Işığın Yapısı ve Hızı - Sayfa 2

Işığın davranışları ile ilgili gözlem ve deneyler, dalga ve tanecik modelleri ile izah edilirler. Ama şu gözlemi dalga ve tanecik modeli ile izah edebilir miyiz?
Bir cam kap içinde dışarıya sadece küçük bir aralıktan ışık veren aydınlatma şiddeti yüksek bir ışık kaynağı ve karşısında bir ekran olsun. Karanlık bir ortamda cam kabın dışından bakıldığında ışık demeti ve ekranda aydınlanan alan görülür. Cam kabın kapağını içeriye hava girmeyecek şekilde kapatarak ve kap içinde hiç hava kalmıyacak şekilde kabın havasını boşaltarak tekrar kaba bakıldığında, daha önce içeride hava varken görülen ışık demeti görülemeyecek, sadece ekranda aydınlamış alan görülecektir.
Bu durumda kap içinde hava varken ışık demetinin görülebilmesi, hava yokken ışık demetinin görülememesinin sebebinin hava, dolayısıyla havayı oluşturan molekül ve atomlar olduğunu çıkarabiliriz. Bu molekül ve atomlardan demekki ışık farklı doğrultu ve yönde yayılmaktaki, biz böylece ışık demetini baktığımız farklı doğrultu ve yönlerde görebiliyoruz. Yalnız farklı doğrultu ve yönlerdeki birim alanlardan yayılan ışık enerjisi birbirine eşit olsaydı, biz ışık demetini farkedemezdik. Işık demetini görebilmemizi, demet içinde kalan atomların demetin yayılma doğrultusu boyunca saldıkları ışık enerjisinin diğer yönlere göre saldıkları ışık enerjisinden daha fazla oluşu ile açıklayabiliriz.
Ekranda aydınlanan alanı, kap içinde hem hava varken hemde hava yokken görülebilmesini, aydınlık alandaki atomlardan farklı doğrultu ve yönlerde ışık enerjisi salınması ile izah edebiliriz.
Işığın yapısı ile bilğimiz, ışığın dalğa ve tanecik yapısında olduğuydu. Bu gözlemleri dalğa ve tanecik modelleri ile izah edebilir miyiz?
Bu gözlemleri Planck'ın siyah cismin ışımasını izah ederken ortaya attığı enerji paketleri varsayımı ile izah edebiliriz. Işığın yapısının enerji paketlerinden oluştuğu, atomların enerji paketlerini soğurup saldığı, atomdan salınan enerji paketinin diğer atoma rastlayıncaya kadar doğru çizği boyunca hareket ettiği ve rastladığı atom tarafından soğurulduğu varsayımını kabul ederek.

Işıkta İkilem!

Işık ışını, foton kavramı keşfedilmeden önce uzun zaman korpüskül denilen tanecikler zinciri olarak düşünülmüştür. İlk defa 1801 yılında Young ve 1887 yılında da Hertz, ışığın dalga karakteri olabileceğini söylemişlerdir. Hertz, ışığın bir elektromanyetik dalga hareketi olduğunu göstermiştir. Klasik mekanik bilgilerle ışık incelendiğinde bir ikilemle karşılaşılır. Bu bağlamda ışıkta hem tanecikli bir görünüm, hem de dalga görünümü vardır. Kuantum mekanik teorinin gelişmesi aşamasında ilgili ikileme de bir karşılık bulundu.

Işığın söz konusu ikili görünümünün birbirine ters düşen iki durum olmadığı anlaşıldı. Işıktaki ilgili ikileme dualite ilkesi deniyordur. Bu ilke her iki karakterin de doğru olduğunu ancak fiziksel olaylardan bazılarının dalga karakteri ile diğer bir grup olayın ise tanecik karakteri ile açıklanabildiğini gösterdi. Kısaca herhangi bir fiziksel olay her iki karakteri birden kullanarak açıklanamaz. Bu bağlamda ışığın hangi karakterini, hangi olayların desteklediği şu şekilde belirtilebilir;

Dalga Karakterini Destekleyen Fizik Olayları!

• Girişim
• Kırınım
• Polarizasyon

Parçacık Karakterini Destekleyen Fizik Olayları!

