Anahtar Kavramlar renk tayf fl k filtresi 6 122. Baharın gelmesiyle birlikte kışın beyaz ve gri tonlar, yerini canlı renklere bırakmıştı. Tabiattaki bu değişiklik, küçük bilim insanı Can n dikkatini renklere çevirmişti. Can, renklerle dolu dünyamıza belki de ilk kez bu kadar farklı bir gözle bakıyordu. Gökyüzü mavi, yapraklar yeşil, kiraz kırmızı, limon sarı, çiçeklerse rengârenkti. Peki, etrafımızdaki cisimler beyaz olan güneş ışığı sayesinde görülebildiklerine göre nasıl oluyor da bu kadar farklı renklerde algılanıyorlar? Yoksa güneş ışığı beyaz değil midir? Can, aklındaki bu soruya cevap bulmasını sağlayacak arayışlar içerisindeydi. Daha önce bilgisayar CD sinin üzerine düşen güneş ışığının bu CD de kırmızıdan mora kadar değişen çeşitli renklenmelere sebep olduğunu fark etmişti. Ancak bu renklerin fl ktan m yoksa CD den mi kaynakland ndan emin de ildi. Can n sınıf arkadaşı Zeynep in doğum günü partisine davetli olması, ona fl n farkl renklerden olufltu u yönündeki düflüncesinin do ru oldu unu göstermiflti. Nas l mı? Zeynep in annesi güneş fl n do rudan alan salonun penceresine kristaller asmıştı. Bu kristallerin etkisiyle güneş ışığı salonu bir renk cümbüşü hâline getirmişti. Burada gördüğü renkler, CD üzerinde gördüğü renklerle hemen hemen aynıydı. Kristalleri yakından inceleyen Can, her bir kristal parçasının farklı doğrultulardaki birçok yüzeyden oluştuğunu fark etmişti. Bu kristal yüzeyler güneş ışığını k rm z dan mora kadar de iflen renklere ayırmıştı. Can, Eğer beyaz ışık başka renklere ayrışıyorsa bu renkleri birleştirerek beyaz ışığı yeniden elde edebilmeliyim. diye düşündü. Düflüncesinin do ru olup olmad n görmek için flöyle bir etkinlik yapmaya koyuldu. 202
Ifl k 3. Etkinlik Bulal m, Keflfedelim Renklerin Birleflimi Beyaz m d r? Bunları Yapalım Kartondan 8 cm çapında bir daire keselim. Bu daire üzerinde her biri yaklaşık 60 o lik alt daire dilimi çizelim. Belirlediğimiz dilimleri sırasıyla kırmızı, turuncu, sarı, yeşil, mavi ve mor renklere boyayalım. Dairenin ortasına 5 cm uzunluğundaki kurşun kalemi foto raftaki gibi geçirerek sabitleyelim. Daireyi döndürelim. Dönüş hızına göre daire üzerindeki renklerin değişimini gözlemleyelim. Sonuca Varalım Dairenin yavaş dönmesi durumunda gözlemledi imiz renkler, hızlı dönmesi durumunda gözlemlediğimiz renklerden farkl m d r? Bu renk fark n nas l aç klayabiliriz? Araç ve Gereçler pergel iletki yaklaşık 5 cm uzunluğunda kurşun kalem veya ucu sivriltilmiş çubuk beyaz karton kırmızı, turuncu, sarı, yeşil, mavi ve mor renkli boya kalemleri makas Ünlü bilim insan Newton (Nivton), Can n yapt etkinli i yaklafl k 300 y l önce yukar daki renk çark gibi bir düzenekle yapm flt. Güneş ten bize ulaşan beyaz ışık, gerçekte birçok rengin birleşiminden oluşur. Beyaz, aslında başlı başına bir renk değil, tüm renklerin birleflimidir. dersek yanılmış olmayız. Dikkat edilirse etkinlikteki dairenin üzeri k rm z dan mora kadar de iflen renk dilimlerinden oluflmufltur. Dairenin h zl döndürülmesiyle bu renk dilimlerinden yans yan fl k gözümüze ulafl r. Ancak beynimiz gözümüze ulaflan farkl renkteki bu fl klar ay rt edemez ve daireyi beyaz ya da beyaza yak n bir tonda alg lar. Beyaz ışığı oluşturan renkleri gökkuşağında da görebiliriz. Daireyi boyamak için kullan lan renkler, gökkuşağındaki renklere ne kadar çok benzerse dairenin dönmesiyle algılanacak renk de beyaza o kadar yakın olur. Ayr ca gökkufla nda gözlemledi imiz renklerin hepsi ayn geniflli e sahip de ildir. Ancak biz daire üzerindeki her dilimi 60 o olarak alm flt k. Bu yüzden görülen renk beyazdan bir miktar farklı olabilir. Peki beyaz fl ktan farkl renklerde fl k elde edilebilir mi? 203
