10.sınıf fizik, optik ünitesi aydınlanma konu anlatımı. Işık şiddeti , ışık akısı ve aydınlanma nedir, nasıl bulunur ve nelere bağlı değişir ders notları
Işık şiddeti
Işık kaynağından yayılan birim zamandaki enerjinin ölçüsüdür.
I harfi ile gösterilir.
Birimi candela (cd)
Temel büyüklüktür.
Fotometre ile ölçülür.
Işık kaynağına bağlı değişir.
Işık akısı
Işık kaynağından birim zamanda çıkan ışık miktarı.
Φ (latince fi) harfi ile gösterilir.
Birimi lümen (lm) dir.
Kürenin merkezine yerleştirilmiş ve I ışık şiddetli noktasal bir ışık kaynağının ışık akısı :
Formülde 4π sabit olduğundan,
Işık kaynağından yayılan toplam ışık akısı, ışık şiddetine bağlı olduğu görülür.
Örnek :
Yarıçapları farklı içi boş kürelerin merkezine I şiddetli ışık kaynağı yerleştirilmiş. Buna göre;
Kürelerin boyutları farklı olsa da, küre yüzeylerinde toplam ışık akısı eşit olacaktır.
Aydınlanma şiddeti
Birim yüzeye dik düşen ışık akısına aydınlanma şiddeti denir.
E ile gösterilir.
Birimi lüx (lx)
Aydınlanma şiddeti ışık akısı ile doğru, yüzey alanı ile ters orantılıdır.
Yüzeye düşen ışık akısı (ışık miktarı) artarsa, yüzeyde aydınlanma şiddeti artar.
Işık akısı sabit iken yüzey alanı artarsa, aydınlanma şiddeti azalır. Birim yüzeye daha az ışık düşer.
Küre yüzeyinde aydınlanma şiddeti nelere bağlıdır?
Kürenin merkezinde noktasal bir ışık kaynağı varken,
Küre yüzeyinin alanı;
Işık akısı;
aydınlanma şiddeti formülünde yerine yazılırsa, 4π ler sadeleşir ve aşağıdaki formül elde edilir.
I = ışık şiddeti,
r = küre yarıçapı olmak üzere
kürenin iç yüzeyine dik şekilde düşen ışınların oluşturduğu aydınlanma şiddeti :
Işınlar yüzeye dik düşmüyorsa, aydınlanma şiddeti:
d = yüzeye uzaklık olmak üzere
Aydınlanma şiddeti;
Işık şiddeti artarsa artar, (Işık şiddeti ile doğru orantılı)
Noktasal ışık kaynağının yüzeye uzaklığı artarsa azalır, (Uzaklıkla ters orantılı)
Işınların yüzeyle yaptığı açı artarsa artar. (Açı ile doğru orantılı)
Fotometre
Işık şiddetini ölçen düzeneğe fotometre denir.
Işık kaynaklarının bir yüzeyde oluşturdukları aydınlanmaları kıyaslayarak ışık şiddetlerini bulmaya yarayan araçlardır.
Yağ lekeli ve küresel olmak üzere iki çeşittir.
