Işık Nedir, Işığın Kırılması, Kırılma Olayının Sonuçları?





Işık Nedir, Işığın Kırılması, Kırılma Olayının Sonuçları

Işık Nedir, Işığın Kırılması, Kırılma Olayının Sonuçları

Çevremize baktığımızda cisimleri görebiliyorsak, bu cisimlerden çıkan ışınların gözümüze ulaşmasının bir sonucudur. Cisimlerin renginden söz ettiğimizde ise, aslında cisimden yansıyıp gözümüze gelen ışığın renginden söz etmekteyizdir. Cisimlerin farklı renklerde olması ışığın maddeyle etkileşiminin bir sonucudur.

Işık; kaynağından yayılarak veya bir cisimden yansıyarak gözümüze ulaştığında izlediği yol doğrusaldır. Gölgelerimizin bize benzemesi bu nedenledir.

Işığın Soğurulması: Bir kaynaktan cisim üzerine düşen ışık cismin özelliğine göre cisimden geçebilir ve yansıyabilir. Işık bir enerji türüdür. Bu nedenle ışık üzerine düştüğü maddelerde sıcaklık değişimi de oluşturur. Bu durumu sıcak günlerde, gündüzleri gölge yerleri tercih etmemizi örnek göstererek açıklayabiliriz.

O halde ışık ışınları düştükleri cisimler tarafından soğurulduklarında (yutulduklarında) cisimlerin ısı enerjisi dolayısıyla sıcaklıkları artmaktadır. Ancak soğurulma miktarı maddenin yüzeyinin az veya çok pürüzlü olmasına, rengine ve mat veya parlak olmasına bağlı değişir.

Örneğin koyu renkli cisimler, açık renkli cisimlere göre ışığı daha çok soğururlar.

Bu nedenle yazın açık renk giysileri tercih ederiz. Işığın maddeler tarafından soğurulması onlarda bazı değişimlerin de oluşmasına neden olur.
Giysilerin renginin atması, yiyeceklerin tatlarının bozulup, kokularının değişmesi, ilaçların bozulması gibi.

Ancak ışığın cisimler tarafından soğurulması günlük hayatımızda bize kolaylıklar da getirir. Örneğin güneş enerjisinin kullanımı elektrik enerjisi üretimini sağlar. Güneş pilleri bu şekilde yapılır.

Radyometreler (ışık değirmenleri) ışık ışınlarının yapraklarına çarpmasıyla çalışırlar. Çarklar bu sayede dönerek ışık enerjisini hareket enerjisine dönüştürür.
Bunun dışında konutların ısıtılması, konutlarda kullanılacak suların ısıtılması, seracılık güneş ışığının soğurulması ile gerçekleştirilir.

Beyaz Işık Gerçekten Beyaz mıdır? Güneşten yayınlanan beyaz ışık bir çok rengin birleşiminden oluşur.
Bunu bir kristal yüzeye ışık düşürdüğümüzde veya yağmurlu havalarda gök kuşağı oluştuğunda daha iyi anlarız.

Güneşten çıkan ışınlarda tüm renkler aynı anda gözümüze ulaştığında beynimiz bu renkleri ayırt edemez.
Ancak beyaz ışık altı renkten oluşmuştur. Beyaz ışık bir prizma üzerine düşürüldüğünde renklerine ayrılır.

Biz cisimleri gözümüze gelen ışığın renginde görürüz.

Örneğin bir kitaptan beyaz diye söz ediyorsak, üzerine düşen beyaz ışığı yansıtmasındandır.

Veya siyah kitap üzerine düşen beyaz ışığı yansıtmaz. Bu nedenle kitabın siyah olduğundan söz ederiz.

Aynı şekilde kırmızı kitap kırmızıyı, yeşil kitap yeşili yansıttığı için bu renkte görülür.

Saydam maddeler üzerine düşen beyaz ışığın tümünü geçiriyorsa renksizdir. Ancak renkli saydam maddeler; filtreler, üzerine farklı renkteki ışıklar düşürüldüğünde kuvvetli olarak kendi rengindeki ışığı geçirir. Diğer renkteki ışıkları ise soğurur.

