Işık Madde ile Karşılaşınca Ne Olur?

KONU:1) IŞIK MADDE İLE KARŞILAŞINCA NE OLUR?

Bu ünitenin konu anlatımını Salih Zeki GÖKÇE hazırlamaktadır.

Anahtar kelimeler…ışık,madde, yansıma…

Işık: ?
Madde: ?
Yansıma: ?

Konunun başlangıcında öğretmeniniz aşağıdaki soruları düşünmenizi isteyebilir:
• Işık madde ile etkileştiğinde neler olabilir?
• Işığın görmedeki rolü nedir?
• Bazı cisimler neden parlak görünür?
• Işık nasıl yayılıyor?
• Işığın yayılması nasıl gösterilir?
Not: Öğretmeniniz ışıkla ilgili daha önce öğrendiğiniz bilgileri hatırlamanızı isteyecektir.
ETKİNLİK: Isı Madde İle Etkileşiyor.
“Işığın önüne bir cisim konulduğunda neler olabilir?” sorusuna yapacağımız bir deneyle cevap arayacağız.
Araç-gereçlerimiz:

Kâğıtlar(teksir, kuşe) Alüminyum folyo Karbon kağıdı Pencere camı

El feneri Kumaş parçası Düz ayna Metal kaşık

Öğrenciler, “Işığın önüne bir cisim konulduğunda neler olabilir?” sorusuna yapacakları deneylerle cevap arar. Bunun için bir el fenerinden gelen ışık ile sınıfa getirdikleri çeşitli cisimlerin (saman kâğıdı, kuşe kâğıt, pencere camı, CD, düz ayna, karbon kâğıdı, alüminyum folyo, metal kaşık, kumaş parçası, cilâlı tahta blok vb.) etkileşimlerini gözlemler. Gözlemlerini kaydeder. Gözlem sonuçlarına göre bu etkileşimleri ışık, cisimden geçer, geçemez, yansır vb. kelimelerle betimler. Deneyde kullandığı cisimleri ışıkla etkileşim şekillerine göre sınıflandırır(ışığı geçiren-geçirmeyen gibi)

ETKİNLİK: Işığı Yönlendirelim.
Öğrenciler, bir düz ayna kullanarak güneş veya sınıftaki herhangi bir ışık kaynağının ışığını, istenen hedefe doğru yönlendirir. Örneğin; bir hedef tahtası hazırlayarak hedefi, yansıtılan ışık demetiyle aydınlatmaya çalışır. Hedefi aydınlattıktan sonra gelen ve yansıyan ışınların izlediği yolu tahmin eder. Öğrenciler, ışığın gelme ve yansıma doğrultularını ip kullanarak gösterir. Gelme ve yansıma doğrultuları ile ilgili tahminlerini gözlem yaparak test eder.

Bilgi: Işık madde ile etkileşince ona çarpıp yansıyabilir. Böylece cisimleri görürüz. Karanlık ortam da ışık maddeye çarpıp yansımadığı için cisimleri göremiyoruz.

Soru: Ay, bir ışık kaynağı olmamasına rağmen gece gökyüzünde neden görünür?
Çünkü ay, güneşten gelen ışığı dünyaya yansıtıyor. Böylece ayı görüyoruz.

(Uyarı: Bazı öğrenciler, ışığın gözden çıkıp cisimlere çarptığını ve böylece görme olayının gerçekleştiğini düşünebilir. Bu yanlış bir bilgidir.)

ETKİNLİK: Sihirli Tozlar
Öğrenciler, karton bir ayakkabı kutusunun iki kenarına karşılıklı iki delik açar. Kutunun üst kapağına da bir gözetleme yeri açarlar. Bir el feneriyle veya oyuncak lazer ile, kenarlardaki deliklerin birinden kutunun içine ışık tutarlar. Gözetleme yerinden bakarak ışığın kutunun içinde izlediği yolu görmeye çalışırlar. “Işık diğer delikten çıktığı hâlde neden kutunun içinden geçen bir ışık demeti gözlemlenemedi?” sorusuna tartışarak cevap ararlar. Daha sonra tebeşir veya un kullanarak kutunun içinde tozlu bir ortam oluştururlar ve deneyin birinci kısmındaki gibi kutunun içinden geçen ışık demetini gözlemlemeye çalışırlar. İki gözlemdeki farklılığın nedenlerini tartışırlar. Işık demetini, ışığın toz zerrelerinden yansıması sayesinde görebildikleri sonucuna ulaşırlar. Elbiselerini önce güneşli sonra gölge bir yerde çırparak gözlem yaparlar. Gözlem sonuçlarını ışığın yansımasıyla ilişkilendirerek karşılaştırırlar.

