Profil: sething | DonanımHaber Forum

Merhabalar..Konu tamamen okuyucularımız ve tüketicilerimizi ilgili konular hakkında bilgilendirme ve bu çerçevede yaşam kalitelerini yükseltme amacı taşımaktadır..
Konu sürekli edinilen bilgiler çerçevesinde editlenecek veya eklemeler ile daha da zenginleşecektir..Paylaşılan bilgilerin yanlış olduğunu düşünüyor veya yeni yapılan herhangi bilimsel bir çalışma ile çürütülmüş yanlış olduğu kanıtlanmış ise tarafıma mesaj atmanızı önemle rica ederim..Konumuzun devamlılığı sağlandığı takdirde açılması ve işlenmesi istediğiniz bir konu olursa seve seve ekleyeceğimi belirtmek isterim..Konu bilimsel araştırmalardan yola çıkmak sureti ile günlük hayatımızı ilgilendiren ve yaşam kalitemizi yükseltebileceğimiz aydınlatma gibi konulara ışık tutacaktır..

1.BÖLÜM

a) Işık nedir?
Çevremizdeki cisimleri görmemize ve renkleri ayırd etmemize yarayan enerji şekli
Işığın yapısı: Işığın ilk teorileri metafizik fikirlerin tesiri altında o kadar kalmıştı ki, ışığı anlamada bu fikirler herhangi bir fayda getirmemiştir. On yedinci yüzyılda Avrupa’da genel kanaat, ışık kaynağından göze bir şey taşındığı veya yayıldığı şeklindeydi. Bu tür düşünce tarzı iki farklı fikrin meydana gelmesine sebep oldu. Bunlardan birincisi; "Işık, doğru boyunca çok hızlı hareket eden küçük zerreciklerden ibarettir." şeklindeydi. Bunu destekleyen en yaygın gözlem, ışığın önüne konan cisimlerin gölgelerinin meydana gelmesiydi. İkinci hipotez ise, ışığı bir dalga şeklinde kabul etmekteydi. Bunu destekleyen gözlem ise, birbirlerini kesen iki ışık hüzmesinin birbirlerinden etkilenmemeleriydi. Bu hipoteze göre ışık eğer maddeciklerden (zerreciklerden) ibaret olsaydı, söz konusu iki ışık hüzmesinin birbirinden etkilenmeme halinin mümkün olmayacağı düşünülmekteydi. Ancak bu ilk fikirler, uygun matematik metodlarının ve deneytekniklerinin eksik olması sebepiyle ilerleme gösterememiştir.
Isaac newton (1642-1727) beyaz güneş ışığının kırmızıdan mora kadar tam bir renkler grubundan ibaret olduğunu göstermiştir. Bu konuda Newton’dan çok önceleri, İslam aleminin yetiştirdiği fen
alimlerinden İbn-i Heysem (965-1051)de çalışmalar yapmıştır. Hatta ekseri ilim adamları onun modern anlamdaki geometrik optiğin kurucusu olduğunu, ışığın yansıma ve kırılma kanunlarını ilk defa bulduğunu kabul etmektedirler. Newton, ışığın kırılmasını, daha yoğun bir ortama girerken ışığı meydana getiren parçacıkların hızının arttığı şeklinde açıklamıştır. Ayrıca, ışığın, saydam ortamların yüzeyinden kısmen yansıyıp kısmen de kırılmasını, ışık taneciklerinin zamanla periyodik olarak değişen bir özelliği olduğunu kabul ederek açıklamaya çalıştı. Kendi adı verilen ve bir girişim olayı olan Newton halkalarını ilk defa bulduysa da, bunların dalga teorisindeki önemini fark edememiştir. Newton’un bu tanecik teorisi ışığın bir engele rastlayınca kırınıma (difraksiyon) uğraması ve benzer olayları açıklamaktan uzak kalmıştır.
