IŞIĞIN MADDE İLE ETKİLEŞİMİ

1.BÖLÜM: IŞIĞIN SOĞURULMASI

1.1 Işığın Soğurulması

Işığın madde tarafından tutulmasına ışığın soğurulması denir.

Işığın madde tarafından soğurulması maddenin sıcaklığını artırır.

Sıcak bölgelerde genellikle evler beyaz renklidir. Kışın insanlar çoğunlukla koyu renk kıyafetleri tercih ederler.

Koyu renkli maddeler ışığı iyi soğurur ve az yansıtırken açık renkli maddeler ışığı az soğurur ve kuvvetli yansıtır.

Beyaz renkli yüzeyler ışığı tamamen yansıttığı için bu yüzeylerin sıcaklığında büyük bir artış gözlemez.

Kırmızı renkli bir yüzey üzerine düşürülen ışığın bir bölümünü soğurduğu için yüzey sıcaklığında bir miktar artış görülür.

Işık ışınları siyah renkli yüzey tarafından tamamen soğurulduğundan yüzeyin sıcaklığında büyük bir artış gözlenir.

1.2 Renklerin Oluşumu

Beyaz olan güneş ışığının aydınlattığı cisimler farklı renklerde görülür. Bazı cisimler kırmızı, bazı cisimler yeşil, bazıları da mavi, mor vb. renklerde algılanır. Bunun sebebi Güneş’ten bize ulaşan ışığın tüm renkleri içermesidir.

Yani beyaz ışık, aslında başlı başına bir renk değil, tüm renklerin birleşimiyle oluşan ışıktır.

Güneş Işığında 6 tane farklı renkte ışık vardır. Bunlar;

Beyaz cisimler, tüm renkleri yansıttıkları için hangi renkte ışık ile aydınlatılıyorsa o renkte görünürler.
Siyah renkli cisimler üzerine gelen tüm renkleri soğurur ve hiçbirini yansıtmaz. Bu nedenle cisim siyah olarak algılanır.	Mavi renkli cisimler üzerine düşen beyaz ışıktaki mavi rengi yansıtırken diğer renkleri soğurur ve mavi görünür.
Mavi cisim üzerine kırmızı ışık düşürüldüğünde ise cisim bu ışığı soğurur. Cisimden ışık yansımadığı için siyah olarak algılanır.	Sarı renkli cisim üzerine kırmızı ışık düşürüldüğünde, sarı cisim beyazı oluşturan renklerden kırmızı, yeşil ve sarıyı yansıtır. Kırmızı ve yeşilin birleşimi, sarı rengi verdiği için cisim, kırmızı görünür.

1.3 Güneş Enerjisinin Kullanım Alanları

Güneş canlıların temel enerji kaynağıdır.

Güneş’te meydana gelen bazı olaylar sonucunda açığa çıkarak ışık ışınlarıyla yeryüzüne ulaşan enerji güneş enerjisi olarak adlandırılır.

Işığın soğurulması sonucunda maddelerin sıcaklığının artmasından faydalanarak enerjiye ihtiyaç duyulan başka alanlarda da güneş enerjisinden yararlanılmaktadır.

Örneğin; Güneş enerjisinden aşağıdaki durumlarda faydalanılır:

• Konutların ısıtılması ve aydınlatılması,
• Seracılık, içme suyu temini,
• Gıda, kimya, seramik, kâğıt, tekstil ve deri sanayileri,
• Deniz suyunun tatlı suya dönüştürülmesi,
• Güneş ocaklarında yemek pişirilmesi,
• Güneş pilleriyle elektrik enerjisi üretimi,
• Güneş panelleriyle sıcak su temini,
• Radyometre ile hareket enerjisi üretimi gibi.

Güneş enerjisinden yararlandığımız alanlarda ışık enerjisi ısı, elektrik, hareket ve kimyasal enerjiye dönüşebilir. Işık, ışık değirmeni (radyometre) adı verilen bir düzenekle hareket enerjisine dönüştürülür.

Radyometre güneş ışığını doğrudan alan bir yere bırakılırsa ışığın yapraklara çarpmasının etkisiyle radyometre çarkının döndüğü görülür.

Trafik lambalarında güneş pilleri kullanılarak;

Güneş’in ışık enerjisi —–> ısı enerjisine —–> elektrik enerjisine —–> ışık enerjisine dönüşür.

2.BÖLÜM: AYNALAR

2.1 Aynalar ve Aynaların Kullanım Alanları

Aynalar, düzlem aynalar ve küresel aynalar olmak üzere iki grupta incelenebilir.

• Yansıtıcı yüzeyi düzgün olan aynalar düzlem aynalardır.
• Düzlem aynalarda cisimler olduğundan farklı görünmez.
• Düzlem aynalar evlerimizde, kuaförlerde, mağazalarda çoğu zaman kendimize bakmak için kullandığımız araçlardır.
• Düzlem aynalar, binaların dış yüzeyinde ısı yalıtımı sağlamak için de kullanılabilir.
• Periskop, tepegöz ve projeksiyon cihazı yapımında da düzlem aynadan faydalanılır.

