Işık konu anlatımı

OPTİK

Fiziğin ışık olaylarını inceleyen dalına optik denir. 

IŞIĞIN YAYILMASI

Işık ışınları homojen saydam ortamlar ve boşlukta doğrular halinde yayılır. 

 

1. Işık Kaynağı

Işık vererek çevrelerini aydınlatan cisimlere denir. Güneş ve yıldızlar doğal ışık kaynaklarıdır.

 

Yanan lamba ve mum gibi cisimler de suni (yapay) ışık kaynaklarıdır. 

 

2. Işık ışınları

Işık kaynağından çıkan ve ışığın yolunu belirten doğrulara ışık ışınları veya kısaca ışınlar denir. 

 

3. Aydınlatılmış Cisimler

 

Bir ışık kaynağından ışık alarak görünür hale geçen cisimlere aydınlatılmış cisimler denir.

 

 4. Saydam Cisimler

Işığı tamamen geçiren cisimlere saydam cisimler denir. Cam, hava ve su gibi maddeler saydam

 cisimlerdir.

 

 5. Yarı Saydam Cisimler

 

Işığı kısmen geçiren cisimlere yarı saydam cisimler denir. Buzlu cam ve yağlı kağıt gibi maddeler

 yarı saydam cisimlere örnek verilebilir.

 

 6. Saydam Olmayan Cisimler

 

Işığı geçirmeyen cisimlere saydam olmayan cisimler denir. Tahta ve demir gibi maddeler saydam

olmayan cisimlerdir. 

 

7. Renkli ve Siyah Görme

Bir cisim, üzerine düşen güneş ışığının tamamını yansıtıyorsa bu cisim beyaz görünür. Cisim

üzerine düşen ışığın tamamını tutuyorsa bu durumda cisim siyah görünür. Eğer cisim, üzerine

düşen ışığın bir kısmını yansıtıyorsa bu durumda cisim yansıttığı ışığın renginde görülür. 

 

8. Işık Hızı

Işığın birim zamanda aldığı yola ışık hızı denir. Işık hızı, ışığın hareket ettiği ortama göre değişir.

 

Aşağıdaki tabloda ışığın bazı ortamalardaki hızı verilmiştir.

 

 

   

Dünya ve ay, Güneş’in etrafında dolanırken bazen güneş, dünya ve ay aynı doğrultuda olur. Ay, Dünya’nın gölgesinde kalır ve görünmez. Buna ay tutulması denir.

 Ay, güneş ile dünya arasına girdiğinde Ay’ın gölgesi Dünya’nın bir bölümünü kapatır. Dünya’nın

 

 o bölgesi Güneş’ten tam ışık alamaz. Bu olaya güneş tutulması denir.

 

Tam Gölge - Yarı Gölge

Kaynaklardan yayılan ışınlar, ortamda ilerlerken saydam olmayan cisimler üzerine düşerlerse, cisimleri geçemediklerinden dolayı, cisimlerin arka tarafında karanlık alanlar oluşur.
Meydana gelen bu karanlık alanlara gölge denir. Gölgenin şekli, saydam olmayan cismin şeklinin en büyük kesiti gibidir. Bunun sebebi, noktasal ışık kaynağından çıkan ışığın doğrusal olarak yayılmasıdır.

 

 

 

  

 

Şekildeki ışık kaynağından çıkan ışınların hiç düşmediği yerlere tam gölge, kaynağın bazı

bölgelerinden ışık düşüp bazı bölgelerinden ışık düşmediği yerlere de yarı gölge denir.

 

 

   

Eğer kullanılan ışık kaynağı şekildeki gibi saydam olmayan engelden büyük ise, perdenin bulunduğu yere göre gölge şekilleri değişir. Perde (a) konumunda iken ortada tam gölge ve etrafında yarı gölge oluşur. Perde (b) konumunda iken yalnız yarı gölge oluşur.
Şekil (a) ve (b)

 

GÜNEŞ ve AY TUTULMASI

Dünya güneş etrafında dönerken, ay dünya ile güneş arasına şekildeki gibi girdiğinde, ayın gölgesi

 

dünya üzerine düşer ve K noktasından bakan gözlemci güneşi göremez.


Bu olaya güneş tutulması denir.

Dünya, güneş etrafında dönerken ay ile güneş arasına şekildeki gibi girdiğinde dünyanın gölgesi, ay üzerine güneş ışınlarının gelmesini engeller. Güneşten ışık alamayan ay,
L noktasından bakıldığında görülmez, bu olaya da ay tutulması denir.

 

DÜZ AYNALAR

Saydam ortamda hareket eden ışığın herhangi bir yüzeye çarpıp geri dönmesine yansıma denir. Yansıma olayında ışığın hızı, rengi yani hiçbir özelliği değişmez. Sadece hareket yönü değişir.

 

Işığın Yansıması

Işığın bir yüzeye çarpıp geri dönmesine yansıma denir.
Işık kaynağı olmayan cisimlerin üzerine düşen ışık, yansıyıp gözümüze ulaşarak cismin görünmesini sağlar.
Işık kaynağını göremediğimiz halde, ışığı yansıtan cismi görürüz.

