Madde ve Işık
Işık, kaynağından çıktıktan sonra yoluna çıkan maddelerle etkileşir. Bazı maddeler ışığı arkasına geçirir, bazıları ışığın yalnızca bir kısmını geçirir, bazıları ise ışığı hiç geçirmez. Maddelerin ışığı geçirme durumlarına göre saydam, yarı saydam ve saydam olmayan (opak) olarak sınıflandırılması, günlük yaşamda kullandığımız cam, perde, duvar gibi pek çok malzemenin neden seçildiğini açıklar. Bu sayfada maddelerin ışık geçirgenliğine göre gruplandırılmasını, ışık ışınlarının bu maddelerde nasıl ilerlediğini ve kalınlığın etkisini bulacaksın.
Işık Maddeden Geçer mi?
Bir el fenerini cama, tül perdeye ve duvara doğru tuttuğumuzda üç farklı sonuç gözlenir: camın arkasındaki cisim net görülür, tül perdenin arkasındaki cisim bulanık görülür, duvarın arkasındaki cisim ise hiç görünmez. Bu gözlem, maddelerin ışığı geçirme miktarlarının birbirinden farklı olduğunu gösterir.
- Maddelerin ışığı geçirme durumu ışık geçirgenliği olarak ifade edilir.
- Işık geçirgenliği, maddenin cinsine ve kalınlığına bağlıdır.
- Işık geçirgenliğine göre maddeler üç grupta incelenir: saydam, yarı saydam ve saydam olmayan (opak).
Işık Geçirgenliğine Göre Maddeler
| Işık Geçirgenliğine Göre Maddeler | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
 |
 |
 |
||||||
| Saydam Madde | Yarı Saydam Madde | Opak Madde | ||||||
| |
|
| ||||||
| Cam, Su, Hava | Buzlu cam, Tül perde | Tahta, Taş, Duvar | ||||||
Görselde maddelerin ışık geçirgenliğine göre sınıflandırılması verilmiştir. Sınıflandırma yapılırken maddenin arkasındaki cismin görünüp görünmediğine ve görünüyorsa ne kadar net göründüğüne bakılır.
Saydam maddeler
Işığı geçiren maddelere saydam madde denir. Saydam maddelerin arkasındaki cisimler net olarak görülür.
- Cam, su, hava, gözlük camı, şeffaf poşet, çay bardağı
- Pencere camı sayesinde dışarısı net görülür.
Yarı saydam maddeler
Işığı kısmen geçiren maddelere yarı saydam madde denir. Yarı saydam maddelerin arkasındaki cisimler bulanık (net olmayan) biçimde görülür.
- Buzlu cam, tül perde, yağlı kâğıt, sisli hava
- Banyo penceresinde buzlu cam kullanılmasının nedeni, içerinin dışarıdan net görünmemesidir.
Saydam olmayan (opak) maddeler
Işığı geçirmeyen maddelere saydam olmayan ya da opak madde denir. Opak maddelerin arkasındaki cisimler görünmez.
- Taş, tahta, duvar, metal levha, alüminyum folyo, kalın karton
- Duvarın arkasındaki eşyaları göremeyiz; çünkü duvar ışığı geçirmez.
| Grup | Işığı geçirme durumu | Arkasındaki cismin görünümü | Örnekler |
|---|---|---|---|
| Saydam | Işığı geçirir | Net görülür | Cam, su, hava, çay bardağı |
| Yarı saydam | Işığın bir kısmını geçirir | Bulanık görülür | Buzlu cam, tül perde, yağlı kâğıt |
| Saydam olmayan (opak) | Işığı geçirmez | Görülmez | Taş, tahta, duvar, metal levha |
Işık Işınları Maddeyi Nasıl Geçer?
Görselde özdeş el fenerlerinden çıkan ışık ışınlarının üç farklı maddedeki ilerleyişi karşılaştırılmıştır.
- Saydam maddede: Işınlar maddenin arkasına geçer; maddenin arkası aydınlanır.
- Yarı saydam maddede: Işınların yalnızca bir kısmı maddenin arkasına geçer; arka taraf daha az aydınlanır.
- Saydam olmayan maddede: Işınlar maddenin arkasına geçemez; maddenin arkasında gölge oluşur.
Sonuç: Bir maddenin arkasındaki cismin görülüp görülmemesi, o maddenin ışığı geçirme oranına bağlıdır. Bu nedenle saydamlık, maddelerin ayırt edici bir özelliği olarak kullanılabilir.
Kalınlığın Işık Geçirgenliğine Etkisi
Bazı maddelerin kalınlığı artırılıp azaltılarak saydamlıkları değiştirilebilir. Saydam bir madde, kalınlığı artırıldığında yarı saydam duruma gelebilir.