• Yansıtıcı yüzeyi küre şeklinde olan aynalara küresel ayna adı verilir.
• Çukur ayna ve tümsek ayna olmak üzere iki çeşit küresel ayna bulunur.

Tümsek aynalar detaylı görüş sağlamaz ancak daha geniş alanları görebilmeyi sağlar.

• Tümsek aynaların bu özelliği güvenlik amaçlı kullanılmalarına neden olur.
• Geniş açılı görüntü elde etmek için de kavşaklarda tümsek ayna kullanılır.
• Otomobillerin yan dikiz aynası da tümsek ayna kullanılarak yapılır.

Çukur aynalar ayrıntılı görüş sağlar.

• Bu nedenle ayrıntılı görmeyi gerektiren teleskoplarda ve mikroskoplarda bu aynalardan faydalanılır.
• Güneş ocakları, araba farları, ışıldaklar, el fenerleri çukur aynaların kullanım alanlarıdır.
• Detaylı görüntü sağladıkları için çukur aynalar, dişçiler tarafından diş kontrolünde de kullanılır.

2.2 Aynalarda Görüntü Oluşumu

1. Düzlem Aynada Görüntü Oluşumu ve Görüntünün Düzlem Aynadaki Özellikleri

• Görüntü aynanın arkasında oluşur.
• Görüntü düzdür.
• Cismin aynaya olan uzaklığı ile görüntünün aynaya olan uzaklığı eşittir.
• Cismin boyu görüntünün boyuna eşittir.
• Cismin simetrisidir. Sağ el aynada sol el gibi görünür.

2. Çukur Aynada Görüntü Oluşumu ve Görüntünün Çukur Aynadaki Özellikleri

• Çukur aynaya paralel gelen ışınlar, aynada yansıdıktan sonra bir noktada toplanır.
• Çukur aynada yansıyan ışınların toplandığı bu noktaya odak noktası denir.

Aşağıdaki görselde çukur aynaya gelen ışınların izlediği yol verilmiştir.

Çukur aynada cismin görüntüsü cismin aynaya olan uzaklığına göre değişir.

• Cismin görüntüsü, ters ve cisimden küçük olabilir.
• Cismin görüntüsü, ters ve cismin boyu ile aynı olabilir.
• Cismin görüntüsü, ters ve cisimden büyük olabilir.
• Cismin görüntüsü, düz ve cisimden büyük olabilir.

3. Tümsek Aynada Görüntü Oluşumu ve Görüntünün Tümsek Aynadaki Özellikleri

Tümsek aynaya paralel gelen ışınlar, aynada yansıdıktan sonra aynanın arkasındaki bir noktadan çıkıyormuş gibi birbirinden uzaklaşarak yansır.

Aşağıdaki görselde tümsek aynaya gelen ışınların izlediği yol verilmiştir.

 

• Görüntü daima cisimden küçüktür.
• Cisim aynadan uzaklaştıkça görüntünün boyu kısalır.
• Görüntü düzdür.

4. Aynalarda Görüntü Özellikleri Tablo

Düzlem Ayna	Çukur Ayna	Tümsek Ayna
Görüntü, cismin aynaya olan uzaklığına eşit mesafede, düz ve cisimle aynı boydadır.	Görüntü, cisim aynaya çok yakın mesafede iken düz ve cisimden büyüktür. Aynaya uzak mesafedeyken her zaman ters, büyüklük olarak cisimden büyük veya küçük olabilir.	Görüntü, cisimden küçük ve düzdür.

3.BÖLÜM: IŞIĞIN KIRILMASI VE MERCEKLER

3.1 Işığın Kırılması

Işık ışınlarının saydam ortamdan başka bir saydam ortama geçerken doğrultusunun ve hızının değişmesine ışığın kırılması denir.

• Yukarıdaki şekilde görüldüğü gibi 1. ortamdan 2. ortama geçen ışık ışını kırılmaya uğrar.
• Gelen ışının yüzeye temas ettiği yerden dik olarak çizilen kesikli çizgiye yüzeyin normali denir ve kısaca “N” harfi ile gösterilir.
• Işığın geliş doğrultusu ile yüzeyin normali arasındaki açıya gelme açısı denir.
• İkinci ortama geçen ışığın doğrultusu ile yüzeyin normali arasındaki açıya ise kırılma açısı denir.