Kırmızı filtre kırmızıyı ve yakın tonlarını geçirirken diğer renkleri soğurur.

Yeşil filtre yeşili ve yakın tonlarını geçirirken diğer renkleri soğur.

Mavi filtre maviyi ve yakın tonlarını geçirirken diğer renkleri soğurur.
Örneğin kırmızı filtre üzerine yeşil ışık düşürüldüğünde geçen ışık olmadığından söz edilebilir.

Işık filtreleri özellikle güneş ışığının zararlı etkilerinden korunmak için kullanılır.
Gözlük camlarının renklendirilmesi camları ışık filtresi haline getirir.
Kırmızı, yeşil ve mavi üç ana renktir.

Cisimlerin veya maddelerin belli bir renkte görünmesinin nedenide yapılarının özelliğinden kaynaklanmasıdır.

Örneğin hava (atmosfer) renksizdir. Ancak bulutsuz bir gökyüzü mavi görünür. Çünkü atmosfer güneş ışığının mavi tonlarını kırmızıya oranla daha çok dağıtır.

Aynı şekilde denizlerde suyun ışığı soğurma ve yansıtma özelliğine bağlı olarak mavi ve maviye yakın tonlarda görülür. Deniz suyuda atmosferdeki gazları barındırdığından kırmızı ve ona yakın tonları soğurur mavi ve maviye yakın tonları yansıtır.

Gün batımı veya doğumunda ise güneş ışınlarının atmosfere giriş açısı değişir. Güneş ışınları atmosferde daha çok yol aldıkları için mavi tonlarının çoğu hava molekülleri tarafından soğurulur. Bize ulaşan ışık kırmızı ve turuncu tonları olur. Günün öğle saatlerinde ise güneşten çıkan ışık ışınları atmosfere dik olarak girdiklerinden aldıkları yol kısalır daha az filtre edilirler. Bu nedenle güneş öğle vakti daha parlak görülür.



ÖRNEK
Ali, kırmızı gömlek ve mavi pantolon giyerek katıldığı yıl sonu balosunda, kırmızı ışıkta aydınlatılmış salona girdiğinde, gömleğinin kırmızı, pantolonunun ise siyah göründüğünü fark etti. Kıyafetlerinin bu renklerde görünmesinin nedeni;

I- Cisimler kendi rengindeki ışığı yansıtır.

II- Siyah cisimler her renk ışığı soğurur.

III- Beyaz cisimler her renk ışığı yansıtır.

IV- Cisimler kendi rengi dışındaki ışığı soğurur. bilgilerinden hangileri ile açıklanabilir?

A) I – II B) I – IV C) II – III D) III – IV

ÇÖZÜM
Kırmızı gömlek kırmızı ışık altında kırmızı göründüğüne göre cisimler kendi rengindeki ışığı yansıtır bilgisi ile açıklanır. Mavi pantolon ise kırmızı ışık altında siyah göründüğüne göre cisimler kendi rengi dışındaki ışığı soğurur bilgisi ile açıklanır.
YANIT : B

Göremediğimiz Işıklarda Var! Çevremizdeki cisimleri, görünür ışığın yansıyarak gözümüze gelmesi sayesinde görürüz. Beyaz ışık gözümüzle gördüğümüz renkleri kırmızıdan mora kadar değişen bir sırada oluşturur. Göremediğimiz ancak varlığını bazı yöntemlerle kanıtlayabildiğimiz diğer ışık türlerini de bu sıra içine alırsak, ışık tayfı (ışık spektrumu) olarak adlandırdığımız bir enerji bandı elde etmiş oluruz.

Bu enerji bandını büyükten küçüğe doğru sıralarsak,
1- Gama ışını

2- X ışını

3- Mor ötesi (Ultraviyole) ışınlar

4- Görünür ışık

5- Kızılötesi ışık

6- Mikrodalga ışınlar

7- Radyo Dalgaları

Bu enerji bandını ölçeklendirirsek, bu bandın %1 inden daha azı görünür ışığı oluşturur. Örneğin yazın plajda güneşlenirken güneş kremi sürülmesi, teni bronzlaştıran mor ötesi ışınlardan korunma , amaçlıdır. Ya da ısıtılarak akkor hale getirilmiş bir demir parçasının yaydığı ışık kızılötesi ışığa örnektir. Kuşlar ve arılar bizim göremediğimiz mor ötesi ışıklara da duyarlıdır ve bu ışıkları algılayabilirler.

