FİZİK DÖNEM ÖDEVİ OPTİK mehmet keskin Yansıma Kanunları Sapma Açısı Işık Kanunları Yansıma Kanunları Sapma Açısı Kırılmalar Fotometre mehmet keskin Aynalar

Römer :1976.(ilk kez) Jüpiter’in uydularının tutulmaları IŞIK Normal insan gözünün duyarlılık bölgesinde yer alan ve dalga boyu 400 ile 780 nm arasında değişen elektromanyetik ışıma. Işık Hızı Römer :1976.(ilk kez) Jüpiter’in uydularının tutulmaları Yaklaşık 210000 km/sn. Fizeau :1849. Dişli çark Foucault : 1850 . Döner ayna 1940’a doğru boşlukta hızı 299 774 m 5 km/sn olduğu tahmin ediliyordu. K.D. Froome : 1958. Tek renkli ışıktan yararlanarak lf çarpımı ve c yayılma hızını buldu. c = 299 792,5 m 0,5 km

A’dan çıkan ve yarısaydam aynadan geçen bir ışık demeti l merceğince, dönen bir m aynası üzerine odaklanır ve merkezi M’ de olan küresel S aynasıyla yansıtılır. Işık M’ den S’ ye gidip, S’ den M’ ye dönene değin M aynası küçük bir açı açı yaparak döner.M’ de yeniden yansıyan ışık A yakınındaki A’ noktasında bir görüntü oluşturur. A ve A’ noktalarının yarısaydam aynadaki görüntüleri A* ve A” dır.AMA’ sapma açısı, aynanın dönme hızı ve ışığın geçtiği MSM uzaklığı ışık hızını hesaplamayı sağlar. Focualt Deneyi yarısaydam ayna M A A' L A" A* mikrometre S

Sabit oran n birinciye oranla ikinci ortamın kırılma indisi' dir. KIRILMA İlkine göre ikinci ortamın kırılma indisi, birinci ortamdaki ışık hızının ikinci ortamdaki hızına oranı Bir ışık ışını eğik olarak bir saydam ortamdan diğerine geçerken doğrultusunu değiştirir. Descartes kendisinden önce Hollandalı Snellius’ ın bulduğu kırılma yasalarına günümüzde uygulanan biçimi vermiştir : 1. Kırılan ışın gelme düzleminde kalır. 2. Gelen ışının doğrultusu ne olursa olsun, oranı iki aynı ortam ve belirli bir dalga uzunluğundaki bir ışıma için aynıdır. Sin Gelme açısı Sin Kırılma açısı Sabit oran n birinciye oranla ikinci ortamın kırılma indisi' dir. i Sin i Sin r n = r

Mutlak İndis Sınır Açısı Boşluğa göre kırılma indislerine denir. Mutlak hava indisi bire çok yakın olduğu için bir cismin mutlak indisi havaya göre indisinden çok az farklıdır. Sınır Açısı Işık daha kırıcı bir ortamdan geçiyorsa, ayrıma dik gelen ışın, bu yüzeyden sapmadan geçer. Gelme açısı artınca, kırılma açısı da daha yavaş olmakla birlikte artar ve sıyıran gelme açısı SinL=1/n bağıntısını veren 1=nSinL’ nin verdiği en büyük değere (sınır açısı) ulaşır.

Kırılma İndisi Sin A+D 2 n = Bir katının kırılma indisini belirlemek için bu katıyla bir prizma yapılır. Sonra bir gonyonometre bu prizmanın önce A açısı daha sonra da kırılan bir D ışınının minimum sapması ölçülür. Bu durumda n indisi şu formülle bulunur : Sin A+D 2 n = Sıvılar ise koşut yüzlü aynalarla kapalı, oyuk bir cam prizma içine konur ve bu prizma metal bir zarf içinde sıkılır. Bir gaz ya da ince lamlar söz konusu ise girişim olaylarında kırılma ölçer tercih edilir.

Fotometri 2 I=Er Uzaklık Aydınlık Işık yeğinlği Işık ölçümde büyüklükleri ışık yeğinliği, ışık akısı, ışıltı ve aydınlık oluşturur; bunların birimleri kandela, lümen, metre karede kandela ve lükstür, Bir ışık kaynağının ya da aygıtının ışık yeğinliği ya doğrudan okumalı ya da grafik çizici ışıkölçerle ölçülür. Her iki tür aygıt da şu formüle dayanır: 2 I=Er Uzaklık Işık yeğinlği Aydınlık Kağıdın üzerine r yarıçaplı daire şeklinde yağ damlatalım. Kağıda uygun mesafeden (r) ışık gönderirsek yağ lekesi gözükmez.

