IŞIK

IŞIĞIN SOĞURULMASI

Işığın Soğurulması Yüzey tarafından soğurulurMadde yüzeyine düşen ışık ışını Yansıyabilir Kırılabilir  Işık ışını madde üzerinden; ister yansısın, isterse yansımasın bir kısmı yüzey tarafından soğurulur. Yani yutulur. Işığın yüzey tarafından yutulmasına IŞIĞIN SOĞURULMASI denir. Işık; parlak, açık renkli, düz yüzeylerden YANSIR mat, koyu renkli, pürüzlü yüzeylerden SOĞURULUR

Işığı soğuran maddelerde değişimler gözlenebilir;• Güneş altında kalan kağıtlar sararır,• Güneş altında kalan yemekler bozulur,• Güneş altında kalan ilaçlar bozulur vb.

Bir maddenin yansıtıcılık özelliği ne kadar fazla ise, soğurma özelliği o kadar azdır.

Işık enerjisi, ısı enerjisine dönüştürülerek farklı amaçlar için kullanılır:• Güneş pilleri, ışığı ısı ve elektrik enerjisine dönüştürerek

kullanılır.• Bazı hesap makineleri üzerlerindeki koyu renkli bant yardımıyla

ışık enerjisi elektrik enerjisine dönüştürerek çalışır. Güneş pilleri ile deniz ve kara taşıtları çalıştırılır.

• Seralarda bitki yetiştirilmesini sağlar. Gıda, kimya, tekstil, deri üretimi sektöründe yararlanılır.

• Konutların ısıtılmasında, banyo ve mutfaklarda sıcak suyun elde edilmesinde,

• Güneş enerjisi, güneş kollektörü yardımı ile aküyü şarj ederek elektrik enerjisine dönüştürülebilir ve bu sayede ampulün ışık vermesi ya da diğer elektrikli aletlerinin çalıştırılması sağlanır.

• Güneş enerjisinden deniz suyu arıtılıp, tatlı su elde edilir. Bu sistemle güneş ışınları yardımıyla tuzlu su buharlaştırılıp sonra tekrar kap yüzeyinde yoğunlaştırılarak tuz ve su birbirinden ayrılır.

• Güneş ocakları ile yemek pişirilir. Çukur aynanın odağına konulan dışı siyah boyalı bir tencere ile oluşan sistem güneş ocağıdır. Çukur aynadan yansıyan ışınlar tencerede odaklanır. Tencere siyah olduğu için ışınları soğurur ve sıcaklık artar. Böylece yemek pişer. Bundan başka düz aynalı güneş ocakları da vardır. Bunlarda da siyaha boyalı büyük bir kap içinde yine siyaha boyalı küçük yemek kapları vardır. Büyük kabın üzeri camla kapatılır. Büyük kabın kapağındaki düz aynadan yansıyan ışınlar camın altındaki siyah yemek kapları üzerine düşer. Kaplar güneş ışığını soğurup yemeği pişirirken, cam kapak içinde hapsolan ısının konveksiyon yoluyla kaybolmasını da önler.

Radyometre:• Güneş enerjisini hareket enerjisine çeviren araca radyometre

denir.• Bir cam balon içindeki destek üzerinde dönebilen bir yüzü siyah

bir yüzü beyaz kanatlardan oluşur. Radyometreye Işık Çarkı da denir. Koyu renkli plaka da çok ışık soğurur. Plakaların dönmesi sağlanır. Işık kaynağının şiddetine, uzaklık yakınlığına göre radyometrenin dönme hızı değişir.

Aşağıdaki cümleleri D – Y olarak belirleyiniz.1. Işık ışınları doğrular boyunca her yönde yayılır.2. Işık ışınlarının enerjisi yoktur.3. Yüzeyler ışığı yutarak soğurabilir.4. Işık ışınları çarptıkları yüzeylere enerjilerini aktarırlar.5. Güneşli ve sıcak günlerde koyu renk giysiler tercih etmeliyiz.6. Koyu renk yüzeyler ışığı daha fazla soğurur.7. Beyaz renk yüzeyler ışığı yansıtarak ısınırlar.8. Işık enerjisi, ısı ve hareket enerjisine dönüşebilir.9. Radyometre ısı enerjisini ışık enerjisine dönüştürür.10. Güneş enerjisiyle yemek pişirilebilir.

