Işığın doğrusal yayılması; saydam, yarı saydam ve opak maddeler; tam gölgenin oluşumu ve gölge büyüklüğü.
Işık doğrusal yayılır
Işık, kaynağından çıktıktan sonra her yöne ve doğrusal yollarla yayılır.
- Karanlık bir odada el fenerinin ışık demeti düz bir çizgi gibi ilerler.
- Ormanda ağaç dalları arasından süzülen güneş ışınları dümdüz görünür.
- Bükülmüş bir borunun ucundan mum alevini göremeyiz; çünkü ışık borunun eğrisini takip edemez.
Işık ışınlarını çizerken ok yönünde düz çizgiler kullanırız.
Maddelerin ışık geçirgenliği
Maddeler ışığı geçirme durumlarına göre üçe ayrılır:
| Madde | Işığı | Arkası | Örnek |
|---|---|---|---|
| Saydam | Büyük bölümünü geçirir | Net görünür | Pencere camı, temiz su, hava |
| Yarı saydam | Bir kısmını geçirir | Bulanık görünür | Buzlu cam, yağlı kâğıt, tül perde |
| Opak (saydam olmayan) | Geçirmez | Görünmez | Tahta, metal, karton, taş |
💡 Banyo pencerelerinde yarı saydam (buzlu) cam kullanılır: Işık içeri girer ama içerisi net görünmez.
Tam gölge
Işık kaynağı ile bir yüzey arasına opak bir cisim konduğunda, cismin arkasında ışığın ulaşamadığı karanlık bir bölge oluşur. Buna tam gölge denir.
- Tam gölge, ışığın doğrusal yayıldığının bir kanıtıdır.
- Gölgenin şekli cismin şekline benzer (ama ışığın geldiği yöne göre bozulabilir).
- Saydam cisimlerin tam gölgesi oluşmaz; yarı saydam cisimler soluk bir gölge oluşturur.
Gölgenin büyüklüğü neye bağlı?
Bir noktasal ışık kaynağı, opak cisim ve perde düşünelim:
| Değişiklik | Gölge |
|---|---|
| Cisim ışık kaynağına yaklaşırsa | Büyür |
| Cisim perdeye yaklaşırsa | Küçülür |
| Işık kaynağı cisimden uzaklaşırsa | Küçülür |
| Cismin boyutu büyürse | Büyür |
Günlük hayattan: Güneş tepedeyken (öğle) gölgemiz kısa, sabah ve akşamüstü uzundur.
Kavramlar
- Saydam madde
- Işığın büyük bölümünü geçiren madde.
- Yarı saydam madde
- Işığın bir kısmını geçiren madde.
- Opak madde
- Işığı geçirmeyen madde.
- Tam gölge
- Opak cismin arkasında ışık almayan karanlık bölge.
- Işık her yöne, doğrusal yayılır
- Saydam: ışığı geçirir, net görünür
- Yarı saydam: bir kısmını geçirir, bulanık görünür
- Opak: ışığı geçirmez
- Tam gölge: opak cismin arkasında ışık ulaşmayan bölge
- Cisim ışık kaynağına yaklaşırsa gölge büyür
Örnek soru ve çözümü
El feneri, bir top ve duvar düzeneğinde top fenere yaklaştırılırsa duvardaki gölge nasıl değişir?
Top ışığın daha büyük bir kısmını engellediği için gölge büyür.
Çözümlü örnekler
1. Buzlu cam hangi gruptaki maddelere örnektir? Kolay
ÇözümYarı saydam maddelere.
2. Neden cam bir bardağın belirgin bir tam gölgesi oluşmaz? Orta
ÇözümCam saydamdır; ışığın büyük bölümünü geçirir.
3. Bir öğrenci bükülmüş bir hortumun bir ucundan baktığında diğer uçtaki mumun alevini göremiyor; hortumu düzeltince görüyor. Bu deney neyi kanıtlar? Zor
ÇözümIşığın doğrusal yayıldığını; ışık hortumun eğrisini takip edemez.
Sık yapılan hatalar
- Gölgenin her zaman cisimle aynı büyüklükte olduğunu sanmak.
- Yarı saydam maddelerin hiç ışık geçirmediğini düşünmek.
- Saydam cisimlerin koyu gölge oluşturduğunu sanmak.
Biliyor muydun?
Gölge oyunu Karagöz, perdenin arkasına yerleştirilen ışık kaynağı ve renkli, yarı saydam deriden yapılmış tasvirlerle oynanır. Bu yüzden perdede renkli gölgeler görülür!