I k Hakk nda I k bir enerjidir. 1 2 I k da ses gibi bir enerjidir. Sesten fark, bo lukta da yay l r. Yoksa bir dü ünün; Güne nlar bize nas l ula rd? I k çok h zl d r. I k, bo lukta saniyede yakla k 300.000 kilometre h zla ilerler. Bu gerçekten büyük bir h zd r. Örne in, Güne nlar n n Dünyam za ula mas yaln zca 8 dakika sürer! Bu arada Güne in 150 milyon kilometre uzakl kta oldu unu hat rlay n. 30 Bilim Çocuk
1 ey! 3 I k yans r. I k nlar bir pencereye çarpt nda neler olur? Bir bölümü yans r, bir bölümü de pencereden içeri girer. Diyelim ki, içeri giren k nlar da duvara çarpt. Bu durumda da k nlar n n bir bölümü yans r, bir bölümü de so urulur (emilir). Asl nda tüm cisimler, az ya da çok yans t r. Yans ma olmasayd yaln zca k yayan nesneleri görebilirdik! 4 I k k r l r. I k pencereden içeri girdi ine göre cam n içinden geçebiliyor demektir. Bu da n bir saydam ortamdan di erine, örne in havadan cama geçti ini gösterir. Ve biliyor musunuz bu s rada k k r l r, yani do rultusu de i ir. 5 I k, gökku a olu turabilir! Güne nlar n n milyonlarca ya mur damlas taraf ndan k r lmas ve yans mas yla ola anüstü bir görüntü olu ur. te size gökku a! Bilim Çocuk 31
6 I k engellenirse gölge olu ur. A a daki topa bak n. Bu top geçirmez. I geçirmeyen nesnelere opak maddeler denir. Opak maddelere k çarpt nda bunlar n gölgesi olu ur. 7 8 I k üretilebilir! En büyük k kayna m z elbette Güne. Ama yine de günün bir bölümü karanl kta geçer. nsanlar karanl ayd nlatmaya çözüm bulmada gecikmez. I k üretmenin birçok yolunu bulurlar. Önce ate i kefederler. Sonra bunu kibrit, mum, gaz lambas, havai fi ek; akkor, floresan, neon ve LED lambalar gibi bulu lar izler. Görünen k var, görünmeyen de! Biz, n görünen k denen bir bölümünü görüyoruz. Bir de radyo dalgalar, mikrodalga, k z lötesi nlar, morötesi nlar, X nlar, gama nlar var. Bunlar da n görünmeyen bölümleri! Görünen ve görünmeyen nlar n hepsine elektromanyetik n m denir ve bunlar hep birlikte elektromanyetik tayf olu turur. Elektromanyetik tayf Radyo dalgalar Mikrodalga K z lötesi nlar Görünen k X nlar Gama nlar Enerjisi dü ük nlar Enerjisi yüksek nlar 32 Bilim Çocuk
9 I k, foton ad verilen parçac klardan olu ur. I n parçac klardan olu tu u fikri çok eskiden beri var. I kla ilgili deneyler yapan ve beyaz renklerine ay ran Newton da bu fikri benimser ve parçac k yasas n ortaya koyar. Yaln zca Newton mu? I n nas l yay ld birçok biliminsan n n ilgisini çeker. Max Planck, yapt deneylerle n parçac klardan olu tu unu kan tlayarak 1918 y l nda Nobel Fizik Ödülü kazan r. Einstein 10 öyle bir deney düzene i dü ünün. Bir k kayna var. Bu k kayna n n önünde de, üzerinde ince bir yar k olan bir plaka. I k, bu ince yar ktan bir ekrana yans t l rsa neler gözlemlenir? Yaln zca ayd nl k bir çizgi! imdi de plakay de i tirelim. Bu kez, üzerinde iki ince yar k olan bir plaka kullanal m. I k, bu yar klardan geçirilip ekrana yans t ld nda ilginç bir desen olu ur. Hem de ayd nl k ve karanl k çizgilerden olu an bir desen! te fizikçi Thomas Young, benzer ekilde bir deney yaparak n dalgalar halinde ilerledi ini ke fetmi. Nas l m? Bunu anlamak için, da n do as n çözmeye çal r. O da kla elektromanyetizma aras ndaki ili kiyi aç klayarak 1921 y l nda Nobel Fizik Ödülü al r. I n küçücük mermiye benzeyen parçac klardan olu tu unu söyler. Bu parçac klara foton ad verilir. Bu arada n parçac k oldu u kadar, dalgalar halinde yay ld da bilim dünyas nda kabul görür. Peki, k dalgalar halinde nas l yay l r? I k su dalgalar gibi yay l r! ya mur damlalar bir su birikintisine dü tü ünde neler oldu una bakal m. Her bir damla suda dalgalar olu turur. Bu dalgalar merkezden d ar do ru geni ler. Peki, birbirleriyle kar la an dalgalara neler olur? Ya birbirlerine ayak uydurur, üst üste biner ve birbirlerini kuvvetlendirler. Ya da ayak uyduramaz, birbirlerini yok eder ve söndürürler. I k dalgalar da benzer ekilde birbirlerine ayak uydurduklar nda n parlakl artar ve ayd nl k çizgiler olu ur. Birbirlerine ayak uyduramad klar ndaysa n parlakl azal r ve karanl k çizgiler olu ur. Tu ba Can Foto raflar: Visual Photos Çizimler: Bengi Gençer Çift yar k deneyi en güzel fizik deneylerinden biridir. Bilim Çocuk 33
