IŞIĞIN KIRILMASI-MERCEKLER VE KULLANIM ALANLARI

                                                                             

8.SINIF  
DERS: 1
ÜNİTE 4 : IŞIK VE SES

KONU: IŞIĞIN KIRILMASI - MERCEKLER
Işık içinden geçtiği ortamın özelliğine göre ışığın hızında değişme olur. Işık hava ortamında çok hızlı hareket ederken, su ortamına geçtiği zaman hızı azalır, camda ise hızı daha çok azalır. Buna göre ışık maddesel ortamlarda daha zor yayılır.  
                                  Vhava>Vsu>Vcam  

Işık en hızlı boşlukta yayılır. Tabloda değerler yaklaşık verilmiştir.

Aşağıdaki gerçek verileri de inceleyiniz:        

Ortam      Ortamdaki ışık hızı                           (km/s) Boşluk            300000            Hava         299913,02 Su         225563,9 Cam         200000-157894,7 Elmas         123966,94

Farklı özellikteki saydam ortamlarda bulunan cisimlere baktığımızda, ışığınn kırılmasının sonucu olarak onları bulundukları yerlerden farklı yerlerde görürüz.  Işığın  saydam  bir  ortamdan  başka  bir  saydam  ortama  geçerken  yön ve doğrultu  değiştirmesine ışığın kırılması denir. Kırılmaya uğrayan ışık ışınlarının hızı, ortamın özelliğine göre artar veya azalır.  

-Hava olan ortamdan bakan gözün su dolu kabın dibindeki metal parayı bulunduğu yerden daha yukarıda görmesi,

                                   

-Su dolu bardağın içindeki kaleme hava olan ortamdan bakıldığı zaman kalemin kırıkmış gibi görülmesi ışığın kırılmasına örnek verilebilir.

                                                                                                                            Gelen ışının normalle yaptığı açıya gelme açısı, kırılan ışının normalle yaptığı açıya da kırılma açısı denir.

KIRILMA YASALARI

- Gelen ışın, kırılan ışın ve normal aynı düzlemdedir.

- Az yoğun ortamdan çok yoğun ortama gelen ışık ışınının hızı azalacağı için normale yaklaşarak kırılır.
-Çok yoğun ortamdan az yoğun ortama gelen ışık ışınının hızı artacağı için normalden uzaklaşarak kırılır.

-Çok yoğun ortamdan az yoğun ortama, ister az yoğun ortamdan çok yoğun ortama hangi durumda olursa olsun, yüzeye dik gelen ışık ışını kırılmaya uğramadan yoluna devam eder.

                                                     

ŞİFRELE-ÖĞREN

AZ-ÇOK-YAKIN (Işık ışını az yoğun ortamdan çok yoğun ortama geçerken normale yakınlaşır) 
ÇOK-AZ-UZAK (Işık ışını çok yoğun ortamdan az yoğun ortama geçerken normalden uzaklaşır)   

                                                   

Saydam ortamın ışık ışının kırma özelliğiyle ilgili büyüklüğüyle kırılma indisi denir. Ortamın yoğunluğu arttıkça kırılma indisi de artar. 

SINIR AÇISI  

Işık ışınının az yoğun ortamdan çok yoğun ortama geçebilmesi her durumda mümkünken, çok yoğun ortamdan az yoğun ortama geçebilmesi daima mümkün değildir. Kırılma açısının 90 derece olduğu durumda, gelme açısına sınır açısı denir. Gelme açısı ortamın sınır açısına eşit ise diğer ortama geçemez.Bu durumda ışık ışını ortamları ayıran yüzeye teğet gider.  

                              

TAM YANSIMA 

Işık ışınının gelme açısı, sınır açısından büyük ise ışık ışını ikinci ortama geçemez ve bulunduğu ortama aynı açıyla geri yansır. Bu olaya tam yansıma denir.    

Tam Yansıma (Işığın çok yoğun ortamdan az yoğun ortama  geçemeyerek aynı ortama  yansımasıdır.)

                                                

MERCEKLER  

Cam, plastik gibi maddelerden yapılan ışık ışınlarını kırmaya yarayan, saydam cisimlere mercek denir. Mercekler özelliklerine göre ikiye ayrılır. 1-İnce kenarlı mercekler  2-Kalın kenarlı mercekler

             

                          

                     İnce ve Kalın kenarlı mercekler farklı şekillerde gösterilebilir.   

İNCE KENARLI (YAKINSAK) MERCEKLER

İnce kenarlı merceğe gelen paralel ışık demeti bir noktadan geçecek şekilde kırılır. Bu noktaya ince kenarlı merceğin odak noktası denir. 

İnce kenarlı merceğe paralel gelen ışınlar odakta toplanır.

İnce kenarlı mercek paralel ışık demetini asal eksene yaklaştıracak şekilde kırdığı için yakınsak mercek olarak da bilinir.

İNCELEME: Aşağıdaki çizimleri inceleyiniz.İnce kenarlı mercekte farklı görüntüler elde edilir.

1-Cisim 2F dışında                           4-Cisim F'de (görüntü sonsuzda olur.)

2-Cisim 2F'de                                     5- Cisim F ile T(mercek) arasında (Büyüteç)

3-Cisim 2F ile F arasında   

İnce kenarlı merceklerde görüntü oluşumları 

KALIN KENARLI (YAKINSAK) MERCEKLER

Kalın kenarlı merceğe gelen paralel ışık demeti mercekten bir noktadan çıkıyormuş gibi dağılarak kırılır. 

  Kalın kenarlı mercekler paralel gelen ışınları odakta dağıtır. 

Bu noktaya kalın kenarlı merceğin odak noktası denir. Kalın kenarlı mercekler ışık demetini dağıtarak kırdıkları için ıraksak mercekler olarak da bilinirler. 

               

       Kalın kenarlı merceklerde  cisim merceğe yaklaştıkça
görüntü de merceğe yaklaşır ve boyu artar.

İNCELEME: Miyop - Hipermetrop göz kusurları merceklerle düzeltilir.

                 

           Miyop göz kusuru kalın kenarlı mercek ile düzeltilir.

         

Hipermetrop göz kusuru ince kenarlı mercek ile düzeltilir.