İçeriğe atla

Yavaş ışık

Yavaş ışık, çok düşük grup hızlarında oluşan optiksel titreşimin ya da optiksel taşıyıcının geçişinin yayılımı. Yayılma meydana gelirken yayılım titreşimi boşlukla etkileşimde bulunduğundan büyük ölçüde yavaşlar ve yavaş ışık bu sayede oluşmuş olur.

1998’de, Danimarkalı fizikçi Lene Vestergaard Hau, Harvard Üniversitesi ve Rowland Bilim Enstitüsünden bir takımın öncülüğünü yaparak, bir ışık demetini saniyede 17 metre kadar yavaşlatmıştır.

2004 yılında, Berkeley Kaliforniya Üniversitesi’ndeki araştırmacılar da ışığı bir yarı iletkenin içinden geçirerek saniyede 9.7 kilometre kadar yavaşlatmıştır. Hau daha sonra ışığı tamamen durdurmayı başarmış ve ışığın durdurulup tekrar harekete başlatılmasını sağlayan yöntemler geliştirmiştir. Bu çaba enerji tasarrufu sağlayabilecek bilgisayar ve makine geliştirebilmek içindir. 2005 yılında, IBM oldukça eski moda olan standart malzemelerden ışığı yavaşlatan bir mikroçip yaratmış ve mikroçipin reklamını yaparak ticari olarak benimsenmesinin önünü açmıştır.

Arka plan

Işık bir maddenin içinden geçtiğinde boşluktaki hızından daha yavaş bir hızla hareket eder. Bu ışığın faz hızındaki değişim ve ışığın kırılması gibi fiziksel etkilerle alakalıdır. Hızdaki bir indirgenme ışığın boşluktaki hızı ve faz hızı arasındaki oran ile ölçülür. Bu orana maddenin kırılma dizini denir. Yavaş ışık, ışığın faz hızındaki değil, grup hızındaki çarpıcı indirgemenin sonucudur.

Işığın en basit tanımı; klasik fizikte, elektromanyetik alandaki arıza ya da dalga olarak yapılabilir. Maxwell’in denklemleri, boşlukta bu arızaların belirli bir hızda yani c ile hareket edeceğini öngörmüştür. Bu fiziksel sabit ışığın hızı olarak bilinir ve ışığın hızı olarak gösterilir. Özel göreliliğin özü olan, eylemsiz referans çerçevelerinde ışığın hızının sabit olarak ön görülmesi “ışığın hızı her zaman aynıdır” düşüncesinin yaygınlaşmasını sağlamıştır. Ancak, elektromanyetik alanda ışık arızadan çok daha fazlasıdır.

Boşluktaki yayılıma ek olarak, ışık ortam olarak tanımlanabilecek birçok çeşit maddenin içinden yayılabilir. Işığın ortamdaki hareketi, artık sadece elektromanyetik alandaki bir arıza değil, aynı zamanda yüklü maddelerin içindeki yüklü parçacıkların (elektronlar) hareketleri ve konumlarıyla da alakalı bir arızadır. Elektronların hareketi (Lorentz Kuvveti’ne göre) alan yoluyla hesaplanır, ancak bu alan elektronların hızları ve konumlarına göre hesaplanır (Gauss ve Amper kanunlarına göre). Birleştirilmiş elektromanyetik yük yoğunluk alanının (örneğin; ışık) arızasının durumları hala Maxwell’in denklemleri ile hesaplanmasına rağmen, çözümleri alan ve ortam arasındaki bağlantı yüzünden oldukça zordur. Işığın madde içindeki davranışını anlamak için zamanın sinüs eğrisi şeklinde olan fonksiyonlarındaki arıza çeşitleri sınırlanarak basitleştirilmiştir. Bu tür arızalar için, Maxwell’in eşitlikleri cebirsel eşitliklere dönüştürülmüş ve bu sayede kolayca çözülebilmiştir. Bu özel arızalar, faz hızı diye adlandırılan ışığın boşluktaki hızından düşük hızlarla maddelerin içinden yayılım yapmaktadırlar. Faz hızı ve ışığın boşluktaki hızı arasındaki orana ise kırıcı bağlantı ya da maddenin kırıcılığının bağlantısı denir. Kırıcı bağlantı verilen madde için sabit olmamakla beraber; sıcaklığa, basınca ve ışık dalgasının frekansına bağlıdır. Bu da saçılım denilen etkiye neden olur.