ETKİNLİK: Işık Kaynağı Değil Ama Görebiliyoruz
Öğrenciler, “Karanlık ortamda göremediğimiz bir cismi neden aydınlık ortamda görebiliyoruz?” sorusuna cevap arar. Öğrenciler, ışık kaynağı olmayan bir cismin ve ışık kaynağının bulunduğu bir ortamın resmini inceler, ışık ışınlarının gözlemcinin gözüne gelmeden önce izlediği yolları tahmin ederler. Tahminlerini, yansıyan ışık ışınlarını çizerek gösterirler. Tahminlerini gözlemleriyle ilişkilendirerek ışık kaynağı olmayan cisimlerin görülebilme nedenini ışığın yansımasıyla açıklarlar.

Düzlem aynaya gelen ve yansıyan ışınlar görülüyor.

ETKİNLİK: Yansımanın da Kuralı Var.
Öğrenciler, bir el fenerinin veya bir ışık kaynağının önüne tek bir yerinden ince çizgi hâlinde kesilmiş bir karton yerleştirerek bir ışık demeti elde ederler. Kareli defter kâğıdını masanın üzerine yerleştirirler. Sonra bir düzlem aynayı, masaya dik olacak şekilde -kâğıdın üzerindeki çizgilerden birinin üzerine- yerleştirirler. Işık demetini masa üzerindeki kâğıdı teğet geçecek şekilde düzlem ayna üzerine çeşitli açılarla gönderirler. Aynadan yansıyan ışık demetinin de kâğıdı teğet geçtiğini gözlemlerler. Buradan gelen ve yansıyan ışınların aynı kâğıt düzleminde olduğunu (yansımanın birinci yasasını) keşfederler. Düzlem aynaya gelen ve aynadan yansıyan ışınların normalle (kareli kâğıt üzerindeki aynaya dik çizgilerden biri olabilir) yaptığı açıları, öğretmenlerinin yardımıyla açı ölçer ile ölçerler, ölçümlerini hazırladıkları veri tablosuna kaydederler. Tablodaki verileri yorumlayarak yansımanın ikinci yasasını keşfederler. Öğretmen yansıma yasalarının sadece düz yüzeylerde değil, eğri yüzeylerde de geçerli olduğunu vurgular.

Bilgi: Düzlem aynada ışığın yansıması Normalle eşit açı yapacak şekildedir. Yüzey normali ışığın aynaya çarptığı noktadan ayna düzlemine dik olarak çizilir. Gelen ışığın normalle yaptığı açı gelme açısı (i), yansıyan ışığın normalle yaptığı açı yansıma açısıdır (r). Gelme açısı yansıma açısına eşittir.

Temel der ki: Ha uşaklar, ben bu konuyi biraz anladum, umarum siz de anlamişsinuzdur.
***Düz yüzeylerde yansımayı açıklayan bir poster hazırlayabilirsiniz.