• Siyah cisim ışıması
• Fotoelektrik olay
• X-ışını spektrumu
• Compton olayı

Işığın enerji yapısında olduğunu, madde dolayısıyla maddenin yapı taşı varsayılan atomlarla etkileştiğini, gözlem ve deneylerden çıkarırız. Örneğin fotoelektrik olay, ışığa maruz kalan cisimlerin sıcaklığının artması, ışığın yansıması, kırılması, cisimlerin renklerinin oluşması, ışığın enerji yapısında olduğu ve madde ile etkileştiğini gösteren davranışlarından birkaçıdır.
Işığın atomlarla etkileştiğini gösteren en belirğin örnek olarak ışık demetinin hava gibi maddesel ortamda yayılırken ışık demetini görebilmemiz, hiçbir atomun olmadığı boşlukta yayılırken ışık demetini göremeyişimizdir.Işığın, ister dalğa isterse tanecik modeli varsayımı ile yayıldığı kabul edilsin, sonuçta ışık enerjisi madde ile etkileşmektedir. mademki gözlem ve deneyler ışığın enerji yapısında olduğunu ve bu enerjinin madde ile etkileştiğini göstermektedir, o halde ışığın bütün davranışlarının bu etkileşmeye göre izah edilebilmesi gerekmektedir. Işığın bütün davranışlarını, ışığın enerjisinin madde ile etkileşmesine göre izah edebilmek içinde, yeni bir varsayımı temel alarak, bu varsayımdan yola çıkılması gerekiyor. Varsayımımız, ışığın enerji paketlerinden oluştuğu, atomların enerji paketlerini soğurduğu ve saldığı, bir atomdan salınan enerji paketinin başka bir atoma rastlayıncaya kadar doğru bir çizği boyunca hareket ettiği ve rastladığı atom tarafından soğrulduğu olsun. Soğrulan ışık enerjisinin atom içinde etkileşmesini, ışığın davranışlarını izah edebilecek şekilde bu varsayımdan yola çıkarak oluşturulabilecek yeni bir varsayımla izah edilebilmesi gerekir. Bu varsayım, gözlem ve deneylerde tespit ettiklerimizden yola çıkılarak oluşturulabilinir. Gözlem ve deneylerde tespit ettiklerimiz ve bunların izahında dikkate alınması gerekenlerden bazıları şunlar olabilir.
-Işığın hava gibi maddesel ortamda yayılırken ışık demetini baktığımız her noktadan görebilmemizi, ışık demeti içinde yer alan atomlardan enerji paketlerinin farklı doğrultu ve yönlerde salınması ile,
-Işık demetinin genişliyerek doğrusal yayılmasını, demet içinde yer alan atomlardan enerji paketlerinin demetin yayılma doğrultusu boyunca diğer doğrultu ve yönlere daha fazla salınması ile,
-Işık demetini hiçbir atomun olmadığı boşlukta göremeyişimizide, o ortamda enerji paketlerini soğurupta farklı doğrultu ve yönlere salacak hiçbir atomun olmayışı nedeniyle,
-Young deneyinde girişim deseninin oluşmasını, aydınlık şeritlerin bulunduğu atomlardan enerji paketlerinin salınması ile aydınlık noktaların, karanlık şeritlerin bulunduğu atomlardanda enerji paketlerinin salınmaması nedeni ile karanlık noktaların oluşumu ile,
-Desen alanında aydınlık bir noktanın oluşabilme şartlarından biri, mevcut varsayımlardan(atomun elektronlarının bulunduğu enerji düzeyleri arasındaki farklardan biri, soğrulan enerji paketinin enerji değerine eşitse atom tarafından soğrulan enerji paketine karşılık ayni enerji değerinde enerji paketi salınır) varsayımıdır. Bu varsayıma göre, enerji paketlerini soğuran ekran yüzeyindeki atomlar, tekrar enerji paketleri salacakları ve o noktalar aydınlık olacağı için karanlık noktaların oluşumu izah edilemez. Hem aydınlık hemde karanlık noktaların oluşumu için, bu mevcut varsayımın yanısıra şu varsayımıda kabul etmek gerekiyor. Mevcut varsayıma göre aydınlık nokta oluşturma özelliğine sahip atomların enerji paketi salabilmesi için, birim zamanda atomlara birbiri ardısıra gelen enerji paketleri arasındaki geliş süresi farkınında etkili olduğunu, bu nedenle enerji paketlerinin atomlara gelişi değiştirildiğinde, aydınlık ve karanlık noktalar arasında değişim olacağını, aydınlık bir noktanın karanlık karanlık bir noktanında aydınlık olabileceğini ve girişim deseninin değişeceğini varsaymak,