Ifl kla oynanarak birçok alet ve ayg t bulunmufl. Ifl k, mercekler yard m yla k r lm fl, aynalar yard m yla yans t lm fl ve böylece mikroskop, teleskop, periskop, kaleydeskop, stereoskop, foto raf makinesi, tepegöz gibi ayg tlar gelifltirilmifl. Gelin, bunlardan baz lar n daha yak ndan inceleyelim. Denizalt larda suyun üzerinde neler olup bitti ini görebilmek için periskop ad verilen bir alet kullan l r. Bu aletin çal flma ilkesi basittir. Periskopta yüzleri birbirine bakan, paralel iki ayna bulunur. Aynalar n fl k fl nlar n nas l yans tt klar n hat rlayal m. Ifl k fl nlar, aynaya hangi aç yla geliyorsa o aç yla yans r. Diyelim ki, denizalt nda bulunan bir çocuk periskopla suyun üzerindeki kediye bak yor. Üstteki ayna, kediye çarp p yans yan fl k fl nlar n n alttaki aynaya ulaflmas n sa lar. Alttaki aynaysa üzerine çarpan fl k fl nlar n yans t r. Böylece denizalt ndaki periskoptan bakan çocuk kediyi görür. Bunun nas l oldu unu bir periskop yaparak anlayal m. Miiyaavvv! g Periskoplarda aynalar n yans ma özelli inden yararlan l r. Üstteki ayna, kediye çarp p yans yan fl k fl nlar n n alttaki aynaya ulaflmas n sa lar. Alttaki aynaysa üzerine çarpan fl k fl nlar n periskoptan bakan çocu a yans t r. Ifl kla Oynayal m! ekini derginizin içinden ç kararak kullanabilirsiniz.
Haydi Bafllayal m 1. ki süt kutusunun üst k s mlar n ç kar n. Kutular n ön yüzüne afla daki gibi birer pencere aç n. Malzeme Bir litrelik iki süt kutusu Makas Yap flkan bant ki cep aynas letki 3. ki kutuyu afla daki gibi üst üste koyun ve birbirine yap flt r n. Bu s rada aynalar n yüzlerinin birbirine bakmas na dikkat edin. Periskopunuz haz r! 2. Kutular n a ve b yüzlerine afla daki flekilde oldu u gibi, ancak kullanaca n z aynalar n kal nl nda yar klar aç n. Bu yar klar n, kutular n tabanlar na göre 45 derece aç da olmalar na dikkat edin. Bunu ayarlamak için iletki kullan n. Aynalar yar klara yerlefltirin. b aynan n arka yüzü a 45 0 aynan n ön yüzü
ne Deli i Foto raf Makinesi Yapal m! Bir foto raf makinesi, t pk gözümüz gibi çal fl r. Bir nesneden yans yan fl k fl nlar gözümüzde gözbebe inden, foto raf makinesinde de objektiften içeri girer. Bu fl nlar, mercek taraf ndan k r l r ve bir noktada toplan rlar. Bu noktada oluflan görüntü terstir. Bunu, i ne deli i foto raf makinesi yaparak görebiliriz. Malzeme Siyah karton Aluminyum folyo Ayd nger kâ d Yap flt r c Makas 1. Bu sayfadaki kal b siyah kartona yap flt r n ve kesin. Aluminyum folyo ve ayd nger kâ d yazan bölümleri de keserek ç kar n. 2. Ard ndan aluminyum folyodan ve ayd nger kâ d ndan birer parçay, kesti iniz bu bölümlere yap flt r n. 3. Kal b bir kutu oluflturacak flekilde birlefltirin. çeri fl k girmemesini sa lay n. ne deli i foto raf makinesinde görüntü ters oluflur. Gözümüzde de, foto raf makinesinde de fl k fl nlar n n bir noktada gmavvv! toplanmas n sa layan bir mercek vard r. ne deli i foto raf makinesinde bu ifllevi minik bir delik görür. delik
Aluminyum folyo ne Deli i Foto raf Makinesi Nas l Ortaya Ç kt? Bilirsiniz, Günefle do rudan bak lamaz. Bu, son derece tehlikelidir. Eski zamanlarda Çinliler, bir yan nda minicik bir delik olan içi karanl k bir kutu arac l yla günefli gözlemlemenin bir yolunu buldular. Daha sonra bu kutuya camera obscura ad verildi. Bu, karanl k oda anlam na geliyordu. ne deli i foto raf makinesiyle gözün nas l çal flt n göstermek büyük buluflçu Leonardo da Vinci nin akl na geldi. Zamanla foto rafç l n bafllamas nda rol oynayan bu basit makine, günümüzde de yayg n olarak kullan l yor. Merakl lar için bu makineyle foto raf çekmek, özel bir u rafl. Ayd nger kâ d Ask 4. Ask y kesin, ikiye katlay p mavi k s mlar n yap flt r n. çindeki beyaz daireyi ç kar n. Oluflan halkay, kulakç klar ndan makinenin üzerine yap flt r n. Bu halkaya ip takarak foto raf makinenizi boynunuza asabilirsiniz. Son olarak aluminyum folyonun tam ortas na toplu i neyle bir delik aç n. Art k makinenizi deneyebilirsiniz. Bir fl k kayna n n önüne bir nesne koyun. Ard ndan makinenizi bu nesneden gittikçe uzaklaflt r n; ta ki görüntüsü ayd nger kâ d nda ters olarak görününceye kadar!