İnsanlar sinüssel arızayı ışığın parlaklığı ve frekansı ise renk olarak algılar. Eğer ışık belirli bir zaman için açık-kapalı olarak ayarlanırsa, sinüssel arızanın genliği de zamana bağlı olmuş olur. Zaman değişkenli genlik faz hızında değil grup hızında yayılır. Grup hızı; maddenin sadece kırıcı bağlantısına değil, ayrıca frekanslar değişen kırıcı bağlantıya da bağlıdır (örneğin; frekansa göre kırıcı bağlantının türevi). Yavaş ışık, ışığın grup hızındaki büyük miktardaki indirgenme olarak ifade edilir. Eğer kırıcı bağlantının saçılım bağıntısı, frekansın küçük oranlarda düzenli olarak değiştiği gibi değişiklik gösterirse kırılma bağlantısı hala tipik bir değer olmasına rağmen grup hızı, boşluktaki ışık hızından çok çok daha küçük bir değerde olabilir.

Işığı Yavaşlatmanın Yolları

Yavaş ışığı meydana getirebilen birçok yöntem vardır, bu yöntemlerin yüksek saçılımlı, dar tayfsal bölgelerdir (örneğin; saçılım bağıntısındaki tepe noktaları) Bu yöntemler genel olarak iki şekilde kategorilendirilebilir: madde saçılımı ve dalga kılavuzu saçılımı. Elektromanyetiksel Uyarılmış Şeffaflık, Uyumlu Kütle Salınımı ve çeşitli Dört Dalga Karışımı gibi maddesel saçılımlar optiksel frekansın kırılma bağlantısında anlık değişimler üretir (örneğin; yayılan dalganın bileşenini geçici olarak değiştirirler). Bu, ortamın çift kutup müdahalesini değiştirmek için ya da inceleme alanına sinyal göndermek için doğrusal olmayan etkiler kullanılarak yapılır. Fotonik kristaller, Eşlenmiş Rezanatör Optiksel Işık Kılavuzları ve diğer mikro rezanatör yapıları gibi ışık kılavuzu saçılımı yöntemler, yayılan dalgaların konumsal bileşenlerini değiştirirler. Yavaş ışık, aynı zamanda tekli negatif metamaddelerin ya da çift negatif metamaddelerin fark edilmesiyle düzlemsel ışık kılavuzlarının saçılım özelliklerinden istifade edilerek de bulunabilir.

Baskın ve kaydeğer yavaş ışık şemalarından biri Gecikme-Kuşak Genişliği Bileşkesidir. Birçok yavaş ışık şeması verilen aletin uzunluğuna göre, kuşak genişliği kadar olan, rastgele uzun gecikmeler öne sürer. (uzunluk/gecikme= sinyal hızı) İkisinin bileşkesi çok nadir sabittir. Değerin bağlantılı rakamı kesirli gecikmedir, zaman ise toplam titreşim süresinin gecikme titreşimine bölünmesiyle bulunur. Plazmon uyarılmış şeffaflığı – Elektromanyetik Uyarılmış Şeffaflığın benzeri- farklı salınım şekilleri ile yıkıcı müdahaleye dayanan bir yaklaşım sağlar. Son çalışmalar, tahtanın şeffaflığının camın şeffaflığına göre 0.40 THz daha büyük bir oranda frekans etkisi olduğunu ispatlamıştır.

Potansiyel Kullanımı

Yavaş ışık, her türlü bilginin daha etkili bir biçimde iletilmesi için parazit seslerin oranını düşürmek için kullanılabilir. Ayrıca, yavaş ışık tarafından kontrol edilen optiksel anahtarlar, bilgisayarlardan telefon ekipmanlarına kadar şu an her şeyi yöneten anahtarlardan çok daha az güç gerektirdiğinden tasarruf sağlayabilir. Şebekelerdeki akış trafiği de ışığın yavaşlatılmasıyla çok daha düzgün yönetilebilir. Aynı anda, yavaş ışık sayesinde, geleneksel girişimölçerlere göre frekans kaydırmada çok daha hassas olan girişimölçer inşa edilebilir. Bu özellik yüksek çözünürlüklü tayfölçer ve küçük frekans alıcıları inşa etmek için kullanılabilir.