Newton ile aynı devrede yaşayan Christian Huygens (1629-1695) yaptığı çalışmalarıyla, dalga teorisini kabul edilen seviyeye getirmiştir. Huygens prensibi olarak isimlendirilen basit bir ilkenin kabulü ile yansımayı, kırılmayı ve tam yansımayı açıklamak mümkündü. Kendisi aynı zamanda çifte kırılmayı incelemiş ve bu olayı doğru bir şekilde açıklamak için ilk temeli atmıştır. Huygens’in ışığın kırılmasını açıklamasında, ışık hızının yoğun ortamda havadakine göre daha az olduğunu kabul etmek gerekiyordu. (Bkz. Huygens, Christian).
Optik ilmi, 19. yüzyıla kadar önemli bir ilerleme kaydetmemişti. 1801’de Thomas Yougn aynı bir yüzeye düşen ışık ışınlarının birbirlerini yok edebilip, karanlık bölgeler meydana getirebileceğini göstermiştir. Bu ise dalga teorisini desteklemekteydi. Çünkü iki parçacık akışının birbirlerini yok edebileceği mümkün görülmemekteydi. Young, ışık dalgalarının titreşimlerinin birbirine ve hareket doğrultusuna dik olduğunu öne sürmüştür. Bu şekilde ışığın polarizasyonunu açıklamaya çalışmıştır. Augustin Fresnel’in de çalışmalarıyla dalga teorisi daha çok rağbet gördü. Kendisi ayrıca ışık hızının yoğun ortamlarda daha düşük olduğunu deneysel olarak göstermiştir.
Bu arada elektrik ve manyetizma konusunda da ilerleme kaydedilerek ikisini bir teoride toplama çalışmaları ilerlemiştir. 1864’te bir İngiliz fizikçisi olan James Clerk Maxwell, yeni bir teori ortaya atarak, elektrik ve manyetik olaylarını beraberce açıkladı. Tamamen teorik yolla, bir elektrik devresinin bazı durumlarda enine dalgaları uzaya yayacağını ortaya koydu. Buraya kadar Maxwell’in teorisinin ışıkla, doğrudan bir ilgisi yoktur. Ancak, ışığın ölçülen hızının, sadece manyetik ve elektrik ölçülerden elde edilen teorik elektromanyetik dalgalarının hızı ile aynı olduğu bulundu. Yaklaşık yirmi yıl sonra Heinrich Hertz, elektromanyetik dalgalar üzerine yaptığı deneylerden, bunların ışık dalgaları ile aynı özelliğe, fakat buna karşılık daha büyük dalga boylarına sahip olduklarını gösterdi. Bunlar ve diğer bir çok fizikçiler ışığın bir elektromanyetik radyasyon olduğunu ortaya koydu.
Dalga olarak ışık: Işığın dalga şeklindeki yapısı gözlendikten sonra, sorular dalganın ne olduğu konusuna yöneldi. Bütün mekanik dalga hareketleri, bir ortamın düzenli periyodik titreşimini gerektirdiğinden, ışığın boşlukta da yayılması için maddi bir ortamın bulunması gerektiği sonucuna vardılar. Böylece tamamen tasavvur olan Ether’invarlığını kabul ettiler. Kabullere göre Ether, bütün uzayı doldurmakta ve elektromanyetik dalga yayılışını mümkün kılmaktaydı.
Diğer tür dalga hareketleri ile ışığınki kıyaslanarak, dünyanın Ether içindeki hareketinin, hareket yönünde ve ona dik yönde ışığın hızını değiştireceği sonucu ortaya kondu. Ancak 1887’de yapılan hassas deneyler böyle bir farklılığın olmadığını ve ışığın her yöndeki hızının aynı olduğunu gösterdi. Bu elde edilen sonuç Albert Einstein’in "İzafiyet Teorisi" (Rölativite Teorisi)nin doğmasına sebep oldu. Enerji parçacığı olarak ışık: Bu arada dalga teorisiyle açıklanamayan bazı olaylar ortaya çıktı. Atom fiziği ile ilişkili olan bu deneyler ise ışığın foton, (enerji yüklü parçacıklar) şeklinde yayıldığına işaret etmekteydi. Bu ise eski teoriye dönüşü gerektirmekteydi. Ancak, bu ikisi kuantum Teorisi’yle bir araya getirilmiştir (Bkz. Kuantum). Kuantum Teorisi, dalga teorisinde değişiklik meydana getirmemekte, ışık yayılışında, dalga biçiminde olduğu halde, maddeyle olan karşılıklı ilişkilerinde enerji kuantası şeklinde davranmaktadır.
