[Fizik] Snell Yasası | Işığın Geldiği Ortamın Kırıcılık İndisi (Katsayısı) Yasası

Snell Yasası

Snell yasası: ışığın geldiği ortamın kırıcılık indisiyle geliş doğrultusunun normalle yaptığı açının sinüsünün, ışığın gittiği ortamın kırıcılık indisiyle gidiş doğrultusunun normalle yaptığı açının sinüsüyle çarpımına eşitlenmesiyle oluşan formüle dayalı fiziğin optik dalında yer alan bir yasadır.

Bu denkleme göre ortamların kırıcılık indisleri ışığın o ortamdaki hızıyla ters orantılıdır. Kırıcılık indisi ne kadar çoksa ışık o kadar yavaş hareket eder.

n1 = ışığın geldiği ortamın kırıcılık indisi (katsayısı)
n2 = ışığın gittiği ortamın kırıcılık indisi (katsayısı)
θ1 = ışığın geliş doğrultusunun normalle yaptığı açı
θ2 = ışığın kırıldıktan sonraki gidiş doğrultusunun normalle yaptığı açı

Normal: Bir optik sisteminde ışığın kırıldığı noktadan asal eksene çizilen dikme.

Işığın kırılması

Bir ışık ışını saydam bir ortamda ilerlerken başka bir saydam ortamın sınırına çarpınca, ışık ışınlarının bir kısmı yansır, bir kısmıda ikinci ortama girer. İkinci ortama giren ışın sınırda bükülür.Bu bükülmeye kırılma denir. Gelen ışın, yansıyan ışın ve kırılan ışının tümü aynı düzlemdedir, kırılma açısı, her iki ortamın özelliklerine ve sin X bağıntısı ile geliş açısına bağlıdır. Burada V1 ışığın birinci ortamdaki, V2 ise ikinci ortamdaki hızlarıdır. Bu bağıntı Snell yasası olarak bilinir.

GeliÅŸ, yansıma ve kırılma açılarının tümü yüzeyin kendisinden ziyade yüzeyin normalinden itibaren ölçülürler. Ölçümün, bu ÅŸekilde yapılmasının nedeni, üç boyutlu bir cismin yüzeyi ile bir ışık ışınının yaptığı açının tek olmamasıdır. Kırıcı yüzeye doÄŸru geçen bir ışık ışının izlediÄŸi yolun tersinir olduÄŸu bulunmuÅŸtur. ÖrneÄŸin ÅŸekil 1’deki ışın, A noktasından B noktasına ilerlemektedir. Åžayet ışın B noktasından çıksaydı, A noktasına ulaÅŸmak için aynı yolu izleyecekti. Fakat son durumda yansıyan ışın cam ortamında olacaktı.

Işık hızının yüksek olduğu bir maddesel ortamdan, daha düşük hızda olduğu bir ortama geçtiğinde X kırılma acısı geliş açısından daha küçük olur. Işık, yavaş ilerlediği bir maddesel ortamdan daha hızlı ilerlediği bir maddesel ortama geçerse normalden uzaklaşacak şekilde kırılır.

Snell Kanunu

Işık bir ortamdan diÄŸerine geçerken, hızı her iki ortamda farklı olduÄŸu için kırılır. Herhangi bir maddesel ortamdaki ışığın hızı boÅŸluktakinden daha azdır. Gerçekte, boÅŸlukta ışık maksimum hızda© ilerler. Bir ortamın ” n” kırılma indisini, ışığın boÅŸluktaki hızının ©, ortamdaki hızına (V) oranı belirler.

Bu tanımdan anlıyoruz ki kırılma indisi ( 1)’ den büyük ve boyutsuz bir sayıdır; çünkü V daima c ‘den küçüktür.

Işık bir ortamdan diÄŸerine ilerlerken frekansı deÄŸiÅŸmez. Bunun niçin böyle olduÄŸunu ÅŸekil-2’de inceleyelim. Dalga cepheleri birinci ortamdaki A noktasında bulunan gözlemciyi belirli bir frekans ile geçip 1. ve 2 ortamlar arasındaki sınıra gelmektedirler. Ä°kinci ortamdaki B noktasında bulunan gözlemciyi geçen dalga cephelerinin frekansı, birinci ortamdaki A noktasına ulaÅŸan dalga cephelerinin frekansına eÅŸit olmalıdır. Åžayet bu olmasaydı, ya dalga cepheleri sınırda bulunacaklar ve ya sınırda olacaklardır. Bunun böyle olması için ışık ışını bir ortamdan, diÄŸerine geçerken frekans sabit olmalıdır. Bundan dolayı V=f* bağıntısının her iki ortamda geçerli olması ve f1=f2=f olması nedeniyle V1=f ve V2=f olduÄŸunu görürüz . Kırılma indisi ve dalga boyu arasındakı iliÅŸki, bu iki denklemi birbirine oranlayalarak Buradan elde edilir.

Åžayet birinci ortam boÅŸluk veya hava ise n1=1’dir. Böylece herhangi bir ortamın kırılma indisi oranı ile ifade edilebilir. Burada, ışığın boÅŸluktaki dalga boyu ve ise kırılma indisi n olan ortamdaki dalga boyudur. DeÄŸiÅŸik bir biçimde Snell yasasını (denklem 1) ifade edebilecek durumdayız. EÅŸitlik 3 ü eÅŸitlik 1 e yerleÅŸtirirsek n1= elde ederiz. Bu, Snell yasasının en yaygın olarak kullanılan pratik biçimidir.

Kaynak: Kadim Dostlar ™ Forum

Bu içerik 16.06.2008 tarihinde Hale tarafından, Fizik - Kimya - Biyoloji Konu Anlatımları bölümünde paylaşılmıştır ve 913 kez okunmuştur. Bu içeriğin devamında incelemek isteyebileceğiniz 0 adet mesaj daha bulunmaktadır.

[Fizik] Snell Yasası | Işığın Geldiği Ortamın Kırıcılık İndisi (Katsayısı) Yasası orjinal içeriğine ulaşmak için tıklayın ...