Işık Kırılması Nedir ?

Işık ışınları transparan bir ortamdan başka bir transparan ortama geçerken ışınların bir kısmı yansıyarak geldiği ortama dönerken bir kısmı da ikinci ortama, doğrultusu ve hızı değişerek geçer Işığın ikinci ortama geçerken doğrultu değiştirmesine ışığın kırılması denir

Kırılma Kanunları
1 Gelen ışın, normal ve kırılan ışın aynı düzlemdedir
2 Gelme açısının sinüsünün, kırılma açısının sinüsüne oranı tekrar tekrar sabittir Bu sabit, ikinci ortamın birinci ortama göre kırılma indisine eşittir Şekildeki açılara kadar,
şeklinde ifade edilir Bu bağıntıya Snell bağıntısı denir Bağıntıdaki sabit değere ışığın havadan transparan 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
Işık kırılma indisi minik ortamlardan büyük ortamlara geçerken normale yaklaşır
Kırılma indisi büyük ortamlardan minik ortamlara geçerken normalden uzaklaşır
Kırılma indisi büyük ortamlara fazla yoğun ortam, kırılma indisi küçük ortamlara eksik yoğun ortam denir Buradaki yoğun kelimesinin özkütle ile ilgisi yoktur
Işık eksik yoğun ortamdan fazla yoğun ortama ya da çok yoğun ortamdan az yoğun ortama dikey olarak geçerse doğrultusu değişmez, lakin hızı ve dalga boyu değişir
Sınır Açısı ve Tam Yansıma
Işık ışınları, kırılma indisi ufak ortamlardan büyük ortamlara hangi açı ile gelirse gelsin normale yaklaşarak kırılır ve ikinci ortama geçer Işık ışınları fazla yoğun ortamdan eksik yoğun ortama geçerken normalden uzaklaşarak kırılır Çok yoğun ortamdan az yoğun ortama gelen ışınlar ikinci ortama defalarca geçemez Ama kesin açılardan küçük açılarla geldiği vakit geçer

Sınır Açısı
Gelme açısı büyüdükçe kırılma açısı da büyür ve ışığın kırılma açısı 90° olduğu andaki gelme açısına sınır açısı denir Eğer ışık ışınları sınır açısından daha büyük açıyla gelirse ikinci ortama geçemez ve geldiği ortama normalle eşdeğer açı yaparak geri döner

Bu olaya bütün yansıma denir
Örneğin, sudan havaya gelen ışınlar için hudut açısı 48°, camdan havaya gelen ışınlar için ise 42° dir
Bu iki örnekten de anlaşılacağı gibi ortamların kırılma indisleri arasındaki fark büyüdükçe hudut açısı küçülür Benzer netice Snell bağıntısından da anlaşılabilir

Işığın Paralel Yüzlü Ortamdan Geçişi
Işık ışınları d kalınlığında paralel yüzlü bir cama şekildeki gibi geldiğinde önce normale yaklaşarak, çıkışta ise normalden uzaklaşarak kırılır Kırılan ışın ile gelen ışın, birbirine paralel olur Yalnızca paralel bir kaymaya uğrar Kayma miktarı camın kalınlığına ve q1 ve q2 açılarına bağlıdır q2 ise ortamların kırılma indislerine bağlıdır
Görünür Derinlik
Bulunduğumuz ortamdan kırıcılık indisleri ayrı transparan ortamlardaki cisimlere baktığımızda, bulundukları yerlerden bambaşka yerlerde görürüz Mesela akvaryuma üstten bakıldığında balıklar yüzeye fazla yakın görülür Su dolu havuza üstten bakıldığında, havuzun derinliği, olduğundan daha yakın algılanır neticede az yoğun ortamdan çok yoğun ortamdaki cisimlere bakan gözlemciler cismi daha yakında, çok yoğun ortamdan az yoğun ortama bakan gözlemciler ise daha uzak görür
Şekilde görüldüğü gibi az yoğun ortamdan fazla yoğun ortama olağan ya da normale yakın yerden bakılırsa karoser gerçek yerinden daha yakında görülür
Şekilde ise çok yoğun ortamdan az yoğun ortama bakıldığında ise karoser hakiki bulunduğu yerden daha uzakta görülür Bunların sebebi, ışığın kırılarak göze gelmesi ve gözün de kırılan ışınların uzantısında görmesindendir

Küresel Yüzeylerde Kırılma
Küresel camlara gönderilen ışık camdan geçerken kırılmaya uğrar Önce girişte normale yaklaşır Çıkarken de normalden uzaklaşarak kırılır Burada unutulmaması gereken durum, küresel yüzeylerde merkezden geçen tüm doğruların olağan olduğu ve alışılagelmiş üzerinden gelen ışınların kırılmayacağıdır *