Ders 12. Işığın Yayılması. Meraklısına. İsabetli Bilgi. Derse Hazırlık IŞIĞIN YAYILMASI. Yol gösteren ışık

Transkript

1 Ders 12 Işığın Yayılması İsabetli Bilgi IŞIĞIN YAYILMASI LA R nasıl yayılır? ndan çıkan ışınların izlediği yol nasıl çizilir? Karanlıkta yürürken ışık nı neden önümüze tutarız? İS Ç AB Ö E ZÜ T M YA LE Y R IN Dünya nın Güneş e bakan yüzünün aydınlık diğer yüzünün karanlık olmasının sebebi ışık ndan yani Güneşten çıkan ışınlarının doğrusal bir şekilde yayıldığını gösterir. Ampul Mum ndan çıkan ışınlar doğrusal olarak her yöne yayılır. Sokak lambasının sokağı aydınlatması, mum ışığının etrafını aydınlatması ışığın her yöne doğru yayıldığını gösterir. Meraklısına Yol gösteren ışık Tarihte ilk gerçek ölçekli deniz feneri, Dünya nın yedi harikasından biri olan İskenderiye Deniz Feneri dir. Yüksekliği 80 metreyi aşkın olan bu yapı gemilere yol gösterecek ışığı sağlamak için inşa edilmiştir. Milattan önce 208 yılında yapımı tamamlanan fener daha sonra meydana gelen bir depremde yıkıldı. Güneş ışınlarının doğrusal yayılması yeryüzünde gece ve gündüzün oluşmasına, Ay ın evrelerinin oluşmasına sebep olur. I Derse Hazırlık Notlar 99

2 Ders 12 Işığın Yayılması Ali yanan mumdan doğrusal olarak yayılan ışığı görür. Ali Mum Ahmet mumdan yayılan ışığı göremez. Ahmet Efe yanan mum ışığını göremez. Efe Mum Mum Yukarıda verilen durumlar ışık ndan çıkan ışınların doğrusal olarak yayıldığını göstermektedir. ndan çıkan bir ışık dalgasının her bir küçük parçası düz bir yolu takip ederek ışık ışınını oluşturur. ndan çıkan ışınlar etrafımızdaki nesneleri görmemizi sağlar. Notlar 100

3 Bil Bul Uygula Işığın Yayılması 1. Aşağıda verilen ışık kaynaklarından çıkan ışınların hangi yöne gittiğini basit şekilde çizerek gösteriniz. 2. Aşağıda verilen durumlara göre hangi gözlemciler ışığı görebilir? ve 7 101

4 Test 12 Işığın Yayılması nasıl yayılır? Öğretmenin sorusunun cevabı aşağıdakilerden hangisi olabilir? A) Dalgalar hâlinde B Doğrusal hâlde C) Eğrisel hâlde D) Eliptik hâlde ndan çıkan ışınlar doğrusal olarak her yöne yayılır. D Bir kaynaktan çıkan her bir ışık parçası düz bir yolu takip eder. İstanbul İzmir Bursa Ankara Y Karanlıkta yürüyebilmemiz için ışık nı yürüdüğümüz yöne tutmamız gerekir. III D Y D Y Yukarıda verilen bilgiler doğru takip edildiğinde hangi şehire ulaşılır? A İstanbul B) İzmir 3. Bir ampulün yaydığı ışık aşağıdakilerden hangisindeki gibi olur? A B) C) D) 4. Ali ışığın yayılması ile ilgili deney yapıyor. I Ali nin yaptığı deneye göre, hangi noktalardan bakan gözlemci ışığı göremez? A I ve III B) I ve II II C) Bursa D) Ankara C) II ve III D) I, II ve III 102

5 Ders 13 Işığın Yansıması Notlar Derse Hazırlık IŞIĞIN YANSIMASI I ışını herhangi bir katı yüzey tarafından engellendiğinde, yüzeyden geçemeyeceği için geri yansıyacaktır. İS Ç AB Ö E ZÜ T M YA LE Y R IN ndan çıkan ışınların bir engele çarparak geldiği ortama geri dönmesine ışığın yansıması denir. Dikkat LA R Bütün yüzeyler ışığı yansıtır mı? Işığın yansıması ile görüntü nasıl oluşur? Neden her yüzeyde görüntü oluşmaz? Işığın yansıması sayesinde görüntü oluşur. Yukarıdaki resimde de görüldüğü gibi cisimlerin göl yüzeyinde görüntüsünün oluşması ışığın yansımasından kaynaklanır. Cisimlerin yüzey parlaklıkları farklıdır. Bunun için parlak ve pürüzsüz yüzeyden ışığın düzgün yansıması sonucu görüntü oluşur. Parlak olmayan ve yüzeyleri pürüzlü olan cisimlerden ışık düzgün yansımayacağından görüntü oluşmaz. Yandaki resimde olduğu gibi parlak ve pürüzsüz yüzey olan aynadan ışık düzgün yansıdığı için görüntü oluşurken parlak olmayıp pürüzlü olduğundan dolayı duvardan ışık düzgün yansımadığı için görüntü oluşmamıştır. 103