Işığın Kırılması

Işık homojen saydam bir ortamda yayılırken doğrusal bir yol izler.Işığın bulunduğu bir saydam ortamdan başka bir saydam ortama geçerken doğrultu değiştirmesine kırılma denir.

Işık ortam değiştirirken aynı zamanda hızı da değişecektir. Ancak havadan daha yoğun ortamlarda hızı daha küçük olur.
Yüzeylere dik çizilen doğrulara normal denir.

Kırılma olayı gerçekleşirken;

-Gelen ışın, normal ve kırılan ışın aynı düzlemdedir.
-Işığın geldiği ve kırıldığı ortamlar değiştirilmemişse gelme açısı değiştiğinde kırılma açısınında değiştiği görülür.
-Işık az yoğun ortamdan çok yoğun ortama geçerken normale yaklaşarak kırılır. Aynı zamanda hızıda azalır.

Az yoğun ortamdan çok yoğun ortama gelen ışın normale yaklaştıkça kırılan ışında normale yaklaşır.
Yani ayırıcı yüzeye dik gelen ışınlar doğrultu değiştirmezler hızları küçülür.

-Çok yoğun ortamdan az yoğun ortama gelen ışık normalden uzaklaşarak kırılır.

Işığın ayırıcı yüzeye gelme açısı büyüdükçe, kırılma açısıda büyür ve kırılan ışın ayırıcı yüzeye yaklaşır.

Kırılma açısını 90 derece yapan gelme açısına sınır açı denir. Aynı renk ışık bundan daha büyük açıyla az yoğun ortama geçemez.

Yansıma kurallarına uygun olarak ışığın aynı ortama yansımasına tam yansıma denir.
O halde ışık çok yoğun ortamdan az yoğun ortama her açıyla geçememiştir

Kırılma Olayının Sonuçları

Işığın kırılma sonucunda doğrultu değiştirmesi, farklı saydam ortamlardaki cisimleri bulundukları yerde görmemizi engeller. Az yoğun ortamdaki gözlemciler çok yoğun ortamdaki cisimden çıkıp gelen ışınlar kırılmaya uğradığı için çok yoğun ortamdaki cisimleri kendilerine olduklarından daha yakın ve olduklarından daha büyük görürler.
Çok yoğun ortamdaki gözlemcilerde az yoğun ortamdaki cisimleri olduğundan daha uzakta ve olduğundan daha küçük görürler.

Serap Olayı

Serap olayıda ışığın kırılmaya uğramasının bir sonucudur. Soğuk hava sıcak havadan daha yoğundur. Bu durum soğuk havada moleküllerin birbirine daha yakın, sıcak havada daha uzak olduğunu gösterir. O halde havanın yoğun olduğu yerde ışığın hızının azaldığını söyleyebiliriz. Sıcak bir günde yere veya asfalta daha yakın kısımlarda havanın farklı yoğunlukta tabakalar oluşturması serap olayının meydana gelmesini sağlayacaktır. Isınan hava genleşeceği için yükselir. Yani yere yakın sıcak yüzeye yakın bölgelerde yoğunluk azdır. Işık ışınları yere ulaşıncaya kadar az yoğun ortama doğru ilerledikçe kırılmaya uğrarlar. Cisimlerden çıkan ışınlar kırılmaya uğrayarak göze ulaştığı için kırılmış ışınların çakıştığı bölgede cismin görüntüsü alınır.

Gökkuşağı Oluşumu

Yağmurlu bir havadan hemen sonra açan güneş gökyüzünde böyle bir manzarayla karşılaşmamızı sağlayabilir.

Daha önce beyaz ışığın altı renkten oluştuğunu öğrenmiştik. Güneş ışığı havadaki yağmur damlacıklarından geçerken kırılmaya uğrar. Bu durumda beyaz ışık renklerine ayrılmış olur. Gökkuşağı oluşumuda kırılma olayının bir başka kanıtıdır.



Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak.