7. ÜN TE. IfiIK VE SES. 1. IfiIK LE MADDEN N KARfiILAfiMASI 2. AYNALAR VE KULLANIM ALANLARI. 3. SES LE MADDEN N KARfiILAfiMASI

Transkript

1 7. Ü TE 7. IfiIK VE SES 1. IfiIK LE MADDE KARfiILAfiMASI 2. AYALAR VE KULLAIM ALALARI 3. SES LE MADDE KARfiILAfiMASI

2 1. IfiIK LE MADDE KARfiILAfiMASI Ifl k Kaynaklar Cisimleri görmemizi sa layan; yak lan bir el feneri, Günefl, mum alevi gibi fl k kaynaklar d r. Günefl, y ld zlar ve atefl böce i do al fl k kaynaklar d r. Mum, el feneri ve gaz lambas ise yapay fl k kaynaklar d r. Ifl k kayna ndan ç kan fl k, cisimlere çarp p yans d ktan sonra gözümüze gelerek onlar görmemizi sa lar. Bir cismin fl k kayna olup olmad n anlaman n en kolay yolu, o cismi karanl k bir odada gözlemektir. Karanl kta bir cismin varl n gözümüzle alg layabiliyorsak o cisim bir fl k kayna d r. Ifl k kaynaklar n n yaym fl olduklar fl klar, bu kaynaklar n yap ld klar maddeye ve içersinde bulunduklar fiziksel koflullara göre de iflir. Bir elektrik ampulünün sald fl k; flaman n akkor dereceye dek k zmas ndan, mum alevininki ise karbon zerreciklerinin korlaflmas ndand r. Bu tür kaynaklar akkor kaynak olarak adland r l r. Atefl böce i, neon lamba gibi kaynaklar ise so uk kaynaklard r. S cakl giderek art r lan bir demir parças n n bafllang çta sald fl k gözükmemektedir. S cakl n artmas na ba l olarak, görülen fl n rengi önce k rm z, sonra turuncu, sar olup giderek beyazlafl r. Ifl k kaynaklar kendi ilinden görüldü ü hâlde, fl k yaymayan cisimler ancak üzerlerine fl k düflürülürse görünür hâle gelir. Bu tür cisimlere ayd nlat lm fl cisim denir. Ay, defter, kalem ve masa gibi cisimler ayd nlat lm fl cisimlerdir. Bir cismi görebilmek için ondan gözümüze fl k gelmelidir. Köpek ayd nlat lm fl oldu u için kedi onu görebilir. Kediden fl k gelmedi i için köpek onu göremez. Saydam ve Saydam Olmayan Maddeler Bir fl k kayna ile gözümüz aras na, ince bir cam levha veya ince bir su tabakas koyal m. Kaynak, görünmekte devam eder. Cam, su, hava gibi fl iyi geçiren cisimlere saydam cisimler denir. Deney, tahta, mukavva veya madensel 160

3 cisimlerle tekrarlan rsa, fl k kayna n bunlar arkas ndan göremeyiz. Ifl geçirmeyen bu cisimlere saydam olmayan cisimler denir. Saydam ve saydam olmayan cisimler yan nda, ince ka t, buzlu cam... gibi, fl n bir k sm n geçiren cisimler de vard r. Bunlara yar saydam cisimler denir. Ancak, bu ay rma pek kesin de ildir. Çünkü, cisimlerin fl geçirme e elverifllili i bunlar n kal nl klar na da ba l d r. Örne in, metrelerce kal nl kta olan bir cam veya su tabakas saydam olmad gibi, kal nl 1/10 μ kadar az olan bir alt n yaprak yeflil fl geçirecek bir saydaml ktad r. Ifl k as l Yay l r? Bir K fl k kayna n n önüne düfley do rultuda ve birbirine paralel L 1 ve L 2 levhalar n yerlefltirelim. Bu levhalar n üzerlerinde S 1 ve S 2 delikleri bulunsun. S 2 deli inin arkas ndan bakan bir gözlemcinin K fl k kayna n görebilmesi için; S 1, S 2 delikleri, göz ve K fl k kayna n n ayn do ru üzerinde bulunmas gerekir. Levhalardan birini biraz afla ya da yukar do ru hareket ettirirsek fl k kayna - n göremeyiz. Bu basit deney, bize fl n do rusal olarak yay ld n kan tlamaktad r. Yap lan duyarl deneyler sonunda fl n; bofllukta km/s, L havada yaklafl k olarak km/s, su içinde km/s, camda 1 L 2 K ise km/s h zla yay ld ölçülmüfltür. Buradan da fl k h z n n S büyüklü ünün yay ld ortam n cinsine ba l oldu u ve belli bir homojen ortam içinde fl k h z n n sabit oldu u ortaya ç kar. Ifl n bir y lda gi- 1 debildi i uzakl a fl k y l denir. Ifl k hangi ortamda olursa olsun do rular boyunca yay l r. Ifl n yay lma yollar n belirten do rulara fl k fl nlar denir. Bir kaynaktan ç kan fl k ayn ortamda bir do ru boyunca ilerler. Bir do rultuda giden ve fl n yolunu belli eden do rulara fl k fl n denir. Her türlü fl k kayna ndan ç kan fl k fl nlar ayn ortam içinde do rusal olarak yay l r. Günlük yaflamda fl n do ru boyunca yay ld n kan tlayan olaylardan baz lar flunlard r: Bir cismin sinin kendisine benzemesi, ve yar lerin oluflmas, ay ve günefl tutulmalar, ayd nlanma, yans ma, gece ve gündüz oluflumu, vb. Ifl k kaynaklar ndan ç kan fl nlar bir ortamda ilerlerken saydam olmayan cisimler üzerine düflerlerse, cisimleri geçemediklerinden dolay, cisimlerin arka taraf ndan karanl k bölgeler oluflur. Meydana gelen bu karanl k bölgeye denir. Gölgenin flekli, saydam olmayan cismin kesitinin flekline benzer. (Bunun nedeni fl n do rusal olarak yay lmas d r.) S 2 161

