Günlük hayatta, çevremizdeki her şeyin bir gölgesi olduğunu düşünürüz. Ama aşağıdaki görsele dikkatli bakarsak, eksik olanın bir gölge olduğunu hemen fark ederiz. Peki, bu görselde ateşin gölgesi neden yok?
Evet, bir ateşin gölgesi olur — ama muhtemelen düşündüğünüz nedenden dolayı değil. Gölge, bir ışık demetinin bir kısmı engellendiğinde veya yönü değiştirildiğinde oluşur. Gölgenin oluştuğu bölge, ışık demetinin geri kalan kısmına göre daha az aydınlık olan alandır. Bu daha loş bölge genellikle ışığı kesen veya yönünü değiştiren nesnenin şeklini alır. Bu yüzden gölgeyi, engelleyici bir cisim tarafından “oluşturulan” bir şey gibi algılama eğilimindeyiz.
Bu mantıkla baktığımızda, bir ateşin gölge oluşturabilmesi için, başka bir ışık kaynağından gelen ışığın bir kısmını bir şekilde engellemesi veya yönünü değiştirmesi gerekir.
Ateş Nedir? Alev Neden Renkli Görünür?
Ateş, oksijenle gerçekleşen hızlı bir yanma sürecidir. Bu süreçte ısı, ışık ve çeşitli yan ürünler açığa çıkar. Gözle gördüğümüz alev ise, bu kimyasal reaksiyonun görsel sonucudur. Yanma, genellikle bir hidrokarbonun oksijenle tepkimeye girmesiyle gerçekleşir. Bu tepkimede karbondioksit, su buharı, ısı ve ışık oluşur. Alevin rengi, kullanılan yakıt türüne ve yanma koşullarına göre değişir.
Örneğin, hidrojen içeren yakıtlar mavi renkte alev verir. Ancak ortamda bazı kirleticiler varsa (örneğin tam yanmamış karbon parçacıkları), alev sarı veya turuncu renge dönebilir. Bu parlaklık, havaya karışan is parçacıklarının çok ısınıp akkor hâline gelmesiyle oluşur.
Duman ise tam yanmamış madde kalıntılarından oluşur. Gözle gördüğümüz gri veya siyah bulutlar; katı parçacıkların, sıvı damlacıkların ya da gaz hâlindeki maddelerin havaya karışmasıyla meydana gelir.
Ateşin Gölgesi Olabilir mi?
Evet, olur. Çünkü geleneksel bir alev yalnızca ışık saçan bir sütun değildir. Yanmakta olan yakıt ve oksijen molekülleri, tam yanmamış karbon parçacıkları (yani is), oluşan karbondioksit ve su buharı, ısı, ışık ve sıcak hava gibi bir çok şey barındırır.
Gördüğünüz ışığın büyük kısmı, havada asılı duran is parçacıklarının çok ısınıp akkor hâline gelmesiyle ortaya çıkar. Ayrıca, alevin içindeki sıcak hava ile dışarıdaki soğuk hava arasında bir sınır oluşur. Bu sınırda ışığın yönü kırılır. Bu nedenle, sıcak hava içeren bir alev, üzerine düşen ışığın yönünü saptırabilir ve bu da bir gölge oluşturabilir.
Sıcak hava genellikle türbülansla yükseldiğinden, bu gölge sabit durmaz; titreşen, dalgalı desenler oluşturur. Ayrıca alevdeki is parçacıkları da ışığı soğurarak gölgenin daha belirgin hâle gelmesine katkıda bulunur.
Ancak bir alevin gölgesini gözle fark edebilmek için bazı koşullar gerekir. Öncelikle, aleve yönelen ışık kaynağının parlaklığı, alevin kendisinin yaydığı ışıktan daha fazla olmalıdır. Örneğin, zayıf bir el fenerini güçlü bir kamp ateşine tutarsanız, alevin gölgesini göremezsiniz çünkü ateşin yaydığı ışık her yeri bastırır.
Ayrıca alevin büyüklüğü, sıcaklığı ve içerdiği is miktarı da önemlidir. Daha küçük, daha temiz ve daha serin bir alev, daha az ışık saptırır ve daha silik bir gölge oluşturur. En iyi sonucu elde etmek için doğrudan güneş ışığı gibi güçlü bir ışık kaynağı ve bol is içeren büyük bir ateş tercih edilmelidir.
Sonuç Olarak
Alevin gölgesi, ışığın başka bir ışıkla çarpışması sonucu oluşmaz. Çünkü fiziksel olarak, bir ışık huzmesi diğer bir ışık huzmesiyle doğrudan etkileşime giremez. İşte bu nedenle, alevin gölge oluşturmasının sebebi içindeki ışık değil; barındırdığı sıcak hava ve kurum parçacıklarıdır. Gölgeyi yaratan, alevin ışığı soğurması ya da saptırmasıdır; ışığın ışıkla etkileşmesi değil.
Kaynaklar ve ileri okumalar
- Why Don’t Flames Have Shadows?. Yayınlanma tarihi: 2 Haziran 2023. Bağlantı: Why Don’t Flames Have Shadows?
- Can a fire have a shadow?. Yayınlanma tarihi: 1 Aralık 2015. Bağlantı: Can a fire have a shadow?
Size Bir Mesajımız Var!
Matematiksel, matematiğe karşı duyulan önyargıyı azaltmak ve ilgiyi arttırmak amacıyla kurulmuş bir platformdur. Sitemizde, öncelikli olarak matematik ile ilgili yazılar yer almaktadır. Ancak bilimin bütünsel yapısı itibari ile diğer bilim dalları ile ilgili konular da ilerleyen yıllarda sitemize dahil edilmiştir. Bu sitenin tek kazancı sizlere göstermek zorunda kaldığımız reklamlardır. Yüksek okunurluk düzeyine sahip bir web sitesi barındırmak ne yazık ki günümüzde oldukça masraflıdır. Bu konuda bizi anlayacağınızı umuyoruz. Ayrıca yazımızı paylaşarak da büyümemize destek olabilirsiniz. Matematik ile kalalım, bilim ile kalalım.
Matematiksel
