IŞIĞIN MADDE İLE ETKİLEŞİMİ

IŞIĞIN SOĞURULMASI

Bir ışık kaynağından çıkan ışınlar doğrusal olarak her yöne yayılır. Işık ışınları herhangi bir opak (saydam olmayan) madde ile karşılaştığı zaman ışınların bir kısmı yansır, bir kısmı ise madde tarafından tutulur. Işığın madde tarafından tutulmasına ışığın soğurulması denir.

Beyaz ışık içinde tüm renkleri barındırır. Bir cisme çarptığı zaman soğurulmayan ve yansıtılan renkler o cismin rengini oluşturur. Siyah cisimler bütün renkleri soğurduğu için gözümüze yansıyan herhangi bir foton olmadığı için siyah renkte yani karanlık görüntü olarak işleriz. Bu noktada koyu renkteki cisimlerin daha fazla ışığı soğurduğu ve bu maddelerin daha fazla ısındığını söyleyebiliriz.

Görünür ışık; elektromanyetik radyasyonun genellikle kızılötesi ve morötesi arasında bulunan kısmını oluşturur. Diğer ışıma çeşitleri gibi fotonlardan oluşur. Işığın boşluktaki hızı yaklaşık 300,000 km/s'dir. (Tam olarak 299,792,458 m/s'dir).

Renkler ve Oluşumları:

Ana renkler kırmızı, mavi ve yeşil renklerdir. Diğer renkler bu renklerin karışımından meydana gelmektedir. Yeşil bir nesnenin üzerine kırmızı ışık gönderirsek yeşil nesne siyah olarak görünecektir. Aynı yeşil nesneye beyaz ışık gönderdiğimizde ise madde beyaz ışıktaki kırmızı ve mavi renkleri soğuracak ve sadece yeşili yansıtacaktır. Gözümüze sadece yeşil ışık yansıdığından biz nesneyi yeşil olarak göreceğiz. Sarı bir nesne ele aldığımızda sarı rengin kırmızı ve yeşil karışımından oluştuğunu bilmeliyiz. Sarı nesneye beyaz ışık gönderdiğimizde sadece mavi rengi soğuracak, kırmızı ve yeşili yansıtacaktır. Gözümüze gelen kırmızı ve yeşil renk karışımlı ışık bize sarı olarak görülecektir. Aynı sarı nesneye sadece mavi ışık gönderdiğimizde mavi rengi yansıtmayacağı için biz nesneyi siyah olarak algılarız. Aynı sarı maddeye kırmızı ışıkta baktığımızda ise gözümüze yansıtabildiği ışık sadece kırmızı olduğundan dolayı nesneyi kırmızı olarak algılarız.

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. Işık enerjisini haraket enerjisine dönüştüren cihaza radyometre denir. Güneş enerjisinin yenilenebilir bir enerji kaynağıdır. Fosil yakıtlar yerine güneş enerjisi kullanımının yaygınlaşmasının insanlara ve doğaya bir çok faydası bulunmaktadır.

• Güneş enerjisiyle çalışan hesap makinelerinde,
• Yapay uydu sistemlerinin elektrik ihtiyacı gidermek için,
• Güneş enerjili led ve sokak lambalarda,
• Çatılara kurulan güneş enerjisi su ısıtma sistemlerinde,
• Güneş ocaklarında,
• Elektrik üreten güneş panellerinde kullanılır.

Göremediğimiz bir çok ışıma çeşidi de mevcuttur. Gamma ışınları, X ışınları, morötesi, kızılötesi, mikrodalgalar ve radyo dalgaları bunlara örnektir.

AYNALAR

Bir cisim üzerine düşen ışık, cismin özelliğine göre geçebilir, geçmeyebilir veya geldiği ortama geri dönebilir. Işığın bir yüzeye çarpıp geldiği ortama geri dönmesi yansıma olarak adlandırılır. Ayna, ışığın %100'e yakın bir kısmını düzgün olarak yansıtan cilalı yüzeydir. Metal yüzeylerin parlatılmasıyla ilk ayna elde edilmiştir. Daha sonra ise, cam levhaların bir yüzeyi cıva amalgamları ile kaplanarak ayna elde edilmiştir. Günümüzde ise genellikle cam levhaların bir yüzü, ince bir gümüş tabakası ile sırlanarak elde edilir.

DÜZLEM AYNALAR

Yansıtıcı yüzeyi düz olan aynalara düzlem ayna denir. Evlerde, lavabo ve banyolarda, terzilerde, kuaförlerde, tepegöz cihazlarında, mağazalarda, periskoplarda, projeksiyon cihazlarında, binaların dış yüzeylerinde ısı yalıtımı sağlamada arabaların iç dikiz aynalarında kullanılır.

