5.SINIF FEN BİLİMLERİIV. ÜNİTE

IŞIĞIN VE SESİN YAYILMASI

IŞIK İlk çağlardan beri insanlar aydınlanmak için farklı ışık kaynaklarından yararlanmaktadır. İnsanların ilk olarak yararlanmaya başladığı ve Yararlanmaya da devam ettiği ışık kaynağı Güneş’ tir. İnsanlar geceleri Ay ve yıldızlardan da yararlanmış olsa da unutulmamalıdır ki Ay, kendisine ait ışığı olmadığından ışık kaynağı değildir. Ateşin icadından sonra insanlar sırasıyla,meşale, mum, gaz lambası gibi ışık kaynakları kullanmışlardır.

Neon Lamba

Meşale Mum Gaz lambası

İnsanlar, avladıkları hayvanları pişirmede kullandıkları ateşi daha sonra meşale gibi aydınlatma araçlarında kullanmaya başladılar. Bu sayede yaşadıkları mağaraları ve çevrelerini aydınlatmayı başardılar. Zamanla içinde hayvan yağının bulunduğu kandiller kullandılar. Bunu, içine ince fitiller batırılmış balmumundan çubuklar (mumlar) ve gaz lambaları takip etti. 1879 yılında Edison’ un ampulü icat etmesi ile aydınlanmada yeni bir çığır açılmış oldu. Günümüzde hala çevre dostu, ekonomik ve sağlıklı ampuller üretmek için çalışmalar sürmektedir. Eğer ışık doğru bir şekilde kullanılmazsa göz sağlığımızı olumsuz etkiler.

Doğru aydınlatma, gereğinden az ya da çok olmamalı, ışık doğrudan göze

gelmeyip ders çalışırken yazı yazdığımız elimizin ters tarafından gelecek

şekilde olmalıdır.

Thomas EDİSON

Işığın Yayılması Belirli bir kaynaktan çıkan ve doğrusal olarak yayılan enerjiye ışık denir. Tanımdan da anlaşılacağı gibi, etrafımızı görmemizi sağlayan ışık doğrusal bir yol izleyerek yayılır. Işığın doğrusal olarak yayıldığına dair bazı örnekler aşağıda verilmiştir.

Bulutların arasından sızan Spot lambadan Deniz fenerinden yayılan Lazer şovları oluşturan

gün ışığı yayılan ışık ışık ışık ışınları

Işık kaynağından çıkan ışık bir engelle karşılaşmadığı sürece her yöne doğrular boyunca

yayılır. Bu yayılma şekli ışık kaynağının cinsine bağlı değildir.

Gece arabamızla yolda ilerlerken farlardan yayılan ışığın, çevredeki maddelerin sadece ışık

gören taraflarını aydınlattığını görürüz. Buda bize

ışığın doğrular halinde yayıldığını gösterir. Eğer ışık

doğrular halinde değil de bükülerek yada eğri bir

yol izleseydi cisimlerin arkalarını da aydınlatırdı.

Bir ışık kaynağından yayılan ışığın izlediği yolu

gösteren doğrulara ışık ışını ya da ışın denir. Işık

ışınları, geometrik şekiller olsa da somut ışın çizgileri yoktur. Lazer ameliyatlarında ya da lazer

şovlarında ışık ışınlarından maksimum düzeyde yararlanırız.

Işığın Madde İle Karşılaşması

Işık ışınları hava, su, cam gibi maddelerle karşılaştığında doğrusal olarak yayılmaya devam

eder.

Lazer ışınının hava ortamında Güneş ışığının denizin Güneş ışığının camdan geçişi

ilerlemesi derinliklerine ilerleyişi

Hava, su yada cam gibi ışığı geçirebilen maddelere saydam madde adı verilir. Bu maddelerin bir tarafından bakıldığında diğer tarafındaki maddeler net olarak görünür.

Not: Maddenin kalınlık ve derinliği arttıkça ışığı geçirme özellikleri azalabilir.

