Bu makale monokromatik ışığın ne olduğunu, ne için kullanıldığını ve bu tür ışığın nasıl üretileceğini açıklamaktadır. Ayrıca tek renkli ışık ile çok renkli ışık arasındaki farkı da öğreneceksiniz.
Tek renkli ışık nedir?
Monokromatik ışık, tek dalga boyuna sahip ışıktır. Bu nedenle monokromatik ışık, monokromatik radyasyondur, yani sabit frekanslı radyasyondur.
Böylece insan gözü monokromatik ışığı tek bir spektral renk olarak algılar. Basitçe söylemek gerekirse, monokromatik ışık, renk olarak tanımladığımız ışıktır.
Aşağıda farklı renklerin karşılık gelen optik özellikleriyle ilişkili olduğu bir tablo görebilirsiniz:
| Renk | Dalga boyu (nm) | Frekans (THz) | Enerji (eV) |
|---|---|---|---|
| mor | 380 – 450 | 670 – 790 | 2,75 – 3,26 |
| Mavi | 450 – 485 | 620 – 670 | 2,56 – 2,75 |
| camgöbeği | 485 – 500 | 600 – 620 | 2,48 – 2,56 |
| Yeşil | 500 – 565 | 530 – 600 | 2,19 – 2,48 |
| SARI | 565 – 590 | 510 – 530 | 2.10 – 2.19 |
| Turuncu | 590 – 625 | 480 – 510 | 1,98 – 2,10 |
| Kırmızı | 625 – 780 | 385 – 480 | 1,65 – 1,98 |
Saf tek renkliliğin mevcut olmadığını, dolayısıyla tek renkli ışığın ideal bir özellik olduğunu unutmayın. Gerçekte, tek renkli ışık her zaman farklı dalga boylarındaki radyasyondan oluşur, ancak bunlar pratikte aynıdır ve bu nedenle tek renkli olarak kabul edilir.
Işık monokromatörleri
Elektromanyetik radyasyonun dalga boyuna göre ayrılmasını ve dolayısıyla monokromatik ışık elde edilmesini sağlayan temel olarak üç alet vardır. Bu cihazlar prizmalar, kırınım ızgaraları ve optik filtrelerdir.
Prizma
Optik prizma ışığı farklı spektral renklere böler. Yani bir prizma, üzerine düşen ışığı dalga boyuna bağlı olarak farklı ışık ışınlarına bükerek gelen ışığı farklı monokromatik ışık ışınlarına ayırır.
Böylece prizma, camın kırılma indisinin dalga boyuna bağlı olduğu optik özelliğinden yararlanır ve dolayısıyla ışık, dalga boyuna bağlı olarak prizmayı farklı bir açıyla terk eder.
Kırınım ızgarası
Kırınım ızgaraları belirli bir mesafeye yerleştirilmiş belirli kalınlıktaki tellerden yapılır. Böylece, bir kırınım ızgarası, radyasyonun dalga boyuna bağlı olarak ışığı farklı yönlerde kırar. Bu sayede gelen elektromanyetik radyasyonu dalga boylarına bağlı olarak farklı ışık ışınlarına ayırmak mümkündür.
Bu tür optik aletler genellikle spektrometride monokromatör elemanları olarak kullanılır.
Optik filtre
Optik filtre, belirli bir dalga boyu aralığındaki ışığı emen ve belirli bir dalga boyundaki ışığın geçmesine izin veren bir malzemedir.
Bu nedenle, çok küçük dalga boyu aralığına sahip bir optik filtre kullanıldığında monokromatik ışık üretilebilir. Optik filtre, istenen dalga boyuna sahip olanlar dışındaki tüm gelen radyasyonu emecek ve böylece monokromatik ışık elde edecektir.
Tek renkli ışık ve çok renkli ışık
Bu bölümde monokromatik ışık ile çok renkli ışık arasındaki farkı göreceğiz çünkü bunlar birbiriyle yakından ilişkili iki fiziksel kavramdır.
Polikromatik ışık, farklı dalga boylarında elektromanyetik radyasyon yayan ışıktır. Başka bir deyişle, çok renkli ışık, farklı frekanslarda bir dizi elektromanyetik radyasyondur.
Bu nedenle, monokromatik ışık ile polikromatik ışık arasındaki fark, dalga boyu sayısıdır. Monokromatik ışık tek bir dalga boyuna sahipken, polikromatik ışık farklı dalga boylarından oluşur.
Monokromatik Işık Kullanma
Son olarak monokromatik ışığın ne için kullanıldığını göreceğiz çünkü monokromatik ışığın tanımının yanı sıra anlamını daha iyi anlamak için uygulamalarını bilmek de faydalıdır.
Monokromatik ışık, bir malzeme örneğinin monokromatik radyasyona maruz bırakılmasını ve emdiği radyasyon miktarının ölçülmesini içeren spektroskopik analiz tekniğinde kullanılır. Daha sonra, monokromatik radyasyonun soğurma-frekans grafiğinden malzemenin bileşimini belirleyebiliriz. Bu prensip fotokolorimetrenin çalışmasında kullanılır.
Ayrıca monokromatik ışık, fotokolorimetre, spektrofotometre, spektroflorimetre, spektrometre vb. gibi birçok optik cihazda kullanılan bir ışık türüdür.