Gazışı Nedir? Türleri ve Çeşitlerinin Açıklaması ve Kullanımı

Gazışı Nedir? Türleri ve Çeşitlerinin Açıklaması ve Kullanımı, Mekanik, elektriksel,kimyasal, ısıl ya da ışıklı bir uyarılma sonucu, belli koşullarda ışık yayan cisimlerin özelliği.

FLÜORIŞI VE FOSFORIŞI NEDİR?

Bir ışık kaynağının etkisinde kaldIKtan sonra,ışık yayan maddeler çok eskiden beri bilinirdi. Ama bu maddeler üstünde ilk düzenli deneyler XIX. ortalarında Stokes tarafından gerçekleştirildi. Stokes söz konusu maddeleri iki büyük kümede topladı: Ona göre, bir yanda “Bologna taşı” (XVI. yy. sonunda Bologna’da, altın arayan bir kunduracı tarafından bir raslantı sonucunda fark edilmiştir) gibi güneş ışığı etkisi altında kaldıktan sonra, karanlıkta ışıma yapan maddeler vardı, öte yanda da kinin sülfat çözeltisi gibi, belli koşullar altında aydınlatıldıklarında hemen ışımaya başlayan maddeler. Bunların neden oldukları olaylardan ilki fosforışı (fosforesans),İkincisi de flüorışı (floresans)olarak adlandırılır. Fosforışıl cisimlerde ışın yayınımı uyarılma sonrasında sürer; flüorışıl (floresan) cisimlerdeyse, yayılan ışınımlarla, uyarıcı ışınımların dalga uzunlukları farklı olduğundan uyarılma ve yayınım aynı anda gerçekleşir. 1888’de Alman Wiedemann, her iki olayı birlikte belirtmek için gazışı, bir sıcaklık artışı ardından oluşan ışık yayınımını belirtmek için de akkorluk terimlerini önerdi. Yalnızca ışıklı bir uyarılmayla oluşan gazışına ise fotogazışı (i’otolüminesans) adı verildi.

FOSFORIŞIL CİSİMLER‘e örnek olarak elmas, baryum sülfür, kalsiyum sülfür, çinko sülfür gösterilebilir. Gerekli uyarı, ışık, morötesi ışınlar, X ışınları ya da elektronlar yardımıyla sağlanabilir.

FLÜORIŞIL CİSİMLER’e örnek olarak da, gün ışığında bırakılınca mavimsi bir ışıltı yayan petrol gösterilebilir; kinin sülfat, eskülin ya da flüoresein çözeltisi, mor ışıkla aydınlatıldığında ya da morötesi ışınların etkisinde bırakıldığında mavimsi canlı bir ışıltı verir. Aynı koşullarda, kalsiyum volframat ya da magnezyum volframat mavi ışıltı, çinko ve glüsinyum silikatlar sarı-yeşil pırıltı, kadmiyum silikat ve boratsa pembe pırıltı verir.