4 Yandaki flekilde oldu u gibi fl k kayna ndan ç kan fl nlar n hiç düflmedi i bölgeye dendi ini biliyoruz. Buralar tam olarak da isimlendirilir. oktasal kaynak yerine büyük bir kaynak kullan lmas durumunda karanl k bölge iki k s mdan oluflur. Bu nin etraf nda az fl k alan bölgeye de yar denir. K noktasal fl k kayna saydam olmayan cisim tam perde yar fl k kayna saydam olmayan cisim yar perde noktasal fl k kaynaklar küresel engel tam yar Yukar daki flekillerde görüldü ü gibi hiç fl n düflmeyen bölgede, kayna n baz bölümlerinden gelen fl nlar n düfltü ü bölümlerde yar oluflur. Örnek küresel engel A B noktasal fl k kaynaklar C D E fiekildeki düzenekte hangi noktalar ayd nl k bölge, ve yar içinde bulunur? Çözüm C noktas her iki kaynaktan da fl k alamayan bölge içinde oldu undan, tam içindedir. noktasal B ve D noktalar yaln z bir fl k kayna n n ayd nlatt bölge içinde olduklar ndan, yar içindedir. fl k kaynaklar A ve E noktalar her iki fl k kayna n n da ayd nlatt bölge içinde olduklar ndan, ayd nl k bölge içindedir. Ay ve Günefl Tutulmas Günefl ve Ay tutulmalar da olay n n bir sonucudur. Ay, Dünya ile Günefl aras na girdi i zaman, Dünya üzerine Ay n tam sinin düfltü ü yerlerde Günefl hiç görünmez. Buna tam günefl tutulmas denir. Ay n yar sinin düfltü ü bölgelerde ise Günefl k smen görülür. Buna da k sküresel engel A B C D E 162

5 mi günefl tutulmas denir. Baz durumlarda Ay n konisinin tepesi Dünya yüzeyine de mez. Böyle durumlarda Günefl in d fl k s mlar görülür. Bu tür tutulmalara da halkal günefl tutulmas denir. Günefl Ay Dünya Günefl ile Ay aras na Dünya girerse (Ay n Dünya n n konisi içinden geçmesi halinde) ay tutulmas oluflur. Bu durumda Ay, Dünya ya fl k yans tmaz ve görünmez. Günefl Dünya Ay Karanl k Bir Kutuda veya Odada Görüntülerin Oluflmas Ifl k geçirmeyen bir mukavva kutu alal m. Bunun bir yüzüne buzlu bir cam yerlefltirelim ve bunun karfl s na düflen yüze de küçük bir D deli i açal m. Böylece haz rlanan bir karanl k kutu, ayd nl k bir cisme karfl tutulursa, buzlu cam üzerinde cismin ters bir görüntüsü elde edilir. Karanl k bir odada küçük bir delik karfl - s nda bulunan bir duvarda da buna benzer görüntüler görülür. Bu görüntülerin oluflmas n kolayca aç klayabiliriz. Cismin her bir noktas ndan ç kan fl nlardan kutuya girebilenler ince birer koni içinde olanlard r ki, bunlar, buzlu cam üzerinde küçük birer dairesel iz b rak rlar. zlerin bütünü ters bir görüntü oluflturur. D deli i ne kadar küçük ise görüntü o derece net, ama az ayd nl k olur. Bilindi i gibi mum dibini ayd nlatmaz. Yanmakta olan bir mumun alt ve üst noktalar ndan etrafa yay lan fl nlar düzgün bir flekilde çizilecek olursa mumun dibinin hiç fl k almad - ve burada tam olufltu u gözlenir. ayd nl k bölge Günlük hayat m zda : Gölge bazen arzu edilen, ancak bazen de istenmeyen bir fl k olay d r. yar Örne in yaz n Günefl fl nlar ndan korunmak için a aç alt na veya bir baflka ye s n r z. Gözümüze fazla fl k gelmesin diye likli flapkalar takar z. Asl nda gündüzleri evlerimizin içi yar olan bir ortamd r. Otomobil sürücüleri güneflli havalarda bazen bafllar n n üzerindeki litam 163

