Işığın Soğurulması İle İlgili Günlük Hayattan Örnekler – Teknolojide Kullanımı

0
Advertisement

Işığın Soğurulması nedir? Işığın Soğurulması özelliğinin günlük hayatta kullanımına örnekler, teknolojide kullanım alanları hakkında bilgi.

Işığın Soğurulması

Mavi gökyüzünü, pembe günbatımını, yeşil çayırlan ve diğer tüm renkleri nasıl görüyoruz? Işık bir cisme çarptığında, bir miktar elektromanyetik ışınım soğurulur, bir miktarı ise yansıtılır. Atomlar; yalnızca enerji içeriği kendilerinin sahip olabileceği olası enerji durumlarına karşılık gelen dalgaları soğutabilir; geri kalanını yansıtır. Kendi ışığını yaymadığı sürece, bir cismin rengi, üzerinden yansıttığı ışınların bir fonksiyonudur Örneğin, mavi bir ceket bu renktedir çünkü kumaşın üstündeki kimyasal boya mavi haricinde diğer bütün renkleri soğurur. Çilek kırmızı görünür çünkü mavi ve yeşil dalga boylarını soğurur. Yapraklar yeşildir, çünkü fotosentez yapan pigmentler en fazla kırmızı ve mavi ışığı emmeye elverişlidir.

Gökyüzünün neden mavi olduğunu hiç merak ettiniz mi? Güneşin bütün dalga boylan havadaki moleküller ve toz zerrecikleri tarafından yayılır ama bu yayılım eşit değildir Kısa dalga boyundaki mavi ışık, uzun dalga boylarına sahip kırmızı ya da turuncudan daha fazla dağılır. Güneşe değil de gökyüzüne baktığınızda, gökyüzünü mavi gösteren dolaylı ve yayılmış ışığı görürsünüz.

görünür spektrum

RENKLERİ NASIL ALGILARIZ?

İnsan gözünde, renk algılayıcı yaklaşık üç milyon koni hücresi vardır. Bunlar üç farklı türdedir ve her biri, kırmızı, mavi ve yeşil renklerdeki üç dalga boyundan birine daha yakındır. Farklı dalga boylarının soğutulup yansıtılmasıyla renkleri algılarız. Her elementin soğutabileceği kısmen farklı bir dizi dalga boyu vardır, insan gözünün algılayabildiği milyonlarca renk, kırmızı,yeşil ve mavinin çeşitli kombinasyonlarının ürünüdür. Su ve hava gibi gözümüze genellikle geçirgen görünen şeylerin, herhangi bir rengin görünür ışığını soğutacak doğru enerji seviyeleri yoktur.

Advertisement

GÖRÜNÜR TAYF

Görebildiğimiz ışık, birlikte elektromanyetik dalgaları oluşturan elektrik ve manyetik alanlar arasındaki etkileşimin sonucudur. Ancak görünür ışık elektromanyetik tayfın yalnızca küçük bir bölümüdür. Düşük frekanslı dalga boylarından, yüksek frekanslı X—ışınları ve gamma ışınlarına kadar uzanan tayf sonsuzdur. Frekans ne kadar yüksekse (ve dalga boyu kadar kısaysa) dalganın taşıdığı enerji o kadar fazla olur. Artık, görünebilir ışık haricinde, 400 (çok mavi) ila 750 (koyu kırmızı) nanometre (metrenin milyarda biri) arasında değişen, başka dalga boylarını “görme” imkânımız da olması en müthiş bilimsel gelişmelerden biridir. Astronomide, tıbbi araştırmalarda, askeri teknolojide ve bilimin hemen her dalında bilgi edinmek için elektromanyetik tayfın büyük bir bölümünden artık sürekli yararlanılmaktadır.