Kaynakça

İngilizce Vikipedi

İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">Maxwell denklemleri</span>

Maxwell denklemleri Lorentz kuvveti yasası ile birlikte klasik elektrodinamik, klasik optik ve elektrik devrelerine kaynak oluşturan bir dizi kısmi türevli (diferansiyel) denklemlerden oluşur. Bu alanlar modern elektrik ve haberleşme teknolojilerinin temelini oluşturmaktadır. Maxwell denklemleri elektrik ve manyetik alanların birbirileri, yükler ve akımlar tarafından nasıl değiştirildiği ve üretildiğini açıklamaktadır. Bu denklemler sonra İskoç fizikçi ve matematikçi olan ve 1861-1862 yıllarında bu denklemlerin ilk biçimini yayımlayan James Clerk Maxwell' in ismi ile adlandırılmıştır.

<span class="mw-page-title-main">Elektromanyetik radyasyon</span>

Elektromanyetik radyasyon, elektromanyetik ışınım, elektromanyetik dalga ya da elektromıknatıssal ışın bir vakum veya maddede kendi kendine yayılan dalgalar formunu alan bir olgudur. Elektromanyetik dalgalar, yüklü bir parçacığın ivmeli hareketi sonucu oluşan, birbirine dik elektrik ve manyetik alan bileşeni bulunan ve bu iki alanın oluşturduğu düzleme dik doğrultuda yayılan, yayılmaları için ortam gerekmeyen, boşlukta c ile yayılan enine dalgalardır. Elektromanyetik dalgalar, frekansına göre değişik tiplerde sınıflandırılmıştır. Bu tipler sırasıyla :

Elektromanyetik tayf veya elektromanyetik spektrum (EMS), evrenin herhangi bir yerinde fizik kurallarınca mümkün kılınan tüm elektromanyetik radyasyonu ve farklı ışınım türevlerinin dalga boyları veya frekanslarına göre bu tayftaki rölatif yerlerini ifade eden ölçüt. Herhangi bir cismin elektromanyetik tayfı veya spektrumu, o cisim tarafından çevresine yayılan karakteristik net elektromanyetik radyasyonu tabir eder.

<span class="mw-page-title-main">Foton</span>

Foton, Modern Fizik'te ışık, radyo dalgaları gibi elektromanyetik radyasyonu içeren Elektromanyetik Alan kuantumu yani ışığın temel birimidir. Ayrıca, Elektromanyetik Kuvvet'lerde kuvvet taşıyan, kütlesiz temel parçacıktır. Parçacık terimi; genelde kütlesi olan veya ne kadar küçük olursa olsun bir cismi var olan anlamıyla kullanılır. Ancak, fotonlar için kullanılırken "en küçük enerji yumağı"nı temsil eden bir birimi ifade eder. Fotonlar Bozon sınıfına aittir. Kütlesiz oldukları için boşluktaki hızı 299.792.458 m/s dir.

<span class="mw-page-title-main">Frekans</span> bir olayın birim zaman (genel olarak 1 saniye) içinde hangi sıklıkla, kaç defa tekrarlandığının ölçümü

Frekans veya titreşim sayısı bir olayın birim zaman içinde hangi sıklıkla, kaç defa tekrarlandığının ölçümüdür, matematiksel ifadeyle çarpmaya göre tersi ise periyot olarak adlandırılır.

Dalga-parçacık ikililiği teorisi tüm maddelerin yalnızca kütlesi olan bir parçacık değil aynı zamanda da enerji transferi yapan bir dalga olduğunu gösterir. Kuantum mekaniğinin temel konsepti, kuantum düzeyindeki objelerin davranışlarında ‘’parçaçık’’ ve ‘’dalga’’ gibi klasik konseptlerin yetersiz kalmasından dolayı bu teoriyi işaret eder. Standart kuantum yorumları bu paradoksu evrenin temel özelliği olarak açıklarken, alternatif yorumlar bu ikililiği gelişmekte olan, gözlemci üzerinde bulunan çeşitli sınırlamalardan dolayı kaynaklanan ikinci dereceden bir sonuç olarak açıklar. Bu yargı sıkça kullanılan, dalga-parçacık ikililiğinin tamamlayıcılık görüşüne hizmet ettiğini, birinin bu fenomeni bir veya başka bir yoldan görebileceğini ama ikisinin de aynı anda olamayacağını söyleyen Kopenhag yorumu ile açıklamayı hedefler.