FOTOGAZIŞININ (FOTOLÜMINESANS) AÇIKLANMASI VE KULLANIMI

Bir atom, elektronlarından birinin bir enerji düzeyinden bir başkasına geçişi sırasında bir foton yutabilir ya da yayabilir. Yutulan ya da yayılan fotonun enerjisi, iki enerji düzeyi arasındaki enerji farkına eşittir. Gazışıl bircisini söz konusu olduğunda, gelen bir fotonun neden olduğu uyarma sırasında yutulan enerji, çarpışma sonumla kısmen ısıl olarak, kısmen de ışıma enerjisine dönüşmüş olarak geri verilir. Kuşkusuz, bu enerji yayınımla-rına, enerji düzeyi değişimleri eşlik eder: Bir elektron için, enerjinin ısı olarak yitimi, W2 düzeyinden W3 düzeyine geçişe neden olurken, ışık yayınımı da W3 düzeyinden Wı düzeyine geçiş sırasında gerçekleşir (Bkz. Çiz. 1). Flüorışıl cisimler- söz konusu olduğunda, ara durum (VV3 düzeyi) kararsız olduğundan, molekül, saniyenin yüz milyonda biri kadar bir süre içinde ışık yayarak, başlangıç durumuna döner. Fosforışıl cisimlerdeyse bu durum yan kararlıdır ve molekül, ancak, az miktarda bir ek enerjinin mekanizmayı harekete geçirmesiyle ışık yayabilir ve başlangıç durumuna dönebilir. Molekül, bu enerji miktarını ısıl titreşim sırasında bir başka molekülle çarpışarak alabilir. Fosforışıl bir cismin sıcaklığı düşürüldüğünde, moleküller, aldıkları ve depoladıkları enerjiyi geri vermeme eğilimi gösterirler; gazışının şiddeti azalır ama, uyarmanın durmasından sonraki kalıcılığı artar. W enerjili yutulmuş bir fotona, daha düşük W enerjili, dolayısıyle daha büyük dalga uzunluklu, bir yayımlanan fotonun denk düştüğünü belirtmek gerekir. Dalga uzunlukları gelen fotonunkinden yüksek olan bütün ışımalar elde edilebilir. Yayım tayfı (spektrum), bantlı bir tayf biçiminde ortaya çıkar.

Çinko sülfatın fosforışı niteliğinden (özellikle radyogazışı) saatlerin ve havacılık ile otomobil sanayisinde kullanılan aygıtların ışıklı kadranlarında, ışığın kesilebileceği savaş yapılarında ve yeraltı geçitlerindeki ışıklı tabelalarda (oklar, yer göstericiler, vb.) yararlanılır. Bazı tuzların katodgazışı (katodolüminesans) özelliği, katot tüplerinin ekranları üstünde görüntü elde edilmesini sağlar (uyarma, tüpte yayımlanan elektronlarla sağlanır). Televizyon alıcılarının katot tüpleri için kullanılan tuzların yalnızca flüorışıl olması yeterlidir; radarlar için, ekran belli bir kalıcılık gerektirdiğinden, tuzlar fosforışıl olmalıdır. Flüorışıl tuzların özelliklerinden, aydınlatmada da (floresan tüplerde) yararlanılır.

RADYOGAZIŞI

Radyoaktif maddelerin yaydığı ışınımların da fosforışıl ya da flüorışıl cisimlerde gazışıyı uyarma özelliği vardır (özellikle p-ışınımları). Bunlar, çinko sülfürün uzun süreli fosforışıl olmasını sağlayan radyoaktif katışkı maddeleridir. Bir maddenin (fosforofor) uzun süreli fosforışıl olmasını sağlayan katışkı maddelerinin (fosforojen) önemini, ilk olarak Georges Urbain göstermiştir.

ÖBÜR IŞIKLI YAYIM OLAYLARI

Fizikçiler, bir ışınım etkisiyle, cisim-lerdeki ikincil bir ışık yayım biçimi olan gazışı ile ışığın bazı cisimlerden geçerken uğradığı bozunma ve deği-şimleri birbirinden ayırt ederler. Gelen ışıkla, bu cisimler tarafından yayılan ışık arasında, ışığın katettiği cisme özgü bir yayınım değil de bir ışınım değişiminin söz konusu olduğunu gösteren, faz ve kutuplanma ilişkileri bulunur.

FOTOGAZIŞI DIŞINDAKİ GAZIŞI OLAYLARI

Elde edilen ışığın özelliklerine göre, ışık yayınımlarının çeşitli türleri, gazışının özel durumları olarak ele alınabilir.

1. Seyreltilmiş bir gaz içindeki elek-trik boşalması,gazm aydınlanmasına neden olur. Bu olay uzun süre elektrogazışı (elektrolüminesans) olarak adlandırılmışsa da, günümüzde aynı terim daha çok,çinko sülfür gibi bazı maddelerin, değişken bir elektrik ala-nına yerleştirilmeleri halinde ışık yayma özelliğini belirtmede kullanılır.

2. 300°C’a kadar ısıtılmış bir levha üstüne püskürtülen flüorin hemen aydınlanır (bu işlemi karanlıkta yapmak gerekir). Söz konusu olay da termogazışı (termolüminesans) olarak adlandırılır.

