Havuz
göründüğünden
derin
Kırılmayı biliyorsun. Şimdi iki sonucu var: gelme açısı büyüyünce ışık karşı ortama hiç geçmiyor (tam yansıma) ve geçtiğinde göz cismi yanlış yerde görüyor (görünür uzaklık).
Kırılma indisi büyük olan ortamdan küçük olan ortama gönderilen ışının gelme açısı arttıkça kırılma açısı da artar. Gelme açısı belli bir değere ulaştığında kırılma açısı 90° olur. Işın ortamları ayıran yüzey üzerinde hareket eder.
Kırılma açısını 90° yapan gelme açısına sınır açısı denir. Bu açıda ışın hâlâ kırılmıştır, ama kırılma açısı 90° olduğu için karşı ortamın içine ilerleyemez; ortamları ayıran yüzey üzerinde hareket eder. Sınır açısı, tam yansımanın başladığı açı değil sınırıdır: tam yansıma bu açıdan büyük açılarda görülür.
Bazen de çok kırıcı ortamdan az kırıcı ortama gönderilen ışığın tamamı ara kesit yüzeyinde ayna varmış gibi yansır. Bu olaya tam yansıma denir.
Kırılma indisi büyük olan ortamdan küçük olan ortama gönderilen ışın için aşağıdaki durumlar söz konusudur:
Yalnızca çok yoğundan az yoğuna. Ters yönde asla: Az yoğun ortamdan çok yoğun ortama gelen ışın daima karşı ortama geçer.
Yani sorudaki ışın havadan suya gidiyorsa "tam yansıma yapar" seçeneği okumadan elenir. Sınır açısı da sadece bu yönde tanımlıdır.
Kırılan ışınların uzantıları kesişiyor, göz cismi orada sanıyor. Yön hangisiyse sonuç da ona göre değişiyor.
Çok kırıcı ortamdaki cisimden az kırıcı ortamda bulunan gözlemciye doğru gelen ışınlar normalden uzaklaşacak şekilde kırılır. Gözlemci, bu cismi gelen ışınların uzantılarının kesiştiği yerde göreceğinden gerçeğinden daha yakında görür.
Kırılma yüzünden havuz, nehir, göl gibi su birikintilerinin göründüğünden daha derin olacağı unutulmamalıdır.
Az kırıcı ortamdaki cisimden çok kırıcı ortamda bulunan gözlemciye gelen ışınlar normale yaklaşacak şekilde kırılır. Bu yüzden gözlemci cismi gerçeğinden daha uzakta görür.
Havuzun içinden dışarı bakan bir dalgıç, kenardaki kişiyi olduğundan daha uzakta görür. Aynı düzenek, hangi taraftan bakıldığına göre zıt sonuç verir.
| Değişen | Çok kırıcı ortamdaki cisim | Az kırıcı ortamdaki cisim |
|---|---|---|
| Derinlik artarsa | Görünür uzaklık artar | Görünür uzaklık artar |
| İndis farkı artarsa | Görünür uzaklık azalır | Görünür uzaklık artar |
| Renk kırmızıysa (mora göre) | Görünür uzaklık daha fazla | Görünür uzaklık daha az |
Derinlik iki sütunda da aynı yönde etki ediyor; indis farkı ve renk ise zıt yönde. Tabloda en çok karıştırılan yer burası.
Çok kırıcı ortamdaki cisim kırılma arttıkça daha yakında görünür. Kırmızı renk mor renge göre daha az kırılır, yani daha az "yukarı çekilir"; bu yüzden kırmızı cisim mor cisme göre daha uzakta (gerçek yerine daha yakın) görünür. Az kırıcı ortamda ise işaretler tersine döner.
Işık ışınları, hava ortamında bulunan d kalınlığındaki paralel yüzlü bir cama geldiğinde önce normale yaklaşarak, çıkışta ise normalden uzaklaşarak kırılır. Kırılan ışın ile gelen ışın, birbirine paralel olur. Sadece paralel kaymaya uğrar.
Işının doğrultusu değişmez ama yolu yana kayar: sadece paralel kaymaya uğrar. Kaydırakları oynat: kalınlık (d) ya da gelme açısı büyüdükçe x kayma miktarı büyür.
Işın dik gelirse (α = 0°) kayma da sıfırdır; çünkü ara kesit yüzeyine dik gelen ışık kırılmadan yoluna devam eder.
Rastgele gelen durumu oku, doğru sonucu seç.
Bu ünitenin konusu, gözünün her gün yaptığı sistemli hata.
En tehlikeli yanılma: Kırılma yüzünden havuz, nehir, göl gibi su birikintilerinin göründüğünden daha derin olacağı unutulmamalıdır. Dibi gerçeğinden yukarıda görürsün.
