ÖĞRENE ALANI : FĐZĐEL OLALAR ÜNĐE 5 : IŞI (EB) B- IŞIĞIN RENLERE ARILAI CĐĐLER NAIL RENLĐ GÖRÜNÜR? 1- Işığın Renklerine Ayrılması 2- Işığın Elde Edilmesi 3- Renkleri 4- Cisimlerin Işığı ansıtması 5- leri 6- Boya Renkleri 7- Gökyüzünün ve Denizlerin (avi Renkte Görünmesinin Nedeni) Rengi 8- Görünen ve Görünmeyen Işınlar (4 AA) 1
B- IŞIĞIN RENLERE ARILAI (CĐĐLER NAIL RENLĐ GÖRÜNÜR?) : 1- Işığın Renklerine Ayrılması : Cam, plastik, elmas gibi saydam maddelerden yapılan ve ışığın kırılarak renklere ayrılmasını sağlayan araçlara prizma denir. Bir prizmaya gönderilen beyaz ışık prizmadan çıktıktan sonra bir ekran üzerine düşürülürse, ekranda sırayla kırmızı, turuncu, sarı, yeşil, mavi, (lacivert) ve mor renklerden oluşan bir ışık demeti görünür. Prizmadan geçirilen beyaz ışığın oluşturduğu renkli ışık demetine renk tayfı denir. bir enerji türüdür ve maddelerle yansıma, soğurulma ve maddeden geçme yolları ile etkileşebilir. addeden yansıyan veya geçebilen beyaz ışık farklı renklere ayrılır. Bu olay beyaz ışığın çeşitli renklerden oluştuğunu gösterir. Prizmaya gönderilen beyaz ışık renk karışımı olduğundan beyaz ışıktaki bu renkler prizmadan geçerken farklı miktarlarda kırılır ve beyaz ışık renklere ayrılır. Işığın renklere ayrılmasının sebebi, beyaz ışığı oluşturan her renkteki ışığın prizmada farklı hıza sahip olmasıdır. Prizmadan geçirilen beyaz ışıkta, hızı en fazla olan ışık kırmızı, hızı en düşük olan ışık ise mordur. Bu nedenle prizmada, en az kırılan ışık kırmızı, en fazla kırılan ışık mor renkli ışıktır. ışığın renkli olması ile ilgili olarak; gökkuşağının oluşması, sabun köpüğündeki renklenme, su fıskiyelerindeki renklenme, kırık şişe parçalarında oluşan renklenme, avize kristallerinde oluşan renklenme, ışık prizmasında oluşan renklenme örnektir. Prizması Hava uruncu eşil avi or ÖÜÜ UUA UU AAA Prizması Hava uruncu eşil avi or ÖÜÜ UUA UU AAA Prizması Hava uruncu eşil avi Lacivert or UUU AALI 2- Işığın Elde Edilmesi : Güneş ışığı beyaz ışık olarak kabul edilir ve beyaz ışık birçok rengin birleşiminden oluşur. ışık renfi, aslında başlı başına bir renk değil, tüm renklerin birleşimidir. ışığın prizmadan geçirilmesiyle elde edilen kırmızı, turuncu, sarı, yeşil, mavi, (lacivert) ve mor renkli ışıklar birleştiğinde tekrar beyaz ışık elde edilir. Daire şeklinde kesilen karton altı eşit parçaya bölünüp, her bir parça beyaz ışıktan elde edilen renklerle boyandıktan sonra hızlıca çevrilirse beyaza yakın bir renk algılanır. 2
Prizması Prizması 89 0 320 53 0 89 0 29 0 28 0 L 3- Renkleri : ışıktaki kırmızı, yeşil ve mavi renklere ana renkler denir. Güneş ışığındaki diğer renkler, ana renklerin farklı tonlarıdır. Bir cisme beyaz ışık düşürüldüğünde, cisim üzerine düşen ışığı soğurabilir, yansıtabilir veya geçirebilir. Ana renkteki üç ışığın karışımı beyaz ışığı verir. + eşil + avi = (au abi) (IA) Işığın ana renklerinin aynı orandaki ikili karışımları ile oluşan renklere ara renkler denir. Ara renkler sarı, cyan, magentadır. ve mavi ışığın karışımı magenta rengindeki ışığı verir. avi + = agenta (Çingene Pembesi) (aa) ve yeşil ışığın karışımı sarı rengindeki ışığı verir. + eşil = (ıa) avi ve yeşil ışığın karışımı cyan rengindeki ışığı verir. eşil + avi = (urkuaz iyanür) (aaç) agenta agenta avi eşil avi eşil Ana Renklerin arışımı Ana Renklerin arışımı 3
