IŞIĞIN KIRILMASI
Bir saydam ortamdan başka bir saydam ortama geçen ışık demetinin bir kısmı bu iki ortamı ayıran yüzey üzerinde yansırken, ışık demeti doğrultusunu değiştirerek diğer ortama geçer. Işığın bir saydam ortamdan diğerine geçerken doğrultusunu değiştirmesine ışığın kırılması denir.
Kırılma Kanunları
Gelen ışın, kırılan ışın ve normal aynı düzlemde bulunur.
Belirli ortamlar için geliş açısının sinüsünün kırılma açısının sinüsüne oranının sabit olur. ( sin i / sin r = a ) Snell kanunu.
Işık Yoğunluğu az ortamdan, yoğunluğu fazla olan ortama girdiğinde hem daha fazla açıyla kırılır, hem de hızı azalır.
Gelen ışığın, geliş açısı büyüdükçe kırılma açısı da büyür.
Kırıcı ortamın yoğunluğu arttıkça kırılma da daha büyük olur.
Kırılan ışın doğru boyunca yayılır.
Terk edilen hat, kırılan hat ve normal tek bir düzlemde yani görüntü yüzeyinde yer alır.
Dik ışın kırılmaz.
Kırılma saydam ortamın yoğunluğuna bağlıdır. Yukarıdaki örnekte hava içinden 45º ile gelen ışın, su içine girerken 32º açı ile kırılmaktayken, Titanyum beyazı içine girince 16º açı ile kırılmaktadır. Işık yoğunluğu az ortamdan yoğunluğu çok ortama girdiğinde hızı azalır. Yani belirli bir dalga uzunluğu ile gelen ışın, ortam değiştirdiğinde eğer bu ortam daha yoğunsa dalga uzunluğu kısalır.
Aynı zamanda gelen ışığın belirli bir kısmı saydam cismin yüzeyinden geri yansımakta ve bir kısmı sadece cisim içine girebilmektedir. Vakumlu bir ortamda yapılan deneyler çeşitli saydam cisimlerden geçen ışınların geçiş yüzdeleri aşağıda görülmektedir.
Işığın Kırılması
Işık ışınlarının saydam bir ortamdan yoğunluğu farklı başka bir saydam ortama geçerken doğrultularını değiştirirler. Bu olaya kırılma denir.
Bir su bardağı boşken kaleminizi içine koyup değişik açılardan kaleme bakarak görünüşünü inceleyiniz. Şimdi ise bardağa su koyup aynı işlemi tekrar ediniz. Öncekine göre kalemin görüntüsünün nasıl değiştiğini inceleyiniz.Bardak boşken bardağa bir metal para koyunuz. Bardağa bir pipet aracılığıyla bakarak metali görmeye çalışınız şimdi ise bardağı su ile doldurunuz ve çubuk vasıtasıyla tekrar bakınınız. Metal para biraz önce baktığınız yerde mi?
Şimdi ise size bir soru hiç balık tutmaya gidip elinizle balık yakalamaya çalıştınız mı? Balıkları yakalayamadığınızı fark etmişsinizdir. Sebebini açıklar mısınız? Yağmur yağdıktan sonra gök kuşağı oluştuğunu görmüşsünüzdür. İşte bunların hepsinin ana sebebi kırılmadır.Sıcak yaz günlerinde yollarda su birikintisi görürüz ve ya çölde serap dediğimiz olayları görürüz işte bunların hepsi ışığın kırılmasından kaynaklanan olaylardır.
Kırılma Kanunları
1-Gelen ışın, normal , kırılan ışın ve ayırma yüzeyi aynı düzlemdedir.
2- Işık ışınları az yoğun ortamdan çok yoğun ortama geçerken normale yaklaşarak kırılır.
3- Çok yoğun ortamdan az yoğun ortama geçerken normalden uzaklaşarak kırılır.
İki saydam ortamı birbirinden ayıran düzleme ayırma yüzeyi denir. Işığın ayırma düzlemine değdiği noktadan bu düzleme çizilen dik doğru normal adını alır. Gelen ve kırılan ışının izlediği yollar ise gelen ışın ve kırılan ışın adını alır. Gelen ışının normal ile yaptığı açıya gelme açısı; kırılan ışının normal yaptığı açıya ise kırılma açısı denir. Gelen ışın , normal ve kırılan ışın aynı düzlem içindedir.
Kırıcılık özelliği saydam ortamın yoğunluğu ile ilgilidir. Ortamların bu özellikleri kırılma indisi denilen sayılarla ifade edilir. Örneğin havanın kırılma indisi 1 , camın kırılma indisi 1.5 suyun kırılma indisi 1.33 elmasın kırılma indisi 2.42 dır. Bu rakamlar ışığın bu ortamlardaki hızarıyla orantılıdır. Bu rakamlar küçük olan az kırıcı büyük olan ise çok kırıcı olarak da düşünebiliriz.
Tam Yansıma
Çok yoğun ortamdan gelen ışının gelme açısını büyültürsek kırılma açısı da büyüyecektir. Kırılma açısı 90 dereceye ulaştığında gelme açısı sınır açısına ulaşır. Sınır açısında daha büyük açıyla gelirse ışık az yoğun ortama geçemez ve ayırma yüzeyinden yansır bu olaya tam yansıma denir.