-Young deneyinde girişim deseninin yarık genişliği ve yarıklar arasındaki mesafenin belirli değerlerinde oluştuğu, bu değerler değiştirildiğinde girişim deseninin değişeceğini,
-Young deneyinde yarıklardan birini kapatarak, yarıklar arasındaki mesafe veya yarık genişlikleri arttırıldığında girişim deseninin değişim sebebini, desen alanındaki atomlara birim zamanda birbiri ardısıra gelen enerji paketleri arasındaki geliş süresi farklarının değişmesi ve bu değişimin aydınlık ve karanlık noktaların oluşumunda değişikliğe yol açması ile ilişkinlendirilerek,
-Tek renkli ışık kaynağını oluşturan atomlardan enerji paketlerinin farklı doğrultu ve yönlerde salınması nedeni ile ışık kaynağını baktığımız her noktadan görebildiğimizi, bir atomdan bir doğrultu ve yönde salınan enerji paketlerinin enerji değerlerinin birbirine eşit ve birbiri ardına salınan enerji paketlerinden ikisi arasındaki salınma süresi farkının diğer enerji paketleri arasındaki salınma süreleri farkına eşit olduğunu,
-Young deneyinde yarıklardan geçen her ışık demetinden ekrana ulaşan enerji paketlerinin, ışık demetinin doğrusal yayılması(deneyde enerji paketlerinin havayı oluşturan moleküllerle etkileşmesini ihmal ederek) nedeniyle, ışık kaynağının belirli bir alanından salındığı, yarık genişliğinin değiştirilmesi halinde enerji paketlerinin salındığı alan miktarının artarak veya azalarak değişeceği,
-Bu nedenlede ışık kaynağındaki bu alanın miktarı yarık genişliğini genişleterek arttırıldığında, girişim desenindeki atomlara birim zamanda yeni enerji paketlerinin gelmesi veya bu alanın miktarı yarık genişliği daraltarak azaltıldığında ise, birim zamanda gelen enerji paketleri sayısında azalma olması nedeniyle, desen alanındaki atomlara birim zamanda birbiri ardısıra gelen enerji paketleri arasındaki geliş süresi farklarının değişeceği ve bu suretle aydınlık ve karanlık noktaların oluşumunda değişiklik olacağı,
-Young deneyinde girişim deseninin her iki yarıktan geçen ışık demetlerinin ekranda keşiştiği alanda oluşacağını, yarıklar arası mesafe arttırıldığında ekranda ışık demetlerinin keşişmesi olmayacağı için girişim deseninin oluşamıyacağı,
-Yarıklardan birinin kapatılması, yarık genişliğini arttırarak veya azaltarak değiştirmenin veya diğer yarıkla mesafesinin değiştirilmesi halinin, diğer yarıktan geçen enerji paketleri üzerinde herhanği bir etkisinin olamıyacağını, yalnız desen alanındaki atomlara birim zamanda gelen enerji paketleri sayısında ve dolayısıyla enerji paketlerinin birbiri ardısıra geliş süresi farklarında değişikliğe yol açacağından aydınlık ve karanlık noktaların oluşumunda değişiklik olacağı ve bu nedenlede girişim deseninin değişeceği,
-Cisimlerin renklerinin oluşmasının, atomların elektronlarının bulunduğu enerji düzeyleri farkları ile soğrulan enerji paketlerinin enerji değerleri ile ilişkili varsayımla ilişkisinin olduğunu,
-Bir ışık demetinin saydam bir ortamdan diğer bir saydam ortama geçerken geçtiği ortamda kalacak şekilde doğrultu değiştirmesini(kırılması), ışık demetinin geldiği ortamdaki atomların enerji paketlerini geldiği ortamda kalacak doğrultuda salmaları ile oluştuğu,
-Işık demetinin ilerlediği ortamdan farklı bir ortama geldiğinde, geldiği ortama geri dönecek şekilde doğrultu değiştirmesinin(yansıması), farklı ortamdaki atomların soğurdukları enerji paketlerini geldikleri ortama doğru salmaları ile oluştuğu,
-Young deneyinde yeni oluşturulacak varsayıma göre aydınlık ve karanlık noktaların oluşumu, atomların birim zamanda birbiri ardısıra gelen enerji paketleri arasındaki süre farkları ile ilişkili olduğundan,girişim deseninin değişmeden kalabilmesi için, ışık kaynağındaki atomlardan enerji paketlerinin aynı noktalardan aynı zaman aralıkları ile salınması, böylece desen alanındaki noktalara birim zamanda birbiri ardısıra gelen enerji paketleri arasındaki geliş süresi farklarının değişikliğe uğramaması nedeniyle, aydınlık ve karanlık noktaların yerlerinin değişmeden kalabilmesi gerektiği,