Fotoelektrik etki ya da fotoemisyon, ışık bir maddeyi aydınlattığında elektronların ya da diğer serbest taşıyıcıların ortaya çıkmasıdır. Bu bağlamda ortaya çıkan elektronlar, fotoelektronlar olarak adlandırılır. Bu olay genellikle elektronik fiziğinde hatta kuantum kimyası ya da elektrokimya gibi alanlarda çalışılır.

<span class="mw-page-title-main">Mazer</span>

Mazer ya da maser, atomların, dışarıdan uyarılması neticesinde dışarıya salınan radyasyon yardımı ile elde edilen, genliği yükseltilmiş elektromanyetik dalga. Mazer, önceleri ilk mazerin mikrodalga frekansında çalışması sebebiyle İngilizce cümlesindeki kelimelerin baş harflerinin alınmasından türetilmiştir. Bugünse işitme frekansından itibaren, görünen ve morötesi frekanslı elektromanyetik bölgelerde dahi aynı prensip tatbik edildiğinden mazer, Molecular amplification by Stimulated Emission of Radiation olarak tarif edilmektedir. Mazer, uyarılmış radyasyon yayılımıyla mikrodalga veya moleküler dalga kuvvetlendirilmesi demektir. Cihaz, hassas olarak tayin edilmiş frekansta mikrodalga osilasyonları (titreşimleri) ve düşük gürültü seviyeli amplifikasyon (kuvvetlendirme) elde etmeyi sağlar. Bu maksatla atomların ve moleküllerin iç enerjisinden faydalanan bir amplifikatör ve osilatör grubu kullanılır. Aletin çalışmasının temel prensibi olan uyarılmış emisyon, uyarılmış haldeki bir atoma, dışarıdan eşit enerjili bir fotonun çarpması sonucu atomun aynı özellikli bir foton yayması şeklinde meydana gelir. Böylece atoma çarpan foton veya dalgalar çarptıkları uyarılmış atomlar tarafından yayılan fotonlarla kuvvetlenir. Bir mazer, gaz veya katı halde aktif bir ortamdan ibarettir. Sistem çeşitli frekanslar halinde elektromanyetik bir radyasyona maruz bırakılır. İçerideki atomların çoğu bu tesirle yüksek enerjili (uyarılmış) hale gelir. Böylece uyarılmış bir frekans meydana gelir. Aktif ortam, rezonans sağlayan bir boşlukla çevrili olduğundan, tek bir çıkış frekansına eşdeğer osilasyon modlu paralel dalgalar meydana gelir. Çok fazla çeşitli, koherent ve tek renk ışık elde etmek amacıyla oluşturulan optik düzenekler mazerdir. Bunların optik frekanslarda çalışanlarına optik mazer veya lazer adı verilir. Birkaç milimetreden daha uzun dalga boyları için rezonatör olarak metal bir kutu kullanılır.Bu kutunun boyutu titreşim modlarından yalnızca biri atomların yaymış oldukları ışınımların frekanslarıyla çalışacak biçimde belirlenir, kutuda yalnızca bir ses frekansında rezonansa uğramış gibi belirli bir mikro dalga frekansında rezonansa gelir.

<span class="mw-page-title-main">Kırılma indisi</span>

Bir maddenin kırılma indisi, o maddede yol alan ışığın ya da diğer elektromanyetik dalgaların boşlukta yol alan ışığa göre ne kadar yavaş ilerlediğini gösteren bir katsayıdır. Genellikle n sembolü ile gösterilir.

<span class="mw-page-title-main">GPR</span> Alt yüzeyi görüntülemek için radar kullanan bir Jeofiziksel yöntem

Yeraltı Radarı ya da genel adıyla GPR, yeraltının sığ tabakalarının araştırılmasında kullanılan jeofizik bilimi tabanlı bir ölçüm cihazıdır.

<span class="mw-page-title-main">Radyo dalgaları</span> Radyo Dalgaları (Radio Waves)

Radyo dalgaları, radyo frekansı ile gerçekleşen elektromanyetik dalgalardır. Tel gibi somut bağlantılar kullanmadan, atmosfer içerisinde veri taşınmasına olanak tanırlar. Radyo dalgalarını diğer elektromanyetik dalgalardan ayıran özellikleri görece uzun dalgaboylarıdır.