6 i indirirler. Asl nda günefl gözlükleri de bir çeflit oluflturan araçlard r. Hacivat Karagöz oyunlar da asl nda oyunlar d r. Bulutlar da oluflturur. Gece maçlar nda futbolcular n leri de onlarla beraber saha içinde hareket eder. Afla daki örneklerde bir cismin perdede oluflan sinin boyut ve biçiminin hangi etmenlere ba l olarak de iflti ini, ayr ca alan n n nas l hesaplanabildi ini ö reneceksiniz. ÖREK Bir top, flekildeki gibi noktasal fl k kayna yla bir perdenin tam ortas nda bulunuyor. a. Topun perdedeki si nas l olur? b. Top, 1 yönünde fl k kayna na do ru hareket ettirilirse, noktasal fl k kaynaklar top 1 2 perde sinin geniflli i nas l de iflir? c. Top, 2 yönünde perdeye do ru hareket ettirilirse, nin geniflli i nas l de iflir? Çözüm Topun perdedeki si flekil (a) daki gibi olur. Top 1 yönünde hareket ettirilirse, perdeki nin geniflli i flekil (b) deki gibi büyür. Top 2 yönünde hareket ettirilirse, perdedeki nin geniflli i küçülür. 1 top 2 (a) 1 2 (b) ÖREK K 1 X K 2 Y perde fiekilde K 1, K 2 noktasal fl k kaynaklar, X ve Y de saydam olmayan küresel cisimlerdir. Buna göre, perde üzerinde oluflan ve yar nin flekli nas l olur? Çözüm K 2 kayna n n oluflturdu u hiç fl n almamaktad r. Yani bu bölge tam dir. K 1 kayna n n oluflturdu u, K 2 kayna ndan gelen fl nlar ald için bu bölge yar dir. K 1 K 2 yar 164

7 ÖREK Özdefl, noktasal K 1, K 2 fl k kaynaklar ile küresel saydam olmayan cisim, flekildeki gibi perde önüne konuluyor. Buna göre, perde üzerinde oluflan afla dakilerden hangisidir? K 1 K 2 cisim perde ( : Tam ; : Yar ) A) B) C) D) Yans man n Kurallar elerdir? Karanl k bir odaya girdi imizde eflyalar görmek için odan n fl n açar z. Çünkü, cisimlerin görülebilmesi için cisimlerden gözümüze fl k gelmesi gerekir. Gece vakti karanl k ortamda bulunan masay göremeyiz. Ama d flar da ay fl veya odada ampul gibi bir fl k kayna varsa cisimleri görebiliriz. Bir cismin görülebilmesi için; Cismin kendisi etrafa fl k yaymal Ya da cisim kendi üzerine düflen fl etrafa yans tmal d r. E er cisimden gözümüze fl k gelmezse cisim bize siyah görünür. masa göz Düz ve Pürüzlü Yüzeylerde Yans ma Ifl k optik bak m ndan türdefl olan bir ortam içinde do rusal olarak yay l r. Bir ortam içinde yay lmakta olan fl nlar, bir engele çarpt klar nda yollar n de ifltirirler. Ifl k fl nlar n n ayn bir ortam içinde yay l rken yollar n de ifltirmeleri olay na yans ma, üzerine düflen fl n büyük bir bölümünü yans tan yüzeylere de yans t c yüzey denir. Paralel bir fl k demetinin düzgün bir yüzeyden yans mas düzgün yans mad r. Görüntüler düzgün yans mayla oluflur. Durgun su, cam, ayna gibi düzgün yüzeylerde fl k düzgün yans r. Pürüzlü bir yüzeye gelen paralel fl k de iflik yönlerde yans maya u rar. Bu tür yans maya da n k yans ma denir. Cisimlerin görülmesi, renk ve flekillerin ay rt edilmesi da n k yans ma ile oluflur. Tafl, toprak ve çeflitli eflyalar n pürüzlü yüzeyleri fl da n k yans t r. Yans ma olay nda fl n h z, frekans, rengi yani hiçbir özelli i de iflmez. Ifl k, parlak bir metal veya ayna gibi bir yüzeye düfltü ünde hemen hemen tüm fl nlar ayn flekilde yans r. Buna düzgün yans ma denir. 165

