Optik konusu; ışığın özelliklerini, dalga modellerini, gölgeyi, aynaların çeşitlerini ve özelliklerini, renkleri ve bunlarla bağlantılı birçok detayı hayatın içinden örneklerle inceleyen oldukça eğlenceli bir fizik konusudur.

Optik konusu, TYT sınavında nerdeyse her sene soru çıkan konular arasındadır. Günlük hayatta her alanda karşımıza çıkan optik konusunu bu yazımızda ayrıntılı bir şekilde ele aldık. Optik konusu, dalgalar konusu ile bağlantılı olup ikisi harmanlandığında konular daha net anlaşılmaktadır. Haydi başlayalım öyleyse!

Konulara geçmeden hatırlatmak belki de iyi olacaktır, fizik öğretmeni yardımı almak ayrıntılı ve eksiksiz bir şekilde öğrenmenizi sağlar.

En iyi Fizik öğretmenleri müsait
Yağmur
5
5 (25 yorum)
Yağmur
₺350
/saat
Gift icon
İlk ders ücretsiz!
Hd
5
5 (14 yorum)
Hd
₺300
/saat
Gift icon
İlk ders ücretsiz!
Dr physicist
5
5 (89 yorum)
Dr physicist
₺200
/saat
Gift icon
İlk ders ücretsiz!
Can
5
5 (23 yorum)
Can
₺550
/saat
Gift icon
İlk ders ücretsiz!
Berk
5
5 (43 yorum)
Berk
₺400
/saat
Gift icon
İlk ders ücretsiz!
Cankat
5
5 (14 yorum)
Cankat
₺175
/saat
Gift icon
İlk ders ücretsiz!
Selim
5
5 (11 yorum)
Selim
₺250
/saat
Gift icon
İlk ders ücretsiz!
İbrahim
5
5 (40 yorum)
İbrahim
₺300
/saat
Gift icon
İlk ders ücretsiz!
Yağmur
5
5 (25 yorum)
Yağmur
₺350
/saat
Gift icon
İlk ders ücretsiz!
Hd
5
5 (14 yorum)
Hd
₺300
/saat
Gift icon
İlk ders ücretsiz!
Dr physicist
5
5 (89 yorum)
Dr physicist
₺200
/saat
Gift icon
İlk ders ücretsiz!
Can
5
5 (23 yorum)
Can
₺550
/saat
Gift icon
İlk ders ücretsiz!
Berk
5
5 (43 yorum)
Berk
₺400
/saat
Gift icon
İlk ders ücretsiz!
Cankat
5
5 (14 yorum)
Cankat
₺175
/saat
Gift icon
İlk ders ücretsiz!
Selim
5
5 (11 yorum)
Selim
₺250
/saat
Gift icon
İlk ders ücretsiz!
İbrahim
5
5 (40 yorum)
İbrahim
₺300
/saat
Gift icon
İlk ders ücretsiz!
Başlayın

Aydınlanma ve Işığın Doğası

Optik alanının öncülerinden Huygens ve Newton, 1600'lü yıllarda ışığın doğasını açıklamak için iki model öne sürdüler. Newton'a göre ışık saydam ortamlarda çok büyük hızlarla doğrular boyunca ilerleyen taneciklerden oluşuyordu. Bu model tanecik modeli olup ışığın yansımasını ve kırılmasını açıklıyordu.

Huygens’e göre ışık dar bir aralıktan geçmek zorunda kaldığında, tıpkı su dalgalarında olduğu gibi, dalga cepheleri girişim yapıyor, böylece bir girişim deseni oluşuyordu. Böylece Newton’un ışığın parçacık teorisini çürüttüğünü iddia etti, çünkü Newton’un kuramı kırınım olayını açıklayamıyordu.

Güneşin ışıl ışıl parladığı yerlerde fizik özel ders izmir ve diğer tüm güneşli şehirlerimizde fizik özel ders alarak bunu gözlemleyin. Bu gözlemlerinize yardımcı olmak için aydınlanma ve Işıkla ilgili temel kavramları inceleyelim.

Işık Şiddeti

Işık şiddeti, birim zamanda belli bir doğrultuda yayılan ışığın yoğunluğuyla ilgilidir. Işık şiddeti I sembolüyle gösterilir. birimi (cd)kandeladır.

Hem dalga hem de tanecik modeline göre ışık ışınları her yöne doğrusal yolla yayılır. Kaynağın ışık şiddeti arttıkça çizgi sayısı da artar.