IŞIKCİSİMLER NASIL

RENKLİ GÖRÜNÜR?

BEYAZ IŞIK GERÇEKTEN BEYAZ MIDIR?Işık Renkleri: Güneş ışığı altındaki bir sabun köpüğü veya cd üzerine düşen renkler gözlenir. Yağmur yağdıktan sonra Güneş açtığında gökkuşağı oluşur. Bu durum, beyaz ışık olarak tabir edilen güneş ışığının birçok renkten oluştuğunu gösterir. Beyaz ışık; KırmızıTuruncuSarıYeşilMaviMor• Üç tane ana renk vardır. Bu üç ana rengin çakışmasıyla

BEYAZ RENK oluşur.

KIRMIZI – YEŞİL – MAVİ

SARI MAGENTA CYAN

KIRMIZI

YEŞİL MAVİCYAN

SARI MAGENTA

BEYAZ

Işık Filtresi:Beyaz ışığı süzerek, istenilen renkteki bir ışığı elde etmek için kullanılan araçlara IŞIK FİLTRESİ denir. Işık filtreleri, renkli camlar ya da selofanlardır. Işık filtreleri kendi rengindeki ışığı geçirir. Diğer renkleri soğurur. • Kırmızı filtre, kırmızı ve kırmızıya yakın tonlardaki ışığı geçirir.

Diğer renkleri soğurur.

Bey

az Iş

ık

K T S YMM

Kırmızı Filtre

• Yeşil filtre, yeşil ışığı ve yakın tonları geçirir. Diğer renkleri soğurur.

Bey

az Iş

ık

K T S YMM

Yeşil Filtre

• Beyaz filtre tüm ışığı geçirir.B

eyaz

Işık

K T S YMM

Beyaz Filtre

• Siyah filtre tüm ışığı soğurur.B

eyaz

Işık

K T S YMM

Siyah Filtre

Geçiş Yok

• Işık filtrelerinin en yaygın kullanım alanları renkli gözlük camlarıdır.

• Trafik lambaları, otomobil göstergeleri, trafik polis otoları, itfaiyeler, ambulansların üzerindeki uyarı lambaları, ütü, elektrik sobaları gibi aletlerin açma – kapama düğmeleri, elektronik aletlerin renkli göstergeleri ve daha birçok ışıklı araçta ışık filtreleri vardır.

Cisimlerin Renkli Görülmesi: Cisimler her zaman yansıttıkları ışığın renginde görünürler. Bir cismin kendi renginde görülebilmesi için ya beyaz ışıkla ya da kendi rengindeki ışıkla aydınlatılması gerekir.• Beyaz bir cisim üzerine Beyaz ışık düştüğünde

Işığın hepsi yansır. Cisim beyaz görünür.

Siyah bir cisim üzerine Beyaz ışık düştüğünde Işığın hepsi soğurulur. Cisim siyah görülür.

• Yeşil bir cisim üzerine Beyaz ışık düştüğünde Sadece yeşil ışık yansır. Cisim yeşil görülür.

• Filtreden geçen ışık, cisim üzerinden yansıdığı için; cisim filtreden cisme geçip cisimden yansıyan ışığın renginde görünür.

• Cisimlerin bulunduğu zeminin renk ve deseninde algılanması kamuflajdır. Bukalemun ve asker elbiseleri kamuflaja örnektir.

Işığın Atmosferde Renklere Ayrılması: Dünyamızın gözlenebilir katmanlarından birisi atmosferdir.

Atmosfer, dünyayı saran ve çeşitli gazların karışımından oluşan bir tabakadır. Atmosferdeki gaz karışımı renksizdir. Ama yine de mavi görünür. Bunun nedeni; Güneş ışığı atmosfere girdiğinde mavi renk ve tonlarına sahip ışığın saçılmaya uğramasıdır. Kırmızı ve tonlarının ise soğurulmasıdır.

Güneşin doğuş ve batış saatlerinde ise, güneş ışınları atmosfere eğik açısıyla girerler ve daha uzun yol kat ederler. Bu sırada mavi ve tonlarının çoğu hava molekülleri tarafından soğurulur, kırmızı, turuncu, sarı tonlarına sahip ışıklar yeryüzüne ulaşır.

