Skip to content Skip to navigation

Yapay Gökkuşağı

Doç. Dr. Kemal Yürümezoğlu
11/11/2015 - 15:57

Bu etkinlikte yapay bir gökkuşağı oluşturmaya çalışıyoruz. Deneyin adımlarını izleyerek, siz de gerçeğine benzeyen yapay bir gökkuşağı oluşturabilir, tıpkı bilim tarihinde olduğu gibi beyaz ışığı oluşturan ana (kırmızı, mavi ve yeşil) renkleri ve bunların karışımlarından oluşan renkleri keşfedebilirsiniz.

Bilmekte fayda var!

Aristoteles, gökkuşağının çembersel şeklini ve maddi bir varlık olmadığını açıklayan ilk kişidir. 1267 yılında Roger Bacon gökkuşağının, yanlış bir biçimde, yalnızca ışığın yağmur damlalarından yansımasıyla oluştuğunu varsaydı. Buna karşın, 1310 yılında Freibergli Theodoric (Dietrich) gökkuşağının, ışık ışınlarının yağmur damlalarından yansıması ve kırılması sonucunda oluştuğunu doğru olarak belirledi. 1637 yılında Descartes birincil ve ikincil gökkuşaklarının Güneş’in yükseklik açısına bağlı olarak göründükleri açıları, niceliksel olarak elde etmeyi başardı ve gökkuşağının yarıçapının tam değerini hesaplayabildi.

Gökkuşağı, gözlemlendiği yer neresi olursa olsun, her zaman çember şekline sahiptir. Bu olgudan şöyle bir sonuca ulaşabiliriz: Gökkuşağı maddi değildir, sadece ışıktan oluşur. Eğer gökkuşağı dokunulabilir bir cisim olsaydı, izlendiği noktaya göre görüntüsünün yerinin değişmesi gerekirdi. Yer değiştirdiğimizde artık aynı gökkuşağını görmediğimiz için onu asla yakalayamayız ya da dokunamayız. Her konumumuz için bir tane ve her zaman ön tarafından göreceğimiz şekilde sayısız gökkuşağı vardır. Renkli kemerin gösterisini hayranlıkla yanımda izleyen bir kişi, aslında benim gördüğümden başka bir gökkuşağı görür. Hatta gözlerimizin her birinin farklı bir gökkuşağı gördüğü de söylenebilir.

Gökkuşağı bir ışık tayfıdır. Işığın kaynağı Güneş olduğu için gördüğümüz tayf, beyaz güneş ışığının tayfıdır. Beyaz ışık aslında renklerin karışımıdır. Renklerin nasıl meydana geldiğini ilk olarak Newton keşfetmiştir. Newton 1660’larda, cam bir prizmanın güneş ışığını renklere ayrıştırdığını gördü. Bir prizmanın içinden geçen ışınlar kırılır. Fakat değişik renklerin kırılma açıları birbirinden farklıdır. Beyaz ışık içinde bulunan çeşitli renklerin prizmadan geçerken  birbirinden ayrılmasının nedeni budur. Newton, ikinci bir prizma aracılığı ile renkli ışınların kırılıp yeniden tek bir beyaz ışık şeridi oluşturabileceğini de gösteren ilk kişidir.

Gördüğümüzde hepimizde hayranlık uyandıran gökkuşağı, ışığın doğasının anlaşılmasında birçok bilim insanına ilham kaynağı olmuştur.

Nelere ihtiyacımız var?

·      1 adet tepegöz (projeksiyon kolu çıkarılarak kullanılması daha uygun olacaktır)

·      6-7 litre su

·      1 adet cam/pleksiglas malzemeden yapılmış akvaryum (taban alanı tepegözün camının boyutunda olmalı)

·      2 adet A4 kâğıt

Ne yapıyoruz?

A4 kâğıtlardan birini tepegözün üzerine koyarak tepegözün ışığının akvaryumun alt kısmına ulaşmasını engelleyelim.

Suyu akvaryuma boşaltalım ve akvaryumu tepegözün üzerine yerleştirelim.