6 Ders 13 Işığın Yansıması Düzgün Yansıma Düzgün ve parlak yüzeylere paralel gelen ışınlar yine birbirlerine paralel olarak geri yansır. Bu tür yüzeylerde net bir görüntü oluşur. Ayna ve cam düzgün yüzeylere örnek olarak gösterilebilir. Dağınık Yansıma Düzgün olmayan pürüzlü yüzeylere paralel gelen ışınlar birbirlerine paralel olarak yansımaz dağınık olarak yansır. Bu tür yüzeylerde net bir görüntü oluşmaz. Duvar, tahta, kumaş örnek olarak verilebilir. Alıştırma Pürüzlü Yüzey Aşağıdaki cisimlerde meydana gelen yansıma türünü ve cisimlerin net bir görüntü oluşturup oluşturmadığını belirtiniz. Yansıma şekli:... Görüntü:... Yansıma şekli:... Görüntü:... Yansıma şekli:... Görüntü:... Pürüzsüz Yüzey Yansıma şekli:... Görüntü:... Göz Yansıma şekli:... Görüntü:... Yansıma şekli:... Görüntü:... Notlar 104

7 Ders 13 Işığın Yansıması Yansıma Kanunları ndan çıkan ışınlar yansıtıcı yüzeye belli bir açıyla çarptıktan sonra yönünü değiştirerek aynı açıyla geldiği ortama geri yansır. Gelen ışının yü- Yüzey Normali zeye çarptığı noktada, yansıtıcı Gelen N Yansıyan yüzeye dik olarak ışın ışın çizilen doğruya yüzey normali denir. Gelme Yansıma açısı Yüzey normali açısı gelen ışın ile yansıyan ışın arasın- daki açıyı ortalayan hayali bir N ile gösterilir. çizgidir. Gelen ışın ile yüzey normali arasındaki açıya gelme açısı denir. Yansıyan ışın ile yüzey normali arasındaki açıya yansıma açısı denir. Gelen ışın, yansıyan ışın ve yüzey normali aynı düzlemde bulunur. Gelme açısı yansıma açısına her zaman eşittir. Düzgün yüzeylerde yüzey normalleri birbirlerine eşit olduğu için düzgün yansıma meydana Yansıtıcı bir yüzeye dik gelen ışınlar kendi üzerinden geri yansır. gelir. Pürüzlü yüzeylerde yüzey normalleri birbirinden farklı olduğu için ışığı farklı yüzeylerdeymiş gibi yansıtır. Dolayısıyla dağınık yansıma meydana gelir. Notlar 105

8 Bil Bul Uygula Işığın Yansıması 1. Düz aynalara gönderilen aşağıdaki ışınların gelme ve yansıma açıları ve ayna ile yaptıkları açıları bulunuz Gelme açısı: 60 Yansıma açısı: 60 Ayna ile yaptığı açı: 30 Gelme açısı: Yansıma açısı: Ayna ile yaptığı açı: Gelme açısı: Yansıma açısı: Ayna ile yaptığı açı: Gelme açısı:... Yansıma açısı:... Ayna ile yaptığı açı:... 2a Gelme açısı: Yansıma açısı: Ayna ile yaptığı açı: Gelme açısı: Yansıma açısı: Ayna ile yaptığı açı:... a 106

9 Test 13 Işığın Yansıması 1. a 50 Yukarıda ışığın aynada yansıması gösterilmiştir. Buna göre, I. Gelme açısı 40 dir. II. Gelme açısı ile yansıma açısı birbirine eşittir. III. a açısı 50 dir. verilen ifadelerden hangileri doğrudur? A) Yalnız I B) I ve II C) II ve III D I, II ve III Halı 2. Cam 3. Durgun su 4. Duvar Yukarıda verilen yüzeylerden hangilerinde düzgün yansıma olur? A) 1 ve 2 B 2 ve 3 C) 1 ve 3 D) 2 ve 4 N Gelen ışın 120 Yansıyan ışın Düzgün bir aynada ışığın yansıması yukarıdaki gibidir. Buna göre, gelme ve yansıma açıları kaç derece olur? Gelme açısı Yansıma açısı A) B) C) D ayna ayna Şekildeki gibi gönderilen ışının II. aynadan yansıma açısı kaç derecedir? A) 10 B 20 C) 30 D)

