🎓 7. Sınıf
📚 7. Sınıf Fen Bilimleri
💡 7. Sınıf Fen Bilimleri: Işık Çözümlü Örnekler
7. Sınıf Fen Bilimleri: Işık Çözümlü Örnekler
Örnek 1:
Bir el feneri ile karanlık bir odada ışık yakıldığında, ışığın yayılma şekli nasıl gözlemlenir? Bu durum, ışığın hangi temel özelliğini gösterir?
Çözüm:
- 🔦 El fenerinden çıkan ışık ışınları, odanın içinde düz bir yol izleyerek ilerler.
- 💡 Havada asılı toz parçacıkları varsa, bu ışık yolunu daha net görebiliriz.
- 📌 Bu gözlem, ışığın doğrusal yolla yayıldığı özelliğini açıkça gösterir. Işık, bir engelle karşılaşmadığı sürece her zaman düz bir çizgi halinde ilerler.
- ✅ Bu özellik, gölge oluşumunun da temel nedenidir.
Örnek 2:
Düz bir aynaya gönderilen bir ışık ışınının ayna yüzeyiyle yaptığı açı \( 30^\circ \) ise, bu ışının ayna yüzeyinden yansıdıktan sonra ayna yüzeyiyle yaptığı açı kaç derece olur?
Çözüm:
- 👉 Öncelikle, ayna yüzeyiyle yapılan açının gelme açısı olmadığını hatırlayalım. Gelme açısı, ışık ışınının aynanın yüzeyine çizilen normal ile yaptığı açıdır. Normal, ayna yüzeyine dik ( \( 90^\circ \) ) olan hayali bir çizgidir.
- 📐 Işık ışınının ayna yüzeyiyle yaptığı açı \( 30^\circ \) ise, gelme açısı, normal ile ışın arasındaki açı olacağından, \( 90^\circ - 30^\circ = 60^\circ \) olur.
- 📌 Yansıma Kanunlarına göre, gelme açısı yansıma açısına eşittir. Yani, yansıma açısı da \( 60^\circ \) olacaktır.
- ✅ Yansıyan ışının ayna yüzeyiyle yaptığı açı, yine normal ile yaptığı açıdan yola çıkarak bulunur: \( 90^\circ - 60^\circ = 30^\circ \). Görüldüğü gibi, gelen ışının ayna yüzeyiyle yaptığı açı ile yansıyan ışının ayna yüzeyiyle yaptığı açı birbirine eşittir.
Örnek 3:
Bir kişi düzlem ayna karşısına geçtiğinde kendi görüntüsünü inceliyor. Görüntünün özellikleri hakkında neler söyleyebiliriz?
Çözüm:
- 🧍♂️ Düzlem aynada oluşan görüntü, cismin sanal (zahiri) görüntüsüdür. Yani, aynanın arkasında oluşmuş gibi görünür ve bir perde üzerine düşürülemez.
- 📏 Görüntünün boyu, cismin boyuna eşittir. Eğer siz \( 1.60 \) m boyundaysanız, aynadaki görüntünüz de \( 1.60 \) m boyunda görünür.
- ↔️ Görüntü, cisme göre simetriktir. Yani, sağ elinizi kaldırdığınızda görüntünüzün sol elini kaldırdığını görürsünüz. Buna yanal terslik denir.
- 🚶♀️ Görüntünün aynaya olan uzaklığı, cismin aynaya olan uzaklığına eşittir. Aynadan ne kadar uzaklaşırsanız, görüntünüz de aynanın arkasında o kadar uzaklaşır.
- ⬆️ Görüntü, cisme göre düzdür. Baş aşağı veya yan dönmüş değildir.
Örnek 4:
Yaz aylarında açık renkli tişörtler giymeyi tercih etmemizin, kışın ise koyu renkli kazakları daha sıcak bulmamızın nedeni ışığın hangi özelliğiyle açıklanabilir? Bu durum, güneş enerjisiyle çalışan sistemlerde nasıl kullanılır?