arışımları beyaz rengi verebilecek iki renge tamamlayıcı renkler denir. amamlayıcı renklerin karışımının beyaz rengi vermesinin nedeni, bu renklerin hepsinin içerisinde kırmızı, mavi ve yeşil rengin olmasıdır ve bu üç rengin karışımı beyaz olarak algılanır. + (avi eşil) = eşil + agenta ( avi) = avi + ( eşil) = eşil agenta avi eşil agenta avi amamlayıcı Renklerin arışımı 4- Cisimlerin Işığı ansıtması : Cisimler beyaz ışıkla aydınlatıldığında, cisimler beyaz ışıktaki ana renklerden bir kısmını yansıtır veya geçirir, bir kısmını da soğururlar. Cisim hangi renkteki ışığı yansıtıyor ve ya da geçiriyorsa o renkte görünür. Bir cisim beyaz ışıktaki tüm renkleri yansıtıyorsa beyaz renkte görünür. Bir cisim beyaz ışıktaki renklerden hiç birini yansıtmıyorsa, tüm renkleri soğuruyorsa siyah renkte görünür. renkli cisimler tüm renkleri yansıtırlar. iyah cisim, üzerine düşen tüm renkleri soğurur ve hiç birini yansıtmaz. renkli cisimler hangi renkle aydınlatılırsa o rengi yansıtır ve o renkte görünürler. iyah cisim hangi renklerle aydınlatılırsa aydınlatılsın hepsinde de siyah algılanır. Bir cisim beyaz ışıktaki hangi rengi yansıtıyorsa o renkte görünür. ansıtılan birden fazla renk varsa cisim o renklerin karışımında görünür. Bir cismin rengi ana renklerden birisi ise, kendi rengini güçlü olarak yansıtır ve bir de prizmadaki renk sırasına göre bir altı ile bir üstündeki renkleri zayıf olarak yansıtır. endi rengi güçlü olduğundan kendi rengi görülür, zayıf renkler görülmez. Zeminle aynı renge sahip cisimler kendi rengindeki ışıkla aydınlatılırsa gizlenmiş gibi görülür. 4
ÖRNELER : 1- Farklı renkteki ışıklarla aydınlatılan cisimlerden yansıyan ışığın rengini tablodaki boşluklara yazın. ullanılan Işığın Rengi eşil avi (+eşil) (eşil+avi) agenta (avi+) Aydınlatılan Cismin Rengi eşil avi (+eşil) (eşil+avi) agenta (avi+) 2- ışık, beyaz zemin üzerinden 3- ışık, beyaz zemin üzerinden Zemin 4- ışık, beyaz zemin üzerinden Zemin 5- eşil ışık, beyaz zemin üzerinden eşil Zemin 6- avi ışık, beyaz zemin üzerinden avi Zemin 7- ışık, kırmızı zemin üzerinden Zemin Zemin 5
8- ışık, yeşil zemin üzerinden 9- ışık, mavi zemin üzerinden eşil Zemin 10- ışık, siyah zemin üzerinden avi Zemin 11- ışık, siyah zemin üzerinden iyah Zemin 12- eşil ışık, siyah zemin üzerinden eşil iyah Zemin 13- ışık, siyah zemin üzerinden iyah Zemin 14- avi ışık, siyah zemin üzerinden avi iyah Zemin 15- ışık, kırmızı zemin üzerinden iyah Zemin 16- ışık, sarı zemin üzerinden Zemin 17- ışık, yeşil zemin üzerinden (+eşil) Zemin eşil Zemin 6
18- ışık, mavi zemin üzerinden 19- avi ışık, kırmızı zemin üzerinden avi avi Zemin 20- eşil ışık, mavi zemin üzerinden eşil Zemin 21- ışık, sarı zemin üzerinden avi Zemin 22- ışık, cyan zemin üzerinden (+eşil) Zemin 23- ışık, magenta zemin üzerinden (avi+eşil) Zemin agenta (+avi) Zemin 24- ışık altındaki kırmızı cismin üzerinde bulunan kırmızı renkli kalem hangi renkte görülür? 7
