Aydınlanma ve Gölge

Işık

Işık, elektromanyetik dalga özelliği gösteren bir enerji türüdür. Boşlukta yayılabilir ve boşluktaki hızı yaklaşık 3 × 10⁸ m/s'dir; bu, evrendeki en büyük hızdır. Işık, homojen ortamlarda doğrusal yolla yayılır. Işık hem dalga hem tanecik (foton) özelliği gösterir.

Işık Kaynakları

• Doğal kaynaklar: Güneş, yıldızlar, ateş böceği, yıldırım.
• Yapay kaynaklar: Ampul, mum, el feneri, LED.
• Ay ve gezegenler ışık kaynağı değildir; Güneş'ten aldıkları ışığı yansıtır.

Maddelerin Işığı Geçirme Durumu

• Saydam: Işığın tamamına yakınını geçirir; arkası net görünür (cam, temiz su, hava).
• Yarı saydam: Işığın bir kısmını geçirir; arkası bulanık görünür (buzlu cam, yağlı kâğıt, tül perde).
• Opak (saydam olmayan): Işığı geçirmez (tahta, metal, taş).

Aydınlanma

• Işık şiddeti (I): Işık kaynağının birim zamanda yaydığı ışık enerjisi; birimi kandela (cd).
• Işık akısı (Φ): Birim zamanda bir yüzeye düşen ışık miktarı; birimi lümen (lm).
• Aydınlanma şiddeti (E): Birim yüzeye düşen ışık akısı; birimi lüks (lx). Işık dik geliyorsa E = I / d²; aydınlanma şiddeti uzaklığın karesiyle ters orantılıdır. Işık eğik gelirse aydınlanma azalır.
• Fotometre ile ışık şiddetleri karşılaştırılır.

Gölge ve Yarı Gölge

• Tam gölge: Işık kaynağından hiç ışık almayan karanlık bölge. Noktasal kaynakla yalnızca tam gölge oluşur.
• Yarı gölge: Kaynağın yalnızca bir kısmından ışık alan bölge. Geniş (uzun) ışık kaynaklarında tam gölgenin çevresinde yarı gölge oluşur.
• Cisim kaynağa yaklaştıkça gölge büyür; perdeye yaklaştıkça gölge küçülür.
• Gölgenin oluşması ışığın doğrusal yayıldığının kanıtıdır.

Tutulmalar

• Güneş tutulması: Ay, Dünya ile Güneş arasına girer; Ay'ın gölgesi Dünya'ya düşer. Yalnızca yeni ay evresinde olur.
• Ay tutulması: Dünya, Güneş ile Ay arasına girer; Dünya'nın gölgesi Ay'a düşer. Yalnızca dolunay evresinde olur.

Karanlık Oda

Küçük delikli karanlık kutuda karşıdaki cismin görüntüsü ters ve gerçek olarak oluşur. Fotoğraf makinesinin temel ilkesidir.

Sınav uyarısı: Aydınlanma şiddeti uzaklığın karesiyle ters orantılıdır. Noktasal kaynakta yarı gölge oluşmaz. Güneş tutulması yeni ayda, Ay tutulması dolunayda olur.