Teknoloji

Yaşamımızdaki fizik: Renklerin büyülü dünyası

Yaşamımızdaki fizik: Renklerin büyülü dünyası

Son yıllarda, dünyanın önde gelen dev şirketlerinin ürünlerinin ön plana çıkan en önemli iddiası görüntü kalitesi oldu. Hatta bu olgu öyle bir noktaya geldi ki, tüketiciler teknolojik ürünün asıl ana unsurlarına bakmaz hale geldi. Aslında bunun asıl nedeninin, arz talep meselesinden kaynaklandığı ve tüketicinin daha da net görme isteğinin var olmanın dayanılmaz hafifliği duygusuyla ilişkili olduğunu söylemek yalan olmaz. Son yazımı, fizik bilimi gerçekten de yaşamımızdaki birçok olguyu açıklayabiliyor mu ve birbirimizi görmemize neden olan ışık, yaşamımızdaki renkleri nasıl oluşturuyor sorularıyla sonlandırmıştım. Bu yazımda da, ışık kaynakları ve ışıkla ilgili bazı temel kavramlara, ışığın madde ile etkileşimi sonucunda renklerin nasıl oluştuğuna, ışığın madde ile etkileşiminden teknolojinin günümüzde nasıl yararlandığıyla ilgili bilgilere kısaca değineceğim.

Işık, gözümüzle algılayabildiğimiz tek radyasyondur

Işık kaynakları doğal ve yapay ışık kaynakları olarak ikiye ayrılır. Doğal ışık kaynağı olarak Güneş’i, yapay ışık kaynağı olarak evlerimizde ya da çevremizde aydınlatma amacıyla kullandığımız cihazları örnek olarak verebiliriz. Daha önceki yazılarımda radyasyon konusunu genel olarak açıklarken, iyonlaştırıcı olmayan radyasyona da kısaca değinmiştim. Işıkla ilgili çok fazla derinlere inmeden kısaca teknik bilgilerden bahsedecek olursak, görünür ışık saniyede yaklaşık olarak 300 bin kilometre hız ile hareket eder ve diğer elektromanyetik özelliğe sahip radyasyonlar gibi hem dalga hem parçacık özelliğine sahip olan foton adı verilen paketçiklerden oluşur. Bu olaya, fizik biliminde dalga parçacık ikiliği denir ve fizik biliminde ışık olayını inceleyen alt dala optik denir. Aslında gözümüzle algılayabildiğimiz tek radyasyon ışık ya da diğer adıyla görünür ışıktır ki bu da iyonlaştırıcı olmayan radyasyon grubuna girer ve 430 ile 750 terahertz aralığında belirli bir frekansta titreşerek hareket eden, genellikle 400 ile 700 nm aralığında dalga boyuna sahip elektromanyetik bir dalgadır. Elektromanyetik dalgalar, hem boşlukta hem de maddesel ortamda yayılan, yani hareket etmeleri (yayılmaları) için maddesel bir ortama gerek olmayan bir olgudur. Bununla birlikte, ışık maddesel ortamla etkileşime girdiğinde girişim, kırınım ve yansıma olayları (soğurulma, saçılma ve yansıma) gerçekleşebilir ki bu da gözümüzle algılayabildiğimiz renklerin büyülü dünyasını oluşturur.

