Işık Madde ile Karşılaşınca Ne Olur? (Konu Anlatımı) A- IŞIK : 1

Işık Madde ile Karşılaşınca Ne Olur? (Konu Anlatımı)
A- IŞIK :
1- Işık ve Işık Kaynağı :
Işık olaylarını inceleyen fizik dalına optik denir.
Işık bir enerji türüdür ve ışık kaynağı tarafından yayılır. Etrafını aydınlatan ve ışık yayan
cisimlere ışık kaynağı denir. (Kendi saldığı ışıma ile görünen cisimlerdir). Güneş (yıldız),
mum, ampul ışık kaynaklarıdır. Güneş ve diğer yıldızlar doğal, diğerleri ise yapay ışık
kaynaklarıdır.
Işık kaynakları yapılarına göre sıcak ışık kaynağı ve soğuk ışık kaynağı olarak iki çeşittir.
Sıcak ışık kaynakları ısı yoluyla ışık yayan kaynaklardır. Güneş, mum alevi, ampul, kızgın
metaller sıcak ışık kaynaklarıdır.
Soğuk ışık kaynakları elektrik ve manyetik etkilerle ışık yayan kaynaklardır. Flüoresan lamba,
ateş böceği soğuk ışık kaynaklarıdır.
2- Işığın Yayılması :
Işık, doğrusal bir yol boyunca yayılır. Işığın yayılması sırasında ışık kaynağından çıkan ve
ışığın yolunu belirleyen en ince ışık demetine ışık ışını denir. Işığın yayılabilmesi için
maddeye ihtiyaç yoktur. Işık boşlukta ve saydam ortamlarda yayılabilir.
(Işık, maddelerde sabit hızla yayılır ve ışığın hızı bulunduğu ortama göre değişir. Işık boşlukta
c = 3.108 m/sn lik hızla yayılır. Suda 2,25.108 m/sn, camda 2.108 m/sn lik hızla yayılır. Işık,
boşluktan maddelere geçtiğinde maddelerdeki ışık hızı düşer. Işığı boşlukta bir yılda aldığı
9,46.1012 km’ lik uzaklığa ışık yılı denir).
SORU :
1- Işık kaynağından çıkan ışık ışınları nereye kadar gidebilir? (Saydam
olmayan bir engele çarpıncaya kadar.)
2- Işık, bir maddeye çarpınca ne olur? (Maddeden geçebilir, geçmeyebilir, yansıyabilir.)
3- Işığın Farklı Maddelerle Etkileşimi :
Işık doğrusal yolla yayılır. Maddelerin görülmesinin nedeni ışık–madde etkileşimidir. Işık–
madde etkileşimi, bütün maddelerde aynı şekilde gerçekleşmez.
Işık, maddelerle üç yolla etkileşir. Işık kaynağından çıkan ışık ışınları bir maddeye
çarptığında maddenin ışık geçirme özelliğine göre;
• Işık ışınlarının büyük bir kısmı maddeden geçebilir.
• Işık ışınlarının bir kısmı maddeye çarpınca geri dönebilir yani yansıyabilir.
• Işık ışınlarının büyük bir kısmı maddeden geçemez.
Maddeler, üzerine düşen ışığı geçirip geçirmemesine göre; saydam madde, yarı saydam
madde, saydam olmayan madde olarak üç kısımda incelenir.
a) Işığın Saydam Maddelerle Etkileşimi :
Üzerine düşen ışığı geçirebilen maddelere saydam madde denir. Işık saydam maddelere
çarptığında saydam madde üzerine düşen ışığın büyük bir kısmını geçirirken çok az kısmını
da yansıtırlar.
Işık kaynağının önüne konan saydam maddeden;
• Göze gelen yani cisimden yansıyan ışık miktarı çok azdır.
• Cismin arka tarafında aydınlık bölge (parlak ışık) oluşur.
• Cismin arka tarafında gölge oluşmaz.