• Aynı şekilde denizlerin mavi görünmesi de mavi ışığın su tanecikleri içinde daha çok saçılması, diğer renklerin soğurulmasındandır.

Bizim Göremediğimiz Işık Türleri De Var Mıdır?Enerji Bandı:

Işık enerjileri farklı enerjilere dönüşebilir. Beyaz ışığa görünür ışık adı verilir. Bunun dışında gözle görülmeyen ışıklarda vardır. Bu ışıklar farklı araçlar aracılığıyla tespit edilir.

Görünür ve görünmez ışıklardan oluşan ışık yelpazesine ışık tayfı (spekturumu ya da eneji bandı) denir.

Işık Tayfı = Görünür Işık + Görünmeyen Işık

• Işık tayfının ölçeklendirilmesi durumunda, görünür ışık bu bandın %1’inden daha az yer kaplar.

• Tv kumandaları, radyo, tv, röntgen cihazı gibi araçlar görünmez ışık ile çalışır.

Mikrodalga ışınlar Mikrodalga fırınlarda mikro dalga yayarak içindeki yemeği pişirir. Radar sistemlerinde de kullanılırlar.

Kızılötesi ışınlar Tıpta hastalıkların teşhisinde kullanılan tarayıcılarda kullanılır.

Yanmakta olan elektrik sobasından etrafa yayılır.Uzaktan kumanda cihazları bu ışınlarla çalışır.

Radyo dalgaları Haberleşmede kullanılır. Cep telefonları, radyo, tv…

Görünür ışık kamera, fotoğraf makinesi, dürbün, el feneri. Mor ötesi ışınlar(ultraviyole ışınlar) yüksek enerji taşır. Tenimizi

bronzlaştırır.

Para sayma makinelerinde bu ışık kullanılır.

Solaryum, dezenfekte ve kokuşmanın önlenmesinde kullanılır. X ışınları Röntgen cihazlarında kullanılır. Gama ışınları en yüksek enerjili ışınlardır. Kontrollü kullanılırsa

kanserli hücreleri öldürmede kullanılır(zararlı ışınlardır).

Nükleer tepkimelerde açığa çıkar.

Aşağıdaki cümleleri D – Y olarak belirleyiniz.1. Görünebilen ve görünemeyen ışınların tamamına ‘ışık tayfı’

denir.2. Mor ötesi ışınların kaynağı Güneş’tir.3. Göremediğimiz ışınlardan biri de kırmızı ışınlardır.4. Kızılötesi ışınlardan fotoğrafçılıkta yararlanılır.5. Gama ışınları vücudumuz için yararlıdır.6. Görebildiğimiz ışınlar gökkuşağının renklerini oluşturur.7. Mor ötesi ışınların cilt üzerinde cildi yaşlandırma gibi zararlı

etkileri vardır.8. Görünür ışınlar enerji bandının %90’lık kısmını oluşturur.9. Görünmez ışıklardan teknolojide de faydalanılır.

IŞIK

IŞIĞIN KIRILMASI

Işığın Kırılması:• Işığın en süratli yayıldığı ortam boşluktur(300000km/s).

Güneşten çıkan ışınlar dünyamıza yaklaşık 8 saniyede ulaşırlar. Havadaki hızı boşluktaki hızına hemen hemen eşittir. Diğer ortamlarda ise daha düşük hızlarla yayılır. Örneğin:

ORTAM IŞIĞIN HIZI (km/s)HAVA 300000

SU 225000CAM 200000

ELMAS 125000

Hava

Su

Cam

Elmas

Zaman

Sürat

Işık ışınlarının sürati, ortamın optik yoğunluğu arttıkça azalır. Işığın boşluk ve havadaki sürati eşit kabul edilir. Işık ışınları Yansıma

Soğurulma

Kırılma özelliğine sahiptir. Işık ışınlarının bir saydam ortamdan diğerine geçişte doğrultusunu

değiştirmesine kırılma denir. Işığı çok kırabilen bir ortam Çok yoğun(çok kırıcı) Işığı az kırabilen bir ortam az yoğun(az kırıcı) olarak adlandırılır.

Hava Su Akrilik Cam Cam Elmas Kırıcılık Artar

300 225 201 197 125 Hız Azalır

Işık ışınlarının ortamları ayıran yüzeye değdiği noktada çıkılan dik çizgiye NORMAL denir.