-Her renk ışık için, enerji paketleri değerlerinin ve ışık kaynağını oluşturan atomlardan birbiri ardısıra salınan 2 enerji paketi arasındaki salınma süresi farklarını farklı kabul edilmesi gerektiği, böylece renkler arasındaki kırılma indisi farklılığı, Young deneyinde şerit genişlikleri ve ışığın rengine göre fotoelektrik olayın gerçekleşip gerçekleşemiyeceği ve cisimlerin renklerinin oluşumunun izah edilebilmesinin mümkün olabilmesinin,
-Tek bir enerji paketinin atom tarafından soğurulduktan sonra, onun salınıp salınamıyacağı, salınması halinde salındığı doğrultu ile geliş doğrultusu arasında bir ilişki kurulamıyacağını, bu şekildeki bir ilişkinin ancak ışık demetleri için kurulanabileceğini, tek bir enerji paketi için bu şekilde bir ilişki kurulmaya çalışılırsa, Young deneyinde karanlık noktaların oluşumunun ve maddesel ortamda baktığımız her noktadan ışık demetini görebilmenin o noktalara enerji paketlerinin gelişinin izah edilememesi nedeni ile, izah edilemiyeceği,
-Fotoelektrik olayı, iki taneciğin çarpışması şeklinde değilde, atom tarafından soğrulan enerji paketlerinin enerji değeri ve elektronların atoma bağlanma enerjisi arasında ilişki kurarak izah edilebilmesi gerektiği,
-Aydınlık ve karanlık noktaların oluşumunun atomlara birim zamanda birbiri ardısıra gelen enerji paketlerinin geliş durumu ile izah edildiğ varsayımı kabul edildiğinde, aydınlatılan bir yüzeyde aydınlık noktaların yanısıra karanlık noktaların oluştuğunun kabul edilmesi,
-Ekran üzerindeki noktalara gelen enerji paketlerinin, geldikleri nokta ile ışık kaynağını oluşturan atomlardan salındıkları nokta arasındaki mesafelerin farklılığı ve enerji paketlerinin atomlardan farklı zamanlarda salınışları nedeni ile, nokta olarak kabul ettiğimiz atomlara enerji paketlerinin geliş anları sayısal dizi olarak ifade edilirse, çok sayıda birbirinden farklı sayısal diziler elde edileceği, bu sayısal dizilerden bir kısmının aydınlık noktaları bir kısmınında karanlık noktaları oluşturacağını,
-Sayısal dizi ifadelerinde çok farklılık olacağı nedeniyle, aydınlık ve karanlık noktaların oluşmasının her birinde birbirinden farklı çok sayıda sayısal dizi ifadeleri olacağı için, atomların enerji paketleri salıp salmama durumunun sayısal dizi ifadeleriyle ilişkili olarak oluşturulacak bir kurala bağlanması gerektiği,
-Aydınlık ve karanlık noktaların oluşumu varsayımına göre, ışık hava gibi maddesel ortamda ilerlerken aydınlık ve karanlık noktalar oluşturarak ilerliyeceği ve karanlık noktaları oluşturan atomlardan enerji paketleri salınmayacağından, ışığın ilerlemesi esnasında karanlık noktaların oluşumu nedeniyle, ışık demetinin toplam enerjisini kaybederek ilerliyeceği ve bir müddet sonrada aydınlık noktaları oluşturacak enerji kalmıyacağından ışık demetinin sönümlenmiş olacağı. Halbuki gözlemlerden ışık demetinin sönümlemeden yayıldığını biliyoruz. O halde ışık demetininin enerji kaybetmeden sönümlemeden ilerliyebilmesi için karanlık noktaları oluşturan atomlardanda enerji paketlerinin salınması gerektiği, fakat bu enerji paketlerinin o rengi oluşturan enerji paketleriyle aynı enerji değerinde olamıyacaklarını ve gözümüz tarafından algılanamıyacaklarını,
-Atomlar tarafından soğrulan ve buna karşılık atom tarafından aynı eş değerde enerji paketi salınmadığı için atomda kalması mümkün olmayan enerji paketlerinin enerjisinin atomdan uzaklaşması gerektiği, bu enerjininin ya atomların komşu atomlarla çarpışarak bu komşu atomlara geçtiği veya bu enerjinin gelen enerji paketlerinden farklı olarak gözümüzün algilamıyacağı enerji paketleri olarak atomdan uzaklaşacağını, bu enerji paketleri hızınının ışığın hızından daha farklı olabileceğini, kabul etmek gerekiyor.

