11. Sınıf Fizik Ders Kitabı Sayfa 346 Cevapları (MEB Yayınları)

3. ÜNİTE Işık bir saydam ortamdan başka bir saydam ortama geçer­ ken ortamlar arasındaki ayırıcı yüzeye ulaştığında ışığın bir kısmı ayırıcı yüzeyden yansır, bir kısmı ise ilerleme doğrul­ tusunu değiştirerek diğer ortama geçer. Işığın doğrultu de­ ğiştirerek başka bir saydam ortama geçmesine kırılma de­ nir. Gelen ışın ile yüzey normali arasında kalan açıya gelme açısı (ı^), kırılan ışın ile yüzey normali arasında kalan açıya kırılma açısı (r^), ışığın gelme doğrultusuyla kırılma doğrul­ tusu arasındaki açıya da sapma açısı (α^) denir (Şekil 3.18). Işık, boşlukta en büyük sürat değeri ile (yaklaşık c = 3 . 10 8 m/s) yayılır. Saydam bir ortamdan başka bir saydam ortama geçerken ışığın ortalama sürati değişir. Işığın boşlukta ya­ yılma süratinin (c) herhangi bir ortamda yayılma süratine (ϑ) oranına ortamın ışığı kırma indisi (kırıcılık indisi) denir. Ortamın ışığı kırma indisi “n” ile gösterilir. Tablo 3.5’te bazı saydam ortamların ışığı kırma indisleri verilmiştir. Boşluğun ışığı kırma indisi 1 olarak kabul edilmiştir. Ortamın ışığı kır­ ma indisi arttıkça ışığın ortamdaki sürati azalır. Bu nedenle ortamın ışığı kırma indisi ile ışığın süratinin çarpımı sabit bir değere (boşluktaki ışığın yayılma sürati) eşittir. Bu durum matematiksel olarak şu şekilde modellenebilir: n . ϑ = c Işığın hava ve boşlukta ortalama süratleri birbirine yakın olduğu için havanın da ışığı kırma indisi nhava = 1 alınabilir. Boşluktan farklı tüm saydam ortamların ışığı kırma indisi 1’den büyüktür. Saydam ortamın ışığı kırma indisi büyü­ dükçe ışığın ortamdaki ortalama sürati azalır. Kırılma Yasaları

1. Gelen ışın, kırılan ışın ve normal aynı düzlemdedir.

2. Kırılma olayında ortamların ışığı kırma indislerinin oranı daima ışığın gelme ve kırılma açılarının sinüslerinin ora­ nıyla ters orantılıdır ve bu iki oran birbirine eşittir. Bu eşitliğe Snell Yasası denir. Işığın geldiği ortamın kırıcılık indisi n1, geldiği ortamdaki ortalama hızının büyüklüğü ϑ1; ışığın kırılarak geçtiği ortamın kırıcılık indisi n2, kırıl­ dığı ortamdaki ortalama hızının büyüklüğü ϑ2 ise sin sin = n1 n2 = ϑ2 ϑ1 eşitliğinden Snell Yasası matematiksel olarak şu şekilde modellenir: n1 . sin = n2 . sin Farklı kırıcılık indisine sahip ortamların ara kesit yüzeyi­ ne dik olarak gelen ışın, diğer saydam ortama kırılmadan geçer. Bu durumda ışının ortalama hız büyüklüğü değişir (Şekil 3.19). i i ϑ1 ϑ2 r α n1 n2 Gelen ışın Yansıyan ışın Gelme doğrultusu Ayırıcı yüzey Kırılan ışın Hava Su ^ ^ ^ ^ Şekil 3.18: Işığın kırılması Şekil 3.19: Ara kesit yüzeyine dik gelen ışın n1 n2 Kırılmadan ilerleyen ışın Gelen ışın Tablo 3.5: Bazı Saydam Ortamların Işığı Kırma İndisleri Gaz (0 oC) Hava 1,000293 Karbondioksit 1,00045 Hidrojen 1,000139 Oksijen 1,000271 Sıvı (20 oC) Benzen 1,501 Etil alkol 1,361 Gliserin 1,473 Katı (20 oC) Cam 1,52 Buz 1,309 Kuartz kristali 1,544 Pleksiglas 1,51