Sisli hava, buzlu cam, ince plastik, yağlı kağıt, buz gibi maddelerle karşılaşan ışığın bir kısmı

yoluna devam ederken, bir kısmı edemez. Bu şekilde ışığın bir kısmını geçirip, bir kısmını

geçirmeyen maddelere yarı saydam madde denir. Yarı saydam maddelerin bir tarafından

bakıldığında diğer tarafındaki maddeler net olarak görülmez.

Yanda verilen resimdeki gibi, saksıdaki çiçeklerin önüne yarı

saydam olan buzlu cam getirildiğinde görüntünün nasıl değiştiğini

gözlemleyebiliriz. Sis ya da bulanık suda yarı saydamdır.

Sisli havalarda görüş mesafesi Bulanık bir akvaryuma bakmak

düşer zevkli olmayabilir

Işık ışınları taş, duvar, demir, tahta, ayna, kitap ya da insan vücudu gibi maddelerle

karşılaştıklarında yollarına devam edemezler. Bu tür ışık ışınlarını geçirmeyen maddelere

saydam olmayan ( opak ) madde adı verilir. Opak olan maddeler yeteri kadar inceltilecek

olursa yarı saydam hale gelebilir.

Penceredeki camlar, dışarıdaki manzarayı

görebilmemizi sağladığına göre saydam, stor perdeler

ise dışarıyı göstermediği için opak madde olarak

adlandırılabilirler. Ancak yine pencerelerde

kullandığımız tül perdeler ise dışarıyı bulanık

gösterdiği ( ışığı az geçirdiği) için yarı saydam madde

olarak adlandırılabilir.

Kedi, saydam olmayan duvarın arkasındaki kuşu fark edemez. Yarı saydam bir engelin arkasında bir şey olduğunu anlar ancak onun kuş olduğundan emin olamaz. Ancak kuş saydam bir engelin arkasına saklanmaya kalkarsa, bu hiçbir işe yaramayacak kedi onu net olarak görecektir.

Görebilmemiz İçin:1. Işık gereklidir. Işık olmayan bir ortamda göremeyiz.2. Işığı yansıtacak cisim gerekir. Cisimlerin bir çoğu üzerine gelen

ışığın bir kısmını geri yansıtır. 3. Cisimden yansıyan ışığın gözümüze gelmesi gerekir. Eğer cisme

sırtımız dönükse ya da gözümüz kapalıysa göremeyiz.

Güneş ışınları uzay denilen boşluktan geçerek atmosfer dediğimiz gaz tabakası içerisinde ilerleyip deniz, okyanus gibi sıvıların derinliklerine kadar, hatta pencerelerimizden evimizin içine kadar girebilir. Bu da bize ışığın saydam katılarda, sıvılarda, gazlarda ve hattaboşlukta yayılabildiğini gösterir. Gölge OluşumuIşığın doğrusal olarak yayıldığını ve cisimlerle karşılaştığında yoluna devam edip edememesinin karşılaştığı cisimlere bağlı olduğunu öğrendik. Ancak opak bir madde ile karşılaşan ışık doğrusal yayıldığı için cismin yalnızca önünü aydınlatır. Bu yüzden cismin arkası karanlıkta kalır ki bu bölgeye gölge adı verilir.

Işık cisimlerin ön yüzeylerini ( çarptığı yüzeylerini) aydınlatır. Cisimlerin arka taraflarında ise karanlık bir alan oluşmasına neden olur. Işığın doğrusal yayılması sonucu oluşan bu karanlık alana gölge denir. Gölgenin şekli cismin şekline benzerdir.

Gölgenin bu özelliğinden yararlanarak çeşitli gölge oyunları oynanabilir.

Bazı gölge oyunlarından örnekler

Etrafımızdaki gölgelere baktığımızda, bu gölgelerin nelere ait olabileceğine dair fikir sahibi

olabiliriz. Gölgenin şeklinin ait olduğu cisme benzemesinin nedeni de yine ışığın doğrusal

yayılmasıdır.

