Renkler

Beyaz Işığın Renklere Ayrılması

Bir prizmaya beyaz ışık demeti gönderildiğinde bu ışınlar şekildeki gibi renklere ayrılır. Beyaz ışığın oluşturduğu bu renk skalasına ışık spektrumu denir.

Işık spektrumundaki renkler, az kırılandan çok kırılana doğru; kırmızı, turuncu, sarı, yeşil, mavi, mor şeklinde sıralanır. Işık spektrumunda gözlenen bu altı renk, ışığın temel renkleridir.
Işık spektrumunda yan yana bulunan renklere komşu renkler denir.
Her renk için, prizmanın kırıcılık etkisi farklıdır. Bu nedenle şekildeki gibi her ışık farklı miktar kırılmaya uğrar. Kırmızı ışık en az, mor ışık da en çok sapmaya uğrayan (kırılan) ışıktır.
Beyaz ışığın prizmada kırılmasıyla renklerine ayrılan bu ışınarı, başka bir prizma ya da bir mercek yardımıyla bir araya toplayarak beyaz ışık elde etmek mümkündür.

Farklı renkteki ışınların farklı frekansları ve farklı dalga boyları vardır. En az kırılan kırmızı ışık bu ışınlar içinde en küçük frekans, en büyük dalga boyuna sahip iken en çok kırılmaya uğrayan mor ışık en büyük frekans, en küçük dalga boyuna sahiptir.

Beyaz ışık farklı renkteki ışıkların karışımından oluştuğu için beyaz ışığın frekansı ya da dalga boyundan söz edilemez.

Gökkuşağı, güneş ışığının bir yağmur bulutunda kırılıp renklerine ayrılmasıyla oluşur. Güneş ışığı şekildeki gibi su damlasına kırılarak girer ve renklerine ayrılır.

Mor ışık en çok kırılan ışın olduğu için en fazla, kırmızı da en az kırılan ışık olduğu için en az kaymaya uğrar. Beyaz ışığın cam yüzey ile yaptığı açı \(\theta\) ise paralel kaymaya uğrayan her bir rengin cam yüzeyi ile yaptığı açı da \(\theta\)'dır.

Saydam X ve Y ortamlarından oluşan düzenekte, X ortamından Y ortamına gönderilen mavi ışın, ortamları ayıran yüzeye paralel kırılmış ise aynı doğrultuda gönderilen mor ışın tam yansımaya uğrarken, kırmızı ışın Y ortamından geçer.

Işığın Ana ve Ara Renkleri

Karışımları ile diğer tüm renklerin elde edilebildiği renklere ana renkler denir. Kırmızı, mavi ve yeşil ışığın ana renkleridir.
Herhangi iki ana renkten elde edilen renge ara renk denir. Sarı, cyan ve magenta ise ışığın ara renkleridir.

Işığın Tamamlayıcı Renkleri

Magenta ile yeşil, cyan ile kırmızı, sarı ile mavi; ışığın birbirinin tamamlayıcı renkleridir. Bu renkler birleşince beyaz ışık elde edilir.

Boya Renkleri

Boyada; sarı, cyan ve magenta ana renklerdir. Kırmızı, mavi ve yeşil ise ara renklerdir.

Sarı ile cyan boyanın karışımıyla yeşil, cyan ile magenta boyanın karışımıyla mavi, magenta ile sarı boyanın karışımıyla kırmızı boya elde edilir.

Boyada; sarı ile mavi, magenta ile yeşil, cyan ile kırmızı birbirinin tamamlayıcı renkleridir.
Üç ana rengin karışımı siyah boyayı oluşturur.

Yeşil ve kırmızı renge boyanmış çarktan yeşil ve kırmızı renk ışıklar yansır. Çark, merkezinden geçen eksen etrafında hızlıca döndürüldüğünde göze aynı anda ulaşan eşit şiddetteki yeşil ve kırmızı renk sarı olarak algılanacaktır.

Renkli Görme

Bir cismin görünmesi, cisimden yansıyan ışığın göze gelmesiyle gerçekleşir.

Bir cisim hangi renkteki ışığı yansıtıyorsa o renkte görünür.
Cisimler yansıtmadıkları renkteki ışıkları soğurur.
Bir cismin güneş ışığı altında göründüğü renk, cismin kendi rengi olarak bilinir.
Cisimler kendi renklerindeki ışıkları kuvvetli, komşu renklerdeki ışıkları ise zayıf olarak yansıtır. Diğer ışıkları ise soğurur.
Göz, kuvvetli olarak yansıyan ışığı algılar; zayıf olarak yansıyan ışığı algılayamaz. Bu nedenle cisimler kuvvetli olarak yansıttıkları ışık renginde görünür.

Beyaz cisimler üzerine düşen bütün renkleri yansıtır.

Beyaz bir cisim üzerine yalnız bir renk ışın gönderilirse cisim o rengi yansıtır ve o renkte görülür.

Siyah cisimler üzerine düşen bütün renkleri soğurur.

Bir ortamda tek renk ışık varsa cisimler ya o ışığın renginde görülür ya da siyah görünür. Örneğin yalnız mavi ışıkla aydınlatılan ortamdaki cisimler ya mavi renk ya da siyah görülür.

Bazı Cisimlerin Bazı Işıklar Altındaki Görünüşleri

Siyah cisim hiçbir rengi yansıtmaz. Örneğin kırmızı ışıkla aydınlatılan siyah cisim siyah görünür.
Beyaz cisim her rengi yansıtır. Örneğin yalnız mavi ışıkla aydınlatılan beyaz cisim mavi görünür.
Bir renkteki cisim sadece o rengi kuvvetli yansıtır, diğerlerini soğurur.
Örneğin sarı renk, yeşil ve kırmızının birleşiminden oluştuğu ve en iyi onları yansıttığı için için ona yeşil ışık yansıtılırsa yeşil görünür, çünkü yeşili geri yansıtır.

İki türlü sarı ışık vardır.

Birincisi Güneş ışığının yani beyaz ışığın prizmada kırılması neticesinde elde edilen doğal sarı ışıktır. Bu sarı ışık tek dalga boyuna sahiptir ve başka renklere ayrılmaz.

İkincisi ise kırmızı ve yeşil ışığın karışımının algılandığı sarı ışıktır.

Işık Filtreleri

Işığı süzerek tek renkli ışık elde etmek için kullanılan saydam cisimlere ışık filtresi denir.

Bir ışık filtresi, geçişine izin verdiği ışığın adı ile bilinir. Örneğin kırmızı filtre, kırmızı ışığı geçirip diğerlerini yansıtan filtredir.
Filtreler kendi adıyla anılan renklerdeki ışıkları kuvvetli, komşu renklerdeki ışıkları ise zayıf olarak geçirir.
Karışım rengiyle boyalı bir filtre bu karışımı oluşturan renklerdeki ışıkları kuvvetli, bunların komşularını ise zayıf geçirir.

Bazı Işık Filtrelerinin Bazı Işıklara Karşı Davranışı

Kırmızı filtre, kırmızı ışığı kuvvetli, kırmızının komşu renklerini zayıf geçirir. Filtreye karşıdan bakan gözlemci filtreyi kırmızı görür.

Ara renk filtre, kendi rengindeki ışığı ve kendini oluşturan renkleri kuvvetli geçirir. Örneğin sarı; kırmızı ve yeşilin karışımı olan ara bir renktir. Sarı filtre; sarı, kırmızı ve yeşil renkleri kuvvetli geçirir.