Işığın Soğurulması

Konu Anlatımı

Işık ve Renk

Beyaz ışık aslında tek renk değildir. Beyaz ışık yedi renkten oluşur: kırmızı, turuncu, sarı, yeşil, mavi, lacivert ve mor. Bu renkler birbirine karışmış hâldedir. Beyaz ışık bir prizmadan geçirildiğinde farklı miktarda kırıldığı için renkler birbirinden ayrılır ve bir renk çizgisi oluşur.

Renkler üç ana renkten elde edilir. Kırmızı, sarı ve mavi ana renklerdir; turuncu, yeşil ve mor gibi ara renkler bu ana renklerin farklı oranlarda birleşmesiyle oluşur. Bu yüzden sarı ile mavi ışığı birlikte gördüğümüzde yeşil elde ederiz.

Işık Cisme Ne Yapar?

Işık bir cisme düştüğünde üç olay birlikte görülebilir: ışığın bir kısmı yansır, bir kısmı soğurulur ve saydam maddelerde bir kısmı cismin içinden geçer. Yalnızca ışığı yansıtan yüzeyler saydam değildir; ışığı geçiren cam, su ve hava gibi maddeler saydam olarak adlandırılır.

Soğurma olayında ışık yok olmaz; ışık enerji taşıdığı için bu enerji maddeye aktarılır. Yüzey soğurduğu ışık kadar enerji alır ve ısınır. Bu nedenle yalın kat (siyah) yüzeyler ışığı en çok soğurur, en çabuk ısınan yüzeylerdir.

Cismin Rengini Ne Belirler?

Bir cismin bize görünen rengi, yansıttığı ışığın rengidir. Temel kural şudur: Cisim, ancak kendi rengindeki ışığı yansıtabilir; kendi rengine uymayan ışıkları soğurur.

Kırmızı bir elma düşünün. Elma kırmızı ışığı yansıtır, yeşil ve mavi ışığı ise soğurur. Beyaz ışıkta elma kırmızı görünür. Ancak aynı elma yalnızca mavi ışıkla aydınlatılırsa yansıtacağı ışık kalmaz ve siyah görünür.

Beyaz ve Yalın Kat Yüzeyler

Beyaz cisimler bütün renkleri yansıtır; bu yüzden hangi renk ışıkta aydınlatılırlarsa o rengi görünürler. Beyaz bir kâğıt kırmızı ışıkta kırmızı, mavi ışıkta mavi görünür.

Yalın kat (siyah) cisimler ise hiçbir rengi yansıtmaz; gelen ışığın tamamını soğururlar. Bu nedenle siyah cisimler hangi ışıkta olursa olsun siyah görünür. Aynı zamanda en çok enerji soğuran yüzey oldukları için en çabuk ısınırlar.

Soğurma ve Isınma İlişkisi

Soğurulan ışığın enerjisi doğrudan ısıya dönüşür. Bu yüzden yazın üzerinde siyah kumaştan yapılmış bir eşya bırakılırsa eşyanın altı hızla ısınır. Aynı şekilde üzeri tozlu bir ısıtıcının üstü kızar, çünkü toz ışığı yansıtmaz, soğurur ve ısınır.

Çözümlü Örnek

Kırmızı bir elma, sarı bir limon ve siyah bir lastik top aynı masanın üzerine yan yana konmuştur. Masanın üzerine turuncu renkli bir lamba yandığında bu cisimler nasıl görünür?

• Adım 1: Turuncu ışığın turuncu bileşeni masaya düşer; her cisim bu ışığı denetler.
• Adım 2: Kırmızı elma turuncu ışığın kırmızı bileşenini yansıtır, mavi bileşenini soğurur ve kırmızı görünür.
• Adım 3: Sarı limon turuncu ışığın sarı bileşenini yansıtır ve sarı görünür.
• Adım 4: Siyah lastik top hiçbir bileşeni yansıtmaz, ışığın tamamını soğurur ve siyah görünür.

Özet

Beyaz ışık yedi renkten oluşur ve kırmızı, turuncu, sarı, yeşil, mavi, lacivert ile morun karışımıdır. Renkler kırmızı, sarı ve mavi olmak üzere üç ana renkten oluşur. Bir cisme düşen ışığın bir kısmı yansır, bir kısmı soğurulur ve saydam maddelerde bir kısmı geçer. Soğurulan ışığın enerjisi maddeye geçtiği için cisim ısınır. Bir cismin rengi yansıttığı ışığın rengidir; cisim yalnızca kendi rengindeki ışığı yansıtır, diğerlerini soğurur. Bu yüzden kırmızı bir elma mavi ışıkta siyah görünür. Beyaz cisimler bütün renkleri yansıtırken yalın kat yani siyah cisimler hiçbir rengi yansıtmaz, ışığın tamamını soğurur ve en çabuk ısınır.

