İçerik
Yarım bardak suya yerleştirilmiş bir kaşık düşünün. Kaşık hava-su sınırında bükülmüş görünüyor. Bunun nedeni, gözlerinizin su altından gözlerine ulaşması, havaya girdiklerinde yön değiştirme yönünün değişmesidir. Bu fenomen kırılma olarak bilinir. Bir ışık ışını bir ortamdan diğerine geçerken hangi açıda büküleceğini belirleyen çeşitli faktörler vardır.
Geliş açısı
Bir ışık ışını bir ortamdan diğerine - örneğin havadan havaya - medya arasındaki yüzeye dik olarak geçerse, yön değiştirmez, tam geçer. Bununla birlikte, yüzeye dik açıyla vurursa, ikinci ortama hareket ettikçe yön değiştirir. Işık ışınının birinci ortamdaki dik ile yaptığı açıya geliş açısı denir. Işık ışınının ikinci ortamdaki dik ile yaptığı açıya kırılma açısı denir. Geliş açısı (i) ile kırılma açısı (r) arasındaki ilişki Snells yasası ile verilmiştir: sin (r) / sin (i) = ni / nr, burada ni, birinci ortamın kırılma indisidir ve nr, ikinci ortamın kırılma indisi. Sabit bir medya çifti için, ni / nr sabittir. Dolayısıyla, geliş açısının değiştiği zaman, kırılma açısının da değiştiği açıktır.
Kırılma indeksleri
Snells yasasından, kırılma açısının iki medyanın kırılma endeksinin oranına bağlı olduğunu görebilirsiniz. Nr, ni'den büyükse - örneğin, ışık havadan (ni = 1.0) cama (ni = 1.5) geçtiğinde - o zaman kırılma açısı, geliş açısından daha küçüktür, yani ışık ışını doğru bükülür. İkinci ortama geçerken iki ortam arasındaki yüzeye diktir. Nr, ni'den daha küçükse, başka bir ortama giren ışık ışını, iki ortam arasındaki yüzeye dik olarak uzar.
Işığın Dalga Boyu
Kırılma açısı ayrıca ışığın dalga boyuna bağlıdır. Farklı renklerin görünür ışığı, farklı dalga boylarına ve biraz farklı kırılma indekslerine sahiptir. Fark o kadar küçük ki, örneğin beyaz ışık düz bir cam plakadan geçtiğinde görmüyorsunuz. Fakat beyaz ışık bir prizmadan geçtiğinde ve iki yüzeyde iki kez kırıldığında, her bir renk farklı bir açıda bükülür ve ayrı renkleri açıkça görebilirsiniz.
anizotropi
Bazı özel durumlarda, bir ortamdaki kırılma indeksi ışığın ortamdan geçtiği yöne bağlı olabilir. Bazı mineral kristalleri iki yönde iki farklı kırılma indisine sahiptir ve çift kırılgan malzemeler olarak bilinir. Örneğin, turmalin iki kırılma endeksine sahip bir kristaldir: 1.669 ve 1.638. Bu malzemeler için kırılma açısı, kristalin özel eksenleriyle ortam arasındaki sınırın oryantasyonuna bağlıdır.