Bir yüzeyle 90° lik açı yapan dikmeye yüzeyin normali denir.

 

 

 

Gelen ışınla normal arasındaki açıya gelme açısı (a),

 

 

yansıyan ışınla normal arasındaki açıya da yansıma açısı (b) denir. 

 

 

Yansıma Kanunları

 

 

1.           Gelen ışın, normal ve yansıyan ışın aynı düzlemdedir.

 

 

2.           Gelme açısı yansıma açısına eşittir. (a = b)

 

   
 

Işınların geldiği yüzey şekildeki gibi düzgün olursa, bu yüzeyin her noktasında normaller birbirine paraleldir. Şekildeki gibi gelen ışınların gelme açıları birbirine yansıma açıları da birbirine eşit olur.

Bundan dolayı yüzeye birbirine paralel gelen ışın demeti, yüzeyden de birbirine paralel olarak yansır. Bu yansımaya düzgün yansıma denir.

Eğer yüzey şekildeki gibi düzgün değilse, yüzeyin bütün noktalarındaki normaller farklıdır. Yüzeye paralel gelen ışınların gelme açıları yansıma açılarına eşit olmaz. Bu yansımaya dağınık yansıma denir.

  

 

Düz Aynada Görüntü Oluşumu

 

 

Herhangi bir cismi görebilmek için, cisimden yayılan ışınların göze gelmesi gerekir. Cisimden

 

çıkan ışınlar doğrudan göze gelirse cisim görülür.

Eğer cisimden çıkan ışınlar, yansıma veya kırılma sonucu göze gelirse algılanan şey cismin görüntüsü olur.

 

Şekildeki K noktasal cisminin görüntüsünü bulmak için iki ışın kullanmak yeterlidir.


Bu ışınlar yansıma kurallarına göre yansıtılır. Yansıyan ışınların uzantılarının kesiştiği yerde görüntü

 

 oluşur. Bu görüntü aynaya dik gönderilen ışının uzantısı üzerinde olmak zorundadır.

 

 Eğer cisim şekildeki gibi ise K ve L noktalarının ayrı ayrı görüntüleri bulunur ve bu K', L' görüntü

 

 noktaları birleştirilerek K, L cisminin görüntüsü bulunur. 

 

  

 

Görüntünün Özellikleri

 

 

Yansıyan veya kırılan ışınların kendileri kesişirse görüntü gerçek, uzantıları kesişirse görüntü

 

 zahirî (sanal) olur.

 

Zahiri görüntüler her zaman görünen görüntülerdir. Gerçek görüntüler ise, perde üzerine

 

düşürülerek, değişik noktalardan görülebildiği gibi, gerçek görüntüden göze gelen ışınlar nedeniyle

 

de perde olmadan da görülebilirler. 

Düz Aynada Görüntü ve Özellikleri

 

Şekildeki gibi noktasal bir cisimden çıkan ışınlar, düzlem aynada yansıyor ve uzantılarının kesiştiği

 yerde görüntü oluşuyor.

 

Buna göre, düz aynada oluşan görüntü;

 

 

·              Zahirîdir.

·              Aynaya olan uzaklığı, cismin aynaya olan uzaklığına eşittir.

·              Boyu, cismin boyuna eşittir.

·              Cisme göre sağlı solludur. Sağ elimiz, görüntümüzün sol elidir.

·            Aynaya göre simetriktir.

 

Yukarıdaki şekilde cismin aynaya dik uzaklığı yoksa aynanın uzantısı alınır. K cisminin bu uzantıya göre simetriği olan K' görüntüsü bulunur.

 

  Düz Aynada Özel Durumlar

1.           Düzlem aynada gerçek cismin görüntüsü her zaman zahirîdir. Cismin aynaya uzaklığı,

 görüntünün aynaya uzaklığına, cismin boyu da görüntünün boyuna eşittir.

 

2.           Bir düzlem aynaya gelen ışının doğrultusu değiştirilmeden, ayna a açısı kadar döndürülürse,

 yansıyan ışın 2a kadar döner.

Bir düzlem ayna ışık kaynağına yaklaştıkça gelme açısı, dolayısıyla yansıma açısı da büyür. Bu da yansıyan ışınlar arasındaki alanın büyümesi demektir. Kısacası düzlem ayna göze yaklaştıkça görüş alanı artar. Ayna gözden uzaklaştıkça görüş alanı azalır. Veya düzlem aynaya yaklaştıkça görüş alanı artar, uzaklaştıkça görüş alanı azalır.

 

 

 

 

4.           Kesişen iki düzlem ayna arasındaki açı a ise aynalar arasında meydana gelen görüntü

 sayısı,Paralel iki düzlem ayna arasındaki görüntü sayısı sonsuzdur.