10 Test 13 Işığın Yansıması 5. Yukarıdaki yansıma çeşidi aşağıdaki ortamların hangisinde meydana gelmez? A) Ayna B) Durgun su yüzeyi 6. C Halı 60 D) Parlak metal Yukarıdaki ışığın yansıma açısı kaç derecedir? A) 30 B 60 C) 90 D) 120 s l A) Dağınık Düzgün B) Dağınık Dağınık C Düzgün Dağınık 8. K. Düzgün yansıma L. Dağınık yansıma Yukarıdaki yansıma türleri hangi yüzeylerde meydana D) Düzgün Düzgün C) 1 ve 3 D 1, 2 ve gelir? K A Düz ve pürüzsüz B) Pürüzlü Pürüzsüz C) Düz olmayan Düz L Düz olmayan ve pürüzlü D) Parlak metal Durgun su yüzeyi Gelen ışın, yansıyan ışın ve normal aynı düzlemdedir. 7. s Cisimler aynı şekil ve büyüklükte görünür. l Cisimler farklı şekil ve büyüklükte kullanılır. 2. Gelme açısı yansıma açısına eşittir. 3. Normal üzerinden gelen ışınlar kendi üzerinden geri döner. Yukarıdaki ifadeler hangi yansımaya aittir? Yansıma kanunları ile ilgili yukarıdaki ifadelerden hangileri doğrudur? A) 1 ve 2 B) 2 ve 3

11 Ders 14 Işığın Maddeyle Karşılaşması Derse Hazırlık ile bir madde karşılaşınca ne olur? Bütün maddeler ışığı aynı oranda mı geçirir? Dikkat Hava Notlar Bazı cisimlerin arkasındaki nesneleri neden göremeyiz? Su IŞIĞIN MADDEYLE KARŞILAŞMASI Bazı maddeler üzerine düşen ışığın neredeyse tamamını geçirir. Bu maddelere saydam maddeler denir. Cam, su, hava, şeffaf poşet, naylon, saydam maddelere örnek olarak verilebilir. Bir cismin önüne saydam bir madde koyduğumuz zaman arkasındaki cismi net olarak görebiliriz. Bazı maddeler üzerine düşen ışığın yalnızca bir kısmını geçirir. Bu maddelere yarı saydam maddeler denir. Buzlu cam, sisli hava, bulut, yağlı kâğıt, tül perde yarı saydam maddelere örnek olarak verilebilir. Bir cismin önüne yarı saydam bir madde koyduğumuz zaman arkasındaki cismi net olarak göremeyiz. Bazı maddeler üzerine düşen ışığı hiç geçirmez. Bu maddelere saydam olmayan (opak) maddeler denir. Duvar, taş, tahta, metal, kitap, kumaş saydam olmayan maddelere örnek olarak verilebilir. Bir cismin önüne opak bir madde koyduğumuz zaman arkasındaki cismi göremeyiz. El Feneri El Feneri El Feneri Saydam (Cam) Yarı Saydam (Yağlı kağıt) Maddelerin kalınlıkları artırılarak ya da azaltılarak saydamlıkları değiştirilebilir. Örneğin; saydam olan şeffaf poşetin kalınlığını artırarak yarı saydan hale getirebiliriz. Cam Opak (Tahta) 109

12 Bil Bul Uygula Işığın Maddeyle Karşılaşması 1. Aşağıda verilen maddeleri saydam, yarı saydam ve opak olarak belirleyiniz. Cam... saydam Hava... saydam Tahta... opak Yağlı kağıt... yarı saydam Su... saydam Sis... yarı saydam Demir... opak Renkli poşet... yarı saydam Buzlu cam... yarı saydam Duvar... opak Taş... opak Bulut... yarı saydam 2. Aşağıda ışık geçirgenlikleri verilen maddeleri saydam, yarı saydam ve opak olarak belirleyiniz.... saydam... yarı saydam opak