Bildiğiniz gibi beyaz ışık baz temel renklerden oluşur. Ifl k yayan bir el fenerinin cam na k rm z, yeflil veya mavi selofan yap flt r l rsa flekilde görüldü ü gibi selofan renginde fl k elde edilir. Çünkü; K rm z filtre Kullan lan kırmızı selofan bir filtre gibi davranarak beyaz ışığı oluşturan renklerden sadece kırmızı ve ona yakın renk tonların n geçmesine izin verirken diğer renkleri so urur. Yeflil filtre Geçen fl k Yeşil selofan, yeşil ve yeşile yakın renk tonların geçirirken di er renkleri so urur. Geçen fl k Mavi filtre Mavi selofan ise mavi ve ona yakın renk tonların geçirirken diğer renkleri soğurur. K rm z filtre Geçen fl k YEfi L IfiIK Geçen fl k yok E er yeflil fl k flekildeki gibi k rm z selofan üzerine gönderilirse so urulur ve bu yüzden selofan n di er taraf na geçmez. Ayn durumu mavi selofan üzerine gönderilen k rm z fl k veya yeflil selofan üzerine gönderilen mavi fl k için de söyleyebiliriz. 204 7 123. s. Selofanlar gibi, belli renklerdeki ışığı so urup kendi rengindeki ışığı geçiren cisimlere ışık filtresi denir. Ifl k filtresi kullanarak beyaz olan el feneri fl ndan filtre renginde fl k elde edilir. Ayn flekilde trafik lambalarının kırmızı, yeşil ve sarı fl k yayacak hâle gelmesi, eğlence merkezlerinin renkli ışıkla ayd nlat lmas ışık filtreleriyle sa lan r. Yandaki, flekilde fl k filtreleriyle elde edilen renkli fl klar n ikili ve üçlü kesiflim bölgelerinde oluflan yeni renkler görülmektedir.
Ifl k Bir önceki sayfada beyaz fl ktan nas l renkli fl k elde edilece ini ö rendik. Peki, elde edilen renkli fl kla baflka renkteki cisimleri ayd nlat rsak bu cisimlerin hangi renklerde görünece ini merak ediyor musunuz? 8 124. s. 4. Etkinlik Bulal m, Keflfedelim lginç Renkler Bunları Yapalım Karanlık bir ortamda aşağıdaki işlemleri yapalım. I. Aşama şlemleri Farklı renklerdeki kâğıt, karton, jelatin, kumaş ve naylon parçalarını beyaz bir zemine üst üste gelmeyecek biçimde yerleştirelim ve üzerlerine etiket yap flt rarak numaraland ral m. Kaç değişik renk gördüğümüzü ve gördüğümüz renklerin neler olduğunu etiket numaraları vererek defterimize not edelim. El feneri ışığını beyaz zemine yerlefltirdi imiz cisimler üzerine düşürelim. Araç-Gereçler Araç ve Gereçler numaralarla etiketlenmiş farklı renklerde kâğıt, karton, jelatin, kumaş ve naylon parçaları büyük bir el feneri (varsa tepegöz veya projeksiyon makinesi) Kullandığımız cisimlerden fener ışığı altında rengi belirgin olarak değişen cisim olup olmadığını gözlemleyerek bu cismin etiket numaras n defterimize not edelim. Daha sonra renkli cisimleri toplayalım. II. Aşama şlemleri Kırmızı ışık elde etmek için el feneri lambasının üzerini kırmızı jelatinle saral m. Topladığımız cisimleri kırmızı bir zemine yerleştirelim. Fenerin anahtarını açarak cisimlerin renklerini yeniden gözlemleyelim. Kaç değişik renk gördüğümüzü ve bu renklerin neler olduğunu defterimize not edelim. K rm z fl k alt nda rengi belirgin olarak de iflen cisim olup olmad n gözlemleyerek bu cismin etiket numaras n defterimize not edelim. Aynı işlemleri sırasıyla yeşil ışık, yeşil zemin ve mavi ışık, mavi zemin için de tekrarlayalım. Not ettiğimiz renkleri I. aşamada etiketlediğimiz renklerle karşılaştırarak her iki aflamadaki renklerin birbiriyle aynı olup olmadığını kontrol edelim. Değişen veya görünmeyen renkler varsa bunları belirleyelim. Sonuca Varalım I. aşamada gözlediğimiz renkleri II. aşamada da eksiksiz olarak gözleyebildik mi? Neden? II. aşamada bazı cisimlerin kullanılan ışık rengine ve yerleştirildikleri zemin rengine göre renk değiştirdiklerini tespit ettik mi? Açıklayal m. Kırmızı, yeşil ve mavi jelatinlerden süzülen ışıklarla aydınlattığınız aynı renkli zeminlerdeki cisimlerden bazılarının kamufle olduğunu gözlemlediyseniz bu durumu nasıl açıklarsınız? 205