Spektrumun kızılötesi bölgesi, ışının 12800 ile 10 cm-1 dalga sayılı kısmını kapsar. Hem cihaz hem de uygulama açısından infrared spektrumu; yakın, orta ve uzak infrared ışınları olmak üzere üç bölgeye ayrılır. Titreşimsel spektroskopi spektrumun infrared bölgesinde oluşan moleküler titreşime bağlı olarak ışığın absorplanması ya da saçılmasını inceler. Bu incelemelerin en önemli uygulama alanları endüstriyel, zirai maddeler ve proses kontrolündeki kantitatif ve kalitatif analizlerdir. Işığın frekansı ; elektronların, rezonans frekansı civarında salınımlarına sebep olacak bir frekans değerinde olduğu vakit, genlik öylesine büyüktür ki, ortamın atomları birbirleriyle çarpışırlar ve ışık enerjisinin çoğu iç enerji halini alır ve böylece ortam tarafından emilir. Farklı maddelerin elektronları farklı rezonans frekanslarındadır. Bu ise saydam bir cisimden ya da ortamdan geçen görünür ışığı neden görebildiğinizi ve güneş yanıklarına sebep olan ultraviyole frekansların saydam bir cisimden neden geçemediklerini açıklar. bunun sonucunda, kapalı bir havada camdan bakarken güneş yanığınız olmadığı halde, açık havaya çıktığınızda güneş yanığı riskiyle karşı karşıya kalabilirsiniz.

Radyo frekansı yayıncılıkta bir bilgi sinyali ile modüle edilmiş olan taşıyıcı sinyal anlamına gelir. Ancak, bu isim zamanla modüle edilsin, edilmesin, yüksek frekans anlamına da kullanılmaya başlanmıştır.

<span class="mw-page-title-main">Işık hızı</span> elektromanyetik dalgaların boşluktaki hızı

Işığın boşluktaki hızı, fiziğin birçok alanında kullanılan önemli bir fiziksel sabittir. Genellikle c sembolüyle gösterilir. Tam değeri saniyede 299.792.458 metredir. Metrenin uzunluğu bu sabitten ve uluslararası zaman standardından hesaplanmıştır. Özel göreliliğe göre c, evrendeki bütün madde ve bilgilerin hareket edebileceği maksimum hızdır. Bütün kütlesiz parçacıkların ve ilgili alanlardaki değişimlerin boşluktaki hareket hızıdır. Bu parçacıklar ve dalgalar gözlemcinin eylemsiz referans çerçevesi ya da kaynağın hareketi ne olursa olsun c'de hareket ederler. Görelilik teorisi'nde c, uzay-zaman arasındaki ilişkiyi kurar; aynı zamanda meşhur kütle-enerji eşdeğerliliği formülünde de gözükür E = mc2. Işığın hava veya cam gibi şeffaf maddelerdeki ilerleyiş hızı c'den azdır. Benzer şekilde radyo dalgalarının tel kablolardaki ilerleyişi de c'den yavaştır. Işığın madde içindeki hızı v ile c arasındaki orana o maddenin kırılma endeksi denir. Örneğin, görülebilir ışık için camın kırılma endeksi genellikle 1,5 civarındadır. Yani ışık camın içinde c / 1,5 ≈ 200.000 km/s ile hareket eder. Hangi açıdan bakılırsa bakılsın ışık ve öteki elektromanyetik dalgalar anında yayılıyormuş gibi gözükür ancak, ölçülebilir hızlarının uzun mesafeler ve hassas ölçümlerle ölçülebilir sonuçları vardır. Uzaydaki keşif araçlarıyla iletişim kurarken mesajların Dünya'dan uzay aracına ya da uzay aracından Dünya'ya ulaşması dakikalar ya da saatler alabilir. Yıldızlardan gelen ışık onları yıllar önce terk etmiştir ve bu sayede uzaktaki nesnelere bakarak evrenin tarihini çalışma şansı verir. Işığın ölçülebilir hızı aynı zamanda bilgisayardaki bilgilerin çipler arasında aktarılması gerektiği için bilgisayarların teorik hızını da sınırlar. Işık hızı, uzak mesafeleri yüksek isabetle ölçebilmek için uçuş zamanı ölçümlerinde de kullanılır.

