AYNALARDA YANSIMA ve IŞIĞIN SOĞRULMASI

Transkript

1 AYNALARDA YANSIMA ve IŞIĞIN SOĞRULMASI AYNALAR Tüm yüzeyler ışığı az ya da çok yansıtır fakat parlak ve pürüzsüz yüzeyler en çok yansıtır. Aynalar, düz cam parçasının arkasının sırlanarak (gümüş ya da alüminyumlu madde ile) ve ışığın tamamen yansıması sağlanarak oluşturulur. Aynalar üç gruba ayrılır; düz aynalar, çukur ve tümsek aynalar. Çukur ve tümsek aynalara küresel aynalar da denir. 1. Düz(Düzlem) Aynalar: Düz aynada ışık ışınları düzgün yansır ve görüntü aynanın arkasında oluşur. Görüntünün boyu cismin boyuna eşittir ve düzdür yani cismin duruşu gibidir. Cisimle ayna arasındaki uzaklık görüntü ile ayna arasındaki uzaklığa eşittir. Cismin görüntüsü aynaya göre simetriktir. Düz ayna karşısında duran bir insanın sol kolu, görüntüsünün sağ koludur. Bir hasta aracının önündeki aracın sürücüsü arkadan gelen hasta aracının üzerindeki ters yazılmış AMBULANS yazısını dikiz aynasında düzgün bir şekilde okur böylece öndeki araç yol verir. Düz aynalar; evlerde, mağazalarda, terzilerde, kuaförlerde, okullarda, tepegöz cihazlarında ve periskoplarda kullanılır.

2 2. Çukur Aynalar: Aynaya gönderilen paralel ışınlar, aynadan yansıdıktan sonra bir noktada kesişir yani toplanır. Yansıyan ışınların toplandığı bu noktaya odak noktası denir ve F harfi ile gösterilir. Cisim çukur ayna ile odak noktası arasına yerleştirilirse cismin görüntüsü büyük ve düz olur. Bu şekliyle kullanıldığında çukur aynaya dev aynası da denir. Cisim çukur aynanın odak noktasından uzaklaştırıldığında görüntü küçük ve ters olur. Çukur aynalar, ince işçilik gerektiren yerlerde daha ayrıntılı görüntü elde etmek için kullanılır. Işıldaklarda, pilli fenerlerde, araba farlarında, makyaj aynalarında, diş muayenesi sırasında kullanılan dişçi aynalarında, bazı traş aynalarında, teleskoplarda, mikroskoplarda ve güneş fırınlarında kullanılır. 3. Tümsek Aynalar:

3 Aynaya gönderilen paralel ışınlar aynadan yansıdıktan sonra dağılarak gider ve uzantıları aynanın arka tarafında kesişerek tümsek aynanın odak noktasını oluşturur. Tümsek ayna önüne konan cisim nerede bulunursa bulunsun görüntünün özellikleri değişmez ve görüntünün boyu cismin boyundan küçük, düz ve aynanın arkasındadır. Yani tümsek aynalarda görüntü ayna ile odak noktası arasında düz ve cisimden küçüktür. Kepçenin veya kaşığın dış yüzeyi ve parlak yüzeyli bir tankerin arka kısmındaki küresel yüzey tümsek ayna gibi görüntü oluşturmaktadır. Tümsek aynalar cisimlerin görüntülerini olduğundan küçük gösterdiğinden geniş alanların küçültülerek görülmesinde kullanılır. Güvenlik kameralarında, görüş açısının dar olduğu kavşaklarda, arabaların dikiz aynalarında, güvenlik kontrolünde araçların alt kısımlarının görüldüğü aynalarda tümsek aynalar kullanılır. Kahkaha Aynaları: Bazı lunapark ve eğlence merkezlerinde bulunan bu aynalar, aynaların çukur, tümsek ve düz yüzeylerinin belli bir kurala bağlı olmaksızın bir araya gelmesiyle oluşturulur. Bu aynalar insanları uzun ve zayıf, kısa ve şişman ya da yarısı kısa yarısı uzun gösterir.

