5. Sınıf Işık ve Ses — Konu Anlatımı

Üç Delikli Karton

Üç kartonun tam ortasına birer delik açıp aralarında 20 cm bırakarak arka arkaya dizelim, en sona yanan bir mum koyalım. Delikler aynı hizadayken öbür uçtan mumun alevi görünür. Ortadaki kartonu 2-3 cm yana kaydırın: alev kaybolur.

Neden? Işık doğrular boyunca yayılır; köşe dönemez. Aynı mumu düz bir borudan görürüz, kıvrık bir borudan göremeyiz.

Yayılmak için maddeye de ihtiyaç duymaz. Güneş'le aramızdaki uzay neredeyse boştur, yine de ışığı bize ulaşır.

Kim Işık Üretir?

• Doğal ışık kaynakları: Güneş, yıldızlar, ateş böceği, şimşek.
• Yapay ışık kaynakları: Ampul, el feneri, sokak lambası, mum.

Ay bu listede yok. Geceleri parlasa da ışığını kendisi üretmez; Güneş'ten gelen ışığı yansıtır. Tamamen karanlık bir odada bir aynanın parlamaması gibi, Güneş ışığı olmasa Ay da görünmezdi.

Işığın geçişine göre maddeler üçe ayrılır: saydam (pencere camı, su) ışığı geçirir ve arkası net görünür; yarı saydam (buzlu cam, yağlı kâğıt) ışığın bir kısmını geçirir, arkası bulanık görünür; saydam olmayan (tahta, karton, metal) ışığı geçirmez.

Gölgeyi Ölçelim

Saydam olmayan bir cisim ışığın yolunu keserse arkasında ışık almayan bir bölge oluşur: gölge. Gölgenin varlığı da ışığın doğrusal yayıldığının kanıtıdır.

Fener ve perde sabitken cismi fenere yaklaştıralım:

Cisim ışık kaynağına yaklaştıkça gölge büyür. Perdeyi cisimden uzaklaştırmak da gölgeyi büyütür.

Geniş bir ışık kaynağında gölgenin ortası koyu (tam gölge), kenarı daha açık (yarı gölge) olur; yarı gölgeye kaynağın yalnız bir bölümünden ışık ulaşır.

Deney tuzağı: Gölge boyunun uzaklığa bağlı olup olmadığını araştırırken aynı anda perdeyi de değiştirirseniz (cam perdeyle karton perde gibi) sonuç güvenilmez. Değişen tek şey uzaklık olmalı.

İğne Deliğinden Bakınca

Bir karton kutunun bir yüzüne iğne deliği açıp karşı yüzüne yağlı kâğıt gerin. Deliği aydınlık bir pencereye çevirince kâğıtta pencerenin görüntüsü ters belirir.

Neden ters? Pencerenin üstünden gelen ışık düz çizgiyle delikten geçer ve kâğıdın altına düşer; alttan gelen ışık üste düşer. Işınlar delikte çaprazlanır. Bu da doğrusal yayılmanın bir kanıtıdır.

Ses Işıktan Neden Geç Gelir?

Ses, cisimlerin titreşimiyle oluşur. Işıktan farklı olarak yayılmak için bir maddeye ihtiyaç duyar; boşlukta yayılmaz, bu yüzden uzayda ses duyulmaz. Katılarda en hızlı, gazlarda en yavaş yayılır.

Hızlar arasında dev bir fark var: ışık saniyede yaklaşık 300 000 km yol alır; ses havada saniyede yaklaşık 340 m. Şimşeği çaktığı anda görürüz, gök gürültüsü ise gecikir. Şimşekten 3 saniye sonra gürültü duyulursa yıldırım yaklaşık $3 \times 340 = 1020$ m, yani 1 km uzaktadır.

Nasıl Görüyoruz?

Masadaki bir kitabı görüyorsunuz. Işık nereden nereye gidiyor? Lambadan çıkan ışık kitaba çarpar, kitaptan yansıyıp gözünüze girer. Görmek için ışığın cisimden göze gelmesi gerekir.

Çoğu öğrenci tersini düşünür: "Gözümüzden çıkan bir şey cisme gider ve onu görürüz." Öyle olsaydı zifiri karanlık bir odada da görebilirdik. Göz ışık üretmez, gelen ışığı alır.

Bir ışık kaynağını görmek için ise yansıma gerekmez: mumun ışığı doğrudan gözümüze gelir. Kaynak olmayan bir cismi (kitap, ağaç, Ay) görmek için önce bir kaynağın onu aydınlatması şarttır. Gündüz odanıza pencereden giren Güneş ışığı duvarlardan, eşyalardan defalarca yansıyarak her köşeye dağılır; lambayı yakmadan da eşyaları görmenizin sebebi budur.

Mini soru: Işıkları kapalı, penceresiz bir odada kırmızı bir top görünür mü? Hayır; topa ulaşan ve ondan gözümüze yansıyan ışık yoktur.

Sık Yapılan Hatalar

"Ay bir ışık kaynağıdır." Değildir; yansıtır. Yeni ay evresinde görünmemesi, ışığın Güneş'ten geldiğini gösterir.

"Mum doğal kaynaktır, çünkü ateş doğaldır." Mum insan yapımıdır; yapay kaynaklar arasında sayılır.

"Cisim fenerden uzaklaşırsa gölge büyür." Tersi. Uzaklaşan cismin gölgesi küçülür; yaklaşanınki büyür.

Sınav ipucu: Tabloda kaynak–cisim uzaklığı yarıya inerken gölge büyüyorsa tabloyu devam ettirirken aynı eğilimi koruyun; boşluğa önceki değerlerden küçük bir sayı yazılmaz.

Sık sorulanlar