<span class="mw-page-title-main">Optik lif</span>

Optik lif(optical fiber) veya bilinen diğer adıyla ışıklifi(fiberoptic), yüksek kaliteli püskürtülmüş cam veya plastikten yapılmış olan esnek ve şeffaf bir lifdir. Kabaca insan saçından daha kalındır. Işığı lifin iki ucuna iletmek için bir ışık kılavuzluğu veya ışık borusu görevini görür. Işıkliflerin dizayn ve uygulaması ile ilgilenen uygulamalı bilim ve mühendislik dalı “fiber optik” olarak bilinir. Optik lifler, iletişimin diğer formlarına göre iletimin daha uzun mesafelerde ve daha geniş bant genişliği ile olmasına imkân veren “ışıklifi iletişim” alanında yaygın olarak kullanılır. Liflerin metal kablolar yerine kullanılmasının nedeni sinyallerin lifler üzerinde daha az kayıpla ilerlemesi ve aynı zamanda elektromanyetik engellerden etkilenmemesidir. Lifler aynı zamanda ışıklandırma için de kullanılır ve yığınlar halinde sarılır. Bu şekilde sınırlı alanlarda görüntülemeye imkân verecek şekilde görüntü taşımak için kullanılabilirler. Işıklifleri özel tasarlanmış lifli sensörler ve lifli lazerler dâhil, birçok değişik uygulama içinde de kullanılırlar.

<span class="mw-page-title-main">Dalga (fizik)</span> uzayda ve maddeden geçen salınım

Dalga, bir fizik terimi olarak uzayda ve maddede yayılan ve enerjinin taşınmasına yol açan titreşime denir. Dalga hareketi, orta parçaların yer değişimi sıklıkla olmadan, yani çok az ya da hiç kütle taşınımı olmadan, enerjiyi bir yerden başka bir yere taşır. Dalgalar sabit konumlarda oluşan titreşimlerden oluşurlar ve zamanla nasıl ilerlediğini gösteren bir dalga denklemi ile tanımlanırlar. Bu denklemin matematiksel tanımı dalga çeşidine göre farklılık gösterir.

<span class="mw-page-title-main">Boyuna dalga</span>

Boyuna dalgalar içerisinde ortam yerdeğiştirmesinin giden dalgayla aynı veya zıt yönde olduğu dalgalardır. Mekanik boyuna dalgalara ortamda ilerlerken kompresyon ve seyreltme ürettikleri için bunlara kompresyon dalgası veya basınç dalgası da denilmektedir. Diğer başlıca dalga tipi, içerisinde ortam yerdeğiştirmesinin yayılma doğrultusuna dik açı yaptığı enine dalgadır. Enine dalgalara "t dalgaları" veya "kesme dalgaları" da denilmektedir.

Terahertz metamalzemeleri birleşimin yeni bir sınıflandırılma biçimidir. Suni malzemeler hala terahertz (THz) frekanslarıyla etkileşimde olan gelişim süreci altındadır. Terahertz frekansları malzeme araştırmalarında sık sık 0.1'den 10 terahertz frekansına kadar kullanılmaktadırlar.

Brillouin saçılması Leon Brillouin'den sonra isimlendirilmiştir. Işığın saydam bir cisimden geçmesiyle birlikte ve maddeyle etkileşime girmesiyle birlikte periyodik uzaysal ve zamansal farklılıkları maddenin yansıtıcı indeksinde oluşturmaktadır. Optikte de belirtildiği gibi, yansımanın indeksi saydam malzemede deformasyonla oluşmaktadır.

<span class="mw-page-title-main">Optik saydamlık ve yarı saydamlık</span>

Fiziğin optik alanında, geçirgenlik ışığın bir materyal üzerinden dağılmadan geçebilmesine olanak sağlayan fiziksel bir özelliktir. Makroskopik (büyük) ölçeklerde, fotonların Snell kanununa göre hareket ettikleri söylenebilir. Yarı saydamlık, geçirgenliğin içinde bulunan bir üst kümedir ve ışığın geçmesine izin verir ancak Snell kanununu takip etmek zorunda değildir. Fotonlar, kırınım işaretleri içinde herhangi bir değişim meydana geldiğinde her iki arayüzde de dağınım gösterebilirler. Diğer bir deyişle, yarı saydam bir ortam ışığın ulaşım yapmasına olanak sağlarken saydam olan bir ortam sadece ışığın geçişini onaylamakla kalmaz aynı zamanda görüntü oluşumuna da izin verir. Yarı saydamlığın karşıtı olan kavram opaklıktır. Saydam yani geçirgen olan maddeler oldukça net görülen, tamamının tek bir renge sahip olduğu ya da her rengi içeren bir spekturumu meydana getiren herhangi bir kombinasyona sahip olabilir.