Işığın hızı: İlk ölçümler, ışığın hızının, sesinkinden çok fazla olduğunu ortaya koymakla kaldı. İlk başarılı ölçüm 1676’da Danimarkalı astronom Roemer tarafından yapılmıştır. Jüpiterin uydularının bazen yavaş ve bazen hızlı hareket ettiklerini gözlemiş ve bunun Dünya ile Jüpiter arasındaki mesafenin değişmesinden olduğunu keşfetmişti. Bu kabullerle yaptığı hesaplar sonucu ışığın yaklaşık olarak dünyanın yörüngesinin çapı olan 300.000.000 km’yi 1000 saniyede aldığını gözlemiştir. 1849’da A.H.L. Fizeau yaptığı deneyde ise, ışık sürekli açılıp kapanan bir delikten geçirilmekte ve uzak bir aynadan yansıtıldıktan sonra, tekrar eğer delik açık ise, ışık geçebilmekte, yoksa arada kalmaktadır. Fizeau, bir dişli çarkı çevirerek dişlerinin arasındaki aralıkları açılıp kapanan delik olarak kullanmıştır. Işık bir aradan geçip aynaya gitmekte ve aynadan yansıyıp geldiğinde, çarkın devri uygun olduğunda, müteakip aralıktan geri dönmektedir. Mesafe ve çarkın dönme hızının bilinmesiyle ışık hızı hesaplanabilir. Fizeau, yaptığı hesaplar sonucunda ışığın hızını saniyede 313.300 km olarak ortaya koymuştur.
1862’de J. B.L. Foucault, Fizeau’nun deney düzenini geliştirmiş, dönen dişli çark yerine dönen ayna kullanarak hızı, saniyede 298.000 km olarak bulmuştur.
Daha sonra yapılan ölçümler ışığın, boşluktaki hızının 299.792 km/saniye olduğunu ortaya koymuştur. Işığın boşluktaki hızı, diğer bütün ortamlardaki hızlarından daha büyüktür. Bu hız, camdaki hızının 1,5-1,8 katı ve sudaki hızının 1,33 katı civarındadır.
Işık ve renk: Renk terimi iki anlamda kullanılır. fizik bakımından dalgaların frekansları ve şiddetleriyle belirlenir. Fizyolojik bakımdan göze gelen bu dalgalar tarafından uyandırılan etkiye bağlıdır. Görünür ışınlar, yaklaşık olarak 4000-7000 Angstrom dalga boyları arasındaki ışınlardan meydana gelir. Bu ışınlar; kırmızı, turuncu, sarı, yeşil, mavi, lacivert ve mordan hasıl olan bir spektrum tayfı meydana getirirler. İnsan gözü en çok sarı-yeşil (5500 A°) ışığa duyarlıdır. Ultra-viole (morötesi) ışınları 4000 Angstromdan 3000 Angstroma kadar uzanır. Enfraruj (kızılötesi) ışınları 7000-15000 Angstrom arasında yer alır.
Güneş ışığı, yani beyaz ışık saydam bir prizmadan geçirilerek ekran üzerine düşürülürse, ekran üzerindeki ışığın beyaz olmadığı ve gökkuşağındaki yedi renge ayrıldığı görülür.
Beyaz ışığın prizmadan geçerken yedi değişik renge ayrılmasının sebepi, beyaz ışığı meydana getiren farklı dalga boylarındaki renklerin prizmadan geçerken değişik oranlarda kırılarak birbirlerinden ayrılmasıdır. Bundan da anlaşılacağı gibi beyaz ışık, tek bir renk değil, bir çok renklerin birleşmesinden meydana gelen bir renktir.
Işık kaynağı olmayan cisimlerin renkleri, üzerlerine düşen ışığın rengine bağlı olarak değişir. Bir cismin rengi, beyaz ışık içindeki renklerden geçirdiği veya yansıttığı renktir.