Cam, su, hava, sıvılar (asit, yağ, sirke, alkol) saydam maddelerdir. Sıvıların ışık geçirme
özellikleri birbirinden farklıdır. (Su saydamdır. Suya boya veya süt tozu katılırsa saydamlığı
azalır).
NOT : 1- Cama bakıldığında net görülememesinin nedeni camın saydam madde olması ve
ışığı
geçirip yansıtmamasıdır. Cam kirlendiğinde (yarı saydam madde gibi davranır ve) üzerine
düşen ışık ışınlarını yansıtır ve görünür hale gelir.
b) Işığın Yarı Saydam Maddelerle Etkileşimi :
Üzerine düşen ışığın bir kısmını geçiren (bir kısmını tutan) maddelere yarı saydam madde
denir. Işık yarı saydam maddelere çarptığında yarı saydam madde üzerine düşen ışığın bir
kısmını geçirirken bir kısmını da yansıtırlar.
Buzlu cam, yağlı kâğıt yarı saydam maddelerdir.
Işık kaynağının önüne konan yarı saydam maddeden;
• Göze gelen yani cisimden yansıyan ışık miktarı azdır.
• Cismin arka tarafında yarı aydınlık bölge (zayıf ışık) oluşur.
• Cismin arka tarafında yarı gölge oluşur.
c) Işığın Saydam Olmayan Maddelerle Etkileşimi :
Üzerine düşen ışığı geçirmeyen maddelere saydam olmayan madde denir.
1- Işığın Saydam Olmayan Opak (Mat) Maddelerle Etkileşimi :
Işık saydam olmayan opak (mat) yüzeyli maddelere çarptığında saydam olmayan opak (mat)
yüzeyli madde üzerine düşen ışığın büyük kısmını tutar, çok az kısmını da yansıtırlar ve
geçirirler.
Işık kaynağının önüne konan saydam olmayan opak maddeden;
• Göze gelen yani cisimden yansıyan ışık miktarı çok azdır.
• Cismin arka tarafında bazen az aydınlık (zayıf ışık) oluşur (beyaz kâğıt, naylon), bazen de
hiç aydınlık (ışık) oluşmaz (gri kumaş, tahta).
• Cismin arka tarafında bazen yarı gölge (beyaz kâğıt, poşet) bazen de tam gölge oluşur (gri
kumaş, tahta).
Bakır, kitap, duvar, tahta, kâğıt saydam olmayan maddelerdir.
Örnek :
1- Beyaz kâğıt, üzerine düşen ışığın çok az bir kısmını yansıtırken bir kısmını da tutar ve çok
az ışığın geçmesini sağlar.
2- Samanlı kâğıt, üzerine düşen ışığı beyaz kâğıttan daha az yansıtırken, ışığı beyaz kâğıttan
daha fazla tutar ve daha az ışığın geçmesini sağlar.
3- Siyah karton, üzerine düşen ışığın tamamını tutar ve ışık geçirmediği gibi yansıtmaz.
2- Işığın Saydam Olmayan Parlak Yüzeyli Maddelerle Etkileşimi :
Işık saydam olmayan parlak yüzeyli maddelere çarptığında saydam olmayan parlak yüzeyli
madde üzerine düşen ışığın büyük kısmını yansıtır, çok az kısmını da tutar.
Işık kaynağının önüne konan saydam olmayan parlak maddeden;
• Göze gelen yani cisimden yansıyan ışık miktarı çoktur.
• Cismin arka tarafında ışık oluşmaz.
• Cismin arka tarafında tam gölge oluşur.
Işık, CD, ayna, metal kaşık, alüminyum folyo, cilalı yüzeylerde yansıma yoluyla etkileşir.
NOT :
1- Güneşten yayılan ışık, gezegen ve yıldızlar arasındaki boşlukta her yönde ilerler.
