Işık, fotonlardan oluşan bir enerji şeklidir. Fotonlar, görünür ışığın en küçük birimidir. Işığın evrendeki en hızlı şey olduğunu biliyor muydunuz? Işık, evrendeki en hızlı şey olmasını sağlayan foton adı verilen kütlesiz parçacıklardan oluştuğu için. Işık boşlukta saniyede 300.000 km hızla hareket eder. Işık, aynı anda iki çok farklı biçimde var olduğu için benzersizdir. Bir form, foton adı verilen küçük parçacıklardır. Diğer form dalgalardır. Işığı düşünmenin en kolay yolu dalgalardır.
Işık, onu bükecek veya yansıtacak bir nesneye çarpana kadar tamamen düz bir çizgide ilerleyecektir. Işığın düz bir çizgide yol almasına ilişkin bu özelliği , ışığın doğrusal yayılması olarak adlandırılır.
Karanlık odanıza küçük bir delikten giren ışık demetini hiç fark ettiniz mi? Evet, ışık huzmesinin düz bir çizgide ilerlediğini göreceksiniz.
Işığın düz bir çizgide ilerlediğini kanıtlamak için birkaç temel deney yapalım.
Deney 1:
Gerekli nesneler: Mum, kibrit çöpü ve küçük, içi boş düz bir boru ve küçük, içi boş, bükülmüş bir boru.
Mumu yakın ve düz borudan mumun alevine bakın. Burada mum ışığı görülebilir.
Şimdi bükülmüş borunun içinden aleve bakmaya çalışalım. Alev artık bize görünmeyecek.
Gözlem: Eğri borudan alev görülmez. Bu deney, ışığın düz bir çizgide ilerlediğini ve önüne çıkan herhangi bir engelle karşılaştığında bloke olduğunu kanıtlıyor.
Deney 2:
Gerekli nesneler: Birbirinin aynısı üç ekran ve bir mum.
Bu üç ekranın ortasına delikler açın ve aşağıdaki şemada gösterildiği gibi arka arkaya bir masaya monte edin. Mumu bu ekranların bir tarafında tutun ve üç ekranın diğer tarafından bakın.
1.Mum alevine bakmaya çalışın. Bu ekranlardan geçen alevi görebilmek için ekran deliklerini ve mumu ayarlayın.
2. Şimdi ekranlardan herhangi birini yana kaydırın ve mum alevini görmeye çalışın. Görünmeyecek.
Gözlem: Üç delik ve alev aynı hizada olduğunda, alev bizim için görünür hale gelir. Ekranlardan biri hizalamayı bozduğu anda alev görünmez. Bu, yalnızca ışık zikzak şeklinde değil, düz bir yolda ilerlediğinde mümkündür.
1. Gölge oluşumu: Işık, opak bir madde tarafından engellendiğinde bir gölge oluşur. Farklı bir boyutta olabilse de, nesne ile aynı şekle sahiptir.
2. Tutulmanın oluşumu: Işığın düz bir yolda ilerlemesinin bir diğer sonucu da güneş ve ay tutulmasının varlığıdır. Güneş tutulmasına neden olmak için Dünya, Ay ve Güneş'in neden düz bir çizgide olması gerektiğini anlıyor musunuz? Güneş'ten gelen ışık Ay'ın etrafında bükülemez. Güneş ışığı gözünüze ulaşamıyorsa, Güneş'i göremezsiniz.
3. Gündüz ve gecenin oluşumu: Güneş ışınları doğrusal bir yol izlemeseydi, ışık dünyanın etrafında kıvrılır ve gece boyunca güneş ışığı olurdu.
4. İğne deliği kamerası: İğne deliği kamerası, ışığın doğrusal yayılmasını temel alır. Nasıl çalıştığını görelim. İğne deliği kamera, içi siyah boyalı ve bir ucunda toplu iğne büyüklüğünde küçük bir delik bulunan küçük bir kutudan oluşan basit bir cihazdır. Diğer uçta, görüntüleme için aydınger kağıdı veya buzlu camdan bir ekran var. Delikli tarafı uzaktaki bir ağaca veya belki bir muma doğru çevirir ve ardından karşı uçtaki ekrana bakarsanız, bir görüntü görürsünüz. Nesnenin ne kadar uzakta veya yakın olduğuna bağlı olarak görüntü bulanık olabilir. Ama görüntünün ilginç yanı baş aşağı olması ya da fizikte dediğimiz gibi görüntünün ters olmasıdır. Bu ters çevirme, ışığın düz çizgilerde ilerlediğinin kanıtıdır.
Işık ağacın tepesinden (A noktası) hareket eder ve ekrandaki X noktasına düşer. Ağacın altından gelen ışınlar (B noktası) Y üzerine düşer. Dolayısıyla XY, ağacın ekrandaki küçültülmüş ters çevrilmiş görüntüsüdür. Ekranın yerini fotoğraf filmi alırsa ağacın fotoğrafı çekilebilir.
Işığın yolu nasıl değiştirilebilir?
Işığın düz yolundan sapma nedenleri aşağıdadır:
(i) Yüzeye çarpar ve geri seker. Buna yansıma denir.
(ii) Bir şeffaf ortamdan diğerine geçer ve yönünü değiştirir, örneğin ışık havadan suya geçerken hızını değiştirir, bu da ışığın bükülmesine neden olur. Buna kırılma denir.
(iii) Işık bir nesneye girer ama içinden geçmez. Siyah yüzeyler neredeyse tüm ışığı emer. Buna absorpsiyon denir.