5- leri : Belli renklerdeki ışığı soğurup kendi rengindeki ve kendi rengine yakın renkteki ışıkları geçiren saydam maddelere ışık filtresi denir. filtreleri kullanılarak istenilen renkte ışık elde edilebilir. filtrelerinden geçen ışığın rengi, yansıma olayında olduğu gibi filtre rengindeki cisimden yansıyan ışığın rengi ile aynıdır. filtreleri, kendi rengindeki ışığı güçlü, prizmadaki renk sırasına göre kendi rengine yakın olan bir altı ile bir üstündeki renklerdeki ışıkları zayıf geçirirler. endi rengi güçlü olduğundan kendi rengi görülür, zayıf renkler görülmez. filtre (selofan bant), kırmızı ışığı güçlü, kendi rengine yakın renkteki turuncu ışığı zayıf geçirir, diğer renkleri soğurur. avi filtre (selofan bant), mavi ışığı güçlü, kendi rengine yakın renkteki yeşil ve mor ışığı zayıf geçirir, diğer renkleri soğurur. avi eşil filtre (selofan bant), yeşil ışığı güçlü, kendi rengine yakın renkteki sarı ve mavi ışığı zayıf geçirir, diğer renkleri soğurur. eşil filtre (selofan bant), sarı ışığı, kırmızı ışığı, yeşil ışığı güçlü, mavi ışığı ise zayıf geçirir, diğer renkleri soğurur. 8
ÖRNELER : 1- Farklı renkteki filtrelerden geçen ışığın rengini tablodaki boşluklara yazın. ullanılan Işığın Rengi Rengi eşil avi (+eşil) (eşil+avi) agenta (avi+) eşil avi (+eşil) (eşil+avi) agenta (avi+) 2- ışık kırmızı ve mavi filtrelerden geçirilirse hangi renkte görünür? 3- ışık yeşil ve kırmızı filtrelerden geçirilirse hangi renkte görünür? 4- ışık sarı ve yeşil filtrelerden geçirilirse hangi renkte görünür? eşil avi eşil 5-, yeşil, mavi, beyaz ve siyah zeminler beyaz ışıkla aydınlatılırken bu zeminlere sarı filtre, cyan filtre ve magenta filtre ile bakılırsa zeminler hangi renklerde algılanır? Zemin eşil Zemin avi Zemin Zemin iyah Zemin Zemin eşil Zemin avi Zemin Zemin iyah Zemin Zemin eşil Zemin avi Zemin Zemin iyah Zemin ( eşil) (eşil avi) agenta ( avi) 9
6- (*) Boya Renkleri : Boya ışık kaynağı olmadığı için ışık rengi ile boya renginin karışımı diye bir olgu yoktur. Boyalar yansıttıkları ışığın renginde göründükleri için boya karışımlarının oluşturduğu renkler ışık karışımlarının oluşturduğu renklerden farklıdır. Boya karışımlarında sarı, magenta ve cyan renklerine ana renkler denir. Boya karışımındaki kırmızı, mavi ve yeşil renklerine ara renkler (karışım renkleri) denir. Boyadaki sarı, magenta, cyan ana renkleri, ışıktaki karışım renklerinden, ışıktaki ana renkler de boyadaki karışım renklerinden oluşur. Boyanın üç ana rengi eşit miktarda bir yüzeyde karıştırılırsa sarı boya mavi ışığı, magenta boya yeşil ışığı, cyan boya kırmızı ışığı tutacağı için ışığın ana renkleri bu yüzeyden yansımaz ve yüzey siyah görünür. (+eşil) + (eşil+avi) + agenta (avi+) = iyah eşil iyah agenta avi eşil iyah agenta avi Boyada Ana Renklerin arışımı Boyada Ana Renklerin arışımı Boyanın iki ana rengi eşit miktarda karıştırılırsa yalnız her ikisinde ortak olan rengini yansıtır. boyada sarı, kırmızı ve yeşil ışık güçlü yansırken cyan boya mavi ve yeşil ışığı güçlü yansıtır. Her ikisinin ortak olarak yansıttığı renk yeşil olduğu için bu boyaların karışımı yeşil olarak algılanır. ( + eşil) + (eşil + avi) = eşil agenta boyada kırmızı ve mavi ışık güçlü yansırken cyan boya mavi ve yeşil ışığı güçlü yansıtır. Her ikisinin ortak olarak yansıttığı renk mavi olduğu için bu boyaların karışımı mavi olarak algılanır. agenta ( + avi) + (eşil + avi) = avi boyada sarı, kırmızı ve yeşil ışık güçlü yansırken magenta boya mavi ve kırmızı ışığı güçlü yansıtır. Her ikisinin ortak olarak yansıttığı renk kırmızı olduğundan bu boyaların karışımı kırmızı olarak algılanır. ( + eşil) + agenta ( + avi) = eşil avi agenta agenta eşil avi agenta agenta Boyada Đki Ana Rengin arışımı 10