Çözüm:
- ☀️ Bu durum, ışığın soğurulması (emilmesi) özelliğiyle ilgilidir. Cismin rengi, üzerine düşen ışığın hangi renklerini yansıtıp hangi renklerini soğurduğuna bağlıdır.
- 📌 Açık renkli cisimler (beyaz gibi), üzerlerine düşen ışığın büyük bir kısmını yansıtır. Bu nedenle daha az ışık enerjisi soğururlar ve daha az ısınırlar. Bu yüzden yazın açık renkli giysiler tercih ederiz.
- ⚫ Koyu renkli cisimler (siyah gibi), üzerlerine düşen ışığın büyük bir kısmını soğurur. Soğurulan ışık enerjisi, cismin sıcaklığının artmasına neden olan ısı enerjisine dönüşür. Bu yüzden kışın koyu renkli giysiler bizi daha sıcak tutar.
- 💡 Güneş enerjisi sistemlerinde (güneş panelleri, güneş enerjili su ısıtıcıları) bu özellikten faydalanılır. Güneş panelleri genellikle koyu renkli (siyah veya lacivert) yapılır. Böylece, güneşten gelen ışığı en yüksek verimle soğurarak daha fazla enerji elde edilir ve bu enerji elektrik veya sıcak suya dönüştürülür.
Örnek 5:
Su dolu bir bardağın içine kalem batırdığımızda, kalemin su yüzeyinde kırılmış gibi görünmesinin nedeni nedir? Bu olayın temel fiziksel açıklaması nedir?
Çözüm:
- ✏️ Su dolu bardağa batırılan kalemin kırık görünmesi, ışığın kırılması olayının günlük hayattaki en bilinen örneklerinden biridir.
- 🌊 Işık ışınları, bir saydam ortamdan (hava) başka bir saydam ortama (su) geçerken doğrultu değiştirir. Bu olaya ışığın kırılması denir.
- 💡 Hava ve suyun yoğunlukları farklıdır. Işık, daha az yoğun ortamdan (hava) daha çok yoğun ortama (su) geçerken normale yaklaşarak kırılır. Tam tersi durumda ise (sudan havaya geçerken) normalden uzaklaşarak kırılır.
- 👁️ Gözümüz, ışığın kırıldığını fark etmez ve ışınların düz bir çizgide geldiğini varsayarak kalemin sanki daha yukarıda ve kırık bir konumda olduğunu algılar. Bu da bize kalemin "kırılmış" gibi görünmesine neden olur.
- ✅ Bu durum, balıkçıların suya baktığında balıkları olduklarından daha yakın görmelerine veya bir havuza bakarken dibinin daha sığ görünmesine de sebep olur.
Örnek 6:
Beyaz ışık altında kırmızı görünen bir elma, mavi ışık altında nasıl görünür? Nedenini açıklayınız.
Çözüm:
- 🍎 Bir elmanın kırmızı görünmesi, üzerine düşen beyaz ışığın içindeki tüm renkleri (turuncu, sarı, yeşil, mavi, mor vb.) soğurarak sadece kırmızı rengi yansıtması demektir.
- 🔵 Elmayı mavi ışık altında incelediğimizde ise durum değişir. Elma, kendi rengi olan kırmızıyı yansıtabilmek için üzerine düşen ışıkta kırmızı rengin bulunmasına ihtiyaç duyar.
- 📌 Mavi ışık, sadece mavi renk içerir. Kırmızı elma, mavi ışığı soğuracağı için yansıtabileceği bir renk bulamaz.
- ⚫ Sonuç olarak, mavi ışık altında kırmızı elma siyah görünür. Çünkü üzerine düşen mavi ışığı soğurur ve yansıtacak hiçbir rengi kalmaz.