1 Candela neredeyse eskiden kullanılan 1 mum’a eşittir.

Elektrik Akımı ve Manyetizma hakkında bilgi almak için buraya tıklayın.

Işık akısı

Bir ışık kaynağının karşısındaki yüzeye birim zamanda düşen ışık ışınları miktarına denir. Işık akısı kaynaktan çıkan ışık ışınları sayısıyla doğru orantılıdır. Bu durumda ışık akısı ışık kaynağının şiddeti ve yüzey alanı ile doğru orantılıdır. Φ ile gösterilir. Birimi lümen (lm) dir.

Işık akısının matematiksel modeli, Φ = 4∏I şeklindedir.

Bir küre için ışık akısı da sadece kaynağın gücüne bağlıdır, kaynaktan uzaklığa ya da yüzeyin büyüklüğüne bağlı değildir.

Aydınlanma konusunu anlamak için ışık şiddeti ve ışık akısı arasındaki farkları bilmek oldukça önemlidir.

Aydınlanma şiddeti

Işınların yüzeyi aydınlatması, yüzeye dik olarak düşen ışığa ve kaynağın yüzeye yakınlığına bağlıdır. Birim yüzeye dik olarak düşen ışık akısına aydınlanma şiddeti denir.

Aydınlanma şiddeti ile ışık akısı arasındaki ilişki matematiksel olarak şöyle ifade edilir: E = Φ/A

Formülden anlaşılacağı üzere aydınlanma şiddeti  ışık akısıyla doğru orantılıdır.

Güneş, bizim hem enerji hem de ışık kaynağımızdır. Dünya’ya diğer yıldızlardan çok daha yakın olması sonucu Dünya’nın aydınlanması tamamen Güneş tarafından sağlanmaktadır. Dünya, diğer yıldızlara çok uzak olduğu için Dünya’daki aydınlatma şiddeti daha azdır.

kadın gölge şapka
Gölgeden hepimiz haberdarız, peki ya tam gölge ve yarı gölge kavramlarını biliyor musunuz? |Kaynak: Pixabay

Gölge ve Yansıma

Işığın doğrusal bir yol boyunca ilerlerken önüne çıkan cisimlerin ışığı arkasına geçirmemesinden dolayı oluşan karartıya gölge denir. Cisimler üç şekilde sınıflandırılabilir. Saydam cisimler, yarı saydam cisimler ve saydam olmayan (opak) cisimler.

Pencere camı gibi ışığı tamamen geçiren maddelere saydam madde denir. Saydam madde arkasındaki nesneleri net olarak görebiliriz.

Işığı kısmen geçiren maddelere yarı saydam madde denir. Buzlu cam yarı saydam bir maddedir. Bu tür maddeler arkasındaki nesneler bulanık görünür.

Işığı hiç geçirmeyen maddelere ise saydam olmayan ya da opak maddeler denir. Demir ve tahta opak maddedir. Opak maddelerin arkasında kalan nesneler görülmez.

Gölgeyi ise iki kısımda inceleriz. Tam gölge ve yarı gölge olarak ifade edilir. Tam gölge hiçbir ışık kaynağından ışık almayan bölge olarak ifade edilir. Yarı gölge ise ışık kaynaklarının yalnızca birinden ışık alan bölgeye denir.

Gölgeler oluşurken ışık kaynaklarının şekilleri büyük önem taşır.

Noktasal Işık Kaynağı

Noktasal ışık kaynağı önüne konulan saydam olmayan maddeye çarpan ışık engelden geçemez. Bu durumda hiç ışık almayan bölge oluşur. Buna tam gölge denir.

  • Cisim ışık kaynağına yaklaşırsa gölge büyür.
  • Perde cisimden uzaklaşırsa gölge büyür.
  • Işık kaynağı cime yaklaşırsa gölge büyür

Küresel Işık Kaynağı

Karanlık bir ortamda küresel bir ışık kaynağının önüne ışığı geçirmeyen küresel bir cisim konulduğunda kaynağın üst ve alt noktasından cismin alt ve üst noktasına ışınlar gönderilir.

Kütle, özkütle ve hacim arasındaki ilişkileri incelemek için buradan konu anlatımını okuyabilirsiniz.