Kırılan ışının normalle yaptığı açı kırılma açısıdır. Gelen ve kırılan ışınların doğrultuları arasındaki açıya sapma

açısı(s) denir. Sapma Açısı(s) = Gelme Açısı – Kırılma Açısı bağıntısıyla

hesaplanır.

Gelme Açısı

Gelen Işın

Kırılma Açısı

Sapma Açısı

Kırılan Işın

Normal (N)

Ortamları Ayıran Sınır

KIRILMA KANUNLARIGelen ışın, kırılan ışın ve normal aynı düzlemdedir.Işık ışınları çok yoğun ortamda yavaş, az yoğun ortamda hızlı hareket eder.

Az yoğun ortamdan çok yoğun ortama geçen ışın (havadan suya gibi): Normale yaklaşarak kırılır. Sürati azalır.

N

n1 < n2

Gelme Açısı > Kırılma

Açısı

Vaz yoğun > Vçok yoğun

n1

n2

Çok yoğun ortamdan az yoğun ortama geçen ışın (sudan havaya gibi): Normalden uzaklaşarak kırılır. Sürati artar.

N

n1 > n2

Gelme Açısı < Kırılma Açısı

Vaz yoğun > Vçok yoğun

n1

n2

Bir ışık ışını bir saydam ortamdan başka bir saydam ortama geçerken yüzeye dik geliyorsa, ışık hızını değiştirse de yönünü değiştirmez. Yoluna aynen devam eder.

N

Gelme Açısı = Kırılma Açısı

Vaz yoğun > Vçok yoğun

n1

n2

N

Bir ışık ışını izlediği yolun tersinden gönderildiğinde, yine aynı yolu izleyerek geri döner. Buna ışığın tersinirlik özelliği denir.

N

n1

n2

N

n1

n2

Sınır Açısı:Işık her zaman çok kırıcı ortamdan, az kırıcı ortama geçemez. Sudan havaya geçen ışınların gelme açısı büyüdükçe, kırılma açıları da büyür. Kırılma açısının 900ye geldiği andaki gelme açısına SINIR AÇISI denir. sınır ile gösterilir. Az kırıcı ortamdan çok kırıcı ortama geçişte sınır açısından

söz edilemez.Işık; sudanhavayageçerken sınır açısı:480

camdanhavayageçerken sınır açısı:420elmashavaya geçerken sınır açısı:250’dir. N

n1

n2

N

n1

n2

N

n1

n2

Sınır Açısı

GA GA

Tam Yansıma: Çok kırıcı ortamda sınır açısından daha büyük bir açıyla gelen ışın az kırıcı ortama geçemez ve aynı ortamda yansıma kanunlarına göre yansır. Bu olaya TAM YANSIMA denir. Örneğin; su ve hava arasındaki açı 480’dir. Eğer gelme açısı 480’den daha büyük olursa, ışın diğer ortama geçemez, tam yansımaya uğrar.Işığın tam yansıma özelliği kullanılarak; • Fiber optik kablolarla bilgi aktarımı(denizaltılarında döşenerek telefon iletişimi

sağlanır.)• Tıpta endoskopi aletlerinde görüntüleme yapılır.

N

n1

n2

N

n1

n2GA GA

N

n1

n2

Tam Yansıma

Işığın Kırılmasının Sonuçlarının: Az yoğun ortamdan çok yoğun ortama bakıldığında cisimler daha

YAKINDA algılanır.Havadan suya bakarken, suyun yüksekliği ya da yoğunluğu arttıkça sandığı daha yakında görürüz.

Çok yoğun ortamdan az yoğun ortama bakıldığında cisimler daha UZAKTA algılanır.

• Çöllerde serap görülmesinin nedeni; ışığın kırılmasıdır. Çöl yüzeyine yakın kısımlar hava sıcaklığı çok yüksektir. Güneş ışınları bu ortamdan geçerken kırılır. Kırılan ışının uzantılarında görüntü oluşur. Tam yansıma oluşur.

• Tam yansıma sonucunda gözlemciye ulaşan ışınların uzantısı üzerinde ağacın ve hava maviliğinin su şeklinde görüntüsü oluşur. Bu göz yanılsamasından kaynaklanan olay SERAP OLAYI’dır.