b) Renkler ve Yaklaşık Dalga Boyları

Mor ........................................................................ 3800-4400 A°
Lacivert .................................................................. 4400-4800 A°
Mavi........................................................................ 4800-5200 A°
Yeşil........................................................................ 5200-5600 A°
Sarı ........................................................................ 5600-5900 A°
Turuncu .................................................................. 5900-6300 A°
Kırmızı .................................................................... 6300-7800 A°
Işık renk niteliği
Fotoğrafçılık alanında ışık kaynaklarını birbirinden ayıran özellik, sağladıkları ışık miktarı olduğu kadar, sağladıkları ışığın renk niteliği, kısacası verdikleri ışığın sarımsı veya mavimsi nitelikte olmasıdır.
Günümüzde fotoğrafçılıkta aydınlatma amacıyla tungsten fitili, elektrik lambaları, elektronik flaş, gün ışığı, lamba ışığı, neon ışınları vb. değişik ışık kaynakları kullanılmaktadır. Bu aydınlatma kaynaklarının her birinin sağladığı ışık, renk niteliği bakımından birbirinden farklıdır.
Görünür spektrumun kırmızı, yeşil ve mavi olmak üzere üç ana banda ayrıldığı göz önüne alınırsa bir ışık kaynağının verdiği ışığın renk niteliği kırmızı, yeşil ve mavi ışınların % oranlarıyla tanımlanabilir.
Renk ısı derecesi
Işık kaynaklarının renk niteliği, sağladıkları ışığın renk ısı derecesiyle tanımlanır. Renk ısı derecesi birimi Kelvin’dir (°K). Renk ısı derecesinin özellikle renkli fotoğrafta büyük önemi vardır. Renkli filmler ancak belirli renk ısı derecelerindeki ışık şartlarında konunun renklerini aynen tespit etmek üzere hazırlanmıştır. Renk ısı derecesi farklı bir ışık altında elde edilecek görüntünün renk tonu, gerçek renk tonundan farklı olur.
İnsan gözünün farklı renk ısı derecelerine büyük bir uyum kabiliyeti vardır. Beyazdan biraz farklı ışığı beyaz ışık olarak kabul edebilir. Bir ışıktan diğerine geçme durumunda uyum çok kısa zamanda olur. Genellikle bilinç üstü bir etki uyandırmaz. Gündüz pencereden gün ışığı gelirken, elektrik lambasının turuncu bir ışık verdiği görülür. Aynı şekilde elektrik lambasıyla aydınlatılmış bir odadan aya bakıldığında, ay mavimsi renkte görülür.
Gün ışığında kullanılmak üzere hazırlanmış renkli bir film, gün ve ay ışığını beyaz, tungsten elektrik lambası ışığını ise turuncu olarak tespit eder. Bu tip film tugnsten lambası ışığında kullanılırsa beyaz olarak gördüğümüz cisimler, fotoğrafta turuncu renkte, diğer renkli cisimler de turunculaşmış olarak görülür. Renkli fotoğrafçılıkta bunu önlemenin iki yolu vardır; ya film, hazırlandığı ışık şartlarında kullanılır veyahut farklı ışık şartlarında kullanılıyorsa, objektif önüne takılan özel düzeltme filtreleri yardımıyla, renk filmin hazırlandığı ışık şartına çevrilerek kullanılır.
Renk ısı derecesinin ölçülmesi için "Color Temperature Meter" denilen ve ilke olarak pozometreye benzeyen aletlerden istifade edilir.
Gün ışığı niteliğinin geçirdiği değişmeler