Gölgenin boyu ve yeri ışığın geldiği yöne göre değişebilir. Örneğin

sabah ve akşam saatlerinde gölgemizin boyunun uzun, öğle vakitlerinde

daha kısa olduğunu gözlemleyebiliriz.

Günün farklı saatlerinde gölgemizin

yerini takip edecek olursak, Güneş

ışınlarının geliş yönüne göre yer değiştirdiğini görebiliriz.

Gölgenin sahip olduğu bu özellikten yararlanarak güneş

saatleri yapılmıştır.

Bir ışık kaynağından çıkan ışık ışınları saydam olmayan bir madde ile karşılaştıklarında saydam olmayan madde ışığı geçirmeyeceğinden, ışığa göre ters yüzünde gölge oluşur. Bu durum yarı saydam maddeler için de geçerlidir. Ancak, yarı saydam maddelerin gölgesi daha açık olacaktır. Bu yüzden koyu tonlu gölgelere tam gölge, yarı açık tonda ki gölgelere de yarı gölge adı verilir. Yarı gölgelerin birleştiği noktalarda tam gölge oluşabilir.

Cismin şekli, gölgenin şeklinin belirlenmesinde

etkilidir.

Işığın geliş yönüne göre gölgenin boyu değişebilir.

* Fener ve topa yaklaştırılırsa, ekrandaki gölgenin büyüklüğü artar,

* Ekran topa yaklaştırılırsa, ekrandaki gölgenin büyüklüğü azalır,

* Ekran ve fener toptan uzaklaştırılır ise, ekrandaki gölgenin

büyüklüğü azalır.

Güneş ve Ay TutulmalarıGüneş tutulmasının oluşumu Ay tutulması anında Dünya’ nın gölgesi Ay’ ın üzerine düşer. Tam gölge içinde kalan Ay’a ışık gelmez bu yüzden Dünya’dan bakan birisi Ay’ı göremez.

Güneş tutulmasının Yer Yüzünden görünüşü

Işık Kirliliği: Işığın yanlış yerde, yanlış miktarda, yanlış yönde ve yanlış zamanda kullanılması gereksiz aydınlatmaya ve enerji kaybına neden olur. Bu olaya ışık kirliliği denir. Deniz kaplumbağaları ve göçmen kuşlardır.

Uzayı incelemek için yapılan gözlem evleri neden şehirden

uzak yerlere yapılır?

Bazı mantar ve deniz anası türleri de çevrelerine ışık saçarlar.

SES Titreşimler sonucu oluşan ve dalgalar halinde yayılan enerjiye ses denir.

Bir maddenin ses çıkarabilmesi için mutlaka titremesi gerekir. Ses çıkaran tüm maddelere ses kaynağı dendiğini hatırlayacak olursak, Dünya’daki tüm ses kaynakları titreşir diyebiliriz.

Keman, gitar gibi telli enstrümanların telleri, davulun derisi, insanların ses telleri titreyerek ses üretir.

Ses Kaynakları: Ses maddelerin titreşmesi sonucu oluşur.

Titreşerek ses üreten tüm maddelere ses kaynağı denir. Ses kaynaklarını doğal ses kaynakları ve yapay ses kaynakları olarak iki grupta inceleyebiliriz.

1.Doğal ses kaynakları; insan, kuş, köpek, şelale yada rüzgar gibi doğal sesler çıkaran maddelere denir.

Şelale Kuşlar Gök gürültüsü Köpek Arı İnsan

2. Yapay ses kaynakları; İnsanlar tarafından üretilmiş ve ses çıkaran maddelerdir. Müzik aletleri, motorlu taşıtlar, bilgisayar yada cep telefonu gibi…

Araç ses sistemi Gitar Flüt Yarış arabası Televizyon

Sesin YayılmasıTitreşimler sonucu oluşan ses, dalgalar halinde yayılır. Ses dalgaları suda oluşan dalgalara benzetilebilir. Sudaki dalgaların yayılışı gibi kulağımıza gelen seslerde havadaki tanecikleri titreştirerek kulağımıza kadar ulaşabilir.