Varsayımlar, gözlem ve deneylerin mantık çerçevesi içinde yorumlanarak izahıyla oluşturulurlar. O olaylarla ilğili yeni deneyler ortaya çıktığında, bu deneyler o olayın mahiyetini biraz daha açıklıyıcı olmakta ve o deneylerde dikkate alınarak mevcut varsayım tekrar yorumlanmakta ve varsayımdada o deneyin izahınıda içine alacak değişikliğe gidilmektedir. Örneğin ışığın tanecik varsayımının kabul edildiği yıllarda Young deneyi ışığın dalğa yapısında olabileceğini düşündürmüş ve dalğa modeli benimsenmiştir. Dalğa modelini varsayımının kuvvet kazandığı yıllarda ise fotoelektrik bulunmuş ve bu olay ışığın tanecik modeli ile izah edilmiştir. Bunun sonucunda şimdi kabul edildiği şekilde ışığın hem tanecik hemde dalğa olmak üzere ikili yapıda olduğu sonucuna varılmıştır. Bu örnek, bir varsayımın kesinkes doğru kabul edilmemesi gerektiğini, varsayımların yeni deneylerle değişebileceğini göstermektedir. Fakat bir olayı izah eden kabul edilmiş bir varsayımı, bulunduğu zaman itibariyle o olayı mantık çerçevesi içinde en iyi izah eden varsayım olarak kabul etmek gerekir. Örnek olarak bulunduğumuz zaman için, kuantum fiziğinde ışığın dalğa-tanecik ikili varsayımına göre ışığın davranışlarının izah edildiği varsayımı verebiliriz. Işığın davranışlarının daha mantıklı izah edilebildiği yeni bir varsayım ortaya atılana ve bu kabul görene kadar, ışığın davranışları dalğa-tanecik varsayımına göre izah edilecektir.
Bir olayı izah eden mevcut varsayım o olayı izahta yetersiz kaldığında veya o olayla ilğili yeni bir deney yapıldığında ve bu deneyi izah etmekte mevcut varsayım yetersiz kalıyorsa, mevcut varsayımdan hareketle yeni varsayımların oluşturulması kaçınılmaz oluyor ve nitekimde bu durumlar karşısında yeni varsayımlar oluşturulmuştur. Şu anda ışığın davranışlarının izah edildiği dalğa-tanecik ikili varsayımında, ışığın bazı davranışlarının model olarak alınan dalğa ve tanecik modelleriyle uyuşmaması izah edilememektedir. Örneğin dalğa modelinde su dalgasının bir köşeyi dönerek ilerlemesi gözlenmesine rağmen, bu durum ışıkta gözlenmemektedir. Tanecik modelinde ise, hava gibi birim hacımda az sayıda atomun olduğu maddesel ortamda ışığı oluşturan taneciklerin havayı oluşturan moleküllere çarparak ilrlemesi kısmen izah edilebilir olsada, cam gibi birim hacımda çok sayıda atomun olduğu bir ortamda ışık taneciklerinin atomlara çarparak ilerlemesini düşünmek, mantığa ters gelmektedir.
Bunların yanısıra ışığın davranışlarının hem dalğa hem tanecik olarak birbirine zıt iki modelle izah edilmesi, gene mantığa aykırı gelmektedir. Bu nedenlerle ışığın davranışlarını tek bir modelle izah edebilecek yeni bir varsayıma gerek duyulmaktadır. Işığın yapısının enerji paketlerinden oluştuğu ve enerji paketlerinin atomlarla etkileşmesi ile ışığın davranışlarının izah edilebildiği bir varsayımın oluşturulabilmesi gerekmektedir. Mevcut atom modeli ve ışığın yapısının enerji paketlerinden oluştuğu varsayımlarından hareketle, ışığın davranışları ile gözlem ve deneyler yorumlanarak, bu davranışları izah edebilecek yeni bir varsayım oluşturulanabilinir.