Stereoskop Yapal m Diyelim ki, bir kediye bak yorsunuz. Sa gözünüzle sol gözünüzün gördükleri t pat p ayn m d r? Bunu anlamak için basit bir deney yapabilirsiniz. ki elinize birer kalem al n ve bunlar yatay olarak tutun. ki gözünüz aç kken bu kalemlerin birer ucunu birbirine de dirmeye çal fl n. Kolay m? fiimdi de bunu bir gözünüz kapal yken deneyin. Ne oldu? fl biraz zorlaflt, de il mi? Peki, sa ve sol gözümüzle gördü ümüz iki görüntü nas l tek bir görüntüye dönüflür? Gördü ümüz iki ayr görüntü beyne iletilir. Bunlar beynin ilgili bölümünde ifllenir. Sonunda tek ve derinli i olan, yani üç boyutlu bir görüntü elde edilir. Stereoskop da gözümüz gibi üç boyutlu görmemizi sa layan bir alettir. Bu alet M rrr! biraz dürbüne benzer. Dürbünden fark, stereoskopta bir d fl nesne yerine, aletin içindeki iki foto rafa bak yor olmam zd r. Bu foto raflar, neredeyse birbirinin ayn d r. Bir süre sonra gözümüz bunlar tek bir foto raf gibi ve üç boyutlu olarak görür. Gelin bunun nas l oldu unu anlamak için basit bir stereoskop yapal m. g Stereoskopunuz için afla daki foto raf kullanabilirsiniz.
Haydi Bafllayal m! Malzeme Oluklu mukavva Makas Yap flt r c Stereoskopik foto raf 1. Oluklu mukavvadan 48 x 30 cm büyüklü ündeki A parças n kesin. Bu parçadan afla daki ölçülere uygun dikdörtgen bir kutu yapacaks n z. 2. Kutuyu birlefltirmeden önce yapman z gereken ifller var. Kutunun üstüne ve iki yan na, fl n girmesi için yukar daki flekildeki gibi pencereler aç n. Kutu iki bölmeli olacak. Bunun için kutunun alt ve üst taraf na mukavva kal nl nda birer yar k aç n. Ard ndan B parças n belirtilen ölçülere uygun kesin ve bunu yar klara yerlefltirin. Art k kutuyu birlefltirebilirsiniz. 3. S ra geldi C parças n haz rlamaya. Bu parçay ölçülere uygun kesin. K rm z çizgilerden içe katlay n. Belirtilen yerlere bir önceki sayfada verdi imiz foto raflar kesip yap flt r n. fiimdi de C parças n kutunun ön taraf na (pencerelerin oldu u bölüm) yap flt r n. Kutunun arka taraf yla ilgili iki küçük ifllem daha var. Kutunun üstüne burun ve al n yerleri haz rlay n. Stereoskopunuz haz r! Kutuyu yüzünüze dayay n ve burnunuzun ucuna bak n. Bu arada foto raflar da görmeye çal fl n. 8,5 cm 15 cm 15 cm 1 cm 8,5 cm Pencere Pencere Pencere Yar k 18 cm A Yar k 18 cm Pencere 30 cm Burun yeri Al n yeri 10,5 cm 8,5 cm C B 18 cm 22 cm 10,5 cm Foto raflar 17 cm Haz rlayan: Tu ba Can Çizimler: P nar Büyükgüral Kaynaklar: http://www.exploratorium.edu/science_explorer/periscope.htmlhttp://www.exploratorium.edu/science_explorer/periscope.html http://www.vuw.ac.nz/scps-demos/demos/light_and_waves/pinhole%20camera/pinhole%20camera%20activity.pdf http://www.sticksite.com/stereopx.htm