Siyah ve beyazın sırrı

Yaklaşık olarak 350 yıl önce Newton Güneş’ten gelen ve atmosfer tabakamızla etkileşimi sonucunda yaşadığımız ortamlara ulaşan görünür ışığı küçük bir delikten karanlık bir ortamda bulunan bir prizmaya yönelttiğinde, prizma ile etkileşen görünür ışığın kırmızıdan mora doğru renklere ayrıştığını keşfetmiş ve gökkuşağı olayının nasıl meydana geldiğini açıklamayı başarmıştır. Bu olay, etrafımızda gördüğümüz renk olayları, ışığın maddeyle etkileşimi sonucunda soğurulması, yansıması ya da saçılması olaylarıyla ilişkili olduğunu kanıtlayan ilk deneysel çalışma olarak bilinir. Etrafımızdaki herhangi bir cisimde gördüğümüz yeşil renk, aslında görünür ışık içerisindeki yeşil renk dışındaki tüm renklerin o cisim tarafından soğurulduğu ve cismin sadece yeşil rengi yansıttığı anlamını taşır. Bu olay etrafımızda görmüş olduğumuz tüm renkler için benzer bir özellik taşır. Bununla birlikte bir cisim, üzerine gelen tüm renkleri, yani görünür ışığı geri yansıtıyorsa o cisim beyaz renkte, üzerine gelen tüm ışık renklerini, yani görünür ışığın tamamını soğuruyorsa o cisim siyah renkte görülür.

Sihirbazların ışık illüzyonları

Aslında etrafımızdaki binaların yüzeylerini renklendirmede kullanılan boyalardan tutun insanların kozmetik alanda kullandıkları renkli ürünlerin tamamı aslında ileri düzeyde kimya bilgisine sahip insanların oluşturdukları karışımların yukarıda bahsettiğim sadece belirli rengi yansıtan özelliğe sahip olmalarını sağlamalarından kaynaklanır. Bu olay etrafımızdaki canlı ya da cansız tüm varlıkların dış yüzeylerini oluşturan yapılar için de geçerlidir. Etrafımızdaki bitkilerin ve hayvanların dış görünümünü oluşturan renkler, aslında renk pigmenti dediğimiz maddelerin ışığın belirli renklerini yansıtma, soğurulma ve saçmaları sonucunda oluşur. Bununla birlikte, kullandığımız otomobil gibi taşıma araçlarında görünür ışığın belirli bir oranda soğrulmasını sağlayarak araç içerisine geçmesini sağlayan, adına filtre denilen malzemeler, araç camlarında kullanılır. Kullandığımız telefon ya da cihazların ekranlarından daha net görüntü görebilmemiz için bu cihazların ekranlarını kaplayan ve üzerine düşen görünür ışığı soğuran ya da farklı açılarda saçarak gözümüze gelmesini engelleyen ayrı bir filtre sistemi kullanılır ki bunların hepsi yukarıda bahsettiğim ışığın madde ile etkileşimi sonucunda oluşan olaylardır. Bunlara ek olarak, sihirbazların gösterilerinde kullandıkları ve adına sihir dedikleri yöntemlerin çoğunda ışığın bu gizemli olayları kullanılır.

Biz göremeyiz ancak arılar görür

Uzaydan atmosferimize gelen ve gözümüzle algılayamadığımız morötesi ışık radyasyonunun çiçeklerin yaprakları ile etkileşimi sonucunda, çiçeklerin etraflarına yine gözümüzle algılayamadığımız, fakat arılar tarafından algılanabilen morötesi renk cümbüşünü saçmalarından dolayı arıların bitkilerin çiçeklerinin polenlerini etrafa saçmalarına neden olur. Bu olay da, yaşamımızın devamını sağlayan çiçeklerin ve bitkilerin çoğalmasına neden olur. Sonuç olarak, canlı varlıklar etraflarını etkileyebilmek için ışığın bu gizemli olaylarını çok iyi kullanıyor. Bununla birlikte, teknolojinin önde gelen şirketleri de ışığın maddeyle etkileşiminden yararlanarak tüketiciyi daha da fazla etkilemek ve arz talep olayını gerçekleştirmek için teknolojik araştırma geliştirme çalışmalarına hız kesmeden devam ediyor. Peki, etrafımızda görmüş olduğumuz ve ışığın neden olduğu diğer olayları fizik bilimi nasıl açıklıyor? Diğer yazımda görüşmek üzere.

Kemal Fırat Oğuz

Öğretim Üyesi

Benzer Yazılar

İki dünyamız varmış gibi tüketiyoruz

Ad Hoc

Kuantum meselesi ve bozguna uğramayacak internet

Ad Hoc

İklim krizinde Akdeniz ormanları

Ad Hoc