Belli bir açıdan sonra gökyüzü değil, tam yansımayla dönen dip görünür: ışığın tamamı ara kesit yüzeyinde ayna varmış gibi yansır. Yüzey ayna gibi parlar.
Sen balığı gerçeğinden daha yakında görürsün, balık seni gerçeğinden daha uzakta görür. İkisi de aynı kuralın iki yönü: az kırıcı ortamdaki cisimden çok kırıcı ortamdaki gözlemciye gelen ışınlar normale yaklaşarak kırılır.
Gümüş gibi parlar, çünkü camdan havaya çıkmak isteyen ışının gelme açısı sınır açısından büyüktür: ışın aynı açı ile yüzeyden yansıma yaparak geldiği ortama geri döner.
Doğrultu bozulmaz ama görüntü yana kayar: kırılan ışın ile gelen ışın birbirine paralel olur. Sadece paralel kaymaya uğrar. Cam kalınlaştıkça kayma artar.
Evet: Cismin bulunduğu ortamın derinliğine bağlıdır. Derinlik arttıkça cismin görünür uzaklığı artar. Derin uçta gerçek ile görünen arasındaki fark daha büyür.
Suya daldırdığın çubuk kırık görünür ve dipteki nesneye ilk hamlede dokunamazsın; çünkü gözlemci cismi gelen ışınların uzantılarının kesiştiği yerde görür. Dik yukarıdan bakarsan yanılma en az olur.
Kırmızı renk mor renge göre daha az kırılır. Çok kırıcı ortamda kırmızının görünür uzaklığı daha fazla, az kırıcı ortamda daha azdır. Önce hangi ortamda olduğuna bak.
İlk kontrol yön: ışın çok yoğundan az yoğuna mı gidiyor? Değilse cevap hayır, çünkü az yoğun ortamdan çok yoğun ortama gelen ışın daima karşı ortama geçer.
30 sorudan oluşan bu test ile "Tam Yansıma, Sınır Açısı ve Görünür Uzaklık" ünitesini ne kadar kavradığını gör. Her sorudan sonra anında geri bildirim alacaksın.
Kırılma açısını 90° yapan gelme açısına sınır açısı denir.
Gelme açısı sınır açısına ulaştığında kırılma açısı 90° olur; ışın ortamları ayıran yüzey üzerinde hareket eder.
Çok kırıcı ortamdan az kırıcı ortama gönderilen ışığın tamamının ara kesit yüzeyinde yansımasına tam yansıma denir.
Yüzeye dik gelen ışınlar doğrultularını değiştirmeden diğer ortama geçer.
Gelme açısı sınır açısından küçük olduğu için ışın küçük indisli ortama normalden uzaklaşarak geçer.
Kırılma açısı 90° olduğu için gelme açısı, ortamlar arasındaki sınır açısına eşittir.
Gelme açısı sınır açısından büyük olduğu için ışın aynı açı ile yüzeyden yansıyarak geldiği ortama geri döner.
Çok kırıcı ortamdaki cisimden az kırıcı ortamdaki gözlemciye gelen ışınlar normalden uzaklaşarak kırılır; cisim gerçeğinden daha yakında görünür.
Az kırıcı ortamdaki cisimden çok kırıcı ortamdaki gözlemciye gelen ışınlar normale yaklaşarak kırılır; cisim gerçeğinden daha uzakta görünür.
Kırılma yüzünden havuz, nehir, göl gibi su birikintileri göründüğünden daha derindir.
Görünür uzaklık cismin bulunduğu ortamın derinliğine bağlıdır; derinlik arttıkça görünür uzaklık artar.
Kırılma indisleri farkı arttıkça kırılma artar; çok kırıcı ortamdaki cismin görünür uzaklığı azalır, az kırıcı ortamdakinin artar.
Kırmızı renk mor renge göre daha az kırılır; çok kırıcı ortamda kırmızının görünür uzaklığı daha fazla, az kırıcı ortamda daha azdır.
Işık paralel yüzlü cama geldiğinde önce normale yaklaşarak, çıkışta ise normalden uzaklaşarak kırılır.
Kırılan ışın ile gelen ışın birbirine paralel olur; sadece paralel kaymaya uğrar.
Az yoğun ortamdan çok yoğun ortama gelen ışın daima karşı ortama geçer; o yönde tam yansıma olmaz.
Gözlemci cismi, gelen ışınların uzantılarının kesiştiği yerde görür.
Ara kesit yüzeyine dik gelen ışık kırılmadan yoluna devam eder; paralel kayma da olmaz.