Beyaz ışık altında belirli renklerde gördüğümüz değişik cisimler kırmızı, yeşil veya mavi ışık altında farklı renklerde görünür. Peki, bu cisimlerin farkl renklerde görünmesi neden kaynaklanıyor olabilir? Bu sorunun cevabı, cisimlerin bazı fl nlar so urup diğerlerini yansıtmalarında yatmaktadır. Beyaz ışık altındaki kırmızı cisim, kırmızıyı yansıtıp diğer renkleri soğurduğu için kırmızı görünür. Mavi ışık altındaki kırmızı cisim, mavi rengi soğurdu u için siyah görünür. BEYAZ IfiIK BEYAZ IfiIK BEYAZ IfiIK 9 125.s. BEYAZ IfiIK Kırmızı zemindeki kırmızı cisme aynı renkteki ışık altında bakarsak cismi ayırt edemeyiz. Yani cisim gizlenmiş olur (Klasör üzerinde kalem gizlenmifl durumdad r.). Bazı konfeksiyon mağazalarında teninizin doğal renginden biraz farklı göründüğü dikkatinizi çekmiştir. Ya da satın aldığınız bir giysinin renginin eve getirdiğinizde farkl görünmesinden rahatsız olmuşsunuzdur. Teninizin ve aldığınız giysinin dükkânın içinde ve dışında farklı renklerde görünmesinin sebebini hiç düşündünüz mü? Bunun sebebi mağaza içerisindeki aydınlatma ışığının güneş ışığından farklı olmasıdır. Mağazadaki parlak floresan, giysilerin renklerinin biraz daha mavi tonlarda görünmesine yol açar. Mavi fl k alt ndaki mavi cisim ayn rengi yans tt için mavi görünür. 206
Ifl k 10 125. s. 11 126. s. Çevremizdeki cisimler kırmızıdan mora kadar değişen renklere ve bu renkler arasındaki çok sayıda geçiş tonlarına sahiptir. Kırmızı bir cisim, kırmızı ve kırmızıya yakın tonlar dışındaki bütün renkleri so urur. Bu durumda k rm z renk yansıyarak gözümüze geleceği için cismi k rm z görürüz. Ya da kırmızı cisim üzerine yeflil fl k gönderilirse gönderilen yeşil ışık cisim taraf ndan soğurulaca için yansıyan ışık olmayacak ve cisim siyah görünecektir. Bu yüzden bizler, renkli ışıkta baktığımız cisimlerin renklerini beyaz ışık altındaki renklerinden farklı görürüz. Hatta baz durumlarda cisimleri görmek veya bulundu u zeminden ay rt etmek de zor olur. Ayn sebebe ba l olarak bukalemun gibi kamufle olabilen canlılardaki renk değiştirme sistemi onların düşmanlarından korunmasını sağlar. Araflt ral m, Haz rlanal m Hilal, alışverişten dönen annesinin aldığı sebzelerin buzdolabına yerleştirilmesine yardım ediyordu. Domateslerin tam olgunlaşmadığını, henüz k zarmaya bafllad n fark edince bunu annesine söyledi. Annesi domateslere bakıp Hilal e hak verdi ve Hâlbuki domatesleri kendi elimle seçmifltim, pazarda bu kadar yeşil değildi bu domatesler. diye söylenmeye bafllad. Domateslerin tezgâhta, olduklarından daha kırmızı görünmelerinin sebebi ne olabilir? Araştıralım. Neden Mavi? Atmosfer yani hava renksizdir. Havan n aç k ve bulutsuz oldu u günlerde gökyüzü mavi görünür. Atmosfer, ışığın mavi tonlarını, kırmızıya oranla daha çok saçılmaya uğrat r. Yani mavi ışık, atmosferde flekildeki gibi kırmızıya oranla daha fazla ve her yönde dağılarak gökyüzünün mavi renkte görünmesine sebep olur. Denizlerin mavi renkli görünmesinin sebebiyle gökyüzünün mavi renkli görünmesinin sebebi birbirine benzerdir. Çünkü atmosferi oluflturan azot, oksijen ve karbon dioksit gibi gazlar deniz suyunun içerisinde de da lm fl olarak yer al r. 207
