Kırılma
Kırılma, dalganın hızındaki değişimin neden olduğu dalganın yönündeki değişimdir. Dalga örnekleri arasında ses dalgaları ve ışık dalgaları yer alır. Kırılma en çok bir dalga saydam bir ortamdan başka bir saydam ortama geçtiğinde görülür. Farklı ortam türleri arasında hava ve su bulunur.
Bir dalga saydam bir ortamdan başka bir saydam ortama geçtiğinde, dalga hızını ve yönünü değiştirecektir. Örneğin, bir ışık dalgası havadan geçip suya girdiğinde, dalga yavaşlayacak ve yön değiştirecektir.
Işık daha yoğun bir ortama girdiğinde, ışık ışını normale doğru 'bükülecektir'. Daha az yoğun ortama (daha düşük kırılma indisine sahip) geri döndüğünde, geldiği açıyla aynı açıyla geri bükülecektir (eğer çıkıştaki yüzey girişteki yüzeye paralel ise).
Kırılmanın nasıl çalıştığına dair bir örnek, bir pipetin bir kısmı suyun içinde olacak şekilde bir bardak suya yerleştirilmesidir. Belirli bir açıdan bakıldığında, pipet su yüzeyinde bükülmüş gibi görünür. Bunun nedeni ortamın yoğunluğundaki değişim ve dolayısıyla ışık ışınlarının havadan suya doğru hareket ederken bükülmesidir.
Işığın nasıl çalıştığını anlamanın iyi ve basit bir yolu onu bir araba gibi düşünmektir. Araba çakıllı yüzeye (bu ortamdır) belli bir açıyla çarptığında, yüzeye ilk çarpan lastik yavaşlayacak ve arabanın o yöne dönmesine neden olacaktır. Bu nedenle, eğer ışık daha büyük bir kırılma indisine sahip sağdaki bir ortama çarparsa, sağa doğru bükülecektir. Bükülme miktarı Snell yasası tarafından verilir. Mercekler kırılma ile çalışır.
Işık bir prizmada kırıldığında, gökkuşağının renklerine ayrılır çünkü bazı dalga boyları diğerlerinden daha fazla bükülür.
Optikte bir maddenin kırılma indisi veya kırılma indisi n, ışığın veya diğer radyasyonun o ortamdan nasıl geçtiğini tanımlayan boyutsuz bir sayıdır. Şu şekilde tanımlanır
n = c v , {\displaystyle n={\frac {\mathrm {c} }{v}},} 
Burada c ışığın vakumdaki hızı ve v ışığın ortamdaki faz hızıdır. Snell yasası, kırılma miktarını hesaplamak için kırılma indislerini kullanır.
Kırılma diyagramı
Belirli bir açıyla bakıldığında, ışığın havada hareket ederken kırılması nedeniyle pipet bükülmüş gibi görünür
Plastik bir blok içinde kırılan bir ışık ışını.
Sorular ve Yanıtlar
S: Kırılma nedir?
C: Kırılma, dalganın hızındaki değişimin neden olduğu bir dalganın yönündeki değişimdir. Dalga örnekleri arasında ses dalgaları ve ışık dalgaları yer alır. Kırılma en çok bir dalga saydam bir ortamdan başka bir saydam ortama geçtiğinde görülür.
S: Kırılma nasıl gerçekleşir?
C: Bir dalga bir saydam ortamdan başka bir saydam ortama geçtiğinde, dalga hızını ve yönünü değiştirecektir. Örneğin, bir ışık dalgası havadan geçip suya girdiğinde, dalga yavaşlayacak ve yön değiştirecektir. Bu özellikte ışık bir ortamdan geçerken elektronların kutuplaşması gerçekleşir, bu da ışığın hızını azaltır ve böylece ışığın yönünü değiştirir. Işık daha yoğun bir ortama girdiğinde, ışık ışını normale doğru 'bükülecektir'. Daha az yoğun olan (daha düşük kırılma indisine sahip) ortama geri döndüğünde, geldiği açıyla aynı açıyla geri bükülecektir (eğer çıkıştaki yüzey girişteki yüzeye paralel ise).
S: Kırılmanın nasıl çalıştığına dair bazı örnekler nelerdir?
C: Kırılmanın nasıl çalıştığına dair bir örnek, bir pipeti bir bardak suya, pipetin bir kısmı suyun içinde olacak şekilde yerleştirmektir. Belirli bir açıdan bakıldığında, hava ve su arasındaki yoğunluk değişimi nedeniyle pipet su yüzeyinde bükülmüş gibi görünür ve ışık ışınlarının bir ortamdan diğerine geçerken bükülmesine neden olur. Bir başka örnek de kırılma ile çalışan mercekler olabilir; ışık prizmada kırıldığında renklere ayrılır çünkü her dalga boyu için farklı miktarlarda bükülmeye neden olan ortamlar arasındaki farklı yoğunluklar nedeniyle bazı dalga boyları diğerlerinden daha fazla bükülür.
S: Optik indeks veya kırılma indisi nedir?
C: Optikte bir optik indeks veya kırılma indeksi n, ışık gibi radyasyonun belirli bir madde veya malzeme içinde nasıl hareket ettiğini tanımlar. Bu indeks n = c/v olarak tanımlanabilir; burada c ışık vakumdaysa hızı, v ise belirli bir malzeme veya madde içindeki bağ ise faz hızını temsil eder.
S: Optik indeksleri hangi yasa kullanır?
C: Snell yasası, kırılma miktarını hesaplamak için optik indeksleri veya indeksleri kullanır.
