Maddeler tarafından üzerine düşen ışık ışınlarının tutulmasına soğurulma denir. Işığın maddeler tarafından soğurulma miktarı hem maddenin rengine ve parlaklığına hem de gelen ışık ışınlarının miktarına göre değişir.

Işık ışınları beraberinde ısı enerjisi de taşıdığı için ışık ışınlarını soğuran maddeler ısı enerjisini de soğurmuş olurlar. Işık ışınlarının soğurulması maddelerde genellikle sıcaklık artışına sebep olur. Işık etkisiyle cisimlerin sıcaklıklarının artması ışığın bir enerji türü olduğunu gösterir.

• Koyu renkli maddeler, üzerlerine düşen ışık ışınlarının çoğunu soğururken çok az bir kısmını yansıtırlar.
• Açık renkli maddeler ise üzerlerine düşen ışık ışınlarının çoğunu yansıtırken çok az kısmını soğururlar.
• Işığı fazla soğuran maddelerin sıcaklığı daha fazla artar.

• Belli bir noktaya düşen ışık ışınlarının yoğunluğunun artması o yüzeyde meydana gelecek soğurulma miktarını artırır. Bu sebeple bir cisim, güneş ışığı altındayken gölgede bulunma durumuna göre daha fazla ışık soğuracağı için daha fazla ısınır.

Güneş Işığının Soğurulmasının Günlük Hayattaki Etkileri

• Kış mevsiminde ışığı daha fazla soğurduğu için koyu renkli kıyafetler tercih edilir.
• Yaz mevsiminde ışığı daha az soğurduğu için açık renkli kıyafetler tercih edilir.
• Işığı daha az soğurduğu için sıcak bölgelerdeki binaların dış cepheleri genelde açık renklere boyanır.
• Işığı daha az soğurduğu için evlerde güneşlik olarak kullanılan perdelerde genellikle beyaz kumaş tercih edilir.
• Uzun süre güneş ışığı altında bırakılan kumaşın renginin solmasının, ilaçların veya besinlerin bozulmasının nedeni ışığı soğurmalarıdır.
• Yaz mevsiminde güneş altında bırakılan araçların ön camlarına açık renkli ve parlak koruyucular yerleştirilerek araçların aşırı ısınması önlenir.

Güneş Enerjisinin Farklı Enerji Türlerine Dönüşmesi

• Güneş kolektörleri (panelleri) sayesinde soğurulan güneş ışığı evlerin, iş yerlerinin, havuzların ve seraların ısıtılmasını veya sıcak su elde edilmesini sağlar.
  $$\text{Güneş enerjisi} \longrightarrow \text{Isı enerjisi}$$

• Çukur şekilde yapılan, iç yüzeyi alüminyum folyo gibi yansıtıcı maddelerle kaplanan, güneş ışığını odak noktasında toplayarak buraya konulan maddeleri ısıtıp pişiren araçlara güneş ocağı denir.
  $$\text{Güneş enerjisi} \longrightarrow \text{Isı enerjisi}$$

• Güneş enerjisini önce ısı enerjisine, sonra kinetik enerjiye ve son olarak da elektrik enerjisine dönüştüren sistemlere güneş bacası denir. Bu sistemlerde bacanın yüksekliği arttıkça üretilen elektrik enerjisi miktarı da artar.
  $$\text{Güneş enerjisi} \longrightarrow \text{Isı enerjisi} \longrightarrow \text{Hareket enerjisi} \longrightarrow \text{Elektrik enerjisi}$$

• Güneş enerjisini soğurarak elektrik enerjisine dönüştüren araçlara güneş pili denir. Bu araçlarda elde edilen elektrik enerjisi evlerde, iş yerlerinde, uzay araçlarında, otomobillerde, hesap makinesi ve saat gibi araçlarda kullanılır.
  $$\text{Güneş enerjisi} \longrightarrow \text{Elektrik enerjisi}$$

• Işık enerjisini hareket enerjisine dönüştüren araçlara radyometre veya ışık değirmeni denir. Bir yüzü siyah, bir yüzü beyaz yaprakları bulunan radyometre üzerine düşen ışık miktarı arttıkça yapraklarının dönme sürati artar.

• Yeşil bitkilerin fotosentez olayı ile kendi besinlerini üretmeleri için güneş ışığını soğurmaları gerekir.