Güneş doğduktan sonraki ve batmadan önceki bir saat içinde güneş ışınları atmosferde daha çok dağılır. Beyaz ışığı meydana getiren spektrumun çeşitli bantlarının dağılmaları farklı olur. En çok mavi ışığın dağılması sebepiyle bu saatlerde gün ışığında mavi ışık miktarı çok azalır. Yeşil ışık, mavi kadar dağılmamış olmakla birlikte gene de azdır. Bu saatlerde çekilen fotoğrafta konunun direkt ışık alan kısımları normal renginden daha turuncumsu-sarımsı görünüştedir. Konunun direkt ışık almayan kısımları da anormal olarak mavi çıkar. Ana kural olarak, güneşin ufuk çizgisinden 15°-20° den daha yüksek olmadığı durumlarda, çekilecek fotoğraflar sıcak renk balansında çıkar. Bulutlu veya puslu bir günde, büyük beyaz bulutlar veya pus, gün ışığını konunun gölgeli kısımlarına yansıtırlar. Böylece gökte hiç bulut olmadığı zaman çekilen fotoğraflarda konunun gölgeli kısmında meydana gelen maviliği azaltırlar. Konunun renklerinin gerçeğe en yakın şekilde tespit edilmesi istenildiğinde, puslu, güneşli günler seçilmelidir.
Diğer taraftan tamamen kapalı bir günde bu iki ışık kaynağı ortadan kalkmış, bunun yerine yaygın ışık veren tek bir ışık kaynağı meydana gelmiştir. Böyle bir günde çekilen renkli fotoğrafta, gölgelerin veya güneşle aydınlanmış parlak kısımların olmayışı fotoğrafta cansızlık meydana getirir.
Bulutsuz bir günde, gün ışığının renk ısı derecesi daha yüksektir. Açık havada bir konunun gölgede kalan kısımları sadece çevreden yansıyan ışınlarla ve gök yüzünden düşen ışınlarla aydınlatılmıştır. Bu sebeple gölgede bulunan konuların fotoğrafları çekildiğinde mavimsi renk niteliğinde olduğu görülür.
Işığın yutulması, yansıması ve kırılması
Işık bir yüzeye çarptığında, yüzeyin özelliğine göre yutulur, yansıtılır veya kırılarak cismin içinde iletilir. Hemen hemen hiç yansıtmayan siyah kadife gibi yüzeylerde ışığın yutulması açıkça görülür.
Yüzeyin rengi koyulaştıkça daha çok, açıldıkça daha az ışık yutar. Parlak yüzeyler mat ve pürüzlü yüzeylerden daha az ışık yutarlar. Çok ışık yutan yüzeylerin görülebilmeleri ve fotoğraflarının çekilebilmeleri için daha çok ışık gerekir. Aynada veya parlatılmış yüzeylerde yansıma düzenli olur. Düzgün olmayan yüzeylerde yansıma gelişi güzeldir. Bazı cisimler beyaz ışıkta bakıldığında spektrumun kendi rengi olan kısmını yansıtması ve tamamlayıcı renkleri tutması sebepiyle renkli görünürler ve fotoğrafları çekilebilir.
Saydam bir cisme çarpan ışınların bir kısmı yansır, bir kısmı da cismin içine girip geldiği doğrultudan biraz kayarak yoluna devam eder. Işığın bu şekilde yol değiştirmesine kırılma denir. Işığın kırılması, içinden geçtiği cismin kırılma indisine bağlı olarak değişir. Suyun kırılma indisi 1.33’tür. Camın kırılma indisi bileşimine bağlı olarak 1.5-1.9 arasında değişir.
Aydınlatma ve aydınlanma şiddeti
Üzerlerine ışık düşen bütün cisimler aydınlanırlar. Aydınlanma şiddeti, cismin yüzeyine gelen ışınların "gelme açısı"na, ışık kaynağına olan uzaklığına ve ışık kaynağının şiddetine bağlıdır. Aydınlatma birimi olarak mum-metre veya lüks kullanılır. Bu birim, bir mum şiddetindeki ışık kaynağından bir metre uzaklıkta olan bir metre karelik yüzeyin aydınlanma miktarını gösterir. Bir yüzeye ne kadar çok ışık düşerse aydınlanma o kadar çok olur. Aydınlatma şiddeti cismin ışık kaynağına olan uzaklığının karesiyle ters orantılıdır.
Evlerde aydınlatma amacıyla kullanılan tungsten fitilli elektrik lambalarının her wattı, bir mumdan biraz daha çok ışık verir. Mesela, 75 watt’lık bir lambanın ışık şiddeti yaklaşık olarak 83 mumdur. Fluoresans lambalarının ışık şiddeti yüksektir ve watt başına 4 mum kadardır.