KÜRESEL AYNALAR

 

 

Yarıçapı R olan bir kürenin tümsek kısmı parlatılıp ayna yapılırsa tümsek ayna, çukur kısmı

parlatılıp ayna yapılırsa çukur ayna elde edilmiş olur. Aynanın tam ortasından ve merkezinden

geçen eksene asal eksen denir. Aynanın asal eksenle çakıştığı noktaya tepe noktası (T)

denir. 

 

Tepe ile merkez noktalarının tam ortasındaki noktaya da odak noktası (F) denir. Odak

noktasının aynaya veya merkeze uzaklığına da odak uzaklığı (f) denir.

 

Odak uzaklığı ile aynanın (R) yarıçapı arasında    R = 2f bağıntısı vardır.

 

Kürenin merkezinden geçen bütün doğrular kürenin yüzeyine dik olduğundan, küresel aynalarda

merkezden geçen bütün doğrular normal olarak kabul edilebilir.

 

 

 

 

 

Çukur Aynada Işınların Yansıması

 

Yansımanın en önemli şartı gelme açısının yansıma açısına eşit olmasıdır. Merkezden aynaya

çizilen doğrular, küresel aynaların normalidir. Çünkü bu doğrular aynaya diktir.

 

1- Asal eksene paralel gelen ışınlar yansıdıktan sonra odaktan geçer. Gelen ışığın normalle yaptığı açı, yansıyan ışığın normalle yaptığı açıya eşittir.

 

2- Odaktan aynaya gelen ışınlar asal eksene paralel gidecek şekilde yansır. Bir önceki ışının tam tersidir

 

3- Merkezden gelen ışınlar yine merkezden geçecek şekilde yansır. Çünkü normal üzerinden gelen ışınlar, aynaya dik çarptıklarından kendi üzerlerinden geri yansırlar.

 

4.           Tepe noktasına gelen ışınlar, asal eksenle eşit açı yapacak şekilde yansırlar. Çünkü asal eksen de merkezden geçtiği için normaldir.

 

 

 

 

 

  

 

Çukur Aynada Görüntü Çizimleri

 

 

Oluşan görüntünün yerini bulmak için en az iki tane ışın kullanmak gereklidir. Işınlar nerede

kesişirse görüntü orada oluşur.

 

1.           Cisim sonsuzda ise; sonsuzdan gelen ışınlar asal eksene paralel gelirler. Paralel gelen ışınlar

 ise yansıdıktan sonra odakta toplanırlar. Görüntü, odakta gerçek ve nokta halinde oluşur.

 

2.           Cisim merkezin dışında ise; görüntü, odak ve merkez arasında, ters gerçek ve boyu cismin

 boyundan küçüktür. Hatırlanacağı gibi ışınların kendisi kesişirse görüntü gerçek, uzantıları

 kesişirse görüntü zahirî olur.   

 

3.           Cisim merkezde ise; görüntü, merkezde ters gerçek ve boyu cismin boyuna eşit olur.     

 

4- Cisim odakla merkez arasında ise; görüntü merkezin dışında ters, gerçek ve boyu cismin

 boyundan büyüktür.

 

5- Cisim odakta ise; yansıyan ışınlar birbirlerine paralel olduğundan, görüntü sonsuzda ve

belirsizdir.

 

 

 

        6- Cisim ayna ile odak arasında ise; görüntü aynanın arkasında, düz, zahirî ve boyu cismin boyundan büyüktür. Çizimlerden de görüldüğü gibi cisim veya görüntüden aynaya yakın olanın boyu daha küçüktür.

 

 

Tümsek Aynalarda Özel Işınlar

Tümsek aynada da çukur aynada olduğu gibi merkezden geçen bütün doğrular normaldir.

Tümsek aynada odak noktası aynanın arkasında olduğu için zahirîdir. Çünkü odak, ışığın

 toplandığı noktadır. Tümsek aynada ışık toplanmaz. Sadece uzantıları odaktan geçer, kendileri

 geçemez.

 

1.           Asal eksene paralel gelen ışınlar, uzantıları odaktan geçecek şekilde yansırlar. 

 

 2.         Uzantıları odaktan geçecek şekilde gelen ışınlar, asal eksene paralel gidecek şekilde yansırlar. 

 

3.           Uzantıları merkezden geçecek şekilde gelen ışınlar, kendi üzerlerinden geri dönecek şekilde yansırlar. 

 

4-     Tepe noktasına gelen ışınlar, asal eksenle eşit açı yapacak şekilde yansırlar.

 

 

 

Tümsek Aynada Görüntü Çizimi

 

Bir tümsek aynada cisim nerede olursa olsun görüntü her zaman ayna ile odak noktası arasında, düz, zahirî ve boyu cismin boyundan küçüktür. Cisim sonsuzda iken görüntü odakta nokta halinde olur. Şekilde görüldüğü gibi cisim aynaya yaklaştıkça görüntünün boyu büyüyerek aynaya yaklaşır.

 

  

 bunlar www.dersmarketi.com dan alıntıdır.


Yorum Yaz
Arkadaşların Burada !
Arkadaşların Burada !