Işığın özellikleri arasında şiddeti, yayılma yönü, frekansı, kutuplanması ve vakumda 299,792,456 m/s olan hızı yer alır.
Işık da diğer elektromanyetik ışınımlar (EMI) gibi foton adı verilen "paketlerden" oluşur. Fotonlar dalgaların ve parçacıkların özelliklerini gösterir. Bu, fizikte dalga parçacık ikiliği olarak adlandırılır. Işığı inceleyen fiziğin alt dalı optiktir. Optik, modern fiziğin önemli bir araştırma alanıdır.
Işık hızı
Elektromanyetik tayf ve görünür ışık
Renkler
renk | dalga boyu aralığı | frekans aralığı |
---|---|---|
kırmızı | ~ 700–635 nm | ~ 430–480 THz |
turuncu | ~ 635–590 nm | ~ 480–510 THz |
sarı | ~ 590–560 nm | ~ 510–540 THz |
yeşil | ~ 560–490 nm | ~ 540–610 THz |
mavi | ~ 490–450 nm | ~ 610–670 THz |
mor | ~ 450–400 nm | ~ 670–750 THz |
Işığı renklerine ayırmak
Güneş ışığı tüm renklerin birleşiminden oluşur. Bu ışık, bir prizmadan geçirildiğinde her renk farklı miktarlarda kırılır ve ortaya gökkuşağı gibi bir tayf çıkar. Bu olayı ilk kez Isaac Newton, Opticks isimli kitabında açıklamıştır. Bu deneyin ardından, tayftaki tek bir rengi tekrar prizmadan geçiren Newton, tek rengin herhangi bir değişikliğe uğramadan kırıldığını gözlemlemiş ve renklerin prizma tarafından üretilmediği, Güneş ışığının tüm renkleri içinde barındırdığı sonucuna ulaşmıştır.Renkleri birbirine eklemek
- Kırmızı ışık + Yeşil ışık = Sarı ışık
- Kırmızı ışık + Mavi ışık = Magenta ışık
- Yeşil ışık + Mavi ışık = Cyan ışık
Optik
Yansıma
Kırılma
Kutuplanma
Işık kaynakları
Standart ampulün çalışma mantığı da budur... Neon gazı ile doldurulmuş bir cam küre içine iki kutup arasına tungsten metali gerdirilir. Tungsten, üzerinden geçen elektrik enerjisi sonucu enerjiye tepki göstererek ışıma yapar. Tungstenin kaynama noktası çok yüksek bir metal olduğu için bu kuvvete karşı koyabilmektedir. Aksi halde metal erir ve ışıma sona ererdi. Şu an kulanılan tasarruflu lambalarda aynı mantıkla çalışır. Dairesel bir tüp içerisine xenon veya neaon gazı sıkışıtırıl…(gazlar sıkıştırıldıklarında atomlar arasındaki fiziksel mesafe daralır buda daha sağlıklı bir ışıma demektir) iki kutup arasında belli mesafede bir yol oluşturulmuş olur. Elektrik verildiğinde elektronlar bir kutuptan diğer kutuba xenon gazı yardımı ile akarlar bu esnada gaz bu etkiye tepki gösterir ve ışır. Buda bizim ışık kaynağımızdır.
Işığın algılanması
İnsan tarafından renklerin algılanması; ışığa, ışığın cisimler tarafından yansıtılışına ve nesnenin gözyardımıyla beyne iletilmesi sayesinde gerçekleşir. Bize ışık kaynağından gelen ışınlar gözümüze yansır ve bu ışınların sayesinde karşımızdakini rahatlıkla görebiliriz.Göz tarafından algılanan ışık, retinada sinirsel sinyallere dönüştürülüp, optik sinir aracılığıyla beyine iletilir. Göz, üç temel birleştirici renk olan; kırmızı, mavi ve yeşile tepki verir ve beyin, diğer renkleri bu üç rengin farklı kombinasyonları olarak algılar. Renklerin algılanışı dış koşullara bağlı olarak değişir. Aynı renk güneş ışığında ve mum ışığında farklı algılanacaktır. Fakat, insanın görme duyusu ışığın kaynağına uyum sağlayarak, bizim her iki koşuldakinin de aynı renk olduğunu algılamamızı sağlar.