12 126. s. Deniz suyunun rengi su moleküllerinin ışığı soğurma ve yansıtma özelliklerine bağlıdır. Deniz suyu molekülleri aynen atmosferde olduğu gibi bu ışığın yapısındaki kırmızı ve kırmızıya yakın tonları soğurur, mavi ve maviye yakın tonları ise yansıtır. Deniz de bu yüzden mavi renkte görünür. Peki, güneşi do arken veya batarken daha kırmızı görmemizin sebebi nedir? Bu durum, güneşin do ufl ve bat fl saatlerinde günefl fl nlar n n atmosferde daha çok yol kat etmesinin ve atmosfere girifl aç s n n bir sonucudur. Çünkü bu sırada güneş ışınları daha kalın bir atmosfer tabakasını geçmek zorunda kalır. Buna ba l olarak mavi tonların çoğu, hava molekülleri tarafından so urulur. Böylece gözümüze kırmızı turuncu ve sarı tonlardaki ışıklar ulaşır. Gökyüzü yoğun bulutlarla veya dumanla kapl olduğunda, tüm ışınlar nerede ise aynı oranda saçılır. Bu da gökyüzünün gri renkte görünmesine yol açar. Güneş, öğle vakti parlak beyaz görünür. Bunun sebebi, öğle saatlerinde tepede olan Güneş ten yay lan ışığının daha kısa yol almas ve dolay s yla daha az filtre edilmesidir. Bizim Göremediğimiz Işık Türleri de Var mıdır? Işık, sadece gözümüzle algılayabildiklerimizden mi ibarettir? Fotoğraf makinesini ve periskobu görünür ışık sayesinde kullandığımızı biliyorsunuz. Radyoda ve iç organlarımızın görüntülenmesini sağlayan röntgen cihazında ışık enerjisinden faydalanılır. Peki, sizce bu aletlerin kullanımlarında yararlanılan ışık görünür ışık mıdır? Bu sorunun yan t bize, fl k enerjisinin göremedi imiz türlerinin görünür fl ktan farkl etki ve kullan m alanlar na sahip oldu unu gösterir. Görünür fl k 208
Ifl k 13 126. s. 14 Beyaz ışığın gözümüzle gördüğümüz renkleri kırmızıdan mora kadar değişen bir yelpaze oluşturur. Göremediğimiz ancak varlığını değişik yöntemlerle anladığımız diğer ışık türleri de belli özelliklerine göre bu yelpazeye dâhil edilirse fl k tayf veya fl k spektrumu olarak adlandırılan bir enerji band elde edilmiş olur. Eğer bu enerji bandın gerçeğine uygun bir biçimde ölçekli olarak yaparsanız görünür ışık, bu band n % 1 inden azını oluşturur. Radyo dalgaları bir uçta, görünür ışık ortalarda bir yerde, gama ışınlarıysa öteki uçta yer alır. Akkor hâline gelmiş bir tel veya ısınmış bir tost makinesinin yaydığı kızıl ötesi ışık (infrared), kırmızı ışığın hemen dışında yer alır ve özel filmlerle karanlıkta fotoğraf çekmede kullanılır. Tenimizi bronzlaştıran mor ötesi (ultraviyole) ışınlar, mor ışığın hemen altında yer alır. Güneş, fl k tayfın n neredeyse tümünden ışık yayar. Ancak en fazla ışımayı bizim görebildiğimiz renklerde yapar. Bunlar Biliyor muydunuz? Bazı hayvanların renkleri algılama yetileri zayıf olmasına rağmen gece görüşleri bizimkinden çok daha iyidir. Gece avlanan yırtıcı hayvanlar, geceleri daha iyi görürler. Onlar için renklerden çok, geceleri hareket eden avlarını görebilmek önemlidir. Bazı hayvanlar, bizim göremediğimiz fl klara da duyarlıdır. Örneğin, kuşlar ve arılar mor ötesi ışıkları algılayabilirler. 127. s. Kendimizi De erlendirelim Aşağıdaki soruların cevaplar n defterimize yazal m. 1. Deniz, yeflil tiflört, mavi pantolon ve beyaz bağcıklı kırmızı ayakkabı giyerek bir partiye kat l yor. Partinin yap ld salonun oturma alan yeflil, dans pisti ise k rm z fl kla ayd nlat l yor. Bu bilgilere göre aşağıdaki çizelgeyi defterimize çizerek tamamlayalım. Deniz in Giysileri Kırmızı Işık Altındaki Renk Yeşil Işık Altındaki Renk Yeşil tişört Mavi pantolon Kırmızı ayakkabı Beyaz bağcık 2. Beyaz ışık yayan bir kaynağın önüne kırmızı filtre konularak beyaz ekrandaki renk gözleniyor. Buna göre beyaz ekranda gözlenen renge iliflkin aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur? A) Bütün renkler kaybolur. B) Sadece kırmızı renk gözlenir. C) Kırmızı rengin dışındakiler gözlenir. D) Bütün renkler gözlenir. 209