Işığın Yayılması
Işık, çevremizdeki varlıkların görülmesini sağlayan ve bir kaynaktan çıkarak her yönde, doğrusal bir yol izleyerek yayılan bir enerji türüdür. Bir cismi görebilmemiz için o cisimden gözümüze ışık ulaşması gerekir; bu nedenle ışığın nasıl yayıldığını bilmek, görme olayını ve gölge oluşumunu anlamanın ilk adımıdır. Bu sayfada ışık kaynaklarını, ışığın her yönde ve doğrusal yayılmasını, ışın çizimlerini ve bu bilgilerin günlük yaşamdaki karşılıklarını bulacaksın.
Işık Nedir?
Çevremizdeki varlıkları görebilmemiz için ortamın bir ışık kaynağı tarafından aydınlatılması gerekir. Karanlık bir odada eşyaların biçimini seçemeyiz; ışık yandığı anda aynı eşyalar görünür hâle gelir. Bu gözlem, görmenin ışığa bağlı olduğunu gösterir.
- Işık bir enerji türüdür; kaynağından çıkar ve ortamda yayılır.
- Işık, kendiliğinden ışık veren bir kaynaktan çıkar. Bu tür cisimlere ışık kaynağı denir.
- Işığın kendisi görünmez; ancak aydınlattığı yüzeylerden yansıyarak gözümüze ulaşır ve o yüzeyleri görürüz.
- Işık, yayıldığı ortamda doğrusal bir yol izler. Bu özellik, ışığın ışınlarla gösterilmesini ve gölge oluşumunu açıklar.
Bilgi: Işık kaynağı olmayan bir cismi, kendisinden ışık gelmediği için karanlıkta göremeyiz; ama ışık kaynağı olan bir cismi karanlıkta da görürüz. Örneğin karanlık bir odada yanan bir mumun alevi görülür, mumun gövdesi ise ancak alev ışığıyla aydınlandığında seçilir.
Işık Kaynakları
Işık kaynakları, ışığın kendiliğinden mi yoksa insanlar tarafından mı oluşturulduğuna göre iki grupta incelenir.
Doğal ışık kaynakları
Doğada kendiliğinden ışık veren kaynaklardır; insan eliyle üretilmemişlerdir.
- Güneş ve yıldızlar
- Şimşek ve yıldırım
- Ateş böceği
- Fener balığı gibi ışık üreten canlılar
- Lav ve yanardağ alevleri
Yapay ışık kaynakları
İnsanlar tarafından yapılan ve çalıştırıldığında ışık veren kaynaklardır.
- Mum, kibrit, meşale
- El feneri, masa lambası, sokak lambası
- Deniz feneri
- Ampul, floresan, LED lamba
| Işık Kaynakları | ||||
|---|---|---|---|---|
 |
 |
|||
| Doğal Işık Kaynakları | Yapay Işık Kaynakları | |||
 |
| |||
| Güneş, Şimşek, Ateş Böceği | Mum, Fener Sokak Lambası | |||
Görselde ışık kaynaklarının doğal ve yapay olarak sınıflandırılması özetlenmiştir. Sınıflandırma yapılırken kaynağın kendiliğinden mi ışık verdiğine, yoksa insanlar tarafından mı oluşturulduğuna bakılır.
| Işık kaynağı | Grubu | Nedeni |
|---|---|---|
| Güneş | Doğal | Kendiliğinden ışık verir, insan yapımı değildir |
| Ateş böceği | Doğal | Canlının kendi vücudunda oluşan ışıktır |
| Şimşek | Doğal | Doğa olayı sırasında oluşur |
| Mum | Yapay | İnsanlar tarafından yapılır, yakıldığında ışık verir |
| Deniz feneri | Yapay | İnsanlar gemilere yol göstermek için kurmuştur |
| Sokak lambası | Yapay | Elektrikle çalışan insan yapımı kaynaktır |
Burası önemli
- Bir ışık kaynağından çıkan ışık, her yönde ve doğrusal yayılır.
- Bir kaynağın doğal ya da yapay olması, ışığın yayılma biçimini değiştirmez. Mum da Güneş de ışığını her yöne doğrusal olarak gönderir.