c) Sözlükte "ışık" ne demek?

1. Görme duyusuyla algılanan erke, ziya, nur, şavk; trafikte, işaret vermede yararlanılan kaynak.
2. 0,75-0,42 mikron dalga boyunda göze görünen ışınım tayfı; mutluluk, sevinç ya da zekadan doğan, özellikle yüzde ve gözlerde beliren parıltı.
3. Bir yeri aydınlatmaya yarayan ampul, mum vb; yol gösteren, aydınlatan kimse, düşünce, yapıt vb.
ışık kelimesinin ingilizcesi
n. light, gleam, lamp, luminary
pref. photo

Kaynak:http://isik.nedir.com/#ixzz34Y0PM500

Işık ve Işınım ;Işık, insan gözünde parıltılı bir duyum uyandıran, yani görülebilen, elektromanyetik ışınımın adıdır. 360 ile 830 nm arasındaki elektromanyetik ışınım, tayfının çok küçük bir parçasıdır.
Işık akısı Φ; Birim : Lümen (lm)
Işık akısı (Φ) olarak , ışık kaynağından verilen ve tayfsal göz hassasiyeti ile değerlendirilen ışıyan güç adlandırılır.
Işık ile ilgili terim ve açıklamaları
Işık Şiddeti I;Birim : Candela (cd)
Bir ışık kaynağı, ışıksal akısını Φ genelde çeşitli yönlere ve değişik şiddette yayar. Belli bir yönde yayılan ışığın yoğunluğu, ışık şiddeti I olarak adlandırılır.
Aydınlık Düzeyi E;Birim : Lux (lx)
Aydınlık şiddeti E, düşen ışıksal akının aydınlatılacak yüzeye olan oranını bildirir. Aydınlık şiddeti, 1 Lm değerindeki ışık akısının 1 m² yüzeye eşit yayılmış şekilde düştüğü durumda 1 Ix değerindedir.
Işıksal Parıltı L;Birim : Beher m² için Candela [cd/m²].
Bir ışık kaynağının veya aydınlatılan bir yüzeyin aydınlatma yoğunluğu L, algılanan aydınlık etkisi için, esastır.
Kamaşma;Parıltı olarak tanımlanan cd/m² değerinin aşırı derecede yüksek olmasına veya ışık kaynağından yayılan ışınımların direk olarak göztarafından rahatsız edici olarak algılanmasına kamaşma denir.
Işıksal Verim η;Birim : Beher Watt için Lümen [Im/W]. Işıksal verim η, kullanılan elektrik gücünün, hangi ekonomik düzeyde ışığa dönüştüğünü bildirir.
Renk Sıcaklığı;Birim : Kelvin (K)
Bir ışık kaynağının renk sıcaklığı, “Kara projektör” ile tanımlanır ve “Planck’ın geometrik yeri ile” gösterilir. “ Sıcak projektör” ün sıcaklığı arttığında, mavi rengin tayf içerisindeki payı büyür, kırmızının payı azalır. Sıcak beyaz bir ışığa sahip bir akkor lamba örneğin 2700 K değere sahipken , aynı değer bir gün ışığı floresan lambasında 6000 K olmaktadır.
Işık Rengi;Işık rengi, renk sıcaklığı ile de tarif edilmektedir. Burada üç ana grup bulunmaktadır:
* Sıcak beyaz < 3300 K (ww)
* Doğal beyaz 3300-5000 K (nw)
* Gün ışığı beyazı > 5000 K. (tw)
Aynı ışık rengine rağmen, lambalar, ışıklarının tayfsal bileşimleri nedeniyle çok farklı renksel geriverim özelliklerine sahiptirler.
Renksel Geriverim;Kulanılan yere ve görüş amacına bağlı olarak, yapay ışığın, renk algılamanın olabildiğince hassas gerçekleşmesini (gün ışığında olduğu gibi) sağlanması gerekir. Bunun için ölçüt, bir ışık kaynağının renksel geriverim özellikleridir. Bu özellikler “ Genel Renksel Geriverim Endeksi” nde R? olarak ifade edilirler.
Ra = 100 değerine sahip bir ışık kaynağı tüm renkleri, referans ışık kaynağı altındaki gibi optimal gösterir. Veya Ra değeri azaldıkça renklerin doğru olarak yansımasıda giderek azalacaktır.
Bir armatürün işletimdeki geriverimi;Bir armatürün işletimdeki geriverimi, bir armatürün ekonomik açısından sınıflandırılmasında önemli bir kriterdir. Bu değer, armatürden çıkan ışık akısının, armatür içeisinde takılmış olan lambanın ışık akısında olan oranını ifade eder.