Beyaz Işığın Prizmadan Geçişi:Güneş ışığı beyaz ışıktır. Güneş ışığı cam prizmaya gönderildiğinde;• Prizmaya girerken kırılır.• Prizmadan çıkarken kırılır.• Renklere ayrılır.• En fazla mor renk ışık kırılır. • En az kırmızı renk ışık kırılır.

• Kesiti üçgen şeklinde olan saydam ortamlara IŞIK PRİZMASI denir. Genellikle camdan yapılır.

• Beyaz ışık hava ortamından su ortamına gönderildiğinde renklere ayrılır. En çok mor, en az kırmızı ışık kırılır.

• İkizkenar dik üçgen şeklindeki prizmalara TAM YANSIMALI PRİZMA denir.

Beyaz ışığın havadaki su damlacıkları içinde kırılması ve saçılması ile GÖKKUŞAĞI oluşur.

IŞIK

MERCEKLER VE KULLANIM ALANLARI

MERCEKLER:Büyüteç, gözlük, mikroskop, fotoğraf makinesi, dürbün gibi benzeri araçlarla cisimlerin görüntülerini büyültme, küçültme için kullanılan cam gibi saydam optik maddelerden yapılan araçlara MERCEK denir.Mercekler kenarlarına göre; 1) İnce Kenar Mercek (Yakınsak)2) Kalın Kenarlı Mercek (Iraksak) olarak ayrılır.

Merceklerde odak noktasının (F) merceğe olan uzaklığına ODAK UZAKLIĞI denir. f ile gösterilir.

f

fF F

1) İnce Kenar Mercek (Yakınsak).Ortası kalın kenarları ince olan merceklerdir.

İnce kenarlı mercekler, paralel gelen ışık ışınlarını bir noktada toplar. Bu noktaya odak noktası denir. F ile gösterilir.

2) Kalın Kenarlı Mercek (Iraksak):Kenarları kalın ortası ince olan merceklerdir.

Kalın kenarlı mercekler, paralel gelen ışık ışınlarını dağıtır. Dağılan ışınların uzantılarının kesiştiği noktaya odak noktası denir. F ile gösterilir.

Merceklerin kullanım alanları: • İnce kenarlı mercekle

cisimleri: Büyük ve Düz görebiliriz.

Kuyumcular, antikacılar, araştırmacılar ince kenarlı merceği BÜYÜTEÇ olarak kullanırlar.

• Kalın kenarlı mercekle cisimleri: Küçük ve Düz görebiliriz.

ARAÇ MERCEK TÜRÜ KULLANIM AMACI

Fotoğraf makinası Yakınsak Görüntü büyütmeMikroskop Yakınsak Görüntü büyütmeTeleskop Yakınsak Görüntü büyütmeDürbün Yakınsak Görüntü büyütmeGözlük Yakınsak Göz sağlığıGözlük Iraksak Göz sağlığı

Göz kusurlarının mercekle düzeltilmesi:Gözlük ve kontak lenslerin yapısında mercek bulunur. Sağlıklı bir gözde cisimlerin görüntüsü sarı leke üzerine düşer.

MİYOP Uzağı iyi göremez. Çünkü göz merceğinin kırıcılık özelliği artmıştır ya da göz yuvarlığı şişkindir. Görüntü sarı lekenin önüne düşer. Kalın kenarlı mercek ile görüntünün sarı leke üzerine düşmesi sağlanır.

HİPERMETROP Yakını iyi göremez. Çünkü göz merceğinin kırıcılık özelliği azalmıştır veya göz yuvarlağı dikine uzamıştır. Görüntü sarı lekenin arkasına düşer. İnce kenarlı mercek ile görüntünün sarı leke üzerine düşmesi sağlanır.

Bu göz kusurları kalıtsal olmadığı için tedavi edilmeleri mümkündür.

Küçük cam parçaları, içi dolu cam şişeler, içi su dolu plastik şişeler güneş ışığını bir noktaya odaklayabilir. Eğer kuru otların üzerinde olursa yangına sebep olabilirler(ince kenarlı mercek özelliği). Bu nedenle piknik yapılan yerlerde şişe ve cam bırakılmamalıdır.

IŞIK

TEKRAR SORULARI

1-

2-

3-

4-

5-

6-

7-

8-

9-

10-

11-

12-

13-