Aynaların kullanım alanları

Tümsek aynalar, seyahat otobüslerinde dikiz aynası olarak yaygın kullanılma alanı bulmaktadır. Teleskop imalinde de kullanılır. Tepe noktası delinmiş tümsek aynalar ise kulak, burun, boğaz boşluklarını incelemede kullanılır. Bu tür aynalar ile yapılan incelemeler başarılı neticeler verir. Çukur aynalar ise mikroskoplarda ve tuvalet aynası olarak kullanılır
Panayır yerlerinde ve fuarlarda eğlence maksadıyla parabolik aynalar kullanılır

Aynanın Tarihi ve Aynalar

Çatalhöyük`te bulunan obsidiyen aynaların tarihi İÖ 6000 yılına kadar uzanmaktadır. Eski Mısır`da 2900, İndus`ta 2800, Çin`de 1500 yıllık metal aynalar bulunmuştur. Cam ayna Fenikeliler tarafından bulunmuşsa da, 13. yüzyıla kadar Avrupa`ya girmemiş ve modern zamanlara kadar yaygınlaşmamıştır.
Aynaya Uygurlar közgü demişlerdi; Anadolu ağızlarında da şu adlar verilir: bakanak, bakar, bakbakı, gözgeç, gözgör, gözünke, kılıklık, yüzgörgü, yüzgörgüsü…
17. yüzyılda Osmanlı dünyasında aynalı köşk ve kasrlar yaptırmak moda olmuştu. 18. yüzyılda boy aynaları halen krallar arasında hediye edilebilecek değerdeydi.
Tuvalet masaları, banyo ve hollerde, konsol üstlerindeki aynalardan başka masa aynaları, kadın çantasının değişmez eşyası el aynaları veya arkası kuş ve horozlu cep aynaları evlerde, üstümüzde, dikiz aynaları arabalarda bize bakıyor.
ışığı yansıtarak karşısındaki nesnenin görüntüsünü veren parlak yüzeylere ayna diyoruz. Yüzyıllarca önce (17.yüzyıla kadar), yüzeyi iyice parlatılmış düz metal levhalardan yapılan aynalar, daha sonraları yerlerini bir yüzü çok ince bir metal katmanıyla kaplanmış cam levhalara bıraktılar. Sır adı verilen bu metal kaplama, aynanın ışığı yansıtarak görüntü vermesini sağlar.
Ayna yapımında Venedikliler`in kullandığı yöntem özetle şöyleydi; İnce bir kalay yaprak düz bir şekilde yayılır, üstü cıva ile kaplanır. Cıvanın fazlası sıkıştırılarak alındıktan sonra, üstüne bir kâğıt ve onun da üstüne bir cam levha konur. Şimdi sıra aradaki kâğıdın yavaşça çekilip alınmasına gelmiştir. Bu sırada kalay ve cıva bir amalgam oluşturarak camın alt yüzeyini kaplar. Şimdi tek yapılacak şey camın arkasına sırı koruyacak bir sırt geçirilmesinden ibarettir.Günümüzden yalnızca üç yüzyıl öncesine kadar Venedik Cumhuriyeti, Avrupa`da cam eşya ve özellikle de ayna yapımının gizine sahip tek ülkeydi. Venedikliler bu sırrı büyük bir özenle saklıyorlardı.

Ayna ve cam eşya fabrikalarını Murano adasında kurmuşlardı ve bu adaya camcı ustalarından başkasının girmesine de izin vermiyorlardı.
AYNALAR N A S I L? Aynalar Fonograf Venediklilerin sırrıKolayca şekil verilip cilalanabilmeleri, böylelikle pürüzsüz hale getirilebilmeleri ve dayanıklı olmaları nedeniyle metaller, ayna yapımında çok eskiden beri kullanılırdı. Milattan önceki zamanlarda Mısırlılar, Etrüskler, Yunanlılar ve Romalılar`ın bronz el aynaları kullandığı bilinmektedir. Daha değerli olanları ise gümüşten yapılırdı. Çok eskiden metalle kaplanmış cam aynaların kullanıldığına dair kayıtlara da rastlanmaktadır. Fakat bu yöntem o zamanlar yaygınlaşmamıştır.Venedikliler`in kullandığı yöntem, 19. Yüzyılda yerini yeni bir yönteme bırakmıştır. Alman kimyacı Justus von Liebig (1803-1873), camın üzerine bir çözeltiyle gümüş kaplama yöntemini bulmuş, bu yöntem günümüzde bile günlük amaçlar için kullanılan aynaların üretiminde uygulanmaya başlanmıştır. Yumuşak gümüş tabakasının çizilmemesi için bakır sülfat gibi maddelerle kaplama ve boyama işlemleri yapılmaktadır.Bilimsel çalışmalarda kullanılan aynalarda ise, camın ışığın bir bölümünü soğurmasını önlemek amacıyla ön yüzler de gümüşlenir.
Öte yandan modern teleskoplarda kullanılan aynalarda çok daha özel yöntemlere başvurulur. Ayrıca belirli aralıklarla aynalar tekrar tekrar kaplanır. Bu nedenle her büyük teleskopun yanında kaplama tesisi de bulunmaktadır.
Bu sırrı Fransızlar, adadan zorla kaçırdıkları dört usta sayesinde öğrendiler ve bundan sonra ayna yapımı bir giz olmaktan çıkmaya başladı.
Ayna (yansıma)