Bir varsayım ortaya atıldığında, o varsayım daha sonra benimsensede hemen kabul edilmemektedir. Nedeni ise, yeni varsayımdaki kurallara göre o olayların izah edilmesi ve bu kuralların mevcut varsayımdaki kurallarla çelişmesi ve bu kuralları kabul etmekte zorlanmadır. Zaten o olayların izahı mevcut varsayımın kuralları ile izah edilebilse, yeni bir varsayıma ve kurallara ihtiyaç kalmıyacağını düşünmek gerekir. Önemli olan, yeni varsayım ile olaylarla ilğili gözlem ve deneyleri mantık çerçevesi içinde yorumlayabilmek ve izah edebilmektir.

Dalga Teorisi!

Işığın enine dalga doğası, eterin katı elastik bir ortam olması gerektiğini ima etmiştir. Daha büyük ışık hızı, dahası, bu ortamın büyük bir elastik sertliği olduğunu ileri sürdü. Yine de, tüm gök cisimlerinin sürtünme gibi zorluklarla karşılaşmadan eterden geçtikleri anlaşılmıştır. Bu kavramsal problemler 20. yüzyılın başına kadar çözümsüz kalmıştır.

Fiziksel olaylar varsayımlarla izah edilirler. Varsayımlar bir olayla ilğili gözlem ve deneylerin mantık çerçevesi içinde yorumlanmasıyla oluşturulurlar. O olayla ilğili yeni bir deney yapıldığında, bu deneyin izahı için varsayımlarda değişikliğe gidilmek zorunda kalınmıştır. Örnegin Young deneyi ışığın dalga modelini tanecik modeline göre daha ön plana çıkarmış, daha sonraki ,yıllarda fotoelektrik olayın bulunuşu ve bu olayın tanecik modeli ile izah edilmesiyle, ışığın dalga ve tanecik olmak üzere ikili yapıda olduğu varsayımı kabul edilmiştir. Bu nedenle varsayımları kesinkes doğru değişemez olarak kabul etmemek gerekir. Ama bir olayı izah eden varsayımıda bulunduğu zaman itibariyle, o olayın en iyi izah ediliş şekli olarak kabul etmek gerekir. Işığın davranışlarının dalga ve tanecik olmak üzere 2 modelle izah edilmesi, mantığa ters gelsede bu davranışları şimdiye kadar doğadan örnek alınacak tek bir modelle izah edebilmek mümkün olamamıştır. Sanırsamda doğadan örnek alınacak tek bir modelle izah edebilmek mümkün olamayacaktır. Eğer ışığın davranışları doğadan örnek alınacak tek bir modelle izah edilemiyorsa, bu durumda doğada olmayan bir modelle izah edilmeye çalışılabilinir. Bunun için ışığın davranışları ile ilğili şu gözlem ve deneyleri yorumlayarak sonuç çıkarmak gerekir.
-Işık demetinin genişliyerek doğrusal yayılması,
-Hiçbir maddenin dolayısıyla atomun olmadığı boşlukta ışık demeti görülemezken, hava gibi maddesel ortamlarda ışık demetinin demet dışındaki bakılan noktalardan görülebilmesi,
-Young deneyinde aydınlık ve karanlık şeritlerin oluşması,
-Young deneyinde yarıkların birinin kapatılması, yarıklar arasındaki mesafenin veya yarık genişliğinin arttırılması veya azaltılması durumlarında girişim deseninin değişmesi,
-Fotoelektrik olay
Bu gözlem ve deneylerden şu sonuçları çıkararak, bu sonuçlarla ışığın yapısı ile ilğili yeni bir varsayıma gidebiliriz.
-Fotoelektrik olaydan ışığın enerji yapısında olduğu,
-Işık demetinin boşlukta yayılırken görülmemesine karşılık maddesel ortamda yayılırken görülmesinden, ışığın madde ve dolayısıyla atomla etkileştiği, bu etkileşmenin ışık enerjisinin atomlarca soğurulduğu ve enerjinin tekrar farklı doğrultu ve yönlerde salındığı , enerjinin bu şekilde rastladığı atomlar tarafından soğrulup salınması suretiyle ilerliyerek bakılan noktalara gelebildiği,
-Işık demetinin genişliyerek doğrusal yayılması gözlemindende, ışık demetinin yayılma doğrultusu içinde kalan atomların yayılma doğrultusu boyunca diğer doğrultu ve yönlere nazaran daha fazla ışık enerjisi saldığı,
-Işık demetinin bakılan farklı noktalardan görülebilmesi ve bunun dalgasal(küresel) yayılıyor gibi gözükmesininde, gene atomların ışık enerjisini farklı doğrultu ve yönlerde salması ile mümkün olabildiği,
-Young deneyinde aydınlık ve karanlık noktaların oluşumunun, o noktalardaki atomların ışık enerjisi salıp salmaması ile, izah edilebilmesi gerektiği,
Işığın davranışlarını bu yorum ve sonuçlara göre izah edebilmek için, öncelikle bir modelden yola çıkılması gerekir. Bu model, fotoelektrik olayın ışığın tanecik modeli ile izah edilmesinde esin kaynağı olan, Planck'ın siyah cismin ışımasını izahında ortaya attığı enerji paketi kavramı olabilir. Enerji paketini tanecik olarak değilde, sadece enerji olarak düşünerek yola çıkılabilinir. O yıllarda atom hakkında bilinen bilğilerle fotoelektrik olayı tanecik modeli dışında başka bir modelle izah edebilmek mümkün değildi. Şimdi bile atom hakkında çok daha fazla bilğiye sahip olmakla beraber, fotoelektrik olayı tanecik modeli dışında bir modelle izah edebilmek zor gözüküyor. Eğer ışığın diğer davranışları mevcut varsayımın dışında farklı bir modelle izah edilebilinirse, fotoelektrik olayında o modele göre izahının yapılabileceği bir izah şekli bulunabilir.
Işığın yapısının enerji paketlerinden oluştuğu varsayımından hareket edilirse, Young deneyinde girişim deseninin değişmeden kalabilmesinin izahı için şu varsayımı kabul edebiliriz. Her 2 yarıktan geçen ışık demetlerinin ekranda kesiştiği alanda girişim deseninin oluştuğu, bu alandaki atomlara gelen bir renk ışığa ait enerji paketlerinin hep ayni doğrultu, yön ve zaman aralıkları ile gelmesi suretiyle, o noktalardaki atomların enerji paketi salıp salmaması ve dolayısıyla karanlık noktaların karanlık aydınlık noktaların aydınlık olarak kalabilmesinin mümkün olabildiğini,