8 E er fl k, karton, duvar, beton gibi pürüzlü yüzeylere düflerse etrafa düzenli olarak yans maz. Buna da n k yans ma denir. Afl r fl k insan gözüne zarar verir. Bu yüzden göz, çok fl k yans tan parlak yüzeylere uzun süre bakamaz. E imli ve pürüzlü yüzeyler fl da n k yans t r. Bu nedenle otomobillerde kilometre Düzgün yans ma saatinin, torpido gözünün oldu u bölümün üstü hem e imli, hem de pürüzlü bir yüzeye sahiptir. Ayn flekilde otoyollar siyah kaplan r. Asfalt n siyah rengi fl tutar, pürüzlü olmas ise hem kaymay önler hem de fl da n k yans t r. Ancak yola çizilen beyaz çizgiler fl yans t r. Böylece geceleri de yollar n s - n rlar, floförler taraf ndan rahatl kla görülebilir. Da n k yans ma Yans ma Kanunlar Bir düzlem yüzeyde yans yan fl n düzleme de di i noktadan düzlem yüzeyine çizilen dikmeye normal denir. Gelen fl n n normalle yapt aç gelme aç - s (i), yans yan fl n n normalle yapt aç yans ma aç s (r) olarak adland r l r. Gelen fl n, yans yan fl n ve yüzeyin normalinin bulundu u düzleme gelme düzlemi denir. Ifl n yans mas, gelen ve yans yan fl nlar n yapt aç larla ilgili iki önemli kanun flöyle ifade edilir: Gelen fl n, yans yan fl n ve normal ayn düzlem üzerindedir. Gelme aç s ve yans ma aç s birbirlerine eflittir. (ë i = ë r ) Yans ma aç s yaln z gelme aç s na ba l d r. Bu aç n n büyüklü ü fl n içinde yay ld ortama, rengine ve yans t c yüzeyin tü- gelen fl n gelme aç s rüne ba l de ildir. ormalle s f r derece (0 ) aç yaparak gelen fl n (yüzeye dik i gelen fl n), yine s f r derece aç yaparak yans yaca için geldi i do rultu üzerinden geri döner. normal r yans ma aç s yans yan fl n yans t c yüzey 2. AYALAR VE KULLAIM ALALARI Düzlem Aynalar Bir yüzü oldukça parlak ve düzlem fleklindeki cisimlere düzlem ayna denir. Düzlem aynalar, düz bir cam n arka yüzünün kalay ve c va kar fl m ile kapat lmas yla yap l r. 166

9 ÖREK Afla daki düzlem ayna yüzeylerine gelen fl k fl nlar bu aynalardan nas l yans r? a) b) c) gelen fl n 60 d) e) f) Çözüm a) b) gelen fl n c) d) e) f) ÖREK Bir düzlem ayna üzerine gelen fl n flekildeki gibi yans maktad r. Buna göre, fl n n 6a gelme aç s kaç derecedir? 2a ayna Çözüm normal 3a 2a ayna Gelme ve yans ma aç lar toplam 6a d r. Bu iki aç birbirine eflit oldu una göre gelme aç s, i = 3a d r. Ifl n gelme aç s ve gelen fl n n yüzeyle yapt aç n n toplam, 2a + 3a = 5a 5a = 90 olup a = 18 dir. Gelme aç s : i = 3a i = 3.18 = 54 ALIfiTIRMA Bir düzlem aynaya gelen fl n ile yans yan fl n aras ndaki aç, gelen fl n n ayna ile yapt aç n n 4 kat ise gelme aç s kaç derecedir?