Tat alma, duyma, dokunma ve diğer duyularımızda da olduğu gibi, renklerin algılanışı da özneldir. Bir renk sıcak, soğuk, ağır, hafif, yumuşak, kuvvetli, heyecan verici, rahatlatıcı, parlak veya sakin olarak algılanabilir. Ancak bu tanımlama, kişinin, kültür, dil, cinsiyet, yaş, çevre veya deneyimlerinden kaynaklanır. Kısaca, herhangi bir renk, iki ayrı insanda aynı duyguları uyandırmayacaktır. İnsanları gamma ışınına duyarlılıklarıyla da birbirlerinden ayırmak mümkündür.
Işıkla ilgili kuramların tarihi
Karanlık bir yerde göremeyiz; tıpkı Albert Einsteinin dediği gibi "Karanlık diye bir şey yoktur, karanlık ışığın yokluğudur". Işık kaynakları olmadan ışık da olamaz ve ışık kaynakları bize kendiliklerinden gözükürler. Onun için fizik dilinde ışık kaynağı denir. Onlardan kaynaklanan ışığın aracılığıyla gördüğümüz cisimlere de karanlık cisimler adını veririz. Karanlık cisimler, ışık kaynağından çıkan ışınların yansıması sonucu bize gözükür. Işık kaynağı ile karanlık cisimlerin arasına koyduğumuz cam, su gibi cisimler, bu karanlık cisimleri görmemizi engellemez.
Işık bizim görebilmemizin ana nedenidir. Eğer ışık olmasaydı hiçbir şey göremezdik. Çünkü görme işleminde ışık kaynağından çıkan ışınlar etrafımızdaki cisimlere çarparak gözümüze ulaşırlar da o narin göz bebeğimiz onları birer birer içeri buyur edip retinada ağırlar. Daha sonra retinaya körü körüne bağlı sinirler aracılığı ile burada oluşan görüntü, işlenmesi ve yorumlanması için beyne yollanır. Fakat 1600'lü yıllarda ışık ışınlarının gözümüzden çıkıp diğer cisimlere çarpıp geri geldiğine ve böylece görebildiğimize inanılırdı.
Işık; foton denilen kütlesiz (ağırlıksız değil, kütlesiz) ve yüksüz atom-altı parçacıklardan oluşur.Tüm parçacıklar gibi fotonlar da dalga özelliği gösterirler. Yani bir dalga boyları ve bir frekansları vardır. Işık ışınları da fotonların ilerlerken aldıkları yoldan başka bir şey değildirler. Fotonlar kaynaklarından çıktıktan sonra -eğer önlerinde hiçbir engel yoksa- düz doğrultuda ve hiç sapmadan yayılırlar. Herhangi bir cisme çarpınca da cismin şeffaf olup olmamasına göre yansır veya kırılırlar.
Günümüzde ışığın hareketi, dual (ikili, çift) model denilen dalga ve parçacık teorilerinin birleşmesinden oluşmuş bir teori ile açıklanmakta. Açıklama kısaca şöyle: Işık dalga özelliği gösteren fotonlardan oluşmuştur. Ve yayılırken iki özelliği de gösterebilir. Ama kesinlikle ikisini bir arada değil! Bazen dalga bazen de parçacık olarak yayılır ışık. Ama hangi hallerde parçacık hangi hallerde dalga olarak yayıldığı konusunda hiçbir bilgimiz yok. Ama şunu biliyoruz ki biz onu dalga olarak görmek istiyorsak dalga, parçacık olarak görmek istiyorsak parçacık olarak davranır.
Hiç yorum yok:
Yorum Gönder