15 Ekim 2017 Pazar

Işığın kırılması

Kırılma bir dalganın hızının değişmesi dolayısıyla yön değiştirmesidir.İki değişik özellikli madde ortamını ayıran bir yüzey  yada iki değişik özellikli bölgeden geçişlerde kırılma görülür.Bölgelerin değişikliği tamamen başka malzemeler olmasından olduğu gibi aynı malzemenin sıcaklık,yoğunluk ve hatta değişik mekanik gerilimli bölge olmasından bile  kaynaklanabilir.Bu özelliklerle bağlantılı olarak her ortamın bir kırılma indeksi vardır.Bunu kabul ettiğimizde ' ışık eğik olarak   değişik kırılma indeksli maddeye girdiği zaman kırılır' diyebiliriz.



Aslında merceklerde ışığın kırılması nedeniyle ışığı toplar yada dağıtır.

Snell  Kanunu:

Snell kanunu ; ışığın ortam değiştirirken ki  geliş gidiş açılarını yani kırılma miktarlarını hesaplamamıza yardımcı olur.Snell Kanunu :'Işığın geçtiği  bir çift ortam içinde geliş açısının sinüsü  ile kırılma açısının sinüsünün oranları  sabittirler ve ortamların kırılma indekslerinin oranına eşittir' der.




Burada ilginç nokta ise bu kırılma indekslerinin aynı zamanda  ışık hızıyla da alakalı olmasıdır.Daha kesin bir şekilde ifadeyle: bir malzemenin kırılma indeksi  ışığın boşluktaki hızının malzeme içindeki hızına oranına eşittir.




Burada n1 ışığın kırılma indeksi  C ışığın boşluktaki hızıdır V ise ışığın ortamdaki hızıdır



Kırılma Kanunları
1. Gelen ışın, normal ve kırılan ışın aynı düzlemdedir.
2. Gelme açısının sinüsünün, kırılma açısının sinüsüne oranı her zaman sabittir. Bu sabit, ikinci ortamın birinci ortama göre kırılma indisine eşittir. Şekildeki açılara göre,
şeklinde ifade edilir. Bu bağıntıya Snell bağıntısı denir. Bağıntıdaki sabit değere ışığın havadan saydam maddeye girişte kırılma indisi veya sadece ortamın kırılma indisi denir. Kırılma indisi saydam maddelerin ayırt edici bir özelliğidir.
Burada kırılma indisi bağıl kırılma indisi ve mutlak kırılma indisi olmak üzere ikiye ayrılır.





Bazı saydam malzemelerin kırılma indeksleri:
Malzeme
Kırılma İndeksi
Maddedeki Işık hızı
(x 1,000,000 m/s)
20 derecelik geliş açısıyla
gelen ışığın kırılma açısı
Hava
1.00
300
20
Su
1.33
226
14.9
Cam
1.5
200
13.2
Elmas
2.4
125
8.2


  Işık kırılırken  her dalga boyunun kırılması farklıdır. Bir prizmadan geçtiğinde ise bu belirginleşir  ve tüm dalga boylarındaki ışıkları barındıran  beyaz ışık ayrışır ve renk spektrumu oluşur.

Aşşağıdaki sitede güzel bir simulator var   

Hiç yorum yok:

Yorum Gönder

Güneş enerjisi ile soğutma

How Does Solar Cooling Work? Concentrating solar collectors use mirrors to focus the sun’s energy on a tube containing fluid. The mi...