13 Bil Bul Uygula Işığın Maddeyle Karşılaşması 3. Aşağıda verilen K, L ve M maddelerinin ışık geçirgenliğine göre ne olabileceğini belirtiniz. K Mumu bulanık görür. K Mumu göremez. Mum Mum Mum 4. Havanın açık ve güneşli olduğu bir günde yarı saydam levhalar kullanılarak ortam oluşturuluyor. Buna göre, bu ortamda gerçekleşen durumları işaretleyiniz yarı saydam Ortamdakiler dışarıyı net göremez. Dışarıdan ortama giren ışık miktarı azalır. Ortamdan dışarı çıkan ışık miktarı azalır. Ortamdakiler dışarıyı net olarak görebilirler. 5. Aşağıdaki ifadeler ile kavramları eşleştiriniz. Sis ve buzlu cam gibi maddelerdir. Üzerine düşen ışığı geçirmeyen ve gölge oluşturulan maddelerdir. Işığı tam geçiren ve arkasındaki cisimleri net gösteren maddelerdir. DOĞRU L L opak M Mumu görür. M saydam Saydam Madde Opak DOĞRU madde Yarı saydam 111

14 Test 14 Işığın Maddeyle Karşılaşması 1. Odun 1 K Saydam Cam 2 L Yarı saydam Sis 3 M Opak Yukarıda verilenlerden hangisi yarı saydam madde değildir? Yukarıda verilenlere göre verilen eşleştirmelerden A) K B) L C) M Da N hangisi doğrudur? A) C) K L M K L M B 2. Aşağıdakilerden hangisi saydam madde değildir? A Plastik D) K L M K L M 3. K Renkli poşet B) Saydam Opak Yarı saydam B) Su C) Saydam Yarı saydam Opak D) Opak Yarı saydam Saydam C) Hava D) Cam L M N Tül perde Yağlı kâğıt Islak tahta X Y geçmiyor Işığın tamamı geçiyor Işığın bir bölümü geçiyor Z Yukarıda X, Y ve Z maddelerinin ışık geçirgenlikleri verilmiştir. Buna göre, X, Y ve Z maddelerinin türü aşağıdakilerden hangisi olabilir? X Y Z A Opak Saydam Yarı saydam

15 Test 14 Işığın Maddeyle Karşılaşması 5. s Gökyüzündeki yıldızların görünmesi 7. l n Bulutsuz havada Güneş in görünmesi Top oynayan futbolcuların görünmesi Yukarıdaki olaylardan hangileri havanın saydam olduğunu gösterir? A) s - l B) l - n C) l - n D s - l - n Buzlu cam 2. Hava Bir ışığın K, L ve M deki ilerleyişi yukarıdaki gibidir. 3. Bakır Buna göre, K, L ve M aşağıdakilerden hangisi olabilir? Yukarıdaki maddeleri ışığı geçirme miktarına göre büyükten küçüğe doğru sıralayınız? K L M A) Cam Sis Yağlı kâğıt A) 1 > 2 > 3 B) 3 > 2 > 1 C 2 > 1 > 3 D) 1 > 3 > 2 8. Ali Ali K L 1. mum 2. mum Ali 1. mumu bulanık, 2. mumu net olarak görüyor. Buna göre, K ve L ortamları aşağıdakilerden hangisi olabilir? K A) Cam Yağlı kâğıt B Yağlı kâğıt Cam C) Tahta Hava D) Hava Tahta Fener K L M B) Sis Hava Cam C Hava Bulanık su Taş D) Su Yağlı kâğıt Cam L 113

16

17 Ders 15 Tam Gölge Derse Hazırlık Gölge oyunlarının en çok oynanan oyunu Hacivat ve Karagöz ü daha önce hiç seyrettiniz mi? Çeşitli el hareketleri ile ışığın geçmesini engelleyerek duvarda nasıl görüntü oluşturabileceğinizi hiç denediniz mi? TAM GÖLGE nın önüne konulan opak cisim üzerinden ışık geçemeyeceği için cismin arkasında kalan yüzeyde karanlık bir bölge oluşur. Oluşan bu karanlık bölgeye tam gölge denir. Tam gölgenin oluşmasının sebebi ışığın doğrusal yayılmasıdır. Tam gölgenin olduğu yere ışık ndan hiç ışık gelmez. İsabetli Bilgi Notlar Bir yerde tam gölgenin oluşması Tam Gölge için ışık, opak cisim ve perde olması gerekir. Opak cisim Bir cismin gölgesi ışık ndan cisme ışınlar çizilerek bulunur. üzerindeki görüntünün yerini bulmak için ışık ndan çıkıp cismin kenarından geçen ışınlar çizeriz. Bu ışınlar arasında kalan bölge, tam gölgedir. 115