	Işık ışınları, bir saydam ortamdan diğerine dik olarak geliyorsa doğrultusu değişmez.Şekilde hava ortamından su ortamına geçen ışık ışınları az kırıcı (az yoğun) ortamdan çok kırıcı (çok yoğun) ortama geçtikleri için hızları azalır.
	Işık ışınları, az kırıcı (az yoğun) bir ortamdan su gibi çok kırıcı (çok yoğun) bir ortama geçerken hızları azalır ve normale yaklaşacak şekilde kırılır.
	Işık ışınları, cam gibi çok kırıcı (çok yoğun) ortamdan, hava gibi az kırıcı (az yoğun) ortama geçerken hızları artar ve normalden uzaklaşacak şekilde kırılır.

3.2 Mercekler ve Merceklerin Kullanım Alanları

• İçinden geçen ışık ışınlarını birbirine yaklaştırarak ya da birbirinden uzaklaştırarak kıran saydam maddelerden yapılmış cisimlere mercek adı verilir.
• Mercekler ince ve kalın kenarlı olmak üzere iki çeşittir.
• İnce kenarlı merceklerin ortası kalın, kenarları ince,
• Kalın kenarlı merceklerin ise ortası ince, kenarları kalındır.

İnce ve kalın kenarlı mercekler şekillerdeki gibi gösterilir.

Merceklerde, merceğin tam ortasını, kürenin merkeziyle birleştirdiği düşünülen sanal bir eksen bulunur. Bu eksene asal eksen denir.

 

1. İnce Kenarlı (Yakınsak) Mercekler

• İnce kenarlı merceklerin uç noktaları ince, orta noktaları şişkindir.
• İnce kenarlı merceğe gelen paralel ışınlar aşağıdaki şekilde göründüğü gibi kırılarak bir noktada toplanır.
• Işınların toplandığı bu noktaya merceğin odak noktası denir.
• İnce kenarlı mercek üzerine düşen paralel ışık demetini bir noktada topladığından yakınsak mercek olarak da adlandırılır.
• İnce kenarlı mercekler belirli mesafelerdeki cisimlerin düz ve büyük görüntülerini oluşturur. Bu nedenle büyüteç görevi yapabilir.

2. Kalın Kenarlı (Iraksak) Mercekler

• Uç noktaları geniş, orta noktaları ince olan merceklerdir.
• Kalın kenarlı merceğe gelen paralel ışınlar aşağıda göründüğü gibi kırılarak ilerler.
• Fakat kırılan ışınların uzantıları bir noktada toplanır. Bu nokta kalın kenarlı merceğin odak noktası adını alır.
• Kalın kenarlı mercek, üzerine düşen paralel ışık demetini bir noktadan geliyormuş gibi dağıttığından ıraksak mercek olarak adlandırılır.
• Kalın kenarlı mercekte cisimler olduğundan küçük görünür.

3. Merceklerin Kullanım Alanları

• İnce kenarlı mercekler hipermetrop adı verilen yakını görememe göz kusurunun giderilmesinde kullanılan gözlük ve lenslerde bulunur.
• Kalın kenarlı mercekler ise miyop adı verilen uzağı görememe göz kusurunun giderilmesinde kullanılan gözlük ve lenslerde bulunur.
• Mikroskopların yapısında iki veya daha fazla ince kenarlı mercek kullanılır. Bu sayede görüntü defalarca büyütülerek gözle görülemeyecek kadar küçük canlıların görülebilmesi sağlanır.
• Teleskop, gök cisimlerinin incelenmesinde kullanılan optik araçtır. Teleskobun yapısındaki ince kenarlı mercekler sayesinde uzaktaki cisimlerin büyük görüntüsü elde edilir.
• Büyüteçler, ince kenarlı mercekler kullanılarak yapılmış, cisimleri normal boyutundan daha fazla büyütmeye yarayan araçlardır.
• Dürbün, birbirinin aynısı veya simetrik olan ince kenarlı merceklerin, aynı noktaya odaklanacak şekilde yerleştirilmesiyle oluşmuş, gözlem yapacak kişilerin her iki gözünü de kullanarak baktığında uzaktaki cisimleri daha yakındaymış gibi görmelerini sağlayan optik araçtır.
• Fotoğraf makinelerinin yapısında da ince kenarlı mercek bulunur. Bu mercek sayesinde ışık, film üzerine odaklanır ve görüntü kaydedilir.

DİKKAT: Ormanlık alanlara bırakılan cam atıklar da ince kenarlı mercek gibi ışığı odaklayarak çevredeki cisimlerin sıcaklığını artırabilir. Eğer ışınların odaklandığı cisimler kâğıt, kuru dal ya da yaprak gibi yanıcı maddelerse tutuşabilirler. Sıcak ve kurak yaz aylarında çıkan orman yangınlarının sebepleri arasında bu cam atıklar da bulunmaktadır. Bu nedenle ormanlık bölgelere cam atıklar bırakılmamalıdır.

4. BÖLÜM: ONLİNE DENEYLER

4.1 Işığın Kırılması Deneyi

Işığın Kırılması Deneyi

See more

4.2 Işık ve Renkler Deneyi

Işık ve Renkler Deneyi

See more

5. BÖLÜM: TESTLER