AynaAyna, ışığın % 100`e yakın bir kısmını düzgün olarak yansıtan cilalı yüzey. Metal yüzeylerin parlatılmasıyla ilk ayna elde edilmiştir. Daha sonraları ise, cam levhaların bir yüzeyleri civa amalgamaları ile kaplanarak, ayna elde edilmiştir. Günümüzde ise, genellikle cam levhaların bir yüzü, ince bir gümüş tabakası ile sırlanarak elde edilir. Bazan gümüş yerine alüminyum, altın, hatta platin dahi kullanılır. Alüminyum sırlı aynalar, dalga boyu 0,4 mikrondan küçük olan morötesi ışınları da yansıtırlar. Aynalar; düz, küresel ve parabolik diye üç gruba ayrılırlar.

Tarihçe ve yapım tekniği Yüzyıllarca önce (17.yüzyıla kadar), yüzeyi iyice parlatılmış düz metal levhalardan yapılan aynalar, daha sonraları yerlerini bir yüzü çok ince bir metal katmanıyla kaplanmış cam levhalara bıraktılar. Sır adı verilen bu metal kaplama, aynanın ışığı yansıtarak görüntü vermesini sağlar. Kolayca şekil verilip cilalanabilmeleri, böylelikle pürüzsüz hale getirilebilmeleri ve dayanıklı olmaları nedeniyle metaller, ayna yapımında çok eskiden beri kullanılırdı. Milattan önceki zamanlarda Mısırlılar, Etrüskler, Yunanlılar ve Romalılar`ın bronz el aynaları kullandığı bilinmektedir. Daha değerli olanları ise gümüşten yapılırdı. Çok eskiden metalle kaplanmış cam aynaların kullanıldığına dair kayıtlara da rastlanmaktadır. Fakat bu yöntem o zamanlar yaygınlaşmamıştır.

Günümüzden yalnızca üç yüzyıl öncesine kadar Venedik Cumhuriyeti, Avrupa`da cam eşya ve özellikle de ayna yapımının gizine sahip tek ülkeydi. Venedikliler bu sırrı büyük bir özenle saklıyorlardı. Ayna ve cam eşya fabrikalarını Murano adasında kurmuşlardı ve bu adaya camcı ustalarından başkasının girmesine de izin vermiyorlardı. Bu sırrı Fransızlar, adadan zorla kaçırdıkları dört usta sayesinde öğrendiler ve bundan sonra ayna yapımı bir giz olmaktan çıkmaya başladı.

Ayna yapımında Venedikliler`in kullandığı yöntem özetle şöyleydi; İnce bir kalay yaprak düz bir şekilde yayılır, üstü cıva ile kaplanır. Cıvanın fazlası sıkıştırılarak alındıktan sonra, üstüne bir kâğıt ve onun da üstüne bir cam levha konur. Şimdi sıra aradaki kâğıdın yavaşça çekilip alınmasına gelmiştir. Bu sırada kalay ve cıva bir amalgam oluşturarak camın alt yüzeyini kaplar. Şimdi tek yapılacak şey camın arkasına sırı koruyacak bir sırt geçirilmesinden ibarettir.