Düz ayna da görüntü özellikleri:

• Cismin boyu görüntünün boyuna eşittir.
• Görüntü düzdür
• Cismin aynaya olan uzaklığı ile cismin aynaya olan uzaklığı birbirine eşittir.
• Görüntü cisme göre simetriktir.
• Görüntü sanaldır.
• Görüntü aynanın arka tarafında oluşur.
• Cismin aynaya olan yaklaşma-uzaklaşma sürati ve mesafesi ne kadarsa ayna da oluşan görüntünün de aynaya yaklaşma-uzaklaşma hızı ve mesafesi aynıdır.

KÜRESEL AYNALAR

Yansıtıcı yüzeyi küresel olan bu aynalara küresel aynalar denir. Bunlar çukur ayna ve tümsek ayna olmak üzere iki çeşittir. Düzlem aynada öğrendiğimiz yansıma kanunları bu aynalar için de geçerlidir.

Ancak bunların küresel bir şekle sahip olmaları ışığı bir noktada toplamaya veya bir noktadan çıkıyormuş gibi dağıtmaya imkân verir.

Çukur Aynalar:

F: Odak Noktası M: Daire Merkezi

Yansıyan ışığı bir noktada toplayan aynalara çukur ayna (içbükey ayna) denir. Işığın toplandığı nokta ise çukur aynanın odak noktası olarak adlandırılır. Işık bu noktada toplandıktan sonra doğrultu ve yönünü değiştirmeden yayılmasını sürdürür. Çukur aynalar aynı zamanda dev aynası olarak da bilinir.

Güneş fırınlarında, El fenerlerinde, araba farlarında, ışıldaklarda, deniz fenerlerinde, işçilerde, makyaj aynalarında, Mikroskoplarda, teleskoplarda kullanılır.

Diş hekimleri diş muayenesinde çukur aynaları kullanırlar. İnsanlar bu aynayı daha ayrıntılı görüntü sağladığı için makyaj aynası olarak da kullanırlar.

Çukur aynaların kullanılmasıyla güneş ışınları bir noktada toplanarak çok yüksek sıcaklıklar elde edilir. Bu sıcaklıktan faydalanılarak özel olarak üretilmiş güneş fırınlarını dağcılar, askerler ve arazide çalışan işçiler yemek pişirmek için kullanırlar.

Oldukça büyük çukur aynaların kullanıldığı teleskoplarla küçük yıldızları bile görebiliriz. Yanan bir ampul her yönden ışık verir.  Eğer bu ampul, bir çukur aynanın önünde odak noktasına konulursa ışınlar tek bir yönde yayılır. Çukur aynanın bu özelliğinden yararlanılarak ışıldaklar, araba farları, el fenerleri gibi araçlar yapılır.

Mikroskopta incelenecek cisim üzerine ışık düşürmek için de çukur aynalar kullanılır.

Çukur aynalarda görüntü özellikleri:

Cisim odak noktası ile ayna arasında ise;	Cisim odak noktasında ve ya odak noktasından uzakta ise;
Görüntü cisimden büyüktür. Görüntü sanaldır. Düz bir görüntü oluşur. Görüntü aynanın arkasında oluşur. Düz-büyük görüntü özelliğinden dolayı dev aynası olarak da bilinir.	Görüntü terstir. Görüntü gerçektir yani bir ekran üzerine düşürülebilir. Cisim odak noktasındaysa görüntünün boyu cismin boyuna eşittir. Cisim odak noktasından uzaksa görüntünün boyu cismin boyundan küçüktür.

TÜMSEK AYNALAR

F: Odak Noktası M: Daire Merkezi

Tümsek yüzeye gönderilen paralel ışık demetinin ayna arkasındaki bir noktadan çıkıyormuş gibi birbirinden uzaklaşır.

Yansıyan ışığı bu şekilde dağıtan aynalara tümsek ayna (dış bükey ayna) denir. Yansıyan ışığın uzantılarının ayna arkasında kesiştiği noktaya da tümsek aynanın odak noktası denir.

Arabaların yan aynaları, Kavşaklardaki aynalar, Arabaların alt kısımlarının kontrol edilmesini sağlayan aynalar, güvenlik açısından kullanılan aynalar tümsek aynalardır.

Tümsek aynalarda görüntü özellikleri:

•  Görüntü aynanın arkasında oluşur.
•  Görüntü Sanaldır.
• Görüntü Düz ve boyu cismin boyundan küçüktür.