Ses dalgaları, katı, sıvı veya gaz haldeki tüm maddesel ortamlarda yayılabilir. Ancak, ses madde taneciklerinin bulunmadığı uzay boşluğu gibi ortamlarda yayılamaz.

SES BOŞLUKTA YAYILMAZ

Bahçede arkadaşlarımızın sesini duyabilmemiz ya da ders zilini işitebilmemiz bize sesin hava ortamında yayılabildiğinin bir göstergesidir.

Yunuslar gibi bir çok canlı çıkardıkları seslerle su sdf altında iletişim kurarlar. Bu durum bize sesin asdasdasd sıvılarda yayılabildiğini gösterir.

Raylara kulağımızı dayadığımızda trenin sesini İşitebilmemiz sesin katılarda yayılabildiğini gösterir.

Ses, madde taneciklerinin titreşim hareketleri sayesinde dalgalar şeklinde yayılır. Bu yüzden maddenin tanecikleri birbirine ne kadar yakın ise ses o kadar hızlı yayılır. Sesin hızını, maddenin farklı hallerinde karşılaştıracak olursak; 1. Katı maddelerde ses en hızlı yayılır. Çünkü,Tanecikleri birbirine çok yakındır.2. Sıvı maddelerde ses gazlardan daha hızlı yayılır. 3. Gazlarda ses en yavaş yayılır. Çünkü, tanecikler katı ve sıvılara oranla birbirindençok daha aralıklıdır.

NOT: Boşlukta tanecik bulunmadığı için ses yayılamaz.NOT: Sıcaklık arttıkça tanecikler daha hızlı hareket edeceğinden sesin hızı da artar.

Ses kaynaklarından yayılan sesler, havadaki tanecikler sayesinde kulağımıza gelir. Kulak zarını titreştirebilen ses dalgaları, beynimiz tarafından algılanır ve böylece duyma olayı gerçekleşir. Bu yüzden insan kulağı her sesi duyamaz. Kuru yaprakların üzerinde yürüyen karıncanın ayak sesini, yada bir yarasanın uçarken çıkardığı sesi işitemeyiz. İnsan kulağı yalnızca belirli şiddet aralığındaki sesleri duyabilir. Bütün sesler bir ses kaynağından çıkar. Ses, suya taş atıldığında meydana gelen dalganın etrafa yayılması gibi her bir yöne yayılarak kulağımıza kadar gelir.

Yankı ( Eko); Kaynağından çıkan ses dalgalar halinde yayılırken sert bir yüzeye çarparsa geri döner ve tekrar kaynağına kadar ulaşabilir. Bu olaya yankı (eko) denir. Sesin bu özelliğinden biz insanlarla birlikte, yarasa, balina, yunus gibi canlılar yararlanabilir.

Yankı olayının gerçekleşebilmesi için sert ve düz bir yüzey gereklidir. Bu nedenle yumuşak ve pürüzlü yüzeylerde yankı olmaz. Açık alanda bağıracak olursak, bir süre sonra kendi sesimizi tekrar duyabiliriz. Bağırmamız ve sesimizi tekrar duyduğumuz an arasında geçen zamanla karşımızdaki dağın bize olan uzaklığını hesaplayabiliriz.

Stetoskop; Katıların sesi sıvı ve gazlardan daha iyi iletmesinden yararlanılarak

yapılmış, doktorların kullandıkları bir cihazdır.

Radar; Sesin gazlarda yayılma hızı ve sert bir yüzeye

çarptığında geri dönme özelliğinden yararlanılarak

yapılmış bir cihazdır. Uçak, gemi gibi araçların

yerlerinin belirlenmesinde ve trafikte kullanılabilir.

Sonar; Sesin sıvılarda yayılma hızı ve sert yüzeylere çarptığında

geri dönme özelliğinden yararlanılarak yapılmış bir cihazdır. Balık

sürülerinin, deniz altıların yerinin belirlenmesinde,

deniz dibinin haritalanmasında kullanılır.