Deneyde yarıklardan birinin kapatılması, yarık genişlikleri veya yarıklar arası mesafenin arttırılarak veya azaltılarak değiştirilmesi durumlarında girişim deseninin değiştiği gözlenir. Bu durumda girişim deseninin değişimi için bir farklılığın olması ve bu farklılığında desenin değişimine etkisi olan bir yarığın kapatılması, yarık genişlikleri ve yarıklar arası mesafenin değiştirilmesi faktörleriyle ilişiği olması gerekir.
Bu ilişikliği girişim deseninin değişmesine sebep olan bu faktörlerle ,enerji paketlerinin girişim desenini oluşturan atomlara gelişleri arasında bir ilişki kurarak bulabiliriz. Young deneyinde girişim deseninin değişmeden kalabilmesini, desen alanındaki atomlara gelen enerji paketlerinin her atom için hep ayni doğrultu, yön ve zaman aralıkları ile gelmesi, dolayısıyla ışık kaynağındaki atomlardan salınan enerji paketlerininde her atomdan hep ayni doğrultu , yön ve zaman aralıkları değişmeden salınması gerektiği varsayımı ile izah edebileceğimizden, girişim deseninin değişimine etki eden faktörlerle desen alanındaki atomlara gelen enerji paketleri arasındaki ilişkiyi şu şekilde izah edebiliriz. Bu varsayıma göre Young deneyinde bir yarıktan geçen ışık demeti içinde yer alan enerji paketleri ışık kaynağındaki belirli bir alandaki atomlardan salınmaktadır. Yarığı genişlettiğimizde belirli alandaki komşu atomlardan salınan ve daha önce yarıktan geçemiyen enerji paketleride yarıktan geçebileceklerdir.(Şüphesiz bu yarıktan geçme enerji paketleri salındıkları atomdan soğuruldukları komşu atoma kadar doğru bir çizği boyunca hareket ettikleri için, enerji paketinin salındığı ilk atomdan girişim desenindeki atoma kadar doğru bir çizği boyunca hareket etmesi mümkün olmadığından, ışık demetinin doğrusal yayılması nedeniyle, yarık genişliğinin artması ile yarıktan geçen ışık demetine yeni dahil olan enerji paketlerinin salındıkları ve soğuruldukları atomlar arasında sanki doğru bir çizği boyunca hareket ettikleri şeklinde düşünebiliriz.) Bu durumda girişim deseni alanındaki atomlara birim zamanda gelen enerji paketi sayısı artacaktır. Yarık daraltığında ise birim zamanda gelen enerji paketleri sayısında azalma olacaktır. Bu artış veya azalış bir atoma birim zamanda birbiri ardısıra gelen enerji paketleri arasındaki zaman farklılığı değişikliğine sebep olacaktır. Bu nedenle girişim deseninin değişmesine etki eden faktörler olan bir yarığın kapatılması, yarıklar ararası mesafenin veya yarık genişliğinin arttırılması veya azaltılması durumları, desen alanındaki atomlara birim zamanda birbiri ardısıra gelen enerji paketleri arasındaki zaman farklılığı değişimine neden olduğundan, bu farklılığı atomların enerji paketi salıp salmaması ile ilişkinlendirilerek aydınlık ve karanlık noktaların oluşumu izah edilebilinir. Aydınlık ve karanlık noktaların bu şekilde oluşumu izah ederken, bu durumun atomların enerji paketi(foton) salma kuralı ile çelişmemesi için, mevcut bu kuralla birlikte birim zamanda atomlara gelen enerji paketlerinin gelme durumununda(birim zamanda gelen enerji paketi sayısı ve bunlar arasındaki zaman farkları) atomların soğrulan enerji paketiyle ayni eşdeğerde enerji paketi salıp salmamasında diğer bir faktör olarak kabul etmek gerekiyor. Bu düşünüş şekliyle Young deneyinde aydınlık ve karanlık şeritlerin oluşumu izah edilebilinir. Bu yoruma göre aydınlatılan bir yüzeyde aydınlık noktaların yanısıra karanlık noktalarında oluşması gerekir. Böyle bir yüzeyde karanlık noktalar bir alanda toplu olmayıp aydınlık noktalar arasında homojen bir şekilde dağıldıkları için biz yüzeyde sadece aydınlık noktaların oluştuğunu düşünebiliriz. Young deneyi özel bir durum olup ekranda karanlık noktalar bir arada oluştuğundan biz bu kısımları karanlık şeritler halinde görürüz. Karanlık noktaları oluşturan atomlardan gözümüzün algıladığı enerji paketleri salınmamasına rağmen, bu soğrulan enerji paketleri atomun bünyesinde kalamıyacagı için ve dolayısıyla bu atomlardan soğrulan enerji paketlerine karşılık o renk ışığa ait gözümüzün algılamadığı farklı enerji paketlerinin salınması gerektiği, böylece ışık demetinin fazla bir enerji kaybetmeden ilerlemesini sürdürebildiği,ni, aksi halde ışık demetinin kısa mesafede sönümleneceğini düşünmek gerekir. Buna göre bir renk ışığa ait gözümüzün algıladığı enerji paketi dışında farklı bir enerji paketininde mevcut olması gerekmektedir. Bu durumdada karanlık noktaları oluşturan atomların gözümüzün alğıladığı enerji paketi yerine bu enerji paketini saldığını ve atomların hanği enerji paketini salıp salmıyacağının , o renk ışığa ait bu farklı 2 enerji paketinin atoma geliş durumuyla ilğili olduğunu düşünebiliriz. Işığın davranışlarını izah için bu gözlem ve deneylerin yorulanmasıyla ortaya çıkan sonuçlara ulaşabilmewk için, enerji paketlerinin atomla etkileşme sürecinin nasıl olması gerektiği, bir varsayımla izah edilebilmesi gerekir. Eğer bu yapılabilinirse, ışığın yapısı ve davranışlarının tek modelle izah edilebileceği yeni bir varsayım ortaya çıkacaktır.