- İnce (pencere) camı: Işık geçirgenliği fazladır; arkasındaki cisim net görülür.
- Kalın cam: Işık geçirgenliği azalır; arkasındaki cisim daha bulanık görülür.
- Su örneğinde de aynı durum gözlenir: az miktarda su saydamken, derin su kütlesi daha koyu ve daha az geçirgen görünür.
Kural: Aynı maddenin kalınlığı arttıkça ışık geçirgenliği azalır; kalınlığı azaldıkça ışık geçirgenliği artar.
Maddeleri Sınıflandıralım
Bir lazer ışığı ve üç farklı madde kullanılarak maddelerin ışık geçirgenlikleri incelenebilir. Deneyde her maddenin arkasına düşen ışık gözlenir ve bulgular bir tabloya işlenir.
| Madde | Işığı geçirdi | Işığı kısmen geçirdi | Işığı geçirmedi | Grubu |
|---|---|---|---|---|
| K | ✓ | Saydam | ||
| L | ✓ | Opak | ||
| M | ✓ | Yarı saydam |
Tablodaki bulgulara göre K saydam, L opak ve M yarı saydam maddedir. Bu tür bir tablo, maddeleri ışık geçirgenliklerine göre ayrıştırma ve etiketleme için kullanılır.
Etkinlik: Kendi tablonu kur. Cam bardak, yağlı kâğıt, mukavva ve şeffaf poşet gibi maddeleri bir el feneriyle aydınlat; arkalarında oluşan aydınlığı gözleyip her maddeyi üç gruptan birine yerleştir.
Günlük Yaşamda Işık Geçirgenliği
| Kullanım yeri | Seçilen madde | Nedeni |
|---|---|---|
| Evlerin penceresi | Saydam cam | İçeriyi aydınlatmak ve dışarıyı net görmek için |
| Banyo penceresi | Yarı saydam (buzlu) cam | İçerinin dışarıdan görünmemesi için |
| Tül perde | Yarı saydam kumaş | Işığın bir kısmını geçirirken mahremiyeti korur |
| Evlerin dış duvarı | Opak malzeme | Işığı geçirmemesi ve yapıyı koruması için |
| Güneş gözlüğü | Işığı az geçiren saydam cam | Göze ulaşan ışık miktarını azaltmak için |
| Sera örtüsü | Saydam/yarı saydam malzeme | Bitkilerin ışık almasını sağlamak için |
Mesleklerden: Fotoğrafçılar ışığı dağıtmak için yarı saydam şemsiye kullanır; itfaiyeciler dumanın içini görebilmek için güçlü ışık kaynaklarından yararlanır. Sağlık alanında ise röntgen filmleri, ışığın farklı maddelerden farklı oranlarda geçmesi ilkesine dayanır.
Sık Karıştırılan Noktalar
- Saydam ile parlak karıştırılmamalıdır. Parlak yüzey ışığı yansıtır; saydam madde ise ışığı geçirir. Ayna parlak ama opaktır.
- Renkli cam saydam olabilir. Renkli cam ışığın bir bölümünü soğurur, yine de arkasındaki cismi gösterir.
- Yarı saydam madde, ışığın tamamını geçirmez. Bu nedenle arkasındaki cisim bulanık görülür.
- Kalınlık arttıkça geçirgenlik artmaz, azalır.
- Opak madde ışık kaynağı değildir. Opak olmak, ışık geçirmemek anlamına gelir; ışık üretmek anlamına gelmez.
- Aynı madde farklı kalınlıkta farklı grupta yer alabilir. İnce bir cam parçası saydamken, çok kalın cam yarı saydam davranabilir.
Neler Öğrendik?
- Maddeler ışığı geçirme durumlarına göre saydam, yarı saydam ve saydam olmayan (opak) olmak üzere üç grupta incelenir.
- Saydam maddeler ışığı geçirir; arkalarındaki cisimler net görülür (cam, su, hava).
- Yarı saydam maddeler ışığın bir kısmını geçirir; arkalarındaki cisimler bulanık görülür (buzlu cam, tül perde, yağlı kâğıt).
- Opak maddeler ışığı geçirmez; arkalarındaki cisimler görünmez (taş, tahta, duvar).
- Işık ışınları saydam maddenin arkasına geçer, yarı saydam maddede kısmen geçer, opak maddede geçemez.
- Aynı maddenin kalınlığı arttıkça ışık geçirgenliği azalır.
- Maddelerin ışık geçirgenliği, günlük yaşamda kullanım amacına göre seçilir.