Ultrason; Ses dalgalarının, vücudun içine gönderilmesi

ve içeride bulunan, bebek, taş gibi sıra dışı şeylere

çarpıp geri dönmesi ile ekranda görüntünün

oluşturulması şeklinde çalışan cihazdır. Aşağıda

ultrason cihazı ile elde edilmiş bazı görüntü örnekleri

verilmiştir.

SES ŞİDDETİ Duyduğumuz ses miktarına sesin şiddeti denir. Ses şiddeti, sesin kaynağından uzaklaştıkça azalır. Ayrıca sesin yayıldığı ortam değişir ise duyduğumuz sesin şiddeti de değişir.

Ses şiddetinin birimi desibel (dB) olarak ifade edilir.

Desibelmetre ile ölçülür.

İnsanların duyabileceği sınırdaki sesin şiddeti 0 (sıfır) dB, konuşma sesi 50-60dB, yoğun trafik 85dB ya da jet uçağının sesi 160dB olarak örneklendirilebilir.

65dB şiddetindeki ses gürültü olarak adlandırılabilirken, 85dB’ in . üzerindeki seslere uzun süre maruz kalındığında işitme kayıplarına . neden olabilir. 120 dB şiddetindeki bir ses ise kısa sürede kulağa …….. zarar verebilir.

Kaynağına Göre Sesler: Çevremizde çok farklı sesler vardır. Çünkü her kaynaktan yayılan ses ayrı bir titreşim sonucunda meydana gelmiştir. Ses kaynağı ne kadar hızlı titreşim üretir ise çıkardığı ses o kadar ince olur. Sesin ince yada kalın olması kaynağa bağlı bir özellik olup frekans olarak adlandırılır. İnce seslerin frekansı daha yüksektir. Ses kaynağının hacmi ve kütlesi arttıkça çıkardığı ses kalınlaşır ve frekansı azalır.

Sesin Yayılması ve Gürültü Tiyatro, sinema, konferans salonu ya da konser alanı gibi yerlerde ses kalitesi önemlidir. Bu yüzden sesin yankı yapmasını önleyici, sağlıklı yayılmasını sağlayan yöntemler uygulanır. Bu yöntemlere akustik adı verilir. Akustik için uygulanan en yaygın yöntemler arasında ses dalgasının ………. yayılmasına uygun salon şekli, girintili çıkıntılı yüzeyler ya da ……………. yumuşak sünger yada kumaş kaplı yüzeyler sayılabilir. Çevremizde çok sayıda ses kaynağı bulunmakta …………..vvvvv bu ses kaynaklarının çok şiddetli ses çıkarması yada ………………… birden çok ses kaynağının aynı anda ses üretmesi gürültüye neden olur. İnsanları rahatsız eden, baş ağrısı ve çeşitli psikolojik rahatsızlıklara yol açan bu sesler gürültü kirliliğine neden olur.

Gürültü kirliliğini ve sesin rahatsız edici etkilerini azaltmak için yapılması gerekenler: Boşluk sesi iletmediği için sesin yayılmasını istemediğimiz durumlarda içinde boşluk bulunduran maddeler ses yalıtımı için kullanılabilir.

Bina duvarları köpükle Çift katlı cam sistemleri Sesi emecek ancak ısıdan

kaplanabilir kullanılabilir etkilenmeyen

metal tel süngerler kullanılabilir

Motorlu araçların çevreye yaydığı gürültüyü azaltmak için ise, otoyol kenarlarına bariyer yapılması yada ağaç dikilmesi gibi yöntemler uygulanabilir.

Ünitemizi Tekrar Edelim1. Etrafına ışık saçan aşağıdaki maddelerden hangisi ışık kaynağı değildir?

A) Yıldız B) Ateş böceği C) Ay D) Mum alevi

2. Annesi ile birlikte kardeşini doktor kontrolüne götüren Sedef, doktorun bir cihaz yardımıyla kardeşinin vücudunu dinlediğini görüyor.