10 ÖREK Aynaya gelme aç s 30 olan bir fl n n, aynadan yans mas nas l olur? gelen fl n gelme aç s yans yan fl n Çözüm Düz aynaya gelen fl n, normalle yapt aç ya eflit aç yapacak flekilde yans r. Gelme aç s 30 oldu undan, yans ma aç s da 30 olur. 30 Düz Aynada Bir oktan n Görüntüsünün Bulunmas 1 oktasal bir cismin düz aynada görüntüsünü bulmak için, bu noktadan aynaya en az iki fl n göndermek gerekir. Yans ma kurallar na T göre, aynadan yans yan bu iki fl n n uzant s n n kesiflti i yerde, o noktan n aynadaki görüntüsü oluflur. 2 Örne in T noktas n n düzlem aynadaki görüntüsünü bulmak için, T noktas ndan ç kan 1 ve 2 fl nlar n takip edelim. 1 nolu fl n aynaya de di i K noktas ndan, gelme aç s na eflit aç ile yans r. 2 nolu fl n da aynaya de di i L noktas ndan, gelme aç s na eflit aç ile yans r. Aynadan yans yan bu fl nlar n uzant lar n n kesiflti i yerde T noktasal cisminin görüntüsü oluflur. Buna T diyelim. T noktasal cisminin görüntüsünün özelliklerini söyle s ralayabiliriz: 1. T görüntünsünün aynaya uzakl, T noktasal cisminin aynaya uzakl na eflittir. (x = x ) 2. Yans yan fl nlar n uzant lar kesiflti i için T görüntüsü gerçek de il, sanald r. Yani bu görüntü ayna içinde oluflmufltur, herhangi bir yere düflürülemez. (Sanal, görünen, zahiri ayn anlamdad r.) α α β β K L x x T Düz Aynada Oluflan Görüntünün Özellikleri 1. Görüntü ile ayna aras ndaki uzakl k, cisimle ayna aras ndaki uzakl a eflittir. (x = x ). 2. Görüntünün boyu, cismin boyuna eflittir. (h = h ). 3. Görüntü düzdür. Yani cismin duruflu gibidir. 4. Görüntü sanald r. Yani görüntü bir perde veya ekran üzerine düflürülemez, gerçek de ildir. 5. Cismin görüntüsü aynaya göre simetriktir. 6. Düzlem ayna karfl s nda duran bir kiflinin sa kolu, görüntünün sol koludur. Hasta tafl yan araçlar n önlerinde AMBULAS de ilde AMBULAS yazar. Hasta tafl yan araçlar n trafikte çabucak ilerlemeleri için araçlar n onlara yol vermesi gerekir. Bir hasta arac n n önündeki arac n sürücüsü kap lardaki ay- h h x x 168

11 nalardan arkadan gelen arac n üzerindeki ters yaz lm fl AMBULAS yaz s n n düzgün bir flekilde AMBULAS olarak okur. Böylece öndeki araç hemen yol verir. Yine aralar nda 90 aç olan, birbirine ve yatay düzleme dik olan K ve L aynalar önüne BEBEK yaz s konuluyor. Görüntü aynalara göre simetrik oldu u için, K aynas nda yaz - n n simetri i yine ayn okunurken L aynas nda, yaz lar ters dönmüfl olarak okunur. ÖREK fiekilde paralel iki ayna aras ndaki mumun, 1. aynada oluflan ilk görüntüsü ile 2. aynada oluflan ilk görüntüsü aras ndaki uzakl k kaç cm dir? 1. ayna 2. ayna Çözüm 1. ayna 2. ayna 5 cm 15 cm Düz ayna karfl s ndaki cismin görüntüsü ile cismin aynaya olan uzakl klar eflittir. 1. görüntü 5 cm 5 cm 15 cm 15 cm 1. görüntü Buna göre, ilk görüntüler aras ndaki uzakl k, 40 cm x = = 40 cm olur. Düz Aynan n Kulland Yerler Tepegöz cihazlar nda, fl k geçiren naylon (örne in asetat) üzerine çizilen flekilleri, perde veya duvara yans tmak için düz ayna kullan l r. Periskoplar denizalt larda, denizin içinden su yüzeyi üzerindekileri görmek için kullan l r. Bir periskop çok basit olarak, iki düz aynan n bir boru içinde afla daki flekilde görüldü ü gibi birbirine paralel olarak konmas yla oluflur. 169