Örnek 7:
Aşağıdaki durumlardan hangisinde ince kenarlı mercek (yakınsak mercek) kullanılır ve neden?
a) Uzaktaki cisimleri net görmek için gözlük camları
b) Kitaplardaki küçük yazıları büyütmek için büyüteç
c) Geniş bir alanı tek bakışta görmek için güvenlik aynaları
d) Arabaların dikiz aynaları
a) Uzaktaki cisimleri net görmek için gözlük camları
b) Kitaplardaki küçük yazıları büyütmek için büyüteç
c) Geniş bir alanı tek bakışta görmek için güvenlik aynaları
d) Arabaların dikiz aynaları
Çözüm:
- 💡 Öncelikle ince kenarlı merceklerin (yakınsak mercekler) temel özelliğini hatırlayalım: Üzerine düşen paralel ışık ışınlarını bir noktada toplama (yakınlaştırma) eğilimindedirler ve cisimlerin büyük görüntülerini oluşturabilirler.
- 🔍 Şıkları inceleyelim:
- a) Uzaktaki cisimleri net görmek için kullanılan gözlük camları (miyop göz kusurunu düzeltmek için) genellikle kalın kenarlı merceklerdir. İnce kenarlı mercekler genellikle hipermetropi için kullanılır, ancak sorunun genel ifadesi miyopiyi de çağrıştırabilir. Bu şık tam olarak uygun değil.
- b) Kitaplardaki küçük yazıları büyütmek için kullanılan büyüteçler, ince kenarlı merceklerdir. İnce kenarlı mercekler, odak noktası ile mercek arasına yerleştirilen cisimlerin sanal, düz ve büyük görüntüsünü oluşturur. Bu, tam olarak büyütecin çalışma prensibidir.
- c) Geniş bir alanı tek bakışta görmek için kullanılan güvenlik aynaları (marketlerdeki gibi) tümsek aynalardır (küresel ayna çeşidi), mercek değildir.
- d) Arabaların dikiz aynaları genellikle düzlem ayna veya daha geniş görüş alanı için tümsek ayna olabilir, yine mercek değildir.
- ✅ Bu nedenle, doğru cevap b) Kitaplardaki küçük yazıları büyütmek için büyüteç seçeneğidir. Büyüteçler, ince kenarlı merceklerin ışığı bir noktada toplayarak cisimleri olduğundan daha büyük gösterme özelliğini kullanır.
Örnek 8:
İnsan gözündeki mercek, ışığı kırarak retinanın üzerine düşmesini sağlar. Bazı kişilerde uzaktaki cisimleri net görememe (miyopluk) veya yakındaki cisimleri net görememe (hipermetropluk) gibi göz kusurları oluşabilir. Bu kusurların düzeltilmesinde hangi tür mercekler kullanılır ve bu mercekler ışığı nasıl etkiler?
Çözüm:
- 👁️ Gözümüzdeki doğal mercek, ışığı kırarak görüntüyü ağ tabaka (retina) üzerine odaklar. Göz kusurları, bu odaklama işleminin doğru yapılamamasından kaynaklanır.
- 👓 Miyopluk (Uzağı Net Görememe): Bu durumda, göz merceği ışığı retinanın önüne odaklar. Görüntünün retinanın üzerine düşmesi için ışığın biraz daha dağıtılması gerekir. Bu nedenle miyopluğun düzeltilmesinde kalın kenarlı mercekler (ıraksak mercekler) kullanılır. Kalın kenarlı mercekler, ışığı dağıtarak retinanın üzerine doğru odaklanmasını sağlar.
- 📚 Hipermetropluk (Yakını Net Görememe): Bu durumda, göz merceği ışığı retinanın arkasına odaklar. Görüntünün retinanın üzerine düşmesi için ışığın biraz daha toplanması gerekir. Bu nedenle hipermetropluğun düzeltilmesinde ince kenarlı mercekler (yakınsak mercekler) kullanılır. İnce kenarlı mercekler, ışığı toplayarak retinanın üzerine doğru odaklanmasını sağlar.
- ✅ Bu mercekler, gözlüğün veya lensin içine yerleştirilerek gözün doğal merceğinin odaklama hatasını telafi eder ve görüntülerin retina üzerinde net bir şekilde oluşmasını sağlar.
Daha Fazla Soru ve İçerik İçin QR Kodu Okutun
https://www.eokultv.com/atolye/7-sinif-fen-bilimleri-isik/sorular