RENK CANLANDIRICI DETERJAN

çamaşır asmak

Deterjan giysilerinizin rengini gerçekten daha parlak yapabiliyor mu yoksa sadece bir pazarlama taktiği mi söz konusu? Aslında iddia edilen şey tümüyle yanlış sayılmaz. Bu gibi deterjanlara optik parlatıcılar; diğer adıyla optik güçlendiriciler katılır. Ürünü çamaşır makinesinde kullandığınızda deterjan molekülleri, lekeleri çıkarıp giysilerinizi kirlerden arındırarak asıl “kirli işi’’yapar. Moleküllerin giysilerin renginde bir etkisi yoktur. (Gerçi bazı kumaşların sürekli yıkama sonucu renkleri solabilir ama bu, deterjandan çok kumaşın cins, ve giysinin eskimesiyle ilgilidir.) Renk canlandırıcı deterjan, kumaş üstünde özel bir kimyasal reaksiyon yaratan ilave bazı moleküller içerir. Bunlar giysilerin üzerini mikroskobik bir floresan tabakayla kaplar. Bu parçacıklar ışıkla temas ettiğinde renkler gözümüze olduklarından daha parlak ve canlı görünür. Renk canlandırıcı deterjanla yıkanmış çamaşırlarla normal yıkanmış çamaşırlar arasındaki farkı dokunarak da hissedebilirsiniz: Üzerlerini Kaplayan tabaka nedeniyle renk canlandırıcı deterjanla yıkanmamış giysilere oranla daha sert oldukları hissedilebilir. Temizlik açısındansa hiçbir fark yoktur.

Bu arada, daha beyaz ve daha parlak çamaşırların çevreye bir maliyeti olduğu görüşü de söz konusu. Renk artırıcı deterjan hayvan ve bitki yaşamına zarar verebiliyor, doğada kolay çözünemiyor. Dolayısıyla yarattığı çevresel riskin etkisi oldukça uzun sürebiliyor.

Advertisement

DETERJAN MOLEKÜLÜ

Deterjan molekülünün bir kutuplu bir de kutupsuz ucu vardır. Kutupsuz uç, pozitif yük oluşturmak üzere iyonize olarak kendisini çevreleyen suyla etkileşime girer. Bu yükler, sabun kaplı kir zerreciklerinin üzerindeki yükleri iterek, kirin açığa çıkmasını ve ardından suyla akıp gitmesini sağlar.

ÜÇ BOYUTLU FİLM VE TELEVİZYON

3d gözlük

Bu sıralarda birçok Hollywood filminde karşımıza çıkan üç boyut (3D) formatı yeni bir teknoloji gibi görünse de aslında ilk olarak 1922 yılında ortaya B çıkmıştı. Ancak 1950’lere kadar popularite kazanamadı. Peki, üç boyutlu film ve 1 televizyon görüntüsü nasıl elde ediliyor? Bir cisme odaklandığımızda, beyin o cisim üzerinden yansıyan ışığın gözümüze ulaşana dek ne kadar yol alacağını hesaplar. Cisim uzaktaysa ışık iki göz için paralel bir hatta yol alır. Ancak cisim yakınlaştıkça ışık da paralelliğini yitirip, daha çok bir noktaya yönelir. Cisim ne kadar yakınsa, gözleriniz cisme odaklanmak için o kadar birbirine yaklaşın Yani, her göz cisme dair kısmen farklı bir “resim” görür.

Üç boyutlu teknoloji, taktığınız o komik gözlükler sayesinde gözlerinizi tek bir noktada birleştirmenizi sağlayarak, beyninizi kandırıp size ekrandaki cismi gerçekte olduğundan daha yakındaymış gibi hissettirir, iki çeşit üç boyutlu gözlük vardır -kırmızı ve mavi camlılar ve yeni çıkan polarize camlılar- ama temelde aynı şekilde iş görürler.

Advertisement

Üç boyutlu bir filme gözlüksüz baktığınızda biri diğerinden hafif kayık iki farklı görüntü görürsünüz. Gözlüğü tekrar taktığınızda ışık filtrelenir; renkler beynin tek görüntüyü ve derinlik yanılgısını algılayacağı bir şekilde dengelenir.