18 Ders 15 Tam Gölge Gölge Oyunu Geleneksel olarak hayvan derilerinden kesilerek hazırlanmış insan, hayvan, eşya gibi figürlerin bir ışık önünde oynatılarak, gölgelerin gerdirilmiş beyaz perde üzerine düşürüldüğü gösteri sanatıdır. Hacivat ve karagöz geleneksel gölge oyunudur. Geceleri sokağa çıktığımızda sokak lambaları ve diğer aydınlatmalar sayesinde tam gölgelerin oluştuğunu gözlemleyebiliriz. Buradaki tam gölgenin oluşmasının sebebi ışınların doğrusal bir şekilde yayılması ve opak cisimlerden ışığın geçememesidir. Notlar 116

19 Bil Bul Uygula Tam Gölge 1. önüne konulan cisimlerin perdede oluşan tam gölgelerini basit ışın çizimlerini yaparak gösteriniz. Opak cisim Opak cisim 2. Aşağıda verilen ifadelerde doğru olanlara D yanlış olanlara Y yazınız. Yanlış olduğunu düşündüğünüz ifadelerin altına doğrusunu yazınız. Işığın doğrusal yayılması tam gölge oluşmasına sebep olur.... Bir cismin gölgesi ışık ndan cisme ışınlar çizerek bulunur.... Tam gölgenin oluşması için saydam cisim gereklidir.... Tam gölgenin oluşması için opak cisim gereklidir. Tam gölgenin olduğu yere ışık ndan hiç ışık gelmez.... Tam gölge oluşmasında opak cisimlere gerek yoktur.... Tam gölge oluşmasında opak cisimlere gerek vardır. Opak cisim Opak cisim D / Y D D Y D Y 117

20 Ders 15 Tam Gölge üzerinde oluşan tam gölgenin büyüklüğü ışık ve opak cisim arasındaki uzaklığa bağlıdır. nın yeri değişmeden opak cisim ışık ndan 118 uzaklaştıkça perde üzerinde oluşan tam gölgenin büyüklüğü azalır. nın yeri değişmeden opak cisim ışık na yaklaştıkça perde üzerinde oluşan tam gölgenin büyüklüğü artar. Opak cismin yeri değişmeden ışık opak cisme yaklaştıkça perde üzerinde oluşan tam gölgenin büyüklüğü artar. Opak cismin yeri değişmeden ışık opak cisimden uzaklaştıkça perde üzerinde oluşan tam gölgenin büyüklüğü azalır. Opak cisim Opak cisim Opak cisim Opak cisim Opak cisim Tam Gölge Tam Gölge Tam Gölge Tam Gölge Tam Gölge Notlar

21 Bil Bul Uygula Tam Gölge 3. Aşağıdaki şekilde bir topun gölgesi verilmiştir. Gölgenin büyüklüğünün artması için neler yapılmalıdır? Top Tam Gölge 4. önüne konulan cisimlerin perdede oluşan görüntülerini (tam gölgelerini) basit ışın çizimlerini yaparak gösteriniz. nı topa yaklaştırmak. Topu ışık na yaklaştırmak. iyi uzaklaştırmak Cisim Cisim Cisim Cisim 119

22 Test 15 Tam Gölge 1. Tam gölgenin oluşması için; K. Saydam cisim L. M. Opak cisim N. Yukarıdakilerden hangisi kullanılamaz? A K B) L C) M D) N 2. K L M perde üzerinde oluşturduğu tam gölgenin boyunu büyükten küçüğe doğru sıralayınız? A) K > M > L B) L > K > M 3. Tam gölge ile ilgili aşağıda verilen ifadelerden hangisi 4. yanlıştır? A) Işığın doğrusal yayılması tam gölge oluşmasına sebep olur. B) Saydam madde üzerine ışık ışınları düşerse tam gölge oluşmaz. C) ışınları opak cisimlerden geçemeyeceği için tam gölge oluşur. D Tam gölgenin büyüklüğü saydam cismin büyüklüğüne bağlıdır. a b c d Opak cisim Ömer elinde bulunan kutuyu ışık na belli mesafelerde bulunan K, L ve M noktalarına ayrı ayrı yerleşsi için; üzerinde oluşan tam gölgenin alanının büyümetirerek perde üzerinde oluşan tam gölgenin büyüklüğünün nasıl değiştiğini gözlemliyor. I. nı b yönünde ilerletmek II. Opak cismi c yönünde ilerletmek Buna göre, Ömer in yapmış olduğu gözlem sonucunda III. nı a yönünde, opak cismi d yönünde sırasıyla K, L ve M noktasında yerleştireceği kutunun ilerletmek. verilen ifadelerden hangileri yapılmalıdır? A) Yalnız III B I ve II C K > L > M D) M > L > K C) II ve III D) I, II ve III 120