ÖRNELER : 1- ışık sırayla sarı, magenta ve cyan filtrelerden geçirilirse hangi renk ışık algılanır? agenta 3- ışık sırayla sarı ve magenta filtrelerden geçirilirse hangi renk ışık algılanır? agenta 5- Şekildeki cisim güneş ışığı ile aydınlatıldığında sarı görülmektedir. Bu cisim sadece mor ışıkla aydınlatılırsa hangi renkte görünür? Güneş Işığı 2- ışık sırayla sarı ve cyan filtrelerden geçirilirse hangi renk ışık algılanır? 4- ışık sırayla cyan ve magenta filtrelerden geçirilirse hangi renk ışık algılanır? agenta 6- Şekilde sarı cama gelen beyaz ışık görülmektedir. avi camın arkasından bakan bir göz mavi camı hangi renkte görür? Cam avi Cam Cisim 7- Şekildeki sistemde kırmızı, beyaz ve mavi renkli kitaplara, kırmızı ışık altında bakılırsa, kitaplardan hangileri siyah renkte görülür? itap itap avi itap 11
8- Şekilde görüldüğü gibi kırmızı kitap beyaz ışıkla aydınlatılıyor ve kitaba magenta filtre arkasından bakılıyor. itap hangi renkte görülür? agenta 9- avi filtreye gönderilen beyaz ışığa magenta filtrenin arkasından bakıldığında göze hangi renk ışık gelir? avi agenta itap 10- Şekildeki sistemde yeşil renkli kitap üzerine beyaz ışık düşürülüyor. itaba mavi filtrenin arkasından bakan göz kitabı hangi renkte görür? avi 11- Şekildeki zemine sarı filtre arkasından bakıldığında hangi bölgeler kendi renginde görülür? I. III. avi II. eşil IV. I. III. avi II. eşil IV. eşil itap 12- Şekildeki mavi bir kitap üzerine beyaz ışık düşürülüyor. filtre arkasından bakıldığında kitap hangi renkte görünür? 13- ürk bayrağı hangi renkteki ışıkla aydınlatırsa ay ve yıldız görülmez? avi itap 14- Galatasaray bayrağı sarı kırmızı renktedir. Bu bayrağın Galatasaray bayrağı olduğunun anlaşılmaması için turuncu, sarı ve mavi renkli ışıkların hangileri ile aydınlatılmalıdır? 12
7- Gökyüzünün ve Denizlerin Rengi (avi Renkte Görünmesinin Nedeni) : Dünya nın etrafını saran ve onunla birlikte önen hava tabakasına atmosfer denir. Atmosfer bir gaz karışımıdır ve bu nedenle saydam ve renksiz bir ortamdır. Bulutsuz ve açık havalarda, atmosferi oluşturan gazlar, güneş ışığının mavi tonlarını, kırmızı tonlarına göre daha fazla yansıtırlar ve mavi ışık atmosferde kırmızı ışığa oranla daha fazla dağılarak gökyüzünün mavi görünmesini sağlar. Atmosferi oluşturan azot, oksijen, karbondioksit gibi gazlar deniz suyunun içerisinde de bulunur. Deniz suyunun rengi, su moleküllerinin ışığı soğurma ve yansıtma özelliklerine bağlıdır. Deniz suyu molekülleri atmosferde olduğu gibi ışığın yapısındaki kırmızı ve kırmızıya yakın tonları soğurur, mavi ve maviye yakın renkleri ise yansıtır. ansıyan ışık rengi mavi olduğu için deniz mavi renkte görülür. Güneş doğarken veya batarken, güneş ışınlarının atmosfere girme açısı ve hızı farklıdır. Bunun sonucunda güneş ışınları daha kalın bir atmosfer tabakasından geçer ve geçişi sırasında mavi tonların çoğu hava molekülleri tarafından soğurulur. Bu nedenle göze kırmızı, turuncu ve sarı renkteki ışıklar ulaşır ve güneş doğarken ve batarken atmosfer kızıl renkte görülür. Gökyüzü, bulutlu veya dumanlı olduğunda, bütün renkteki ışınlar aynı oranda yansımaya uğrar ve gökyüzü gri renkte görünür. Güneş öğle vaktinde beyaz görünür. Bunun nedeni, öğle saatlerinde tepede olan Güneşten yayılan ışığın daha kısa yol alması ve daha az filtre edilmesidir. 