4 IŞIĞIN SOĞRULMASI Gölgelik alanlar güneş alan yerlere göre daha serin hissedilir. Çünkü gölgelik alanlarda ağaç dalları ve yapraklar güneş ışığını büyük ölçüde engeller. Kaynaktan gelen ışık ışınları bir engelle karşılaşınca bazı maddelerden yansır, bazı maddelerden geçer, bazı maddeler tarafından ise yutulur. Bir yüzeye çarpan ışık ışınının yüzey tarafından yutulmasına (emilmesine) ışığın soğrulması denir. Yandaki resimde güneş altında eşit süre bekletilen bardaklardan siyah renkli K bardağında sıcaklık artışı en fazla daha sonra mavi renkli L bardağında ve en az sıcaklık artışı ise beyaz renkli M bardağında olmuştur. Siyah renk ışığı çok az yansıtır büyük bir kısmını soğurur. Mavi renk ışığı bir miktar yansıtır bir miktar soğurur yani yutar. Beyaz renk ise ışığı büyük oranda yansıtır. Koyu renkli cisimler ışığı soğururken, açık renkli cisimler ışığı yansıtır. Bu nedenle ısıya ihtiyaç duyduğumuz kış aylarında koyu renkli giysiler giyerken; serinlemek istediğimiz yaz aylarında açık renkli giysiler giyeriz. Uzun süre güneş altında kalan koyu renkli cisimler solar, besinlerin ve ilaçların tadı bozulur. Fakat ışığın soğrulmasının en önemli faydası bitkilerin yapraklarının ışığı soğurmasıyla canlılar için enerji deposu olan besinleri üretmesidir. Bu olaya fotosentez denir. Beyaz ışığın renklere ayrılması: Güneş ışığı kırmızı, turuncu, sarı, yeşil, mavi ve mor renklere ayrılarak havada gökkuşağını oluşturur. Sabun köpüğüne düşen ışıkta bu renklere ayrılır. Aynı durum CD lerin arka yüzünde de görülür. Örneklerden de anlaşılacağı gibi beyaz ışık tek renk olmayıp farklı renkteki ışıkların bileşimidir. Güneş ışığı da aslında beyaz renklidir. Beyaz ışığın oluştuğu renkler; K u T u S a Y a M a M İlk defa 300 yıl önce Newton tarafından kırmızı, turuncu, sarı, yeşil, mavi ve mor renklerden oluşan bir çark elde edilerek beyaz ışık elde edilmiştir. Bu çark hızlıca döndürüldüğünde her bir yüzeyden yansıyan ışınları gözümüz tek bir renk gibi algılar ve daireyi beyaza yakın bir renkte görürüz. Çark ne kadar hızlı çevrilirse gördüğümüz renk te beyaza o kadar yakın olur. Kırmızı, yeşil ve mavi beyaz ışığın ana renkleridir. Y a M u K = a B i Bu ana renklerin çakıştırılmasıyla beyaz renk oluşur. Bir cismin gerçek rengi, o cismin beyaz ışık altında görünen rengidir. Cisim üzerine beyaz ışık düştüğünde cisim hangi rengi yansıtıyorsa cismin gerçek rengi o renktir. Örneğin, kırmızı elma üzerine düşen beyaz ışığın içindeki kırmızı rengi yansıtır, diğer tüm renkleri soğurur. Bu yüzden elma kırmızı görünür.

5 Beyaz renkli cisimler üzerine düşen bütün renk ışıkları yansıttığı için beyaz görünürler.örneğin, beyaz gül üzerine gelen beyaz ışığın bütün renklerini yansıttığı için beyaz görünür. Sapı ise sadece yeşil rengi yansıtıp diğer renkleri yuttuğu için yeşil görünür. Beyaz rengin üzerine hangi renk ışıkla bakılırsa cisim o renkte görülür. Beyaz kitaba mavi ışık altında bakılırsa mavi, kırmızı ışık altında bakılırsa kırmızı, yeşil ışık altında bakılırsa yeşil görünür. altında bakıldığında siyah görünür. Eğer bir cisim kırmızı ise ve üzerine kırmızı ışık düşerse cisim yine kırmızı görünür fakat üzerine mavi ışık düşerse cisim mavi ışığı yansıtmayacağı için siyah görünür. Yani her ana renge sahip cisim kendi rengindeki ışık altında bakıldığında kendi rengini yansıtır fakat kendi rengi dışındaki ana renklerin ışığı Not: Bazen cisimleri bulunduğu zeminde ayırt etmek çok zordur. Cisim ve zemin aynı renkte görünürse cisim kamufle olmuş deriz. Örneğin, beyaz zemin üzerinde mavi bir kitaba mavi ışık altında baktığımızda mavi kitap kamufle olur. Çünkü mavi kitap mavi ışık altında mavi rengi yansıtacağı için mavi görünür, beyaz zeminde bütün renkleri yansıttığından mavi rengi yansıtır ve zeminde cisimde mavi görünür. Beyaz ışığı oluşturan ana renklerin ikişerli olarak çakıştığı yerde ara renkler oluşur. Kırmızı + Yeşil = Sarı K ı Y a S Kırmızı + Mavi = Magenta M a K a M Mavi + Yeşil = Cyan Y a M a Ç Sarı ışık altında kırmızı cisme bakılırsa cisim kırmızı görülür. Çünkü sarı ara rengin bileşiminde kırmızı vardır.