c) Işık tekniğinde kullanılan en önemli formüller:

Işık Şiddeti ( I ) cd Mekan açısından ışık akısı Ø / Mekan açısı Ω [sr]
Aydınlık Şiddeti ( E ) Lx Düşen ışık akısı ( lm ) / Aydınlatılan yüzey ( m² )
Aydınlık Şiddeti ( E ) Lx Işıksal yeğinlik (cd ) / Metre olarak mesafe (m²)
Parıltı ( L ) cd/m² Işık Şiddeti ( cd ) / Görülen aydınlatma yüzey (m²)
Işıksal Verim ( h ) lm/W Üretilen ışık akısı ( lm ) / Alınan elektrik gücü ( W )

IŞIK HIZI NEDEN AŞILAMAZ?

Ön bilgi verelim; şimdiye kadar ışıktan (yani kütlesiz foton benzeri parçacıklardan) daha hızlı hareket edebilen hiçbir şeye rastlamadı. Arada sırada ortaya atılan; “bilim insanları ışık hızını aştı”, “ışık hızı geçildi” gibi magazinsel basın haberlerinin hiçbirinin de gerçekliği yok.
Ne diyorduk; ışık hızı olan saniyede yaklaşık 300 bin km’lik hız, “foton” gibi “kütlesiz” parçacıkların evrende ulaşabildiği en yüksek hareket hızıdır. Burada kilit nokta, ısrarla belirtmemizden anladığınız gibi; “kütle”dir. Yani, bir cisme ağırlığını veren ve kütleçekim alanı oluşturmasına, yahut kütleçekiminden etkilenmesine neden olan güçten söz ediyoruz. Işığı oluşturan fotonların bir kütlesi yoktur. Vardır da, biraz karışık, “durgun halde yoktur” diyelim, sonra anlatırız. Ha, bir de hareket etmek için neye ihtiyacımız vardır? Tabi ki “enerji”ye…
Yıllarca kütle ve enerjinin farklı şeyler olduğunu düşünüp gül gibi geçinirken ve bir gün ışıktan bile çok daha hızlı yol almanın yollarını bulacağız hayalleri kurarken, Albert Einstein denilen beyni aşırı gelişmiş bir “memur” bütün bu hayallerimizi, hatta tüm evren; madde ve enerji düşüncemizi yıktı. Eintein bize dedi ki; “dostlarım, madde ve enerji farklı değil, aynı şeyin lacivertidir ama şimdiye kadar anlayamamışız”
Bunu demekle yetinmeyen Albert, ortaya bir de “ispat” koyarak arkasına yaslanıp olanları izlemeye başladı. İspatının özeti ise, herkesin bildiği ünlü E=mc2 denklemi. Bu çok basit görünümlü denklem bize diyor ki; Enerji (E), kütle (m) ile ışık hızının (c) karesinin çarpımına eşittir. Yani, kütle ile ışık hızı (evrendeki en yüksek hareket hızı) arasında sıkı bir bağıntı vardır. Aynı bağlantı enerji ile madde, enerji ile ışık hızı arasında da mevcuttur. Evrende tüm bunlar birbirini etkilerler.