Işık Her Yönde Yayılır
Bir ışık kaynağı, ışığını yalnızca tek bir yöne göndermez; kaynağın çevresindeki her yöne gönderir. Bu nedenle bir ampulün çevresindeki her nokta aydınlanır, kaynağın önünde duran bir cisim de arkasında karanlık bir bölge oluşturur.
Görselde üç kaynağın ışın çizimleri verilmiştir. Güneş ve mum ışığını her yöne gönderdiği için okları her yöne uzanır; masa lambası ise abajurunun açık olduğu yöne doğru yelpaze biçiminde ışık verir.
- Her yöne yayılma: Güneş, yıldızlar, mum, ampul gibi kaynaklar çevrelerini her yönden aydınlatır.
- Belirli yöne yayılma: Abajurlu masa lambası, el feneri ve sahne spotu gibi araçlar ışığı yönlendirilmiş biçimde verir; bu araçlarda ışık yine doğrusal yayılır, ancak abajur/reflektör ışığın bir bölümünü tek yöne toplar.
Günlük yaşamdan: Gece bir sokak lambasının altında duran kişinin her yanı aydınlanır; çünkü lamba ışığını her yöne gönderir. El feneriyle bir duvarı aydınlattığımızda ise aydınlanan bölge, fenerin tutulduğu yöne bağlı olarak değişir.
Işık Doğrusal Yayılır
Işık, kaynağından çıktıktan sonra doğrusal (düz) bir yol izler. Işığın doğrusal yayıldığını gösteren en açık kanıt, ışığın önüne konan engellerin arkasında gölge oluşması ve ışığın kıvrılan bir yolun köşesini aşamamasıdır.
Görseldeki düzeneklerde bir borunun bir ucunda mum, diğer ucunda gözlemci vardır.
- Düz boru: Mumun ışığı boru boyunca doğrudan ilerleyerek gözlemciye ulaşır; gözlemci mumun alevini görür.
- Bükülmüş (dirsekli) boru: Işık köşeyi dönemediği için gözlemci mumun alevini göremez. Bu sonuç, ışığın doğrusal yayıldığını kanıtlar.
Karton delikli düzenek
Aynı bilgi, delikli kartonlarla da gösterilebilir. Gözlemci, iki karton ve bir mumla kurulan düzenekte mum alevini görebilmek için deliklerin aynı doğru üzerinde olması gerekir.
- Delikler aynı hizada ise: Işık, deliklerden geçerek doğrusal biçimde gözlemciye ulaşır ve alev görülür.
- Delikler aynı hizada değilse: Işık deliklerden geçemez, gözlemci alevi göremez.
- Bu düzenek, ışığın doğrusal yayıldığını gösteren bir deney olarak kullanılabilir. Değişkenlerden biri (deliklerin hizası) değiştirilerek gözlem kaydedilir, sonuç karşılaştırılır.
Işık kaynağı görülür mü, cisim görülür mü?
- Işık kaynağını, kendi ürettiği ışık gözümüze ulaştığı için görürüz.
- Işık kaynağı olmayan cisimleri ise ancak başka bir kaynaktan gelen ışığın o cisme çarpıp yansımasıyla görürüz.
- Bu nedenle karanlık bir odada eşyalar görünmez; ışık açıldığında eşyalardan gözümüze yansıyan ışık sayesinde görünür hâle gelirler.
Işının Gösterilmesi
Işığın izlediği yol, ışın adı verilen düz çizgiler ve ok işaretleriyle gösterilir.
- Işın, ışığın ilerleme yolunu gösteren düz bir çizgidir.
- Çizginin ucundaki ok, ışığın ilerleme yönünü belirtir.
- Aynı kaynaktan çıkan ışınlar her yöne doğru çizilir; böylece ışığın her yönde yayıldığı gösterilir.