Katıların sesi daha iyi iletmesinden yararlanılarak yapılan bu cihaz aşağıdakilerden hangisidir? A) Stetoskop B) Radar C) Ultrason D) Sonar

3. Aşağıda ışık için çeşitli tanımlar verilmiştir. Sınava hazırlanan Ceylin bu tanımlardan hangisine çalışırsa en doğru bilgiyi edinmiş olur? A) Işık bir enerjidir. B) Işık doğrusal olarak yayılan bir maddedir. C) Işık dalgalar halinde yayılan bir maddedir. D) Işık doğrusal olarak yayılan bir enerjidir.

4.Aşağıda verilen şekillerden hangisi noktasal bir ses kaynağından yayılan sesi en iyi şekilde sembolize eder? A) B) C) D)

5. ‘’Işık doğrusal olarak yayılan bir enerjidir.’’ Işığın tanımı yukarıda verilmiştir. Aşağıda verilenlerden hangisi hayatımızın birçok alanında yararlandığımız ışığın bir enerji olması ile ilgilidir? A) Işığı geçiren maddelere saydam madde denir. B) Lazer ışınları ile çeşitli ameliyatlar yapılabilir. C) Hacivat ve Karagöz gibi çeşitli gölge oyunları hayatımıza renk katabilir. D) Cisimlerden yansıyan ışık sayesinde cisimleri görebiliriz.

6. Aşağıdakilerden hangisi ses kirliliğinin olumsuz etkilerinden biri değildir? A) Stres B) Baş ağrısı C) Uykusuzluk D) Orta kulak iltihabı

7. Yanda verilen görsellerle ilgili olarak aşağıdakilerden hangisi

doğrudur?

A) Güneş tutulmasında Ay’ın gölgesi Dünya üzerine düşer. B) Ay tutulmasında Ay’ın gölgesi Dünya üzerine düşer. C) Güneş tutulmasında Güneş’in gölgesi Dünya üzerine düşer. D) Güneş tutulmasında Güneş’in gölgesi Ay üzerine düşer.

8. Aşağıda verilenlerin hangisinde madde ses daha hızlı yayılır? A) Okyanus suyu B) Boşluk C) Metal D) Metal kaşık

9.Aşağıda adları verilmiş canlılardan hangisi sesi kullanarak yön bulma özelliğine sahiptir?

A) Tavşan B) Tavuk C) Köpek balığı D) Yarasa

10. ‘’Ses boşlukta yayılmaz’’

Sesin boşlukta yayılmamasının nedeni aşağıdakilerden hangisinde daha doğru verilmiştir?

A) Tanecikler arası mesafe yok denecek kadar azdır.

B) Yankı olayını gerçekleştiremediğinden.

C) Ses dalgaları kırılgandır.

D) Titreşecek madde bulunmadığından

11. Şimşek ve gök gürültüsü aynı yerde aynı anda x oluşur. Ancak bizler önce şimşeği görür daha sonra sesini duyarız. Görüntüyü sesten daha önce duyuyor olmamız aşağıda verilenlerdenhangisinin doğruluğunu ispatlar? A) Sesin hızı, ışığın hızından daha küçüktür. B) Işığın hızı, sesin hızından daha küçüktür. C) Yağmur sesi yavaşlatır. D) Hava ışığın hızını arttırır.

12. Aşağıda verilenlerden hangisi sesin suda yayılma özelliğinden yararlanılarak yapılmıştır? A) Sonar B) Telgraf C) Röntgen D) Steteskop

13. Bir cismin arkasındaki ışık kaynağı cisme yaklaştırıldığında cismin perde üzerindeki gölgesi ile ilgili hangisi söylenebilir? A) Dağılır B) Büyür C) Küçülür D) Değişmez

14. Bir cismin gölgesi oluşabilmesi için aşağıdakilerden hangisi gerekli değildir? A) Zemin B) Opak cisim C) Saydam cisim D) Işık kaynağı

15. Bir gölge oyunu tasarlayan Utkan, hazırlayacağı kuklayı aşağıdaki malzemelerden hangisi ile yaparsa başarılı olamaz? A) Karton B) Parşömen kağıdı C) Tahta D) Plastik