Formüle göre, bir cisimden elde edebileceğimiz enerjiyi kültesini ışık hızının karesiyle çarparak öğrenebiliyoruz. Bunu denedik mi? Elbette denedik; atom bombası yaptık: “eğer şu kadar kilo uranyumu kafa kafaya tokuşturup şu kadar gramını enerjiye dönüştürmeyi başarırsak, Hiroşima’yı yerlebir edebiliriz” diye düşükdük, denedik ve haklı çıktık. Yani Einstein haklı çıktı, bize ne oluyorsa?
Aynı formülü kullandığımızda; enerjinin de kütleye dönüşebileceğini görüyoruz. Eğer öyle olmasaydı, kütlesi olmayan “foton”un hareket halindeyken ölçülebilir bir kütlesi olamazdı. Hani yukarıda “fotonun kütlesi yoktur, aslında vardır da yoktur, anlatırım sonra” demiştim ya, o işte. Fotonun kütlesi yoktur fakat, yüksek hızından kaynaklanan “kinetik enerjisi” ona kütle kazandırır. Böylelikle “kütlesi olmayan kütleli foton” yerçekiminden etkilenebilir. Yani ışık Güneş gibi büyük kütleli cisimlerin yanından geçerken “eğilir” veya karadeliğe düşer, kaçamaz. İşte bunlar hep E=mc2…
Işık hızı da bu “denklik formülü”nün bir parçası olduğuna göre, “kütleli” bir cismin (yani senin, benim, ağaçların, kuşların, uçakların) ışık hızına ulaşabilmesi için her şeyin eşit olması gerekir. Yani cismin kendi kütlesine eş miktarda enerjiye ihtiyacı vardır. Bu enerji ihtiyacını kendisinden karşılamaya kalkarsa bizim “aracımız” olduğu gibi enerjiye dönüşmek durumunda kalacağından, böyle bir şey mümkün değil. Gerçi bunun bir de “ışık hızına yaklaştıkça gerçekleşen zaman genleşmesi” durumu var ki, ihtiyaç duyulan enerjiyi cismin kendi kütlesinden daha fazla bir noktaya çekiyor. Bunun da adı “özel görelilik”. Hani şu; “ışık hızına ulaşırsak zamanda atlarız, uçarız kaçarız” geyikleri vardır ya, işte o. Şimdi yeri ve zamanı değil, sonra anlatırız.
Bu arada enerji enerji diyoruz da, maddenin içinde barındırdığı enerji muazzam düzeydedir. Birkaç gram uranyumu enerjiye dönüştürerek Hiroşima’yı haritadan sildiğimizden bahsetmiş miydim az önce?
Peki enerjiyi araca bir şekilde dışarıdan versek? Sizce bu olabilir mi? Ya da soruyu “biraz” cevaplayarak sorayım; “neden olamaz?”

Yanıt Yok

Yanıtla

Favorilere Ekle

0

S

sething (sething) · Konu Dışı altına konu açtı. 10 yıl

Silinebilir.

2 Yanıt

Yanıtla

Favorilere Ekle

0