12 Küresel Aynalar Yans t c yüzeyi, küre yüzeyi fleklinde olan aynalara küresel aynalar denir. ki tür küresel ayna vard r. 1. Çukur Ayna 2. Tümsek Ayna R R: Yar çap MT = R asal T T asal M: Merkez MT R eksen eksen F M F f = = F: Odak noktas 2 2 çukur ayna tümsek ayna T: Tepe noktas f: Odak uzakl Yans t c yüzeyi çukur olan aynalara çukur (konkav), yans t c yüzeyi tümsek olan aynalara tümsek (konveks) ayna denir. asal T eksen Merkez (M): Küresel aynan n yap ld kürenin merkezidir. F M M çukur ayna Odak (F): Merkez noktas ile aynan n tam ortas d r. Çukur aynada asal eksene parelel gelen fl nlar yans d ktan sonra eksen üzerinde bir noktada kesiflirler. Yans yan bu fl nlar kesifltikleri nokta çukur aynan n odak noktas olarak adland r l r. Küresel aynalarda asal eksene paralel gelen fl nlar n nas l yans d klar n görelim: Çukur aynada asal eksene paralel gelen fl nlar yans d ktan sonra eksen üzerinde bir noktada kesiflirler. Yans yan fl nlar n kesifltikleri bu nokta çukur aynan n odak noktas olarak adland r l r. Çukur aynalarda bir cismin görüntüsü gerçek ya da sanal olarak elde edilebilir. Cisim çukur aynan n karfl s nda ve odak noktas ndan daha uzakta ise oluflan görüntü gerçek ve aynan n önündedir. Yani görüntü ekran üzerine düflürülebilir. Düz bir cismin gerçek görüntüsü terstir. Sonsuzdaki bir cismin görüntüsü odakta oluflur. Paralel gelen fl nlar yans - d ktan sonra odakta kesiflir ve burada görüntü oluflturur. Cisim sonsuzdan oda- a do ru yaklafl rsa görüntü odaktan uzaklafl r ve boyu büyür. Cisim odakla ayna aras nda olursa görüntüsü ayna arkas nda oluflur. Yani gerçek görüntü elde edilemez. Oluflan bu sanal görüntü düz ve boyu büyüktür. Cisim aynaya yaklaflt kça boyu küçülür. Aynan n merkezindeki bir cismin görüntüsü yine merkezde T F oluflur. Görüntünün boyu cismin boyuna eflittir. I Tümsek aynada asal eksene paralel gelen fl nlarda flekilde görüldü ü gibi yans rlar. Yans yan bu fl nlar n uzant lar asal eksen üzerinde bir noktada kesiflirler. Bu nokta tümsek aynan n odak noktas d r. Tümsek aynada cisim aynan n önünde nereye konulursa konulsun görüntüsü daima sanal, düz ve küçüktür. Görüntü aynan n arkas nda oluflur. Cisim aynaya yaklaflt kça görüntüsü de aynaya yaklafl r ve büyür. 170 F F T tümsek ayna M asal eksen M

13 Çukur Aynalar n Kullan m Alanlar Çukur ayna günlük hayatta pek çok yerde kullan l r. Örne in bütün araba farlar ve el fenerlerinde çukur ayna kullan l r. Bunlar n içinde ampul odak noktas nda bulundu u için ampulden ç kan fl nlar birbirine paralel olarak çok uzaklara kadar gidebilir. Teleskoplarda da çukur aynalar uzaydan gelen fl nlar toplamak için kullan l r. Makyaj veya trafl aynas olarak kullan lan aynalar da asl nda odak noktas 1 veya 2 cm olan çukur aynalard r. Aynaya çok yak ndan bak ld nda, aynadaki görüntünün büyük oldu u görülür. Asl nda çanak televizyon antenleri de bir çeflit çukur aynad r. Diflçi aynas da bir çukur aynad r. Baz ülkelerde çok büyük alanlara konulan dev çukur aynalarla Günefl ten gelen fl nlar bir noktada toplan r. Bu noktada çok büyük s cakl k elde edlir. Odak noktas su üzerinde oluflturularak fl nlar bu noktada toplan rsa su buharlaflt r larak elektrik enerjisi elde edilir. diflçi aynas Tümsek Aynalar n Kullan m Alanlar Tümsek aynalarda cismin görüntüsü her zaman küçük ve düz oldu undan de iflik alanlarda kullan l r. Arabalar n dikiz aynalar tümsek aynad r. Tümsek aynan n görüfl alan çok genifltir. tümsek ayna Büyük al flverifl merkezlerinde, köflelere konan tümsek aynalarla ma aza içinde al fl verifl yapanlar gözlenir. Baz kavflaklarda tümsek aynalar, yollarda araba geçip geçmedi ini gözlemeye yarar. ÖREK çocuk Bir çukur aynadan 10 m uzakl ktaki çocu un görüntüsü flekildeki gibi ayn 10 m uzakl kta olufluyor. Çocuk aynaya do ru 6 m yürüdükten sonra durdu una göre, aynada oluflan görüntüsü görüntüsünün özellikleri nelerdir? Çözüm Çocu un, görüntüsünün aynadan kendisiyle ayn uzakl kta oluflabilmesi için çocuk, çukur aynan n merkezinde olmal d r. Çukur aynan n merkez uzakl 10 m dir. M F 4 m F 10 Dolay s yla odak uzakl = 5 m 2 olur. Aynaya do ru 6 metre ilerleyen çocu un aynaya uzakl 4 m olur. Çocuk odak ile ayna aras ndad r. Çoçu un aynadaki görüntüsü sanal, düz, çocuktan büyük ve aynan n arkas ndad r. 171