Işığın yapısının enerji paketlerinden oluştuğu varsayımından hareketle Young deneyi ve fotoelektrik olayı izah edebilmek için, Young deneyinde girişim deseninde enerji paketlerinin geldiği her noktada aydınlık noktaların oluşmadığını varsaymak gerekir. Bir noktanın aydınlık olabilmesi için, elektrona aynı anda gelen bir renk ışığın 1 den fazla enerji paketinin toplam enerjisi, elektronların bulunabileği enerji seviyesi farklarından birine eşitse, elektronun bulunduğu enerji seviyesini değiştirmesi ve elektronun yeni enerji seviyesinden tekrar eski enerji seviyesine gelmesi ve bu seviyeye gelirkende kendisinin seviye değiştirmesinde rol oynayan enerji paketlerine eş değerde enerji paketlerini farklı doğrultu ve yönlerde salması ile olduğunu varsayabiliriz. Elektrona gelen enerji paketlerinin toplam enerji değeri elektronun bulunduğu enerji seviyesini değiştirmeye yeterli olmazsa bu nokta karanlık olacaktır. Younğ deneyinde girişim desenin değişmesi; yarıklardan birinin kapatılması, yarık genişliği ve yarıklar arası mesafe ile ilişkili olduğundan, ekrandaki noktalara gelen enerji paketlerinin gelme durumunda bu faktörlerle ilişkili olacaktır. Bu faktörlerden birinin değişmesi, enerji paketlerinin elektronlara gelişlerinde değişikliğe yol açacaktır. Ya elektronlara yeni enerji paketleri gelecek veya daha önce gelen enerji paketlerinden gelmiyenler olacaktır. Elektronlara gelen enerji paketlerinde bu değişiklik, o noktalarda bir õnceki duruma göre farklılık yaratarak elektronun bulunduğu enerji seviyesini değiştirip değiştirmesini etkileyecektir. Bunun sonucunda aydınlık nokta karanlık veya karanlık nokta aydınlık olacaktır.
Fotoelektrik olayda ise bir renk ışığa ait elektrona aynı anda gelen enerji paketlerinin toplam enerjisinin, elektronun bulunduğu enerji seviyesini değiştirmesini sağlayacak enerjiden daha fazla olması gerektiğini varsayabiliriz. Bu enerji değeri elektronun atoma bağlanma enerjisinden daha yüksek olduğu takdirde, elektron atomdan ayrılarak serbest hale geçecektir.