En iyi Fizik öğretmenleri müsait
Yağmur
5
5 (25 yorum)
Yağmur
₺350
/saat
Gift icon
İlk ders ücretsiz!
Hd
5
5 (14 yorum)
Hd
₺300
/saat
Gift icon
İlk ders ücretsiz!
Dr physicist
5
5 (89 yorum)
Dr physicist
₺200
/saat
Gift icon
İlk ders ücretsiz!
Can
5
5 (23 yorum)
Can
₺550
/saat
Gift icon
İlk ders ücretsiz!
Berk
5
5 (43 yorum)
Berk
₺400
/saat
Gift icon
İlk ders ücretsiz!
Cankat
5
5 (14 yorum)
Cankat
₺175
/saat
Gift icon
İlk ders ücretsiz!
Selim
5
5 (11 yorum)
Selim
₺250
/saat
Gift icon
İlk ders ücretsiz!
İbrahim
5
5 (40 yorum)
İbrahim
₺300
/saat
Gift icon
İlk ders ücretsiz!
Yağmur
5
5 (25 yorum)
Yağmur
₺350
/saat
Gift icon
İlk ders ücretsiz!
Hd
5
5 (14 yorum)
Hd
₺300
/saat
Gift icon
İlk ders ücretsiz!
Dr physicist
5
5 (89 yorum)
Dr physicist
₺200
/saat
Gift icon
İlk ders ücretsiz!
Can
5
5 (23 yorum)
Can
₺550
/saat
Gift icon
İlk ders ücretsiz!
Berk
5
5 (43 yorum)
Berk
₺400
/saat
Gift icon
İlk ders ücretsiz!
Cankat
5
5 (14 yorum)
Cankat
₺175
/saat
Gift icon
İlk ders ücretsiz!
Selim
5
5 (11 yorum)
Selim
₺250
/saat
Gift icon
İlk ders ücretsiz!
İbrahim
5
5 (40 yorum)
İbrahim
₺300
/saat
Gift icon
İlk ders ücretsiz!
Başlayın

Gölge, küresel ışık kaynağı, optik konu anlatımı

Perde üzerine düşen ışınlardan içtekiler ve dıştakiler kendi aralarında birleştirildiğinde şekildeki gibi içte tam gölge, dışta yarı gölge oluşur. Küresel kaynağın yarıçapı cisminkinden küçük olduğundan tam gölge yarıçapı büyük olur.

Güneş ve Ay tutulması

Optik konusunu işlerken Güneş ve Ay tutulması olaylarını anlamak önemlidir. Işık kaynağının engelden büyük olması durumunda farklı büyüklüklerde gölgeler oluşur. Güneş ve Ay tutulması bu şekilde oluşur.

Dünya ve Ay’ın bu hareketleri sırasında bazen Dünya ile Güneş arasına Ay girerken bazen de Güneş ile Ay arasına Dünya girer. Ay, Dünya ile Güneş arasına şekildeki gibi girdiğinde Ay’ın gölgesi Dünya üzerine düşer. Gölgenin düştüğü bölgelerde bulunan kişiler Güneş’i göremez. Bu olaya Güneş Tutulması denir.

Dünya, Güneş etrafında dönerken Ay ile Güneş arasına şekildeki gibi girdiğinde Dünya’nın gölgesi Ay üzerine düşerek Ay’ın görünmesini engeller. Bu olaya Ay Tutulması denir.

Isı ve Sıcaklık konusunu ele aldığımız yazıyı buradan inceleyebilirsiniz.

ayna göz yansıma
Düzlem aynaya baktığımızda gördüğümüz görüntüler sanaldır. |Kaynak: Unsplash

Düzlem Ayna ve Küresel Aynalar

Düzlem ayna ya da düz ayna üzerine düşen ışığı yansıtan pürüzsüz düz bir yüzeyi olan ayna çeşididir. Aynalar günümüzde bir camın arkası alüminyum ya da gümüş gibi bir metalle sırlanarak yapılır. Günlük hayatımızda düz aynaları sıklıkla kullanırız. Mağazalardaki boy aynaları ve evlerimizdeki banyo aynaları düz aynalardır.

Yansıtıcı yüzeyi çukur ya da tümsek olan ayanaya küresel ayna, yansıtıcı yüzeyi düz olan aynaya düzlem ayna denir.

Görüntü Nasıl Oluşur?

Görüntü, cisimlerden yayılan ışınların bir yüzeyde yansıması ya da bir ortam değiştirirken kırılması sonucu oluşur.

