11. Sınıf Fizik Ders Kitabı Sayfa 306 Cevapları (MEB Yayınları)

3. ÜNİTE Işık akısı, bir ışık kaynağından bir yüzeye birim zamanda düşen ışık miktarının ölçüsüdür. “ɸ” (fi) sembolü ile gösterilen ışık akısının SI’da birimi “lümen”dir [lümen (lm)]. Yarıçapı 1 m olan içi boş kürenin merkezine yerleştirilen ve ışık şid­ deti 1 cd olan ışık kaynağının küre yüzeyindeki 1 m 2lik alanda oluş­ turduğu ışık akısı 1 lm’dir (Şekil 3.2). İçi boş kürenin merkezine yerleştirilmiş, ışık şiddeti olan ışık kay­ nağının, küre yüzeyinde oluşturacağı toplam ışık akısı matematiksel olarak şu şekilde modellenir: Φ = 4 · π · İçi boş kapalı yüzeylerde ışık akısı sadece kayna­ ğın ışık şiddetine bağlıdır. Kapalı yüzeyin şekline ve kaynağın yüzeye olan uzaklığına bağlı değildir. Mer­ kezlerine özdeş, noktasal ve ışık şiddeti olan ışık kaynakları yerleştirilmiş içi boş kapalı yüzeylerdeki (Şekil 3.3) toplam ışık akısı Φ = 4 · π · olup eşittir. Yüzey alanı ışık kaynağını tamamen çevrelemiyorsa yüzeyin ışık akısı, kaynağın yaydığı toplam ışık akı­ sının yüzeye düşen miktarı kadar olur (Şekil 3.4). Yüzeye dik olarak yerleştirilen noktasal bir ışık kaynağının ışık şiddeti artırılırsa yüzeye düşen ışık miktarı da artar (Şekil 3.5: a ve Şekil 3.5: b). Bu du­ rum, yüzeydeki ışık akısının da artmasına neden olur. Noktasal ışık kaynağı ile yüzey arasındaki dik uzaklık sabit tutulur ve ışığın düştüğü yüzey alanı artırılırsa ışık akısı artar (Şekil 3.5: a ve Şekil 3.5: c). Şekil 3.2: Işık kaynağının küre yüzeyin­ deki 1 m2 lik alanda oluşturduğu 1 lm’lik ışık akısı 1 m 2 = 1 cd r = 1 m O Şekil 3.5: Işık akısının ışık şiddeti ve yüzey alanı ile ilişkisi a) b) c) 2 A A 2A d d d Şekil 3.3: Merkezlerinde özdeş noktasal ışık kaynağı bulunan kapalı yüzeyler 2r r ɪ ɪ ɪ Φ = 4 · π · Φ = 4 · π · Φ = 4 · π · Şekil 3.4: Farklı yüzeylerin ışık akıları Φ = 1 2 · 4 · π · Φ = 1 4 · 4 · π · Φ = 4 · π ·