Kırılma ve Mercekler Konu Anlatımı

KIRILMA VE MERCEKLER

1. Kırılma (Işığın Kırılması)

Tanım: Işığın saydam bir ortamdan başka bir saydam ortama geçerken doğrultu ve yön değiştirmesine kırılma denir.

Neden Olur?

• Işık, farklı yoğunluktaki ortamlarda farklı hızlarda yayılır. Örneğin, havadan suya geçen ışık yavaşlar ve kırılır.
• Kırılma, ortamların kırılma indisleri (n) ile ilişkilidir.

Matematiksel İfade (Snell Yasası):

sin⁡θ1sin⁡θ2=n2n1=v1v2sinθ2​sinθ1​​=n1​n2​​=v2​v1​​

• θ₁: Geliş açısı, θ₂: Kırılma açısı
• n₁, n₂: Ortamların kırılma indisleri
• v₁, v₂: Işığın ortamlardaki hızları

Kırılma Kanunları:

1. Normal Geliş: Işık iki ortamın arayüzeyine dik (90°) gelirse kırılmaz, sadece hızı değişir.
2. Az Yoğun → Çok Yoğun Ortam: Işık normale yaklaşarak kırılır (örneğin: havadan suya).
3. Çok Yoğun → Az Yoğun Ortam: Işık normalden uzaklaşarak kırılır (örneğin: sudan havaya).

Önemli Kavramlar:

• Mutlak Kırılma İndisi (n): Bir ortamın boşluğa göre kırılma indisi. n=cvn=vc​
• Bağıl Kırılma İndisi (n₂₁): İki ortamın kırılma indisleri oranı. n21=n2n1n21​=n1​n2​​

Fen liseleri taban puanları ve yüzdelik dilimleri için sayfamızı takip ediniz.

2. Mercekler

Tanım: En az bir yüzeyi küresel olan, ışığı kırarak görüntü oluşturan saydam cisimlerdir.

Çeşitleri:

1. İnce Kenarlı (Yakınsak) Mercek:
   • Kenarları ince, ortası kalındır.
   • Özellikleri:
     • Paralel ışınları bir noktada (odak noktası, F) toplar.
     • Cisimlerin büyük ve düz görüntüsünü oluşturur.
     • Kullanım Alanları: Büyüteç, hipermetrop gözlükleri, kamera lensleri.
2. Kalın Kenarlı (Iraksak) Mercek:
   • Kenarları kalın, ortası incedir.
   • Özellikleri:
     • Paralel ışınları dağıtır (uzantıları odak noktasında kesişir).
     • Cisimlerin küçük ve düz görüntüsünü oluşturur.
     • Kullanım Alanları: Miyop gözlükleri, geniş açılı lensler.

Merceklerde Odak Noktası:

• İnce Kenarlı Mercek: Gerçek odak (ışınlar toplanır).
• Kalın Kenarlı Mercek: Sanal odak (ışınların uzantıları kesişir).

3. Günlük Hayatla İlişkisi

• Gözlük Camları:
  • Hipermetrop → İnce kenarlı mercek.
  • Miyop → Kalın kenarlı mercek.
• Büyüteçler: İnce kenarlı mercek kullanılır.
• Mikroskop/Teleskop: Birden fazla mercek kombinasyonu ile görüntü büyütülür.

4. Formül Özeti

• Snell Yasası: n1⋅sin⁡θ1=n2⋅sin⁡θ2n1​⋅sinθ1​=n2​⋅sinθ2​
• Kırılma İndisi: n=cvn=vc​
• Odak Uzaklığı (f): Merceğin optik özelliğine bağlıdır.

Önemli Uyarı:

• Işık, az yoğun ortamdan çok yoğuna geçerken normale yaklaşır, hızı azalır.
• Tam yansıma olayı, ışık çok yoğundan az yoğuna geçerken ve geliş açısı kritik açıdan büyükse gerçekleşir.

Bu notları örnek sorularla pekiştirmeyi unutmayın!

Örnek Soru:
*Havadaki (n=1) bir ışık demeti, kırılma indisi n=√2 olan cama 45° açıyla geliyor. Kırılma açısı kaç derecedir?*
Çözüm: Snell Yasası uygulanır: 1⋅sin⁡45°=2⋅sin⁡θ21⋅sin45°=2​⋅sinθ2​ → θ2=30°θ2​=30°.

Kolay gelsin!