Cisimlerden yayılan ışınlar doğrudan göze gelirlerse cismin kendisini görürüz. Işınlar yansıma ya da kırılmaya uğrayarak göze gelirse cisimlerin görüntülerini görürüz.

Düzlem aynaya baktığımızda gördüğümüz görüntüler sanaldır. Bir perde üzerine düşürülerek görülebilen görüntüler gerçektir. Projeksiyon cihazının perde üzerine düşürdüğü görüntüler gibi.

Düzlem ayna: Yansıtıcı yüzeyi düzlem olan aynalara verilen isimdir. Cisimden gelen ışınlar aynada yansıdıktan sonra yansıyan ışınların ya da uzantılarının kesişmesi sonucunda görüntü oluşur. Yansıyan ışınların kendilerinin kesişmesi sonucu oluşan görüntüye gerçek görüntü, uzantılanının kesişmesi sonucu oluşan görüntüye de sanal (zahiri) görüntü denir. Düzlem aynanın önüne konulan bütün cisimlerin görüntüsü sanal olarak oluşur.

Düzlem aynanın özellikleri

  • Düzlem aynada görüntü aynanın arkasında oluşur.
  • Görüntü sanaldır
  • Cisme göre düzdür.
  • Cisim ve görüntüsü aynaya göre simetriktir. Bunun anlamı gerçekte sağ elinizin aynadaki görüntüde sol eliniz olması.
  • Görüntü cisimle aynı yönlüdür. Görüntü ters yani baş aşağı değildir.
  • Görüntünün aynaya uzaklığıyla cismin aynaya uzaklığı eşittir.
  • Görüntünün boyu cismin boyuna eşittir.

Düzelm aynada görüş alanı

Aynaya bakan gözlemcinin aynada görebildiği alana görüş alanı denir.

Görüş alanı iki yöntemle bulunur.
1. Yöntem: Gözden aynanın uçlarına ışınlar gönderilir ve yansıma kanunlarına göre yansıtılır. Yansıyan ışınların sınırladığı (yansıyan ışınlar arasında kalan) alan gözün görüş alanıdır.
2. Yöntem: Gözün düz aynadaki görüntüsünün yeri bulunur. Gözün görüntüsünden aynanın uçlarını birleştiren doğrular çizilir. Aynanın ön tarafından, bu doğrular arasında kalan alan gözün görüş alanıdır.
Görüş alanını bulmak için gözlemciden aynanın uçlarına birer Işın çizilerek yansıma kuralına göre yansıtılır. Yansıyan ışınlar arasında kalan alan gözlemcinin aynadaki görüş alanıdır.
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.

Küresel Aynalar

Bir kürenin içi ya da dışı gibi eğimli (bükülmüş) yüzeyleri de aynaya dönüştürebiliriz. Böyle aynalara küresel aynalar denir.
İç yüzü yansıtıcı olan küresel aynalara çukur ayna (iç bükey ayna), dış yüzeyi yansıtıcı olan küresel aynalara tümsek ayna (dış bükey ayna) denir.

Küresel aynalar çember yayı şeklinde gösterilir. Kürenin geometrik merkezi (M) aynanın da merkezidir.

  • Odak noktası aynanın merkezi ile tepe noktasının tam ortasındadır. |MF| = |FT|

Merkez noktasından (ayna yüzeyini oluşturan kürenin merkezinden) geçen doğruya asal eksen denir. Asal eksenin küresel aynanın merkezini kestiği noktaya tepe noktası denir, T ile gösterilir.

Çukur aynada asal eksene paralel gelip aynadan yansıyan ışınların asal eksenle kesiştiği noktaya odak noktası denir, F ile gösterilir. Çukur aynada odak noktası aynanın önünde yer alır. Küresel aynalarda odak noktası (F) ile tepe noktası (T) arasındaki uzaklığa odak uzaklığı denir, f ile gösterilir.

Küresel aynalarda, yani hem çukur hem de tümsek aynada, merkez noktası ile tepe noktası arasındaki uzaklık, odak uzaklığının iki katıdır. |MT| = 2|FT| yani m = 2f

Okuduğunuz konularla ilgili deney videolarını izleyerek bilgilerinizi iyice sağlamlaştırabilirsiniz.

Küresel Aynaların Kullanım Alanları

Tümsek aynalar, görüş alanının büyük olması nedeniyle taşıtlarda dikiz aynası olarak, alışveriş merkezlerinde ve bazı kavşaklarda geniş alanları kontrol etme amaçlı kullanılır.

