11. Sınıf Fizik · 3. Ünite: Optik

Işık Şiddeti, Işık Akısı ve Aydınlanma

Aynı lambanın masana yakınken parlak, odanın karşı köşesindeyken sönük görünmesi, ışığın "ne kadar" olduğunu tek bir sayıyla anlatamayacağımızı gösterir. Bu konuda kaynağa ait iki büyüklüğü (ışık şiddeti ve ışık akısı) ve ışığın bir yüzeye düşme düzeyini (aydınlanma) birbirinden ayırır, aralarındaki ilişkiyi ölçüm tablolarından ve grafiklerden yorumlarsın.

Kazanımlar

Konu anlatımı

  1. Işık Neden "Tek Sayıyla" Anlatılamaz?

  2. Üç Büyüklük ve Birimleri

  3. Işık Akısı ile Işık Şiddeti Arasındaki Bağ

  4. Aydınlanma ve Uzaklık: Ters Kare Yasası

  5. Veri Setlerini Okumak ve Yorumlamak

  6. Çözümlü Örnekler

  7. Sık Yapılan Hatalar ve Kavram Yanılgıları

  8. Özet ve Simülasyona Köprü

Anahtar terimler

Işık şiddeti (I)
Noktasal bir kaynağın belli bir yönde, birim uzay açısı başına yaydığı ışık akısı. Birimi candela (cd). Kaynağa aittir, uzaklıkla değişmez.
Işık akısı (Φ)
Kaynağın birim zamanda yaydığı, gözün algıladığı toplam ışık miktarı. Birimi lümen (lm). Her yöne eşit ışık veren noktasal kaynakta Φ = 4πI.
Aydınlanma (E)
Bir yüzeyin birim alanına dik düşen ışık akısı. Birimi lüks (lx = lm/m²). Yüzeye aittir; kaynaktan uzaklaştıkça azalır.
Candela (cd)
Işık şiddeti birimi; SI'nin yedi temel biriminden biridir.
Lümen (lm)
Işık akısı birimi. 1 cd şiddetindeki, her yöne eşit yayan kaynağın birim uzay açısı başına verdiği akı 1 lm'dir.
Lüks (lx)
Aydınlanma birimi; 1 lx = 1 lm/m². Lüksmetre ile ölçülür.
Ters kare yasası
Noktasal kaynakta dik düşen ışığın aydınlanması uzaklığın karesiyle ters orantılıdır: E = I/d².
Uzay açısı (katı açı)
Bir kaynaktan çıkan ışının kapladığı koninin açıklığı; tüm uzay 4π birim uzay açısıdır.

Örnek soru

Aşağıdaki eşleştirmelerden hangisi (büyüklük – birim – anlamı) doğrudur?

  1. Işık şiddeti – lümen – kaynağın birim zamanda yaydığı toplam ışık
  2. Işık akısı – candela – kaynağın bir yönde yaydığı ışık
  3. Aydınlanma – lüks – birim yüzeye düşen ışık akısı
  4. Işık akısı – lüks – yüzeye düşen ışık miktarı
  5. Işık şiddeti – lüks – kaynağın parlaklığı

Doğru cevap: C

Çözüm

1. Işık şiddeti kaynağın bir yöndeki gücüdür ve birimi candela (cd)'dır; lümen değildir.
2. Işık akısı kaynağın birim zamanda yaydığı toplam ışıktır ve birimi lümen (lm)'dir.
3. Aydınlanma yüzeye aittir: birim alana düşen ışık akısıdır, birimi lüks (lx = lm/m²).
Doğru eşleştirme: aydınlanma – lüks – birim yüzeye düşen ışık akısı. Birimleri birbirinin yerine koyan seçenekler, kaynağa ait büyüklüklerle yüzeye ait büyüklüğü karıştırır.

11. Sınıf Fizik: tüm konular