3. Bir şeker ya da tebeşir parçasının karanlıkta dövülmesi ya da bir mika tabakasının kırılması sırasında pırıltılar görülür: Bu olaya tribogazışı (tribolüminesans) denir.

4. Arsenik anhidritin billurlaşması sırasında oluşan ışık yayınımı olayı billurgazışı (kristalolüminesans) olarak adlandırılır.

5. Bir fosfor parçasının açık havada ve normal sıcaklıkta, ağır bir yükseltgenmenin neden olduğu mavi-yeşil bir pırıltı yaymasına kemogazışı (kemolüminesans) adı verilir.

6. Elektronların bazı katı maddelere (çinko, magnezyum, vb. elementlerin oksitleri, silikatları, sülfürleri, flüorürleri) çarpmaları gazışı oluşturur; bu tür gazışıya da katodgazışı.,denir..

BİYOGAZIŞI

Çok sayıda canlı, ışık üretir; hayvanlar biyogazışıdan, düşmanlarını kör etmek, avlarını ya da karşı cinsten olanları çekmek, vb. durumlarda yararlanırlar.

Bütün canlı organizmalar enerjiyi dönüştürür, depolar ve kullanırlar; dönüştürme işlemi sırasında da enerjinin bir bölümünü ısı ya da daha ender olarak ışık biçiminde yitirirler. 1881 yılında R.Dubois, biyogazışıyı (sözgelimi, ateşböceklerinde) doğuran temel aşamanın, küçük organik moleküllerin yükseltgenmesi olduğunu belirledi. Dubois’nm lüsiferin olarak adlandırdığı bu moleküller, lüsiferaz denilen enzimlerin katkısıyla yük- seltgeniyordu. Yapılan araştırmalar, canlı varlıkların ürettiği gazışının dört koşul gerektiren ve sıcaklık artışı olmaksızın gerçekleşen bir yük- seltgenmeye dayandığını gösterdi.

Söz konusu koşullar, su, oksijen, yükseltgenebilen bir enzimin (lüsiferaz) bulunmasıdır. Bu biçimde yayımlanan ışığa, soğuk ışık adı verilir: Enerjinin % 99’u ışık, % l’i de ısı enerjisidir. Biyogazışı tepkimeleri için gereken enerjiyi adenozin-trifosfat (A.T.P) sağlar; bütün hücreler gereksinim duydukları enerjiyi saklamak, taşımak ve dağıtmak için bu maddeden yararlanır. Söz konusu enerji, bir çift tepkime sırasında ortaya çıkar: İlk evrede, adenozin-trifosfatla lüsife- rin-lüsiferaz çifti arasında bir tepkime oluşur; ikinci evrede ilk tepkimeyle doğan kompleks, oksijenle tepkimeye girer ve aynı anda ışık yayılır. Işık veren bir organla donatılmış her hayvan oldukça farklı ve kendine özgü bir lüsiferin taşır (Bkz. Çiz. 2). Bazı lusiferinler, proteinlerle (fotoprotein) birleşebilir. Fotoproteinler ancak, belli iyonların (kalsiyum, stronsiyum) eşliğinde ışık yayma özelliği gösterir. Dolayısıyle lusiferin-protein bağı, çifte tepkime üstünde hücrenin uyguladığı düzenleyici mekanizmayı açıklayabilir; çünkü bazı iyonların yer değiştirmesi tümüyle hücrenin denetimi altında gelişir.

Işıklı olayların büyük bir duyarlıkla belirlenmesi, biyogazışının uygulama alanında geniş ölçüde kullanılmasını sağlar. Sözgelimi lüsiferin-lü- siferaz sistemi, hücre düzeyinde enerji olaylarının biyolojik belirtisi ve insanda bazı zehirlerle, birçok maddenin (morfin, esrar) bulunup bulunmadığını belirlemek için çok değerli bir göstergedir. Öte yandan, optik iletim sistemlerinin yapımı için sanayide biyogazışıdan yararlanma yolları araştırılmaktadır.