Z
Z3yn3P
Ziyaretçi
Ziyaretçi
Stroboskop -Stroboskop Nedir - Stroboskop Hakkında Bilgi
Yere bırakılan bir cisim, uçan bir böcek ya da havada düşen bir sıvı damlası, insan gözünün onların hızını, hareketlerinin kesin doğrultusunu ya da tam biçimlerini fark etmesine olanak vermeyecek kadar hızlı hareket ederler
Dönen bir cisim (topaç, tekerlek, dişli ya da pervane gibi) belirli bir hızın üstünde devir yapıyorsa, göz bu hareketin hızını değerlendiremez, yalnızca bulanık bir şey görür
Uygulamada, cismin bu hareketini “dondurabilen” (durduran) bir araç son derece yararlı olur
Bu araca stroboskop adı verilir
Hızlı Hareketler Nasıl Gözlenir?
Bir masa tenisi topunun elden düştüğünü varsayalım
Çıplak bir göz onun önce yavaş, sonra hızlı düştüğünü görür, ama olayın akışını açıkça izleyemez
Bu gözlemi yapmanın bir yolu topu karanlıkta elden bırakıp kısa ve düzenli aralıklarla aydınlatmaktır
Bu durumda top, giderek artan uzaklıklarda farklı noktalarda görülür; çünkü düşerken hızı artmaktadır
Aralıklı olarak yanan ışık kaynağı, dairesel hareket için bile çok kullanışlıdır
Sözgelimi, altı çıkıntısı olan bir çark 0,1 saniyede bir kez dönüyor ve her 0,017 saniyede bir aydınlatmıyorsa, hemen hemen hiç dönmüyormuş gibi görülür
Işık verilen zamanlarda çark aydınlanır ve belirli bir konumda görülür
Işık söner ve 0,017 saniye sonra yeniden yanar
Bu sırada çark (saniyede 10 devir yaparak) daire çemberinin altıda biri kadar döner
Böylece her çark çıkıntısı, bir önceki gözlemde başka birinin bulunduğu yere gelir
Tüm çark çıkıntıları aynı olduğundan, gözlemci çarkın dönüp dönmediğini saptayamaz ve çark, gerçekte oldukça hızlı döndüğü halde, dönmüyormuş gibi görünür
Aynı sonuç daha farklı aydınlatma frekanslarıyla (sözgelimi 0,1 saniyede bir aydınlatma) elde edilebilir; ama o zaman, çarkın görün, tüsü titrer
Aslında sabit bir görüntü elde etmek için, saniyede en az 16–18 kez ışık gelmelidir
Çarkın hızı bilinmiyorsa, ışığın yanıp sönme frekansı çark çıkıntıları aynı konumda kalana kadar yavaşça değiştirilebilir
Çark yalnızca o zaman duruyormuş gibi görünür
Değişmez zaman aralıklarıyla tekrarlanan (çarkın dönmesi gibi) peryodik olayların gözlenmesiyle ilgili bu yöntem, “stroboskopla gözlem yöntemi” diye adlandırılır
Bundan dolayı stroboskop temelde, peryodik zaman aralıklarında güçlü ışık verilen bir ışık kaynağıdır
Stroboskop'un Özellikleri
Bir stroboskop, çok kısa bir zaman içinde yoğun bir ışık salmalı ve ışığın salındığı zaman aralığı değişmez olmalıdır
Aynı zamanda, ışığın salındığı frekansı değiştirebilmelidir
Son derece yalın bir stroboskopun yapılmasıyla ilgili bir örnek, aracın özelliklerini anlamaya yardımcı olabilir
Bir stroboskop sıradan bir ampul (ışık kaynağı için), üstünde yarıkları olan döner bir disk (aralıklı olarak ışığı kesmek için) ve hızı değişebilen bir elektrik motoru (değişen ışık frekansları elde etmek için) kullanarak yapılabilir
Yapımının Bazı Ayrıntıları
Lamba
Ampulün bir filamanı bulunmalı, ideal olarak da bu filaman elden geldiğince düz bir çizgi biçiminde olmalıdır
Her ampulün düz bir filamanı yoktur, ama dümdüz bir filaman da gerekli değildir
Sözgelimi, yay biçiminde bir filaman da kabul edilebilir
Ampulün, döner diskteki yarıklar doğrultusundan bakıldığında filamanı düz görünecek biçimde yerleştirilmesi gerekir
Bu düzenlemeyle, diskteki yarıkların, yalnızca ışık ekseni önünde bulunduğu kısa süreler için ışığın geçmesine izin vermesi sağlanmış olur
Böylece kısa süreli, ama yoğun bir ışık çakması elde edilebilir
Ampul ve merceklerin desteği, konumları hiç bozulmayacak biçimde sabitleştirilmelidir
Normal olarak, bunun için en kararlı konum, motorun yerleştirildiği tabandır
Burada yalnızca merceklere düşen ışık kullanılmaktadır
Geriye kalan ve aracın içine yayılan ışığın soğurulması gerekir; bunun için, bir paravana yapılmalıdır