6 Magenta ışık altında mavi cisme bakılırsa cisim mavi görülür. Çünkü magenta ara rengin bileşiminde mavi vardır. Cyan ışık altında yeşil cisme bakılırsa cisim yeşil görülür. Çünkü cyan ara rengin bileşiminde yeşil vardır. Not: Gökyüzünün mavi görünmesinin sebebi; içindeki gazların beyaz ışığın içindeki mavi rengi diğer renklere göre daha çok ve her yönde saçılmaya uğratmasıdır. Denizlerin mavi görünmesinin sebebi de yine deniz suyunun mavi renk ışığın tonlarını diğer renklere göre daha fazla saçılmaya uğratmasıdır. Güneşin doğarken ve batarken kırmızı görünmesinin nedeni; güneş ışınlarının bu saatlerde atmosferde daha çok yol kat etmesi ve güneş ışığının atmosfere geliş açısıdır. Buna bağlı olarak güneş ışığındaki mavi ve tonları soğrulur ve gözümüze kırmızı, sarı ve turuncu tonlardaki ışıklar ulaşır. Gökyüzü yoğun bulutlarla ya da dumanla kaplı iken gri görünmesinin sebebi; atmosfere gelen Güneş ışıklarının tümünün aynı oranda saçılmaya uğramasıdır. Yağmurdan sonra gökkuşağının çıkma sebebi; Güneş ışınlarının yağmur damlalarına çarpıp renklerine ayrılmasıdır. Işık Tayfı(Spektrumu): Güneş Enerjisi ve Kullanım Alanları:Güneş ışığı enerjiye ihtiyaç duyulan bir çok alanda kullanılır. Güneş panelleri ile evlerin suları ısıtılır. Bu su evin sıcak su ihtiyacını karşıladığı gibi ısınma amacıyla da kullanılır. Bu sistemlerde önce ışığın girmesini sağlayan saydam bir yüzey onun altında koyu renkle boyanmış borular bulunur ve bunların içinde su ısınır. Evlerin aydınlatılmasında, uzay araçlarına elektrik sağlamada, bazı deniz ve kara taşıtlarında, hesap makinelerinin çalıştırılmasında, trafik ışıklarında, küçük buzdolabı ve televizyonlarda güneş pilleri ile elde edilen enerji kullanılır. Çukur ve düz aynalı güneş ocakları sayesinde güneş enerjisinden faydalanılarak yemek pişirilir. Çukur aynadan yansıyan ışınlar siyaha boyalı tencerede odaklanır. Böylece tencere ışığı soğurarak ısıya çevirip yemek pişer.

7 Güneş ışığının bir başka kullanım alanı denize kıyısı olan sıcak ve kurak bazı ülkelerde deniz suyunun damıtılarak içme suyu elde edilmesidir. Güneş enerjisi, radyometre adı verilen araçla hareket enerjisine dönüştürülebilir. Radyometre, bir cam balon içerisinde destek üzerinde dönebilen bir yüzü siyah bir yüzü beyaz kanatlardan meydana gelir. Radyometre ile ışığın şiddeti ölçülür. Işık şiddeti arttıkça dönme hızlanır. Işık kaynağının şiddetine, uzaklık ve yakınlığına göre radyometre kanatlarının dönme hızı değişir. Güneş enerjisi; fosil yakıtlar gibi çevreye zararlı gazlar bırakmayan ve var olan fosil yakıtların kullanımını düşüreceği için çevre kirliliğini azaltan çevre dostu bir enerjidir. Güneş enerjisi sistemleri kurulumu sırasında maliyeti yüksek fakat uzun süre kullanımı sırasında ücret ödenmemesi bu sistemleri ekonomik kılmaktadır. Başka ülkelerden enerji alımını azaltacağından ülke ekonomisine katkı sağlar.