1. IŞIĞIN KIRILMASI
Kırılma: Işık ışınlarının yoğunlukları farklı olan bir saydam ortamdan başka bir saydam ortama geçerken doğrultu ve yön değiştirmesine kırılma denir.
* Saydam ortamlar, birbirlerine göre az yoğun ve çok yoğun ortamlar olarak adlandırılır. Örneğin; hava ve su ortamlarını karşılaştıırsak hava az yoğun, su çok yoğun ortamdır.
* Kırılmanın nedeni, ışığın farklı saydam ortamlarda farklı hızlarla yayılmasıdır. Işığın hızının fazla olduğu ortam az yoğun ortam, ışığın hızının az olduğu ortam çok yoğun ortamdır.
Işığın boşluktaki ve havadaki hızı: 300.000 km/s
Işığın sudaki hızı: 225.000 km/s
Işığın camdaki hızı: 200.000 km/s’dir.
Not: Işığın boşluktaki hızının, saydam ortamdaki yayılma hızına oranı her zaman sabittir. Bu sabite o ortamın kırıcılığı (kırılma indisi) adı verilir.
Kırılma Kanunları
1. Gelen ışın, yüzeyin normali ve kırılan ışın aynı düzlemdedir.
Normal: Farklı saydam ortamları ayıran yüzeyde gelen ışının yüzeye çarptığı noktadan çizilen, yüzeye dik olan çizgiye normal adı verilir.
2. Az yoğun ortamdan çok yoğun ortama gelen ışınlar normale yaklaşarak ve hızını azaltarak kırılır.
3. Çok yoğun ortamdan az yoğun ortama gelen ışık ışınları normalden uzaklaşarak ve hızını arttırarak kırılır.
4. Yüzeye dik gelen (yani normalle çakışan) ışınlar ikinci ortama geçerken kırılmaya uğramaz. Yani bu durumda ışığın doğrultusu değişmez; ancak hızı değişir.
Sınır Açısı ve Tam Yansıma Olayı
Çok yoğun ortamdan az yoğun ortama geçerken;
Gelme açısı (a), 0 dereceden (normale çakışık halden) itibaren arttırıldığında çok yoğun ortamdan az yoğun ortama geçen ışınlar da normalden uzaklaşmaya başlar. Gelme açısı arttıkça, kırılma açısı da (b) artar. Kırılma açısı 90 derece olduğunda ışık, ara kesit boyunca yoluna devam eder. Kırılma açısının 90 derece olduğu andaki gelme açısının değerine sınır açısı denir.
Sınır açısından daha büyük gelme açısıyla gelen ışınlar az yoğun ortama geçemeyip yansımaya uğrar. Bu olaya tam yansıma denir.
* Sınır açısı, ortamın cinsine göre değişir. Örneğin;
Sudan havaya geçişte sınır açısı, 48 derecedir.
Camdan havaya geçişte sınır açısı, 42 derecedir.
Serap Olayı: Işığın farklı yoğunluktaki hava katmanlarından geçerken tam yansıması, serap olayına sebep olur.
Hem Yansıma Hem Kırılma Olayı
Az yoğun ortamdan çok yoğun ortama gelen ışınların bir kısmı kırılmaya uğrarken bir kısmı da yansımaya uğrayabilir.
* Görme olayının gerçekleşebilmesi için cisimden çıkan ışınların göze ulaşması gerekir.
Örnek: Su dolu bardaktaki kalemin kırık görülmesi
Su dolu bardaktaki paranın daha yakında görülmesi
*Biz balığa dışarıdan baktığımızda balığı olduğundan daha yakında görürüz.
*Balık bize baktığında, bizi olduğumuzdan daha uzakta görür.
Bir havuza yukarıdan baktığımızda havuz, aslında olduğundan daha sığ (daha az derin) görünür. Aynı şekilde havuzun içindeki bir kişi de dışarıya baktığında dışarıdaki kişileri olduğundan daha uzakta görür.
Not: Görünür derinlik, sıvının cinsine ve cismin bulunduğu derinliğe bağlıdır.
İnce Kenarlı Mercekler ile ilgili detaylı konu anlatımına ulaşmak için Işığın Kırılması ve Mercekler-2: İnce Kenarlı Mercekler adlı yazımıza tıklayın.
Kalın Kenarlı Mercekler ile ilgili detaylı konu anlatımına ulaşmak için Işığın Kırılması ve Mercekler-3: Kalın Kenarlı Mercekler adlı yazımıza tıklayın.
Göz kusurları ve merceklerle bu kusurların giderilmesi yazısını incelemek için Işığın Kırılması ve Mercekler-4: Mercekler ile Göz Kusurlarının Giderilmesi adlı yazımıza tıklayın.