14 ÖREK Tümsek aynan n önünde duran mumun yeri sabittir. Bu durumda tümsek ayna muma do ru yaklaflt r l rsa, mumun aynadaki görüntüsü nas l de iflir? Çözüm: Mumun ilk bulundu u konumda ayna üzerinde oluflan görüntüsünü çizelim. Oluflan görüntü sanal, düz ve küçüktür. Ayna muma yaklaflt r ld nda mumun görüntüsü flekildeki gibi oluflur. F Sanal görüntünün büyüdü ü ve tümsek aynaya yaklaflt görülür. F 3. SES LE MADDE KARfiILAfiMASI Sesin Meydana Gelifli Ses bir k sm n zevkle dinledi imiz, bir k sm ndan da rahats z oldu umuz, yaflam m z için vazgeçilmez bir haberleflme arac d r. Titreflen cisimler ses meydana getirir. Davulun zar na tokma ile vuruldu unda zardaki titreflimler sesi meydana getirirler. Haval çalg larda ise havan n kendisi titrefltirilerek ses elde edilir. Suyun içinde çan çalmak ya da tafllar birbirine vurmak da ses duymam za neden olur. Öyleyse kat, s v ve gazlar titreflebilir. nsan sesi de g rtlaktaki ses tellerinin akci erlerden gelen hava taraf ndan titrefltirilmesi ile oluflur. Ses üretilirken enerji harcan r, ses dalgalar halinde yay l r. Ses dalgalar geçtikleri yerde bulunan uygun cisimleri titrefltirilebilir ve onlara enerji aktarabilir. Sesin Yay lmas ve H z Ses dalgalar halinde kaynaktan çevreye do ru yay l r. Sesin yay labilmesi için mutlaka bir ortam gereklidir. Ses dalgalar bofllukta yay lmaz. Sesi ileten ortam kat, s v ya da gaz olabilir. Hava ortam ses dalgalar n n yay labildi i bir ortamd r. Sesin havadaki h z 20 C civar nda 340 metre/saniye dir. fiekildeki fanusun içine zil ve lamban n ba l oldu u bir devre kuruluyor ve fanusun içindeki hava boflalt l yor. Anahtar kapat ld - nda zilin sesi duyulmaz, fakat lamban n yand görülür. Bu deney, sesin bofllukta yay lmad n, fakat fl n bofllukta yay ld n göstermektedir. Ifl k saniyede km yol al r. Sesin h z bu h za göre çok küçük bir de- erdir. Bu nedenle flimflek çakt ktan yani fl gördükten bir süre sonra gök görültüsü gelir. Örne in ya murlu bir havada gök gürültüsü duyulmadan 5 saniye önce fl görülmüflse yaklafl k 340 x 5 = 1700 metre ilerde flimflek çakm flt r diye hesaplanabilir. zil lamba hava boflaltma tulumbas + anahtar 172