- Işın çizimlerinde ışık kaynağı, cisim ve göz arasındaki ilişki gösterilirken okların yönü mutlaka belirtilir.
| Gösterim | Anlamı |
|---|---|
| Düz çizgi | Işığın doğrusal yayıldığını gösterir |
| Çizginin ucundaki ok | Işığın ilerleme yönünü gösterir |
| Bir noktadan her yöne çizilen ışınlar | Işığın her yöne yayıldığını gösterir |
| Yelpaze biçiminde ışınlar | Işığın belirli bir yöne yönlendirildiğini gösterir |
Işığın Yayılmasını Gözlemleyelim
Aşağıdaki basit etkinlik, ışığın her yönde ve doğrusal yayıldığını kendi gözlemlerinle test etmeni sağlar.
Malzemeler: el feneri, kalın karton (2 adet), makas, mum veya küçük bir lamba, düz bir boru (ya da karton silindir), dirsekli boru.
- Kartonların ortasına aynı yükseklikte olacak biçimde birer delik aç.
- Kartonları masaya dik olarak yerleştir ve deliklerin aynı doğru üzerinde olduğunu gözle.
- Mumu kartonların arkasına yerleştirip deliklerden bakarak alevi görüp görmediğini kaydet.
- Deliklerden birini kaydırarak hizayı boz ve tekrar bak; gözlemini not et.
- Aynı deneyi düz boru ve dirsekli boru ile tekrarla; hangi durumda mumun göründüğünü karşılaştır.
Gözlem: Delikler aynı hizada olduğunda alev görülür; hiza bozulduğunda alev görülmez. Düz boruda alev görülürken dirsekli boruda görülmez.
Sonuç: Işık kaynaktan çıktıktan sonra doğrusal bir yol izler; bu nedenle ancak doğrudan görüş hattında kalan noktalara ulaşabilir.
Günlük Yaşamda Işığın Yayılması
| Durum | Işığın yayılmasıyla ilişkisi |
|---|---|
| Tiyatro sahnesinde spot ışığının yalnızca bir oyuncuyu aydınlatması | Işık, yönlendirilmiş biçimde doğrusal yayılır |
| El feneriyle duvarda aydınlık bir daire oluşması | Işık doğrusal yayıldığı için fenerin önünde koni biçiminde bir bölge aydınlanır |
| Ağaç altında serin bir gölge oluşması | Işık ağacın yapraklarından geçemez ve arkasında karanlık bölge kalır |
| Deniz fenerinin uzaktan görülmesi | Işık, kaynaktan her yöne doğrusal olarak yayılır |
| Sinema perdesinde görüntü oluşması | Projektörden çıkan ışık doğrusal yayılarak perdeye ulaşır |
Sık Karıştırılan Noktalar
- Işık görünmez. Işığın kendisini değil, aydınlattığı yüzeyleri ve kaynağını görürüz.
- Her parlak cisim ışık kaynağı değildir. Ayna ve parlak metal, aldığı ışığı yansıttığı için parlak görünür; kendi ışığını üretmez.
- Ay bir ışık kaynağı değildir. Ay, Güneş'ten aldığı ışığı yansıtır.
- Işık her yöne yayılır ama bir engelle karşılaşırsa arkasına geçemez; bu nedenle gölge oluşur.
- Işık doğrusal yayılır, ancak saydam olmayan bir engelle karşılaştığında yön değiştirmeden devam edemez; engelin arkasında karanlık bölge kalır.
- Yapay ışık kaynağı ile aydınlatılan cisim karıştırılmamalıdır: sokak lambası kaynaktır, aydınlattığı yol ise cisimdir.
Neler Öğrendik?
- Işık, varlıkların görülmesini sağlayan bir enerji türüdür; görmek için cisimden gözümüze ışık ulaşmalıdır.
- Işık kaynakları doğal ve yapay olmak üzere ikiye ayrılır.
- Doğal ışık kaynaklarına Güneş, yıldızlar, şimşek, ateş böceği; yapay ışık kaynaklarına mum, el feneri, sokak lambası, deniz feneri örnek verilir.
- Bir ışık kaynağından çıkan ışık her yönde ve doğrusal yayılır.
- Işığın izlediği yol ışın ile gösterilir; okun ucu ışığın ilerleme yönünü belirtir.
- Delikleri aynı hizada olmayan kartonların arkasındaki mum alevinin görülmemesi, ışığın doğrusal yayıldığını kanıtlar.
- Işık kaynağını kendi ışığıyla, diğer cisimleri ise yansıyan ışıkla görürüz.