Sık Yapılan Hatalar

• Beyaz ışığı tek bir renk sanmak: Beyaz ışık yedi renkin karışımıdır ve prizmadan geçince renklere ayrılır.
• Cismin rengini özelliği gibi düşünmek: Rengi ışık taşır, cisim değil; aynı cisim farklı ışıklarda farklı görünebilir.
• Siyah cisimlerin ışığı yansıttığını düşünmek: Yalın kat yüzeyler hiçbir rengi yansıtmaz, gelen ışığın tamamını soğurur.
• Soğurmanın ışığı yok ettiğini sanmak: Işık yok olmaz, enerjisi maddeye aktarılır ve yüzey ısınır.
• Kırmızı elmanın her ışıkta kırmızı kalacağını düşünmek: Kendi rengine uymayan ışıkta cisim yansıtacak ışık bulamaz ve siyah görünür.

Ne Öğreneceğiz

Işığın cisimler tarafından soğurulması, cisim renginin yansıttığı ışığın rengiyle ilişkisi ve soğurmanın ısınmaya etkisi. Bu konuda ögrenme çıktıları:

• Beyaz ışığın yedi renkten oluştuğunu söyler ve renkleri sıralar.
• Işığın yansıma, soğurulma ve geçme olaylarını birbirinden ayırt eder.
• Bir cismin renginin yansıttığı ışığın rengine bağlı olduğunu açıklar.
• Beyaz ve siyah yüzeylerin ışığa davranışını karşılaştırır, yalın kat kavramını kullanır.
• Soğurulan ışığın ısınmaya yol açtığını günlük hayattan örneklerle gösterir.
• Ana renkler ve ara renkler arasındaki ilişkiyi sorgular.

Ön Bilgi

Bu konuya başlamadan önce temel kavram ve ön koşulları kavramanız yardımcı olacaktır. Konunun çerçevesinde şu kavramlar dikkat ister:

• Görülen renk, cismin gözümüze gönderdiği yansıyan ışığın rengidir.
• Cisim kendi rengindeki ışığı yansıtır, kendi rengine uymayan ışıkları soğurur.
• Kırmızı, sarı ve mavi ana renklerdir; diğer renkler bunların karışımından oluşur.
• Yalın kat yüzeyler hiçbir rengi yansıtmaz ve gelen ışığın tamamını soğurur.
• Soğurulan ışık enerji taşıdığı için cismi ısıtır; ışık yok olmaz.
• Yalın kat yüzeyler ışığı en çok soğurduğu için en çabuk ısınan yüzeylerdir.
• Cam ve su gibi saydam maddeler ışığı geçirir; opak yüzeyler ışığı geçirmez.

Basit Örnek ve Günlük Yaşam

Günlük yaşamda ve mesleki bağlamda bir uygulama:

Soru: Kırmızı bir elma yalnızca mavi ışıkla aydınlatıldığında nasıl görünür?

1. Adım 1: Elmanın kırmızı ışığı yansıtabildiği, mavi ışığı yansıtamayacağı belirlenir.
2. Adım 2: Mavi ışık elma tarafından soğurulur, yansıyan ışık oluşmaz.
3. Adım 3: Göze ulaşan ışık olmadığı için elma siyah görünür.

Sonuç/cevap: Elma siyah görünür.

İleri Örnek

Daha ileri bir uygulama:

Soru: Beyaz ışıkta mavi görünen bir boncuk yeşil ışıkla aydınlatıldığında nasıl görünür?

1. Adım 1: Mavi boncuk mavi ışığı yansıtır, diğer renkleri soğurur.
2. Adım 2: Yeşil ışık bileşenleri arasında boncuğun yansıtabileceği mavi bileşen yoktur.
3. Adım 3: Boncuk yalnızca soğurma yapar ve siyah görünür.

Sonuç/cevap: Boncuk siyah görünür.

Adım Adım Çözülmüş Örnek

Örnek 1: Kırmızı Elma ve Mavi Işık konusunun adımları:

1. Adım 1: Elmanın kırmızı ışığı yansıtabildiği, mavi ışığı yansıtamayacağı belirlenir.
2. Adım 2: Mavi ışık elma tarafından soğurulur, yansıyan ışık oluşmaz.
3. Adım 3: Göze ulaşan ışık olmadığı için elma siyah görünür.

Karşılaştırma Tablosu

Kendini Dene

Soru: Kırmızı, sarı ve mavi kâğıtları yalnızca kırmızı ışıkla aydınlatıp hangisinin hangi renk göründüğünü gözlemleyerek yazınız.

Örnek cevap: Puanlama anahtarı: Aydınlatma koşulunun yalnızca kırmızı ışık olarak belirtilmesi 3 puan; kırmızı kâğıdın görünen renginin yazılması 3 puan; diğer iki kâğıdın siyah göründüğünün belirtilmesi 3 puan; sonucun yansıma ve soğurma kuralıyla açıklanması 3 puan. Toplam 12 puan.