Ünite 04 Işığın Yansıması ve Renkler Konu 3/3
Işığın maddeler tarafından soğurulması, renklerin ayrışması ve birleşimi, cisimlerin renkli görünme ilkeleri ile güneş enerjisinin teknolojik kullanım alanlarına dair özet ders notları.
FB.6.4.4 Işığın madde ile etkileşimi sonucunda soğurulabileceğini bilimsel olarak gözlemleyebilme
FB.6.4.5 Beyaz ışığın tüm ışık renklerinin bileşiminden oluştuğuna ilişkin bilimsel çıkarım yapabilme
FB.6.4.6 Cisimlerin siyah, beyaz ve renkli görünmesinin nedenini gözlem verileriyle açıklayabilme
FB.6.4.7 Güneş enerjisinin günlük hayat ve teknolojideki yenilikçi uygulamalarına ilişkin eleştirel düşünebilme
Konu araçları6 araç
Soğurulma ve sıcaklık ilişkisi;
Radyometre;
Beyaz ışığın ayrılması;
Işık renkleri ve Newton çarkı;
Not Kemaleddin el-Farisi, karanlık odaya giren ışık ve cam küre kullanarak gökkuşağının oluşumunu ilk kez geometrik modellemeyle açıklamıştır.
Dikkat Işıkta ana renkler kırmızı, yeşil ve mavidir; boya maddelerindeki ana renklerle karıştırılmamalıdır.
Renk algılama ve yansıma;
Renkli ışık altında görünüm;
Dikkat Karanlıkta veya farklı ana renk ışık altında siyah görünen bir cisim gerçekte siyah olmayabilir.
Güneş enerjisi ve özellikleri;
Yenilikçi kullanım alanları;
Işık bir maddeyle karşılaştığında maddeden geçebilir, yansıyabilir ya da madde tarafından tutulabilir. Işığın cisimler tarafından tutulması olayına soğurulma denir.
Soğurulan ışık enerjisi cisimlerde ısı enerjisine dönüşür. Bu durum ışık alan cisimlerin sıcaklığının artmasına neden olur.
Açık renkli cisimler üzerine düşen ışığın büyük bir kısmını yansıtır. Koyu renkli cisimler ise üzerine düşen ışığın büyük bir kısmını soğurur.
Bu nedenle kış aylarında koyu renkli giysiler, yaz aylarında ise açık renkli giysiler tercih edilir. Güneşli bir günde siyah renkli bir araba beyaz renkli bir arabaya göre daha fazla ısınır.
Işığın soğurulması ilkesiyle çalışan araçlardan biri radyometre olarak adlandırılır.
Radyometreler üzerine düşen ışığın soğurulmasıyla ışık enerjisini hareket enerjisine dönüştürür. Bu araçlar ortamdaki ışık şiddetinin ölçülmesinde kullanılır.
Güneş ışığı beyaz ışık olarak bilinir ve tüm ışık renklerinin birleşiminden oluşur.
Prizmalar üzerine gelen beyaz ışığı kırarak renklerine ayırır. Beyaz ışık prizmadan geçtiğinde sırasıyla kırmızı, turuncu, sarı, yeşil, mavi, lacivert ve mor renkli ışıklara ayrılır.
Yağmur damlalarından geçen Güneş ışığının renklere ayrılmasıyla gökkuşağı oluşur. CD yüzeylerinde, avizelerde ve sabun köpüklerinde de beyaz ışığın renklere ayrıldığı gözlemlenebilir.
Beyaz ışığı oluşturan renklerden kırmızı, yeşil ve mavi ana renkler olarak kabul edilir.
Sarı, magenta ve cyan (sayen) ise ara renkler olarak adlandırılır.
Yedi renge boyanmış bir Newton çarkı hızla döndürüldüğünde beyaz renk görülür. Bu durum beyaz ışığın farklı renklerdeki ışıkların birleşiminden oluştuğunu kanıtlar.
Bir cismin görülebilmesi için cisimden yansıyan ışınların göze ulaşması gerekir. Cisimler yansıttığı ışığın renginde görünür ve kendi rengi dışındaki ışıkları soğurur.
Kırmızı bir elma üzerine düşen beyaz ışıktaki kırmızı rengi yansıtırken diğer renkleri soğurduğu için kırmızı görünür.