Not:

Güneş, yenilenebilir enerji kaynağıdır. Güneş enerjisinin kullanımı şu avantajları sağlar:

• Doğal kaynaklar korunabilir.
• Deniz suyundan tatlı su elde edilebilir.
• Çevre kirliliği azaltılabilir.
• Küresel ısınma önlenebilir.

Çözümlü Test Soruları

Soru 1 Yaz aylarında, güneş ışığı altında park edilen otomobillerden hangisinin içi diğerlerine göre daha çabuk ve daha fazla ısınır?

A) Beyaz renkli otomobil B) Gümüş renkli otomobil C) Kırmızı renkli otomobil D) Siyah renkli otomobil

Doğru Cevap: D Çözüm: Siyah renkli cisimler, üzerlerine düşen ışığın (güneş ışığı) tamamına yakınını soğurur ve bu enerjiyi ısıya dönüştürür. Bu nedenle siyah otomobil en çok ısınır.

Soru 2 Bir cismin sadece kırmızı renkli ışığı yansıtıp, diğer tüm renkleri soğurması durumunda, bu cismin rengi nedir?

A) Beyaz B) Siyah C) Kırmızı D) Yeşil

Doğru Cevap: C Çözüm: Cisimler kendi rengindeki ışığı yansıtır, diğer renkleri soğurur. Sadece kırmızı ışığı yansıtan bir cisim, göze kırmızı olarak görünür, yani cismin rengi kırmızıdır.

Soru 3 Aşağıdaki durumlardan hangisi ışığın soğurulmasının bir sonucu değildir?

A) Güneş altında duran asfaltın sıcaklığının artması. B) Yansıtıcı yüzeylerde net görüntünün oluşması. C) Güneş kolektörlerinde suyun ısıtılması. D) Koyunların yünlerinin ilkbaharda kırpılmasıyla daha az terlemesi.

Doğru Cevap: B Çözüm: Yansıtıcı yüzeylerde net görüntü oluşması, ışığın soğurulması değil, yansıması (düzgün yansıma) ile ilgili bir durumdur. Diğer seçenekler, ışık enerjisinin ısıya dönüşmesi (soğurulma) ile ilgilidir.

Soru 4 Eşit süre güneş ışığı altında bekletilen aynı malzemeden yapılmış, sadece renkleri farklı olan K, L ve M cisimlerinin sıcaklık artışları K > M > L şeklinde ölçülmüştür. Bu cisimlerin renkleri aşağıdakilerden hangisi olabilir?

A) K: Siyah, M: Kırmızı, L: Beyaz B) K: Beyaz, M: Kırmızı, L: Siyah C) K: Kırmızı, M: Siyah, L: Beyaz D) K: Mavi, M: Beyaz, L: Siyah

Doğru Cevap: A Çözüm: En çok ısınan (en çok soğuran) K olmalı, bu yüzden K siyahtır. En az ısınan (en çok yansıtan) L olmalı, bu yüzden L beyazdır. Kırmızı gibi ara renkler, siyah ile beyaz arasında soğurma yapar. Sıralama: Siyah > Renkli > Beyaz olmalıdır.

Soru 5 Siyah bir kumaş parçası güneşli bir günde, beyaz bir kumaş parçasına göre neden daha sıcak olur?

A) Siyah kumaşın yansıtma oranı daha yüksektir. B) Beyaz kumaşın soğurma oranı daha yüksektir. C) Siyah kumaş, üzerine düşen ışık enerjisini daha az ısıya dönüştürür. D) Siyah kumaş, üzerine düşen ışık enerjisinin büyük bir kısmını soğurur.

Doğru Cevap: D Çözüm: Siyah renk, ışığı en iyi soğuran renktir. Soğurulan ışık enerjisi ısıya dönüştüğü için, siyah kumaş beyaz kumaşa göre daha çok ısınır.

Soru 6 Güneş enerjisinden faydalanan sistemlerin (su ısıtıcıları, güneş panelleri) bazı kısımlarının koyu renkli yapılmasının temel amacı nedir?

A) Yansıma kanunlarını kolaylaştırmak. B) Işık soğurulmasını azaltmak. C) Işık soğurulmasını artırarak daha çok ısı elde etmek. D) Işığın kırılmasını önlemek.

Doğru Cevap: C Çözüm: Koyu renkler, üzerlerine düşen güneş ışığını daha fazla soğurur. Bu soğurma, ışık enerjisinin daha fazla ısı enerjisine dönüşmesini sağlayarak sistemin verimini artırır.