1. Işık: Güneş, yıldızlar ve lambalar ışık yayarlar. Çevremizde gördüğümüz ağaçlar, masa ve sıra gibi diğer cisimler ışıksızdır. Bunlar ışıklı cisimlerden aldıkları ışıkları yansıtarak görünürler. Çevre şartları değiştirilerek ışıklı cisimler ışıksız, ışıksız cisimler de ışık verir hale getirilebilirler. Mesela ışık veren bir elektrik ampulünün akımı kesilince ışık vermesi sona erer, ışıksız olan bir metal belli bir sıcaklık durumuna kadar ısıtılırsa akkor hale gelerek ışık vermeye başlar. Mum alevi de akkor bir ışık kaynağıdır. Öyleyse ışık, bu kaynakların verdiği bir enerji şeklidir diyebiliriz.
2. Kırılma: Işığın yoğunlukları farklı saydam ortamlara geçişte yön değiştirmesidir. Işık; az yoğun ortamdan çok yoğun ortama geçerken normale yaklaşarak kırılır, çok yoğun ortamdan az yoğun ortama geçerken normalden uzaklaşarak kırılır. Kırılmanın sebebi, ışığın değişik ortamlarda değişik hızlarla hareket etmesidir.

a. Kırılma Kanunları ve Özellikleri:
(1) Gelen ışın, kırılan ışın ve yüzeyin normali aynı düzlemdedir.
(2) Işınlar az yoğun ortamdan geçerken, yüzeyin normaline yaklaşarak kırılır.
(3) Işınlar çok yoğun ortamdan az yoğun ortama geçerken, yüzeyin normalinden uzaklaşarak kırılır.
(4) Işığın bulunduğu ortamdaki hızı, ortamın kırılma indisiyle ters orantılıdır. Aynı ortamda, yansıyan ışığın hızı gelen ışınla aynı olacağından,
V1 = V2 > V3 olur.
(5) Yüzeye dik gelen ışın kırılmadan yoluna devam eder. Işığın doğrultusu değişmez fakat ortamlardaki hızları ve dalga boyları değişir.
n1 > n2 → V1 < V2
n2 > n1 → V1 < V2
n1 = n2 → V1 = V2
(6) Gelme açısı büyüdüğünde kırılma açısı da büyür.

b. Mutlak kırılma indisi: Boşluktan bir maddeye geçen ışık ışını için gelme açısının sinüsünün, kırılma açısının sinüsüne oranı o maddenin mutlak kırılma indisidir. Kırılma indisi maddelerin ayırt edici bir özelliğidir, n ile ifade edilir, boyutsuzdur.

c. Bağıl Kırılma İndisi: Herhangi bir saydam ortamın kırılma indisinin, başka bir saydam ortamın kırılma indisine oranına Bağıl Kırılma İndisi denir.

Normal; ışık ışınlarının üzerine düştüğü saydam maddenin yüzeyi ile 90°`lik açı yapan bir doğrudur. Işık ışınları az yoğun bir ortamdan çok yoğun bir ortama geçerken, gelen ışığın normal ile yaptığı açı (θ1), kırılan ışığın normali ile yaptığı açı (62)`dan büyüktür. Bu durumda birinci ortamın kırılma indisi m, ikinci ortamın kırılma indisi n2`den küçüktür. Bu kırılmanın bir diğer manası da, ışık ışınları birinci ortamda daha hızlı hareket ediyor, ikinci ortamda birinci ortama göre daha yavaş hareket ediyorlar demektir. (v1 > v2)

ç. Snell Yasası: Kırılma indisi n1 olan birinci ortamdan, kırılma indisi n2 olan ikinci ortama geçen ışık ışının gelme açısı θ1, kırılma açısı θ2 ise açılar ve kırılma indisi arasında Sin (θ1) / Sin (θ2) = sabit = n2 /n1 = v1 / v2 şeklinde bir ilişkinin var olduğu görülmüştür.
Sin (θ1)/Sin (θ2) = = n2 /n1 = n1,2
Birinci ortamdan ikinci ortama geçen ışık ışınları için n 1,2`ye ikinci ortamın birinci ortama göre kırılma indisi denir.

d. Sınır Açısı: Işığın çok yoğun ortamdan az yoğun ortama geçerken kırılma açısının 90 olması durumundaki gelem açısına sınır (kritik) açısı denir. Sınır açısı her zaman çok yoğun ortamdan az yoğun ortama geçiş için geçerlidir.

Sınır Açısının Özellikleri;
(1) Sınır açısı çok yoğun ortamda az yoğun
ortama geçiş için geçerlidir.
(2) Ortamların kırılma indisleri arasındaki fark büyüdükçe sınır açısı küçülmektedir.
(3) Sınır açısı her renk için farklıdır. Kırmızı ışık için sınır açısı en büyük, mor ışık için en küçüktür.

e. Paralel Kayma: Işık az yoğun ortamdan d kalınlığındaki çok yoğun ortama geldiğinde önce normale yaklaşarak, sonra normalden uzaklaşarak kırılır. Gelen ışın ile kırılan ışın paralel olur. Sadece x kadar bir kayma olur.

f. Görünür Derinlik:
(1) Çok yoğun ortamda bulunan cismin görünür uzaklığı: Herhangi bir cismin görülebilmesi için çıkan ışınların göze ulaşması gerekir. Az yoğun ortamdan çok yoğun ortama bakarken ışınların uzantıları cisimden daha yakında kesişeceğinden az yoğun ortamdan çok yoğun ortama baktığımızda cisimleri yaklaşmış olarak görürüz.
(2) Az yoğun ortamda bulunan cismin görünür uzaklığı: Çok yoğun ortamdan az yoğun ortama bakarken ışınların uzantıları cisimden daha uzakta kesişeceğinden çok yoğun ortamdan az yoğun ortama baktığımızda cisimleri uzaklaşmış olarak görürüz.

3. Prizmalar:
a. Prizmalarda sapma ve kırılma açısı: Dik kesitleri üçgen olan saydam camlardan oluşturulan saydam ortamlara
ışık prizmaları denir. İki saydam düzlem arasında kalan açıya tepe açısı (kıran açı) denir. Tepe açısının karşısındaki kenar, prizmanın tabanı olarak adlandırılır. Prizmanın herhangi bir yan yüzeyine I ışını gönderildiğinde, ışın prizmaya geçerken normale yaklaşarak, prizmadan çıkarken ise normalden uzaklaşarak kırılır.

b. Minimum Sapma: Prizmaya gelen ışığın prizmada minimum sapmaya uğrayabilmesi için, i1 = i2
ve
r1 = r2
olması gerekir. Başka bir ifadeyle r1 ve r2 açıları A açısının yarısına eşit olduğunda sapma açısı minimum değeri alır.

c. Tam Yansımalı Prizmalar: Kesitleri ikizkenar dik üçgen olan prizmalara tam yansımalı prizmalar denir. Hava ortamında bulunan cam prizma için camdan havaya geçişte sınır açısı 42dir. Prizmanın bir yüzeyine gönderilen ışın, diğer yüzeye sınır açısından daha büyük açıyla geldiğinden tam yansımaya uğrar.
|  anasayfa   |  sayfa başı  |   geri  |