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.