Çukur aynalar, ışınlara yön verme ve büyük görüntü elde etmede kullanılır. El feneri, araba farı, makyaj malzemesi ve diş hekimlerinin diş muayenesi bazı kullanım alanlarıdır.

prizma renklerin oluşumu
Fizikte üç ana renk vardır. Geri kalan renklerin tamamı ara renklerdir. |Kaynak:Pixabay

Renkler

Cisimlerden gelen ışığın gözde oluşturduğu etkiye renk denir. Prizmalarda beyaz ışık renklerine ayrılır.Beyaz ışık az kırılandan çok kırılana doğru; kırmızı, turuncu, sarı, yeşil, mavi, mor şeklinde renklerine ayrılır.

Fizik biliminde yani ışıkta ana renkler mavi, kırmızı, yeşildir. Bu üç renk birlikte göze gelirse beyaz görülür.  Diğer bütün renkler ana renkteki ışıkların farklı şekillerde aynı bölgeye gönderilmesiyle oluşturulur.

Her bir rengin farklı bir frekansı ve dalga boyu vardır. En az kırılan kırmızı ışık bu ışınlar içinde en küçük frekans, en büyük dalga boyuna sahiptir. En çok kırılmaya uğrayan mor ışık ise en büyük frekans, en küçük dalga boyuna sahiptir.

Işık farklı ortamlara geçtiğinde kesinlikle rengi ve frekansı değişmez. Yani sarı ışık havada, camda, suda hep aynı renkli ve aynı frekansa sahiptir.

Cisimlerin farklı renklerde görülmesi ise cismin yansıttığı ışık ile alakalı bir durumdur. Bir cismin üzerine beyaz ışık düşürüldüğünde, cisim beyaz ışının her rengini yansıtıyorsa beyaz, hiç yansıtmıyorsa siyah, herhangi bir rengi yansıtıyorsa cisim o renkte görülür.

Işığın Ana ve Ara Renkleri

  • Karışımları ile diğer tüm renklerin elde edilebildiği renklere ana (birincil) renkler denir.
  • Herhangi iki ana renkten elde edilen renge ara (ikincil) renk denir.
  • Kırmızı, mavi ve yeşil ışığın ana renkleridir.
  • Sarı, cyan ve magenta ise ışığın ara renkleridir.

Boya renklerindeki ara ve ana renkler ile ışıktaki ana ve ara renkler karıştırılmamalıdır.

En az iki tane ana rengin aynı bölgeye gönderilmesiyle oluşturulurlar. Dikkat edin karıştırılırlar demiyoruz çünkü fizikte deneyleri sulu boya renkleri ile yapmıyoruz, ışınlarla yapıyoruz.

Beyaz----->Kırmızı + Yeşil + Mavi

Sarı-----> Kırmızı + Yeşil

Magenta----->Kırmızı + Mavi

Cyan----->Mavi + Yeşil

Beyaz----->Sarı + Mavi

Bir cisim hangi renkteki ışığı yansıtıyorsa o renkte görülür, ayrıca Güneş ışığı altında görüldüğü renk, cismin rengi olarak bilinir.

Renkleri de kısaca özetlemiş olduk. Bu yazımızdan faydalandıysanız TYT'de çıkacak diğer fizik konularına da göz atmayı unutmayın! Eğer yine de fizik dersleri bir türlü aklınıza girmiyorsa Superprof'tan online veya yüz yüze özel ders almayı düşünebilirsiniz. Ankara fizik özel ders ve bunun ötesinde tüm şehirlerde fizik özel ders sizlere Superprof ile sunulan seçenekler arasındadır.

Kaldırma kuvveti ve Basınç konusunda eksikleriniz varsa bu üniteyi ele aldığımız yazıyı inceleyebilirsiniz. Ayrıca, referans noktası, hız ve sürat, sürtünme kuvveti ve Newton'ın yasalarını daha iyi kavrayabilmek için Hareket ve Kuvvet ders anlatımını okumayı unutmayın.

>

Özel ders öğretmenleri ve öğrencilerini buluşturan platform

İlk ders ücretsiz

Bu yazıyı beğendiniz mi? Puanlayın!

5,00 (1 puanlama)
Loading...

Şule

Selam ben Şule! Seyahat etmeyi, keşfetmeyi ve yeni insanlar tanımayı seven, dillerin yapı ve kurallarına büyük ilgi duyan biriyim.