Page 56 - Fizik 10 | Kazanım Kavrama Etkinlikleri

FİZİK 10
Ortaöğretim Genel Müdürlüğü FİZİK 10 13
4. ÜNİTE > Optik
Konu 10.4.6.2. IŞIĞIN TAM YANSIMA OLAYI VE SINIR AÇISI 40 dk.
10.4.6.2. Işığın tam yansıma olayını ve sınır açısını analiz eder.
Kazanımlar
c) Tam yansıma ve sınır açısı ile ilgili matematiksel hesaplamalara girilmez.
1. Yönerge Işığın kırılma indisi büyük (çok kırıcı) ortamdan küçük (az kırıcı) ortama geçerken izlediği yollar açıklanır.
Işık ışınları, az kırıcı ortamdan çok kırıcı
ortama geçerken normale yaklaşarak kırılır. II I
Ancak çok kırıcı ortamdan az kırıcı ortama N N N
geçerken farklı ihtimaller söz konusudur III r
(Görsel 1). α α
θs i
I. Çok kırıcı ortamdan az kırıcı ortama ge- α > θ s
çerken ayırıcı yüzeye dik gelen bir ışın IV
doğrultu değiştirmeden yoluna devam
eder. Bu durum az kırıcı ortamdan çok
kırıcı ortama geçişte de söz konusudur. Işık kaynağı
II. Çok kırıcı ortamdan az kırıcı ortama i
gelme açısıyla geçen bir ışın normalden
uzaklaşarak kırılır. Bu durumda r kırıl- Görsel 1: Kırılma indisi büyük ortamdan küçük ortama geçerken
ma açısı, i gelme açısından daha büyük ışınların izlediği yollar
bir değer alır.
III. Işın çok kırıcı ortamdan az kırıcı ortama geçerken gelme açısı belirli bir değere ulaştığında kırılma
o
o
açısı 90 olur. Bu durumda ışın, ortamların ara kesit yüzeyinden geçer. Kırılma açısının 90 olduğu
bu andaki θ s gelme açısı değerine sınır açısı denir.
IV. Sınır açısından daha büyük bir açıyla ayırıcı yüzeye gelen ışın, az kırıcı ortama geçemez ve aynı açıyla ayırıcı
yüzeyden yansıyarak geldiği ortama geri döner. Bu olay tam yansıma olarak adlandırılır.
Örnek Soru

Düşey kesiti verilen K, L ve M ortamlarında tek renkli I
ışınının izlediği yol şekildeki gibidir.
I
Buna göre K, L ve M ortamlarının kırılma indisleri ile
K L M ilgili ne söylenebilir?

Cevap: Tek renkli I ışını K ortamından L ortamına geçerken doğrultu değiştirmediği için bu iki ortamın kırılma indisi eşittir. I ışını L’ den M’ ye
geçerken ayırıcı yüzeye dik geldiği için bu iki ortamın kırılma indisleri karşılaştırılamaz. n K = n L olur. n M ile ilgili yorum yapılamaz.
2. Yönerge Tam yansıma ve sınır açısı arasındaki ilişki açıklanır.

Tam yansıma olayı, ışığın çok kırıcı ortamdan az kırıcı ortama
ulaştığı anda gözlenebilen bir olaydır (Görsel 2).
Tam yansıma gerçekleşmesi için gelme açısının sınır açısın-
dan büyük bir değer alması gerekmektedir.
Ortamların kırılma indisleri arasındaki fark arttıkça sınır açısının

değeri azalır. Örneğin sudan (n su = 1,33) havaya (n hava = 1) geçişte

sınır açısı değeri yaklaşık 48 iken camdan (n cam = 1,5) havaya
o
geçişte bu değer 42 ye iner.
o
Fiber optik kablolarda veri iletiminde, havuz aydınlatmalarında, Görsel 2: Işının tam yansıması
endoskopi aygıtının çalışma prensibinde tam yansıma ilkesinden
yararlanılır.
55