Venedikliler`in kullandığı yöntem, 19. Yüzyılda yerini yeni bir yönteme bırakmıştır. Alman kimyacı Justus von Liebig (1803-1873), camın üzerine bir çözeltiyle gümüş kaplama yöntemini bulmuş, bu yöntem günümüzde bile günlük amaçlar için kullanılan aynaların üretiminde uygulanmaya başlanmıştır. Yumuşak gümüş tabakasının çizilmemesi için bakır sülfat gibi maddelerle kaplama ve boyama işlemleri yapılmaktadır.

Bilimsel çalışmalarda kullanılan aynalarda ise, camın ışığın bir bölümünü soğurmasını önlemek amacıyla ön yüzler de gümüşlenir.

Düz aynalar Bir cismin veya noktanın düz bir aynada görünen şekline görüntü denir. Düzlem aynada görüntü, cismin tam simetriğidir. Yani cisim ve görüntünün, aynaya uzaklıkları ve boyları birbirine eşittir. Görüntü gerçek değildir, zahiridir(gerçek olmayan). Çünkü, aynanın içinde imiş gibi görünür. Zahiri görüntüyü bir ekran üzerine düşürmek mümkün değildir.yani mümkündür yani degıldır salla işte ayna ayna dır.bir ozellıgıde duz aynanın duzz olsudur adı ustunde duz ayna


Küresel aynalar Yansıtıcı yüzeyi, küre kapağı şeklinde olan aynalardır. Yansıtıcı yüzey, küre kapağının iç yüzeyi ise bu aynalara çukur, konkav veya iç bükey aynalar denir. Yansıtıcı yüzey, küre kapağının dış yüzeyi ise böyle aynalara tümsek, konveks veya dış bükey aynalar denir.

Küresel yüzeyin merkezinden geçen eksene asal eksen veya optik eksen denir. Asal eksenin aynayı kestiği noktaya tepe noktası, tepe noktası ile merkezin tam ortasına da odak noktası adı verilir. Asal eksene paralel olarak gelen ışınlar, yansıdıktan sonra odaktan geçerler. Odaktan geçerek gelen ışınlar ise asal eksene paralel olarak yansırlar. Merkezden geçen ışınlar aynı yoldan geriye yansırlar. Tepe noktasına gelen ışınlar ise asal eksen ile meydana getirdiği açı kadar diğer tarafta açı yaparak yansırlar.

Çukur aynada, merkezin dış tarafındaki bir cismin görüntüsü, merkez ile odak arasında cisimden küçük, ters ve gerçek bir görüntüdür. Cisim merkezyken görüntüsü de merkezde ters, gerçek ve boyu cismin boyuna eşittir. Cisim merkezle odak arasındayken görüntü merkezin dışında ters, gerçek ve cisimden büyüktür. Cisim odak ile ayna arasında ise, görüntüsü aynanın arkasında düz, zahiri ve cisimden büyüktür.

Tümsek aynanın önünde bulunan bir cismin görüntüsü ise, daima odak ile ayna arasında, cisimden küçük, düz ve zahiridir. Cisim, aynanın tepe noktasına geldiği zaman, görüntünün boyu cismin boyuna eşit olur.

Aynalarda ışıkların yansıması kanunlarını bulan, İbn-i Heysem`dir.


Kullanıldığı yerler Tümsek aynalar, seyahat otobüslerinde dikiz aynası olarak yaygın kullanılma alanı bulmaktadır. Teleskop imalinde de kullanılır. Tepe noktası delinmiş tümsek aynalar ise kulak, burun, boğaz boşluklarını incelemede kullanılır. Bu tür aynalar ile yapılan incelemeler başarılı neticeler verir. Çukur aynalar ise mikroskoplarda ve tuvalet aynası olarak kullanılır.


Parabolik aynalar Yansıtıcı yüzeyleri parabolik olan aynalardır. Otomobil farlarındaki aynalar birer parabolik aynadır.

Işık Madde ile Karşılaştığında Ne Olur?

***Işık madde ile etkileşince ona çarpıp yansıyabilir. Böylece cisimleri görürüz. Karanlık ortam da ışık maddeye çarpıp yansımadığı için cisimleri göremiyoruz.