Uygun bir paravana, ampulü ve kutuyu soğutan hava dolaşımını sağlamak için üstünde delikleri olan bir karton kutudan yapılabilir
100 vatlık bir ampul yeterli bir ışık sağlar
Gözlemlerde daha yüksek vatlı ampuller yararlı olabilir; ama paravananın yanmasını önlemek için, daha etkili hava dolaşımı ve soğutma sistemi gerekir
Kondansatör
Kondansatörün mercekleri, tutkalla bir kağıt tüp içine monte edilebilir
Bu mercekleri uygun uzaklıkta sabit tutmak için, tutkallanmış bir kağıt bilezik kullanılabilir
Yarıklar açılmış disk
Çeşitli yarıkları olan üç diskle, birçok, durumda doyurucu sonuçlar elde edilebilir
Yavaş hareketli olayları gözlemek için kullanılan bir diskin, yarıçap boyunca açılmış tek bir yarığı olmalıdır
Bu disk, dönme peryoduna eşit olan maksimum zaman aralığı ile ışık çakması elde etmeyi sağlar
Motor dakikada yaklaşık 3000 devirlik bir maksimum hızla dönüyorsa, saniyede 50 kez ışık kesilmesi elde edilir
İkinci disk üstünde, yarıçap boyunca 20 yarık bulunmalıdır
Bu disk motor maksimum hızla çalıştığında, saniyede yaklaşık 1000 ışık kesilmesi frekansıyla bir ışık çakması üretir
Yarık darsa, ışık çakmasının süresi 0,0001 saniyeye kadar düşebilir; bu, elektronik flaşlardan elde edilebilen en küçük değerin daha da altındadır
Üçüncü diskte, ilk ikisinin arasındaki bir sayıda yarık (yarıçap boyunca 5 yarık olabilir) bulunabilir
Işık kaynağının motorun yukarısına sabitleştirilebilmesi için, diskin çapı 20 sm’den küçük olmamalıdır
Yarıklar, ampuldeki filamanın görün, tüsünden biraz uzun ya da yaklaşık olarak 3 – 4 sm olmalıdır
Genişlikleri birkaç milimetreden fazla olmamalıdır (5 -10 mm kadar)
Diski motor şaftına bağlamak için, bir göbek parça kullanılabilir
Gözlem Nasıl Yapılr?
Stroboskopun yapılmasından sonra, diskin gözlem sırasında fırlayıp düşmeyecek biçimde motor şaftına bağlanmış olup olmadığının sınanması gerekir
Aşırı ısınmanın önlenmesi için, ampul çevresindeki hava akımı da denetlenmelidir
Gözlemlere, üstüne ışık düştüğünde karanlıkta iyi görebilmesi için canlı renklerle boyanmış bir cismin düşmesi gibi yalın hareketlerle başlanmalıdır
Biraz deney kazanıldıktan sonra, bir böceğin kanat çırpışlarını gözleme gibi daha karışık deneyler yapılabilir
Böyle bir gözlem yapılırken, böceğin kanatları “duruncaya” kadar motor hızı değiştirilirken, cismin de ışık kaynağının eksenine yakın tutulmasına dikkat edilir, iki hız birbirinden çok az farklıysa, uçuş yavaş hareketlerle izlenir
Stroboskop deneyleri gözle izlenebildiği gibi, sonuçları saklamak için fotoğraf da çekilebilir
Stroboskopun, hızlı hareket eden parçaların gözlenmesi ve kesin frekans saptamaları için çok çeşitli uygulamaları vardır
Elektrik süpürgesinde olduğu gibi, fırça hareketi ve titreşimlere kadar elektrik motorunun çalışması incelenebilir
Sanayide bakım işlerinde dişlilerin, mil dirseklerinin ve öteki hareketli parçaların ayarsızlık, düzensizlik ve aşınmalarını zarara yol açmadan saptamak için, stroboskopla incelemeler yapılabilir
Uçak parçaları üstünde titreşim hareketinin etkileri de benzer biçimde incelenebilir.
Yere bırakılan bir cisim, uçan bir böcek ya da havada düşen bir sıvı damlası, insan gözünün onların hızını, hareketlerinin kesin doğrultusunu ya da tam biçimlerini fark etmesine olanak vermeyecek kadar hızlı hareket ederler
Hızlı Hareketler Nasıl Gözlenir?
Bir masa tenisi topunun elden düştüğünü varsayalım
Aralıklı olarak yanan ışık kaynağı, dairesel hareket için bile çok kullanışlıdır
Stroboskop'un Özellikleri
Bir stroboskop, çok kısa bir zaman içinde yoğun bir ışık salmalı ve ışığın salındığı zaman aralığı değişmez olmalıdır
Yapımının Bazı Ayrıntıları
Lamba
Burada yalnızca merceklere düşen ışık kullanılmaktadır
Kondansatör
Yarıklar açılmış disk
Gözlem Nasıl Yapılr?
Stroboskopun yapılmasından sonra, diskin gözlem sırasında fırlayıp düşmeyecek biçimde motor şaftına bağlanmış olup olmadığının sınanması gerekir