15 Havada sesin h z havan n s cakl ndan da etkilenir. Hava s cakl 0 C iken sesin yay lma h z saniyede 330 metre, 20 C iken sesin yay lma h z 343 metre, 100 C iken sesin yay lma h z saniyede 390 metre olarak belirlenmifltir. Sesin h z sadece yay ld ortam n cinsine ve fiziksel flartlara ba l olarak de iflir. Örne in, bas nç ve s cakl k de iflince hava da sesin yay lmas de iflecektir. Sesin yay lma h z kat larda en fazlad r. S v larda kat lardan daha yavaflt r. Ses en yavafl gazlarda ilerler. Çünkü kat molekülleri birbirine daha yak n gaz molekülleri ise birbirinden çok uzakta bulunurlar. Sesin sudaki h z 1500 m/s, çelik çubukdaki h z 6000 m/s dir. Ses Madde ile Karfl lafl nca e Olur? 1. Sesin Yans mas Ses dalgalar bir engele çarp nca yans r. Sesin yans mas fl n yans mas ile benzeflir. Bir baflka odada bulunan bir televizyonun sesi bulundu umuz odadan duyuluyorsa bu yans malar sonucunda gerçekleflir. Bu duyulmada seslerin duvardan geçerek gelmesinin etkisi çok zay ft r. Sesin yans mas ile denizlerin derinlikleri petrol rezervleri tespit edilebilir. Yarasa ve balina gibi hayvanlar kendi ürettikleri seslerin yans malar n Efendiiiim!!... alarak avlar n n yerlerini veya önlerindeki engelleri belirleyebilirler. Radarlar da araçlar n yerlerini ve h zlar n yans ma yolu ile belirlerler. Alicaaaaan! Yank Olay Ses dalgalar yay l rken bir engele çarp p geri dönebilir. Bu olaya yank denir. Düz ve sert yüzeyler sesde yank kalitesini art r r. Hava s cakl 20 C civar nda iken yank n n netleflmesi için en k sa mesafe 17 metre olarak belirlenmifltir. Ses 17 metre yolu gidip dönece i için 34 metre yola karfl l k gelir ve 0,1 saniye gibi bir zaman fark oluflur. Böylece yank kulakta tam hissedilebilir. Yank en iyi büyük duvarlarda ve derin vadilerde vadilerde hissedilir. Birkaç defa yans yarak kula a birkaç defa gelebilir. Sesin Soru urulmas Cami, tiyatro, sinema, konferans salonu gibi yerlerde sesin en az yank ve en çok netlikle dinleyici kitlelere ulaflt r lmas büyük önem tafl r. Bir odan n akusti i, düzensiz yank lardan dolay güzel bir sesi, bir konuflmay bozarak sinir bozucu yapabilir. Ses yükselticiler, hoparlörler veya sesle ilgili herhangi bir sistemden çok fleyler beklenirken sonuç hayal k r kl olabilmektedir. flte burada as l problemin oda akusti i oldu u ortaya ç kmaktad r. 173

16 Bofl bir odada konufluldu u veya yüründü ü zaman ayak sesleri ve konuflma sesi da lmadan geri döner. Yank ya yol açan böyle bir oda, bir müze salonu canl oda olarak; eflyan n ve yap m malzemesinin yank y en aza indirecek flekilde düzenlendi i bir oda ise ölü oda olarak isimlendirilir. Yank s z salon lar, özel maddelerle yap lm fl ve döflenmifl ölü odalard r. Tamamen ses emici maddelerden yap lm fl bu salonlarda her türlü sesli cihaz n, mesela hoporlör, mikrofon gibi aletlerin kalite denemeleri yap l r. Bir sesin iflitilmesi ile bu sesin yans mas ndan do an yank n n duyulmas aras nda geçen zaman yank zaman d r. Bu terim akustik mühendislerince, verilen kapal bir salonun akustik özelliklerini hesaplamada kullan l r. Bu zaman, bir ses dalgas n n de erinin bir milyonda birine düflmesi için gereken zamand r. Bir ses kay t stüdyosunda kaydedilen ses için yank zaman hayati önem tafl r. Sesin ön planda oldu u tiyatro, konferans salonu gibi yerlerde yank zaman n n düflük tutulmas istenir. Buralarda yank zaman bir saniyenin alt nda olmal d r. Ses kay t stüdyolar nda yank zaman bir saniyenin çok alt ndad r. Yukar daki çizimde ses dalgalar salonun her taraf na kusurlu olarak da lmakta iken alt çizimde ses dalgalar salonun her taraf ndan duyulabilecek flekilde da lmaktad r. 174

17 ALIfiTIRMA Düz aynaya gelen fl k fl n n aynayla yapt aç yans yan fl n normalle yapt aç n n yar s kadar ise yans yan fl n ile gelen fl n aras ndaki aç kaç derecedir? ALIfiTIRMA Kutucuklar n alt nda yer alan sorular, kutucuk numaralar n kullanarak yan tlay n z. a) çinde yans ma ve yans ma kurallar ile ilgili kavramlar yaz l kutucuklar n numaralar :... b) çinde ayna çeflitleri ile ilgili sözcükler yaz l kutucuklar n numaralar :... c) çinde fl kla karfl laflan maddelerin özellikleri yaz l kutucuklar n numaralar :... ALIfiTIRMA Kutucuklar n alt nda yer alan sorular, kutucuk numaralar n kullanarak yan tlay n z. a) Hangi kutucuklarda sesin yay labildi i ortamlar yaz l d r?... b) Hangi kutucuklarda sesin yay lamad ortamlar yaz l d r?... c) Hangi kutucuklarda sesin yay lmas ile ilgili kavramlar yaz l d r?... ç) Hangi kutucuklarda sesin yans mas ndan yararlanan ayg t ve hayvan adlar yaz l d r?