Dünya yönünde ilerleyen Güneş ışığı, 8,5 dakika sonra atmosfere çarpar ve saydam ortam
olduğu için atmosferden geçer ve saydam olmayan engele çarpıncaya kadar yoluna devam
eder.
4- Gölge Oluşumu :
Işık kaynağından çıkan ışık ışınları bir ortamda ilerlerken saydam olmayan cisimler üzerine
düşerse bu cisimlerden geçemediklerinden dolayı cisimlerin arka taraflarında karanlık
bölgeler oluşur. Oluşan bu karanlık bölgeye gölge, bu olaya da gölge oluşumu denir.
Cisimlerin gölgeleri şekillerine bağlıdır. Küp, kare gibi cisimlerin gölgeleri kare şeklinde,
küre, daire şeklindeki cisimlerin gölgeleri de daire şeklinde olur.
• Bir ışık kaynağının önüne saydam olmayan bir engel konduğunda engelin arkasında hiç ışık
almayan bölgeye tam gölge denir.
• Tam gölgenin etrafında ışık kaynağının bazı bölgelerinden ışık düşüp bazı bölgelerinden ışık
düşmediği az aydınlanmış bölgelere de yarı gölge denir.
• Işık kaynağının önüne konan engelin arkasında ışık kaynağından çıkan ışınların tamamını
alan bölgeye aydınlanmış bölge denir.
• Gölge oluşumu gösterilirken ışık kaynağından engelin her iki ucuna da ışık ışını gönderilir.
Işık ışınlarının perdeye düştüğü noktada gölge oluşur.
• Güneş ve ay tutulması da ışığın doğrusal yolla yayılması sonucu oluşan gölge olaylarıdır.
• Gölge oluşumunda kullanılan ışık kaynağı noktasal ise sadece tam gölge oluşur.
• Gölge oluşumunda kullanılan ışık kaynağı, saydam olmayan engelden küçükse tam gölge,
ışık kaynağından büyük, ışık kaynağı engelle aynı boyda ise tam gölge ışık kaynağına eşit,
ışık kaynağı engelden büyükse tam gölge engelden küçük olur.
a) Tam Gölge Oluşumu :
• Kaynak engele yaklaşırsa gölgenin boyu (çapı) büyür, uzaklaşırsa küçülür.
b) Yarı Gölge Oluşumu :
Engel, Kaynaktan Büyükse;
• Kaynak engele yaklaşırsa tam ve yarı gölgenin boyu (çapı) büyür, uzaklaşırsa küçülür.
• Işık kaynağının iki ucunda noktasal ışık kaynağı varmış gibi düşünülür ve bu uçlardan
engele ışık ışınları gönderilir. Işık ışınlarının hiç düşmediği bölgeye tam gölge denir.
c) Güneş ve Ay Tutulması :
Dünya hem kendi ekseni etrafında hem de Güneş etrafında döner. Dünya’nın kendi ekseni
etrafında dönmesi sonucu gece ve gündüz olayları, Güneş etrafında dönmesi ile de mevsimler
oluşur.
Ay’ da Dünya gibi hem kendi ekseni etrafında hem de Dünya etrafında döner. Ay’ın Dünya
etrafında dönme süresi ile kendi etrafında dönme süresi birbirine eşit ve 27,3 gündür. Bundan
dolayı Ay’ın Dünya’dan sadece bir yüzeyi görünür.
Ay, Dünya’ nın etrafında hareket ederken Dünya ile Güneş’ in arasına girmesine güneş
tutulması denir. Bazı durumlarda Ay’ın tam ve yarı gölge konileri Dünya üzerine düşer. Bu
durumda bu yerler Güneş ışığını alamaz ve sadece bu yerlerde Güneş tutulması olur.
Dünya, güneş etrafında dönerken Ay ile Güneş’in arasına girmesine ay tutulması denir. Ay,
Dünya’nın oluşturduğu gölge konisinin içine girince ışık alamaz ve yansıtamaz. Bu nedenle
de görülmez.