- Pencere camı gibi ışığı tamamen geçiren maddelere saydam madde denir. Saydam madde arkasındaki nesneleri net olarak görebiliriz.
- Saydam maddenin kalınlığı artarsa, geçen ışık miktarı azalır ve biraz renklenmiş görünür.
- Işığı kısmen geçiren maddelere yarı saydam madde denir. Buzlu cam yarı saydam bir maddedir. Bu tür maddeler arkasındaki nesneler bulanık görünür.
- Işığı hiç geçirmeyen maddelere ise saydam olmayan ya da opak maddeler denir. Demir ve tahta opak maddedir. Opak maddelerin arkasında kalan nesneler görülmez.
- İğne ucu kalınlığında olduğu kabul edilen ya da iğne ucu kalınlığında bir delikten sızıp geldiği kabul edilen ışık kaynaklarına noktasal ışık kaynakları denir.
- Belirli bir çapı olan el feneri ve araba farı gibi ışık kaynaklarına noktasal olmayan ışık kaynakları denir.
- Işığın opak cisimler üzerine düşerek, cisimlerin arka taraflarında oluşturduğu karanlık alana gölge denir.
- Hiç bir ışık kaynağından ışınların ulaşmadığı bölgeye tam gölge denir. Bütün ışık kaynaklarından ışınların ulaştığı bölgelere aydınlık denir.
- Işık kaynaklarından bazılarından ışık alan bazılarından ışık alamayan bölgelere yarı gölge denir. Yarı gölgeler, kendi içinde ışık alma miktarına göre, aydınlığa ya da tam gölgeye yakın tonlarda olabilir.
Işık doğrusal yolla yayıldığı için önüne opak (ışığı geçirmeyen) madde konulunca gölgesi oluşur. Bir düzenekte var olan ışık kaynaklarının tamamından ışık olmayan bölgede tam gölge elde edilirken, ışık kaynaklarının bazısından ışık alıp bazısından ışık almayan bölgede yarı gölge oluşur.
Yukarıdaki şekilde noktasal ışık kaynağından sonsuz tane ışık yayılmaktadır. Bu kaynağın önüne saydam olmayan (opak) bir cisim konulduğunda perdede ışık almayan bölge oluşmaktadır. Bu bölgeye tam gölge denir. Düzeneklerde kullanılan ışık kaynaklarının sayısı ve türü gölge olaylarını etkiler.
Bir Noktasal Kaynakla Oluşturulan Gölge
Şekildeki gibi ölçekli bir düzlemde noktasal bir kaynak önüne ışığı geçirmeyen küresel bir cismi yerleştirdiğimizde cismin alt ve üst noktasına noktasal kaynaktan ışın çizilir. Perdeye düşen bu ışınlar arasında kalan bölge de tam gölge oluşur. Perdede oluşan tam gölgenin boyu benzerlikle bulunabilir. Düzenekte cismin kaynağa uzaklığı d iken yarıçapı r ise tam gölgenin oluştuğu perdenin kaynağa uzaklığı 2d iken yarıçapı 2r olur.
Şekil ll deki gibi ölçekli bir düzlemde noktasal bir kaynak önüne 2h boyunda kalem yerleştirildiğinde perdede 6h boyunda kalemin gölgesi oluşur. Kalemin kaynağa uzaklığı d, perdenin kaynağa uzaklığı 3d olduğundan 2h boyundaki kalemin 6h boyunda gölgesi oluşur.
Noktasal kaynağın önüne Şekil lll teki gibi iki tane saydam olmayan cisim konulduğunda perde üzerinde iki tane gölge elde edilir. Cisimler özdeş ve kaynağa uzaklıkları eşit olduğu için gölgelerin alanları da eşit olur.
Şekil l de perde üzerinde oluşan tam gölgenin alanını artırmak istediğimizde aşağıdaki işlemler yapılabilir.
- Cismi büyüttüğümüzde perde üzerindeki tam gölge alanı doğal olarak anacaktır.
- Perde cisimden uzaklaştırıldığında ışınlar arasındaki mesafe artacağından perde Üzerindeki tam gölge alanı artacaktır.
- Noktasal kaynak cisme yaklaştırıldığında ya da cisim noktasal kaynağa yaklaştırıldığında ışınlar arasındaki 6 açısı anacağından tam gölge de artacaktır.
İki Noktasal Kaynakla Oluşturulan Gölge
Bir noktasal kaynakla yaptığımız işlemi iki noktasal kaynak verildiğinde de aynen uygulayacağız. Her noktasal kaynak- tan cismin alt ve üst noktasına ayrı ayrı ışınlar gönderildiğinde perdeye çarpan bu ışınlar arası sınırlar hemen belirlenir. Her iki kaynaktan ışık almayan bölgeler tam gölge, kaynakların birinden ışık alıp diğerinden ışık almayan bölgede yarı gölge oluşur.
Cismin alt ve üst noktasına her bir kaynaktan ışınlar çizilip daire içine alındığında şekildeki gibi bir görüntü elde edilir.
Küresel Kaynakla Yapılan Gölge Olayları
Karanlık bir ortamda küresel bir ışık kaynağının önüne ışığı geçirmeyen küresel bir cisim konulduğunda kaynağın üst ve alt noktasından cismin alt ve üst noktasına ışınlar gönderilir. Perde üzerine düşen ışınlardan içtekiler ve dıştakiler kendi aralarında birleştirildiğinde şekildeki gibi içte tam gölge, dışta yarı gölge oluşur. Küresel kaynağın yarıçapı cisminkinden küçük olduğundan tam gölge yarıçapı büyük olur.
Şekil ll deki gibi küresel kaynakla cisim eşit yarıçaplı olduğunda yine perdede tam ve yarı gölge elde edilir. Bu durumda tam gölgenin yarıçapı cisminkine ve küresel kaynağın yarıçapına eşit olur.
Şekil III teki gibi cisimden daha büyük bir küresel kaynak kullanıldığında düzenekte tam ve yarı gölge olan bölgeler oluşur. Perdeyi koyduğumuz yere bağlı olarak gölgeler oluşur.
Karanlık bir ortamda küresel kaynak ve cisim şekildeki gibi yerleştirilip cismin arkasındaki K, L, M, N, P, R noktalarından küresel kaynağa bakıldığında aşağıdaki gibi görüntüler elde edilir.
Ay ve Güneş Tutulması
Ay ve Dünya hem Güneş etrafında hemde kendi eksenleri etra- fında dönme hareketi yapmaktadır. Dünya’nın Güneş etrafında dönmesiyle mevsimler oluşurken, kendi ekseni etrafında döner- ken gece ile gündüz meydana gelir.
Dünya ve Ay’ın bu hareketleri sırasında bazen Dünya ile Güneş arasına Ay girerken bazen de Güneş ile Ay arasına Dünya girer. Ay, Dünya ile Güneş arasına şekildeki gibi girdiğinde Ay’ın gölgesi Dünya üzerine düşer. Gölgenin düştüğü bölgelerde bulunan kişiler Güneş’i göremez. Bu olaya Güneş Tutulması denir. Güneş Tutulması sırasında Dünya üzerindeki her gözlemci Güneş’e bakarken aynı şeyi göremez.
Şwkil I de K den bakan tam güneş tutulmasını görürken, L ve M den bakan kısmi güneş tutulmasını görür.
Dünya, Güneş etrafında dönerken Ay ile Güneş arasına şekildeki gibi girdiğinde Dünya’nın gölgesi Ay üzerine düşerek Ay’ın görünmesini engeller. Bu olaya Ay Tutulması denir.