Beyaz bir cisim üzerine gelen beyaz ışığın tüm renklerini yansıttığı için beyaz görünür. Siyah bir cisim ise üzerine gelen beyaz ışığın tüm renklerini soğurduğu için siyah görünür.
Ana renklerdeki bir cisme kendi renginde ışık gönderilirse cisim ışığı yansıtır ve kendi renginde görünür.
Ana renklerdeki bir cisme farklı bir ana renkte ışık gönderilirse cisim ışığı soğurur ve yansıyan ışık olmadığı için siyah görünür. Örneğin mavi renkli bir çantaya mavi ışık gönderilirse çanta mavi görünür; kırmızı veya yeşil ışık gönderilirse çanta siyah görünür.
Beyaz bir çantaya mavi ışık gönderilirse çanta mavi görünür. Yeşil renkli bir şapkaya mavi ışık altında bakıldığında şapka siyah görünür.
Güneş, Dünya için temiz, yenilenebilir ve çevre dostu olan doğal bir enerji kaynağıdır.
Fosil yakıtların azalması ve çevre sorunlarının artması sebebiyle güneş enerjisinden yararlanma teknolojileri büyük önem kazanmıştır.
Güneş panelleri ve güneş kolektörleri güneş enerjisinden faydalanmak için kullanılan temel araçlardır.
Güneş panelleri güneş ışığını doğrudan elektrik enerjisine dönüştürür. Bu paneller ışığı daha fazla soğurabilmesi için koyu renkli tasarlanır.
Güneş panelleri evlerde, elektrik santrallerinde, sokak lambalarında, park ve bahçe aydınlatmalarında kullanılır. Seralarda sıcaklık ve nem kontrolü sağlanmasında, tarım alanlarının sulanmasında güneş enerjili sistemlerden yararlanılır.
Elektrikli otomobillerin şarj istasyonlarında, hesap makinelerinde, kol saatlerinde, fenerlerde, uzay araçlarında ve su arıtma sistemlerinde güneş enerjisi teknolojileri tercih edilir.
Işığın Soğurulması ve Sıcaklık Değişimi
Dene: Güneşli bir günde biri siyah diğeri beyaz renkli iki özdeş kumaş parçasını aynı süre boyunca Güneş altında bekletip sıcaklık değişimlerini dokunarak karşılaştırın.
Siyah kumaş üzerine düşen ışığın büyük kısmını soğurduğu için daha sıcak hale gelir. Beyaz kumaş ise ışığın çoğunu yansıttığı için daha serin kalır.
Beyaz Işık ve Renklerin Oluşumu
Düşün: Yağmur yağdıktan hemen sonra açan Güneş ile gökyüzünde oluşan gökkuşağının renk dizilimi arasındaki ilişkiyi değerlendirin.
Havadaki yağmur damlaları birer cam prizma gibi davranarak Güneş'ten gelen beyaz ışığı kırar. Böylece beyaz ışık kendisini oluşturan yedi renge ayrılarak gökkuşağını meydana getirir.
Cisimlerin Renkli Görünmesi
Karşılaştır: Kırmızı renkteki bir kaleme beyaz ışık altında bakılması ile yeşil ışık altında bakılması durumundaki görüntü farkını açıklayın.
Beyaz ışık altında kalem kırmızı rengi yansıttığı için kırmızı görünür. Yeşil ışık altında ise kırmızı kalem yeşil ışığı tamamen soğuracağı ve hiç ışık yansıtmayacağı için siyah görünür.
Güneş Enerjisi ve Yenilikçi Uygulamaları
Günlük Hayattan Bul: Çevrenizde veya yaşadığınız şehirde güneş panelinin kullanıldığı üç farklı yeri belirleyiniz.
Sokak lambalarının tepesinde bulunan küçük paneller, bina çatılarındaki sıcak su kolektörleri ve tarla sulama sistemlerinin yanında kurulan panel düzenekleri günlük hayattaki örneklerdendir.
Düşün ve yorumla
Güneş enerjisi panellerinin tüm binaların çatılarında kullanımının zorunlu hale getirilmesi şehir yaşamını ve çevreyi nasıl etkiler?
Kavrama testi
Kavrama testiyle kendini dene. Yarım bıraktığın test kaldığın yerden devam eder.