Kırılma, Mercekler ve Renk

Kırılma

Işığın bir saydam ortamdan başka bir saydam ortama geçerken hız ve doğrultu değiştirmesine kırılma denir. Kırılmanın sebebi, ışığın farklı ortamlardaki hızının farklı olmasıdır. Işığın ortamdan geçme zorluğuna kırıcılık indisi (n) denir: n = c / v.

• Işık az kırıcı ortamdan çok kırıcı ortama geçerken (havadan suya) yavaşlar ve normale yaklaşarak kırılır.
• Çok kırıcı ortamdan az kırıcı ortama geçerken hızlanır ve normalden uzaklaşarak kırılır.
• Normal doğrultusunda gelen ışın kırılmadan geçer.
• Snell yasası: n₁ · sin θ₁ = n₂ · sin θ₂.

Tam Yansıma ve Sınır Açısı

Işık çok kırıcı ortamdan az kırıcı ortama geçerken kırılma açısının 90° olduğu gelme açısına sınır açısı denir. Gelme açısı sınır açısından büyükse ışık ikinci ortama geçmez, tamamen yansır: tam yansıma. Fiber optik kablolar, serap olayı ve elmasın parlaklığı tam yansımayla açıklanır.

Günlük Hayatta Kırılma

• Suya batırılan kalemin kırık görünmesi.
• Havuzun olduğundan sığ görünmesi.
• Güneş'i ufkun altındayken de görebilmemiz (atmosferde kırılma).
• Yıldızların titrek görünmesi.

Mercekler

• İnce kenarlı (yakınsak) mercek: Ortası kalın, kenarları incedir. Paralel ışınları odakta toplar. Büyüteç, fotoğraf makinesi, projeksiyon cihazı ve hipermetropi gözlüklerinde kullanılır. Cisim odak içindeyse görüntü sanal, düz ve büyüktür.
• Kalın kenarlı (ıraksak) mercek: Ortası ince, kenarları kalındır. Paralel ışınları dağıtır. Görüntü her zaman sanal, düz ve küçüktür. Miyopi gözlüklerinde ve kapı dürbünlerinde kullanılır.
• Göz merceği ince kenarlı mercektir; retinada ters, gerçek ve küçük görüntü oluşturur.

Renk ve Prizma

• Beyaz ışık bir prizmadan geçirildiğinde renklerine ayrılır (dispersiyon): kırmızı, turuncu, sarı, yeşil, mavi, lacivert, mor. En az kırılan kırmızı, en çok kırılan mordur. Gökkuşağı, güneş ışığının yağmur damlalarında kırılıp yansımasıyla oluşur.
• Işığın ana renkleri: kırmızı, yeşil, mavi. Üçü birleşince beyaz ışık oluşur. Kırmızı + yeşil = sarı, kırmızı + mavi = magenta, yeşil + mavi = cyan.
• Cisimler, üzerine düşen ışıktan yansıttıkları rengin rengini alır. Beyaz cisim tüm renkleri yansıtır, siyah cisim tüm renkleri soğurur. Örneğin kırmızı cisim yalnızca kırmızı ışık altında kırmızı, yeşil ışık altında siyah görünür.
• Renk filtreleri yalnızca kendi rengindeki ışığı geçirir.

Sınav uyarısı: Az kırıcıdan çok kırıcıya geçen ışık normale yaklaşır. Miyopi kalın kenarlı, hipermetropi ince kenarlı mercekle düzeltilir. Prizmada en çok mor, en az kırmızı kırılır.