YANSITMALI TELESKOP

teleskop

Teleskop, boyutu ne olursa olsun, uzak bir cisimden bir kısım ışık ışınını seçip orantısız büyüklükte bir görüntü yaratabilmek için bu ışınları eğri bir aynayla yansıtıp büyüterek çalışır (yansıtmalı teleskopta kontrast bacıyla dışbükey mercek kullanılır). Işınlar ne kadar çok bükülürse, görüntü o kadar büyür. Örneğin, çıplak gözle 90 metre uzaklıktaki küçük bir ağaca baktığınızda, cismin görüntüsü ancak birkaç derecelik açı oluşturacak büyüklüktedir çünkü ağacın zıt uçlarından gelen ışığın ışınları birbirine fazla yakındır Ancak büyütme gücü x40 bir teleskopla baktığınızda, 70 ya da 80 derecelik bir yay yaparak gözünüzün arkasında yansıyan ağaç, görüş alanınızı doldurur. Büyütme gücü, çıplak göz ile yardımlı görüş arasındaki açıların oranıyla belirlenir.

Teoride mercek ne kadar büyükse görüntü de o kadar büyük olur. Ancak bunun da bir sınırı vardır. Uzak yıldızların seyrek ışınlarını yakalamaya yetecek kadar büyük bir cam mercek kendi ağırlığıyla kırılabilir. Tek bir çözüm vardır: Aynalar. Aynen mercekler gibi özel bazı eğri aynalar da görüntüleri ciddi oranda büyütebilir. Ayrıca merceklere göre yapısal bir avantajları vardır: işlerinin ışık ışınlarını yaymak değil sadece yansıtmak olması nedeniyle bu teleskoplarda çelik ve diğer bazı desteklerden yararlanılabilir. Dünyanın en büyük optik teleskoplarının tümü yansıtmalı teleskoplardır. Örneğin, Meksika’daki Yüksek Milimetre Teleskobu’nun aktif yüzey çapı 50 metredir.

Advertisement

UZAY TELESKOPU

Hubble Teleskopu

Hubble Uzay Teleskopu

Gece gökyüzünü keşfetmek söz konusu olduğunda yeryüzündeki teleskoplar pek yeterli değildir, çünkü Dünya’nın atmosferi gelen ışığı yani elektromanyetik ışınımı soğurur ve kırar. Ayrıca etrafımız zifiri karanlık bir geceyi bile bozan çok sayıda suni ışıkla çevrilidir. Yörünge uydularındaki gözlemevleri bu kısıtlamaların aşılmasını sağlar. Uzaya teleskop fırlatarak, yeryüzüne kurulu ölçüm aygıtlarından görülmesi zor ışınım dalga boylarını görebiliyor ve uzak galaksilerdeki yüksek enerjili süreçleri araştırabiliyoruz. Hubble bu teleskopların olasılıkla en ünlüsüdür. Hubble’ın yerine geçecek olan James Webb Uzay Teleskobu’nun (adını NASA’nın ikinci başkanından alıyor) 2010’lu yıllar bitmeden üç aylık bir yolculukla yörüngesine oturması için Ariane 5 roketiyle uzaya fırlatılması planlanıyor Daha fazla ışık toplama gücü için daha büyük bir aynası olacak, Dünya’dan çok uzakta -1,5 milyon km- faaliyete geçecek ve uzayın çok daha derinlerini gözlemleyebilecek. Webb’in görevini 5,5-10 yıl sürdürmesi bekleniyor. NASA’lı bilim insanları teleskobun evrene dair bugünkü bilgilerimizi geliştirmesini ve hiç duyulmamış veriler saptamasını umuyor.

HUBBLE TELESKOBU

Hubble Uzay Teleskobu açık ucundaki büyük bir içbükey ana aynadan ışığı toplar ve başka bir aynadan bir dizi sensöre yansıtır. (Aslında ayna yanlış teknik özelliklere dayandırılmış ve bir “kontakt lens” yardımıyla düzeltilmesi gerekmişti. Bozulmayı düzeltip görüntü hatalarını gideren bir dizi küçük aynadan ibaret düzeltici lensi Space Shuttle uzaya sağ salim taşımıştı.) Hassas ölçüm aygıtları, X ışınlarını, kızılötesi ışığı ve ultraviyole ışığı algılayarak uzayın derinliklerindeki göksel yapıların ve sistemlerin karakterlerini belirliyor. Hubble, gökbilimcilerin daha önce göremediği, “galaksilerin yapı alanı” sayılabilecek, 12 milyar yıl geçmişten büyük bir yıldız oluşum bölgesi keşfetti.


Bir Yorum Yazmak İster misiniz?