to content Skip to navigation

Işığı Büken Çip Yapıldı

Dr. Mahir E. Ocak
28/10/2014 - 09:22

Genel görelilik kuramı kütlenin etrafındaki uzayzamanı büktüğünü söyler. Bu durumun sonuçlarından biri, iki nokta arasında hareket ederken her zaman en kısa yolu takip eden ışık ışınlarının da bükülmesidir. Dolayısıyla büyük kütleli gökcisimleri yakınlarından geçen ışığı bükerek art alanda bulunan diğer gökcisimlerinin boyutlarının olduğundan daha farklı görünmesine neden olur. Lenslerin ışık ışınlarını kırarak nesnelerin olduğundan daha büyük ya da daha küçük görünmesine sebep olmasına benzediği için bu olay kütleçekimsel lensleme olarak adlandırılır. Çin'deki Nanjing Üniversitesi'nde görev yapan bir grup bilim insanı kütleçekimsel lensleme olayına benzer bir etkiye neden olan mikroçipler üretti. Dr. H. Liu ve çalışma arkadaşları tarafından yapılan araştırmanın sonuçları Nature Photonics'te yayımlandı.

Araştırmacılar ışığı bükebilmek için ışığın kırılması olayından yararlanmış. Işık ışınları bir ortamdan kırılma indisi farklı olan başka bir ortama geçerken kırılır. Örneğin yarısı çay dolu bir bardağın içine batırılmış çay kaşığının kırılmış gibi gözükmesi havanın ve çayın kırılma indislerinin farklı olmasından kaynaklanan, hepimizin aşina olduğu bir kırılma olayıdır. Kırılma indisinin -hava su arayüzünde olduğu gibi aniden değil de- yavaş yavaş ve sürekli değiştiği durumda ise ışık sürekli kırılmaya devam eder. Bu da ışığın uzayda bir eğri üzerinde hareket etmesine yani bükülmesine neden olur.

Dr. Liu ve arkadaşlarının ürettiği fotonik çipteki plastik katman, ışığı çipin yüzeyine hapseden bir dalga kılavuzu (waveguide) görevi görüyor. Kırılma indisinin sürekli değişmesi ise plastiğin kalınlığının değiştirilmesiyle sağlanıyor. Bu amaçla araştırmacılar plastiği ısıtıp daha sonra içine polistrenden yapılmış mikroküreler eklemiş. Plastiğin soğurken mikroküreler etrafında yükselmesi dalga kılavuzunun kalınlığının bu kısımlarda artmasına neden oluyor. Sürekli değişen kırılma indisi ise beklendiği gibi içinden geçen ışığın bükülmesine sebep oluyor.

Üretilen çiplerin ışığı odaklama özelliği gelecekte güneş gözelerinin verimliliğini artırmak için de kullanılabilir.

Kaynak:

Sheng, C., ve ark., Nature Photonics, Cilt 7,s. 902-906, 2013.     

İlgili İçerikler

Fizik

James Watt’ın buhar motorunu keşfetmesi Sanayi Devrimi’nin başlangıcı olarak kabul edilir. James Watt, buhar motorunu madenlerde ortaya çıkan suyun dışarı pompalanması için etkili bir yöntem ararken geliştirdi. İlk yazımızda Arşimet, 12. yüzyılda yaşayan el-Cezeri ve 16. yüzyılda yaşayan Takiyüddin’in suyun yukarı taşınması için geliştirdikleri düzenekleri anlatmıştık.

Fizik

Uluslararası bir araştırma grubu, araçların arka kısımlarına hava püskürten cihazlar yerleştirerek hava sürtünmesini azaltmayı başardı. Dr. Ruiying Li ve arkadaşları tarafından yapılan araştırmanın sonuçları Physical Review Fluids’te yayımlandı.

Fizik

Bu etkinliğimizde maliyeti uygun malzemelerden güneş enerjisi ile çalışan bir yel değirmeni düzeneği tasarlayarak enerji dönüşümünü gözlemleyeceğiz.

Fizik

Zürih Federal Teknoloji Enstitüsü ve Zürih Üniversitesinde çalışan bir grup araştırmacı, aşırı derecede düşük sıcaklıklara soğutulduğunda bile suyun donmasını engelleyen bir yöntem geliştirdi. 

Fizik

Nano ölçekteki malzemelerin özelliklerinin anlaşılması için gerçekleştirdiği uluslararası düzeyde üstün nitelikli çalışmalarıyla 2018 yılı TÜBİTAK Teşvik Ödülü’ne layık görülen Doç. Dr. Hasan Şahin ile bir söyleşi gerçekleştirdik.

Fizik

Gözümüz karanlık veya aydınlık ortamlarda, nesnelerin çok uzakta ya da çok yakında olduğu durumlarda net görüntüler oluşturabiliyor. Etkileyici fotoğraflar çekebilmek içinse fotoğraf makinesinde doğru ayarların yapılması gerekiyor. Gelin, görüntü oluşturma özelliğine sahip olan insan gözü ile fotoğraf makinesini karşılaştıralım.

Fizik

İletken, yüksüz iki levhanın birbirine paralel biçimde boşlukta konumlandırıldığını düşünelim. Klasik elektromanyetik kuram levhalara net bir elektriksel kuvvet etki etmeyeceğini söyler. Ancak gerçekte durum çok daha farklıdır. 

Fizik

Günümüzde sıcaklığı ölçmek hayli kolay. Peki, geçmişte insanlar sıcaklığı nasıl tanımlamıştı ve sıcaklığı nasıl ölçmüşlerdi? Gelin, termometrenin tarihî yolculuğuna birlikte göz atalım.

Fizik

Deneyler köşesinin yeni etkinliğinde, nişasta ve su kullanarak hazırladığımız oobleck ile üzerine kuvvet uygulandığında akışkanlığı değişen yani bazen sıvı bazen de katı gibi davranan maddelerin özelliklerini inceliyoruz.

Fizik

Bir önceki yazımızda kuantum bilgisayarlardan bahsetmiştik. Bu yazımızda ise kuatum bilgisayarlarda bilginin kodlandığı ve işlendiği temel birimler olan kübitlere değineceğiz.