Page 49 - Fen Lisesi Fizik 10 | 4.Ünite

OPTİK
4.6. KIRILMA BİLGİ

Üçüncü ünitede su dal- Işığın kırılması olayında su
galarının kırılması olayında dalgalarında olduğu gibi ışığın
dalgaların hareket doğrul- hızının değişmesinden dolayı
tularının, derinlikleri farklı iki dalga boyu değişir. Frekansı ise
ortamın ara kesit yüzeyine değişmez.
90°den küçük bir açıyla gel- v = λ.f
diğinde ortamlardaki hızla-
rının farklı olması nedeniyle
doğrultularının değiştiğini Görsel 4.95: Işığın kırılması NELER ÖĞRENDİK?
öğrendik. Görsel 4.95’te gö- Su dalgaları Şekil I’deki gibi
rüldüğü gibi ışık ışınları say- farklı ortamlara geçtiğinde hızı-
dam bir ortamda ilerlerken Derin nın değişmesi nedeniyle doğrul-
başka bir saydam ortamın tu değiştirir. Işığın farklı ortamla-
sınırına çarpınca ışınların bir Hava ra geçtiğindeki kırılma olayı su
kısmı yansıyıp geldiği orta- dalgalarıyla ilişkilendirilir.
ma geri döner. Bir kısmı da Sığ Su
saydam ortamlardaki orta-
lama hızlarının farklı olması Görsel 4.96: Su dalgalarının ve Sığ
nedeniyle doğrultu değişti- ışığın kırılması X
rerek ikinci ortama geçer. Işığın doğrultu değiştirerek ikinci ortama
geçmesine ışığın kırılması denir. Işığın kırılmasının su dalgalarının
kırılması olayıyla ilişkisi Görsel 4.96’daki gibi modellenebilir. Derin Y
Işık boşlukta yaklaşık 3.10 m/s hızla yayılır. Işığın havadaki yayılma Şekil I Şekil II
8
hızı boşluktaki yayılma hızına çok yakın olduğu için havadaki yayıl-
ma hızı boşluktaki yayılma hızına eşit kabul edilir. Örneğin ışık havada Buna göre Şekil II’deki ışı-
3.10 m/s hızla yayılırken cam ortama girdiğinde hızı 2.10 m/s civarı- ğın X ve Y ortamlarındaki hız-
8
8
na düşer. Işık tekrar havaya geçtiğinde ise hızı, tekrar 3.10 m/s değe- larının büyüklük ilişkisi nedir?
8
rine ulaşır. Bu ilginç durum bir merminin tahta bir bloğu delip geçmesi
olayından farklıdır. Mermi, tahta bloğun içinden geçerken enerjisinin
bir miktarını tahtanın liflerini koparmak için kullandığından blok içinden
çıkınca hızı azalır. Işık ise örneğin bir cam ortamına girdiğinde camın
atomlarına çarparak soğrulur ve elektronlarının titreşim yapmasına
neden olur. Bu sırada ışığın cam ortamdaki hızı azalır. Titreşen elekt-
ronlar enerjilerini ışıma yaparak (ışık yayarak) ışık demetinin yayılması
sırasında diğer elektronlara aktarır. Işık hava ortamına çıktığında tit-
reşimler ve ışımalar sona erer, hızı ilk hâline döner.
Saydam ortamların ışığın hızını değiştirmesi yani kırma etkisi o
ortamın kırılma (kırıcılık) indisiyle belirlenir. Kırıcılık indisi n sembolü
ile gösterilir ve optik yoğunluk olarak da bilinir. Burada kullanılan yo-
ğunluk kelimesinin özkütle ile ilgisi yoktur.
Işığın boşluktaki hızının saydam bir ortamdaki hızına oranına da
o ortamın mutlak kırılma indisi denir. Mutlak kırılma indisi aşağıdaki
bağıntı ile ifade edilir.

n = c
v
c : Işığın boşluktaki hızı
v : Işığın herhangi bir ortamdaki hızı
n : Ortamın mutlak kırılma indisi

235