FB.5.4.3.Tam Gölgenin Oluşumu

Giriş

Güneşli bir günde yere baktığınızda kendi gölgenizi görürsünüz. Peki gölge nasıl oluşur? Neden bazen gölgemiz uzun, bazen kısa olur? Işığın doğrusal (düz bir çizgi boyunca) yayılması sayesinde oluşan tam gölgeyi birlikte keşfedelim.

Temel Bilgiler (Bilgi Basamağı)

Işık doğrusal olarak yayılır. Yani ışık, kaynağından çıktıktan sonra düz bir yol izler.

Saydam olmayan (opak) maddeler ışığı geçirmez. Bu nedenle ışığın önüne konulduklarında arkalarında karanlık bir bölge oluşur.

Tam gölge, bir ışık kaynağından çıkan ışınların, saydam olmayan bir cisim tarafından tamamen engellenmesi sonucu oluşan karanlık bölgedir.

Tam gölgenin temel özellikleri:

• Gölge karanlıktır.
• Işık kaynağının karşı tarafında oluşur.
• Cismin şekline benzer.
• Boyu değişkenlere bağlı olarak değişebilir.

Kavrama ve Açıklama

Tam gölge oluşabilmesi için üç temel unsur gerekir:

• Işık kaynağı
• Saydam olmayan cisim
• Ekran (gölgenin düştüğü yüzey)

Işık kaynağından çıkan ışınlar cismin üzerine gelir. Cisim ışığı geçirmediği için arkasında ışık alamayan bir bölge oluşur. İşte bu bölge tam gölgedir.

Tam gölgeyi etkileyen değişkenler şunlardır:

• Işık kaynağının cisme uzaklığı
• Cismin ekrana uzaklığı
• Işık kaynağının büyüklüğü
• Cismin büyüklüğü

Örneğin ışık kaynağı cisme yaklaştıkça gölge büyür. Cisim ekrana yaklaştıkça gölge küçülür ve daha net görünür.

Günlük Hayatla İlişkilendirme

Öğle vakti gölgelerin kısa, sabah ve akşam saatlerinde uzun olmasının nedeni Güneş’in gökyüzündeki konumudur.

Tiyatro ve sinema salonlarında projektörler kullanılarak sahnede net gölgeler oluşturulur.

El feneriyle duvara tuttuğunuzda elinizin gölgesini büyütüp küçültebilirsiniz. Bu durum tam gölgeyi etkileyen değişkenlere güzel bir örnektir.

Uygulama Örnekleri

Bir el feneri, bir kalem ve bir duvar kullanarak deney yapalım:

1. Kalemi duvara yaklaştırın ve feneri uzaktan tutun.
2. Kalemi duvardan uzaklaştırın.
3. Feneri kaleme yaklaştırın.

Her durumda gölgenin boyunu gözlemleyin ve defterinize kaydedin. Böylece tam gölgeye ait verileri kayıt altına almış olursunuz.

Analiz ve Derinleştirme

Neden ışık kaynağı cisme yaklaştığında gölge büyür?

Çünkü ışınlar cisme daha geniş bir açıyla ulaşır ve ekranda daha geniş bir alanı kapatır.

Güneş tutulması da tam gölgeye örnektir. Ay, Güneş ile Dünya arasına girerek Dünya üzerine tam gölge düşürür. Bu durum ışığın doğrusal yayılmasının bir sonucudur.

Kavram Yanılgıları

• Gölge bir maddedir → Gölge bir madde değildir, ışığın ulaşamadığı bölgedir.
• Gölge her zaman cismin boyuyla aynıdır → Gölgenin boyu değişkenlere bağlıdır.
• Saydam cisimler tam gölge oluşturur → Saydam cisimler ışığı geçirir, tam gölge oluşturmaz.

Mini Etkinlik

Karanlık bir odada masa lambası ve küçük bir oyuncak kullanın. Oyuncağı farklı uzaklıklara yerleştirerek gölge boyunu gözlemleyin. Sonuçları tablo hâlinde defterinize yazın ve hangi değişkenin gölgeyi daha çok etkilediğini belirleyin.

Kritik Düşünme Sorusu

Eğer ışık doğrusal değil de eğri yollar izleyerek yayılsaydı, tam gölge oluşur muydu? Neden?

Özet

Tam gölge, ışığın saydam olmayan bir cisim tarafından tamamen engellenmesiyle oluşur. Işık doğrusal yayılır. Gölgenin boyu; ışık kaynağının, cismin ve ekranın konumuna göre değişir. Günlük hayatta birçok olay tam gölge ile açıklanabilir.

Anahtar Kavramlar

• Işık
• Tam gölge
• Saydam olmayan madde
• Işığın doğrusal yayılması
• Gölge boyu

Örnek Sorular

1. Tam gölge nasıl oluşur?
2. Işık kaynağı cisme yaklaştırılırsa gölge nasıl değişir?
3. Saydam bir cisim tam gölge oluşturur mu? Neden?
4. Öğle vakti gölgelerin kısa olmasının nedeni nedir?
5. Gölge bir madde midir? Açıklayınız.

Cevap Anahtarı

1) Işığın saydam olmayan bir cisim tarafından engellenmesiyle oluşur. 2) Gölge büyür. 3) Hayır, çünkü ışığı geçirir. 4) Güneş’in dik açıyla gelmesi nedeniyle. 5) Hayır, ışığın ulaşamadığı bölgedir.