8- Görünen ve Görünmeyen Işınlar : ışığın gözle görünen kırmızı ve mor arasındaki renklerine görünür ışınlar denir. Görünür ışınların dışında kalan ışınlara görünemeyen ışınlar denir. enerjisinin gözle görünemeyen türlerinin, görünen ışıktan farklı etkileri ve kullanım alanları vardır. Görünen ve görünmeyen ışınların oluşturduğu ışık yelpazesine (demetine) ışık tayfı veya ışık spektrumu denir. tayfı, ışınların enerjilerine göre dizildiği bir banttır. Güneş, ışık tayfını oluşturan ışıkların tamamından ışık yayar fakat en fazla ışımayı görünür ışıklarla yapar. Enerji bandında yani ışık tayfında, görünür ışık, bu bandın % 1 inden azını oluşturur. tayfında sırayla gamma ışınları, X ışınları, mor ötesi (ultraviyole) ışınlar, görünür ışınlar, kızıl ötesi ışınlar (infrared), mikro dalgalar ve radyo dalgaları bulunur. Gamma Işınları X Işınları or Ötesi (Ultraviyole) Işınlar Görünür Işınlar (4000 7000 A 0 ) ızıl Ötesi (Đnfrared) Işınlar ikro Dalga Işınlar Radyo Dalgaları a) Görünmeyen Işınların Özellikleri ve ullanım Alanları : Görünen ışınlar, cisimlerin ve renklerin görülmesi için kullanılır. Görünmeyen ışınların kullanım alanları, görünen ışınların kullanım alanlarından farklıdır. Gama ışınları; ehlikeli ve yıkıcı ışınlardır. aydam olmayan maddelerden bile geçebilirler. Besinlerdeki bakterileri öldürmede ve hastane malzemelerini mikroplardan arındırmada kullanılır. Gama ışınlarının yıkıcı etkisinden kanser hücrelerini yok etmekte de faydalanılır. Bu tedavi yöntemine radyo terapi denir. X Işınları; Gama ışınlarına çok benzer. Bu ışınların deriden geçip kemiklerden geçememesi, tıpta röntgen ve diğer görüntüleme sistemlerinde kullanılmasını sağlar. Bu ışınların fazla miktarda alınması insanın vücudu için zararlıdır. or Ötesi Işınlar; aynağı büyük ölçüde güneştir. Güneşten gelen mor ötesi ışınların çoğu atmosferdeki ozon tabakası tarafından soğurulur. or ötesi ışınlar, deri hücrelerinde D vitamini sentezlenmesini sağlar. Fazlası, gözlerde katarakt oluşumuna, deri yanıklarına, cildi yaşlandırma ve cilt kanserlerine yol açabileceğinden tehlikelidir. Bu nedenle gereğinden fazla güneşlenmemeli, solaryum cihazlarının kontrolsüz kullanımından kaçınılmalı, güneş filtreleri veya güneş gözlükleri kullanılmalıdır. 13
ızıl Ötesi (Đnfrared) Işınlar; Akkor haline gelmiş bir tel veya ısınmış bir tost makinesi gibi sıcak cisimlerden yayılır ve böylece sıcak cisimlerin karanlıkta fark edilmesini sağlar. ılan, baykuş gibi bazı hayvanlar bu ışınları görebildiklerinden gece avlarını fark edip yakalayabilir. Bu ışınlara duyarlı dürbünler ve kameralar geliştirilmiş olup gece görüntü elde edilebilmektedir. elevizyon gibi aygıtların uzaktan kumandaları kızıl ötesi ışınlarla çalışır. ızıl ötesi ışınlara duyarlı aygıtlar depremlerden sonra enkaz altında kalan kişilerin bulunmasında da kullanılır. ikro Dalgalar; Radar ve mikro dalga fırınlarda kullanılır. ikro dalga fırınlarda bu ışınlar yiyeceklerin ısıtılması veya pişirilmesinde kullanılır. Radyo Dalgaları; Haberleşme ve bilgilendirmede önemli bir yer tutar. Radyo istasyonlarının gönderdiği bu ışınlar, alıcı aygıtlar tarafından sese çevrilir. 14