Diğer A4 kâğıdı ikiye katlayalım ve tepegözün üzerinde çok az açıklık kalacak şekilde görseldeki gibi yerleştirelim. A4 kâğıtlar tepegözden gelen ışığın çok az kısmının akvaryuma ulaşmasını sağlar. Bu açıklığın artırılıp azaltılması oluşan gökkuşağının kalınlığını değiştirir.

Düzeneğimizi hazırladık, şimdi tepegözü çalıştıralım. Tepegöz lambası ışık verdiğinde görsellerdeki gibi birbirinden güzel gökkuşakları oluşturabiliriz.

          

       

 

 

Kaynaklar:

  • Thuan, T., X., Işığın Kalbine Yolculuk, Çeviri: Aslı Genç, Yapı Kredi Yayınları, İstanbul, 2010.
  • Topdemir, H., Işığın Öyküsü, TÜBİTAK Popüler Bilim Yayınları, Ankara, 2007.
  • Işık, H. ve Yürümezoğlu, K., “Two simple activities to bring rainbows into the classroom”, The Physics Teacher, s. 38-39, 2012.

İlgili İçerikler

Fizik

James Watt’ın buhar motorunu keşfetmesi Sanayi Devrimi’nin başlangıcı olarak kabul edilir. James Watt, buhar motorunu madenlerde ortaya çıkan suyun dışarı pompalanması için etkili bir yöntem ararken geliştirdi. İlk yazımızda Arşimet, 12. yüzyılda yaşayan el-Cezeri ve 16. yüzyılda yaşayan Takiyüddin’in suyun yukarı taşınması için geliştirdikleri düzenekleri anlatmıştık.

Fizik

Uluslararası bir araştırma grubu, araçların arka kısımlarına hava püskürten cihazlar yerleştirerek hava sürtünmesini azaltmayı başardı. Dr. Ruiying Li ve arkadaşları tarafından yapılan araştırmanın sonuçları Physical Review Fluids’te yayımlandı.

Fizik

Bu etkinliğimizde maliyeti uygun malzemelerden güneş enerjisi ile çalışan bir yel değirmeni düzeneği tasarlayarak enerji dönüşümünü gözlemleyeceğiz.

Fizik

Zürih Federal Teknoloji Enstitüsü ve Zürih Üniversitesinde çalışan bir grup araştırmacı, aşırı derecede düşük sıcaklıklara soğutulduğunda bile suyun donmasını engelleyen bir yöntem geliştirdi. 

Fizik

Nano ölçekteki malzemelerin özelliklerinin anlaşılması için gerçekleştirdiği uluslararası düzeyde üstün nitelikli çalışmalarıyla 2018 yılı TÜBİTAK Teşvik Ödülü’ne layık görülen Doç. Dr. Hasan Şahin ile bir söyleşi gerçekleştirdik.

Fizik

Gözümüz karanlık veya aydınlık ortamlarda, nesnelerin çok uzakta ya da çok yakında olduğu durumlarda net görüntüler oluşturabiliyor. Etkileyici fotoğraflar çekebilmek içinse fotoğraf makinesinde doğru ayarların yapılması gerekiyor. Gelin, görüntü oluşturma özelliğine sahip olan insan gözü ile fotoğraf makinesini karşılaştıralım.

Fizik

İletken, yüksüz iki levhanın birbirine paralel biçimde boşlukta konumlandırıldığını düşünelim. Klasik elektromanyetik kuram levhalara net bir elektriksel kuvvet etki etmeyeceğini söyler. Ancak gerçekte durum çok daha farklıdır. 

Fizik

Günümüzde sıcaklığı ölçmek hayli kolay. Peki, geçmişte insanlar sıcaklığı nasıl tanımlamıştı ve sıcaklığı nasıl ölçmüşlerdi? Gelin, termometrenin tarihî yolculuğuna birlikte göz atalım.

Fizik

Deneyler köşesinin yeni etkinliğinde, nişasta ve su kullanarak hazırladığımız oobleck ile üzerine kuvvet uygulandığında akışkanlığı değişen yani bazen sıvı bazen de katı gibi davranan maddelerin özelliklerini inceliyoruz.

Fizik

Bir önceki yazımızda kuantum bilgisayarlardan bahsetmiştik. Bu yazımızda ise kuatum bilgisayarlarda bilginin kodlandığı ve işlendiği temel birimler olan kübitlere değineceğiz.