AYNALAR YANSIMA Işının iç yapısında bir değişiklik olmaksızın yön değiştirmesine yansıma denir. Düzlem Ayna d d

Çukur Ayna (Işınlar) Asal eksene paralel gelen ışınlar, odak noktasından geçecek şekilde yansır. M F T Merkezden geçerek gelen ışınlar yine merkezden geçecek şekilde kendi üzerinden geri yansırlar M F T T F M i i Tepe noktasına gelen ışınlar, asal eksenle eşit açı yaparak yansırlar.

Odak uzaklığı F olan bir çukur aynaya asal ekseni 3f kadar uzaktan keserek gelen ışınlar, 1,5 f uzaklıktan geçecek şekilde yansır. T F 2F 3F 3/2F Odak uzaklığı f olan çukur aynaya f/2 kadar uzaktan gelen ışınlar, uzantısı f kadar uzaktan geçecek şekilde yansır. F/2 F f

Tümsek Ayna (Işınlar) Asal eksene paralel olarak gelen ışınlar, uzantıları asal odak noktasından geçecek şekilde yansırlar. F M Uzantıları merkezden geçecek şekilde gelen ışınlar, uzantıları merkezden (kendi üzerinden) geçecek şekilde yansırlar. F M

Tepe noktasına gelen ışınlar, asal eksen ile eşit açı yaparak yansırlar. F M Odak uzaklığı f olan bir tümsek aynaya uzantıları f/2 den geçecek şekilde gelen ışınlar, aynadan f kadar uzaktan geçecek şekilde yansırlar. F/2 F M f

Çukur Ayna (Görüntü) Cisim sonsuzdaysa, cisimden gelen ışınlar asal eksene paralel olacaklarından; odaktan geçecek şekilde yansırlar ve görüntü odakta, nokta şeklinde oluşur. M F T Cisim merkezin dışındaysa, görüntü; odakla merkez arasında, cisimden küçük boyda, ters ve gerçektir. T F M

Cisim merkezdeyse; görüntü de merkezde, cismin boyunda, ters ve gerçektir. F Cisim odakla merkez arasındaysa görüntü; cisimden büyük, ters ve gerçektir. M F T

Cisim odaktaysa, görüntü sonsuzdadır Cisim odaktaysa, görüntü sonsuzdadır. Aynanın odağına konulan cismin görüntüsünün oluşmadığı da söylenebilir. i M F T i Cisim odakla ayna arasındaysa, görüntü; aynanın arkasında, zahiri (sanal), cisimden büyük ve düzgündür. M F T

Tümsek Ayna (Görüntü) Cisim sonsuzdaysa, cisimden gelen ışınlar asal eksene paralel olacaklarından, uzantıları odaktan geçecek şekilde yansırlar ve görüntü odakta oluşur. T F M Cisim sonsuzla ayna arasındaysa, görüntü daima aynayla odak arasında, cisimden küçük boyda, zahiri ve düzdür. T a a F M

Küresel Ayna Formülleri Hg görüntünün boyu, Hc cismin boyu Dg görüntünün aynaya uzaklığı Dc cismin aynaya uzaklığı olmak üzere formül uygulanır. Hg Dg = _____ ____ Hc Dc 1 1 1 m m = f Dc Dg Formül hem çukur hem de tümsek aynalar için geçerlidir. Formülde gerçek uzaklıklar pozitif (+), zahiri uzaklıklar negatif (-) alınır.

Görünür Derinlik n d' = d. n Gözlemci ve cisim aynı ortamda ise, göz cismi olduğu yerde; gözlemci ve cisim farklı saydam ortamda ise göz, cismi gerçek konumundan farklı yerde görür. d' r d i n (gözün bulunduğu ortam) (cismin bulunduğu ortam) d' = d. 1 n 2

İnce Kenarlı Mercekte Özel Işınlar F F İnce kenarlı merceğin asal eksenine paralel gelen ışın, kırıldıktan sonra odaktan geçer. Işın geldiği yoldan geri dönebildiğinden merceğe odaktan geçerek gelen ışın, merceğin optik eksenine paralel olarak kırılır.

İnce kenarlı merceğin optik merkezine gelen ışın, kırılmadan mercekten mercekten çıkar. İnce kenarlı merceğe 2f uzaklıktan gelen ışın, kırıldıktan sonra 2f uzaklıktan geçer. 2F F O F 2F

Odak uzaklığı f olan ince kenarlı merceğe 3f uzaklıktan gelen ışın, kırıldıktan sonra 1,5 f kadar uzaklıktan geçer. 3F 2F F O F 2F İnce kenarlı merceğe 0,5 f kadar uzaktan gelen ışın, uzantısı f kadar uzaktan geçecek şekilde kırılır. F F/2 O

Kalın Kenarlı Mercekte Görüntü Kalın kenarlı merceğe, merceğin optik eksenine paralel olarak gelen ışın, uzantısı odaktan geçecek şekilde kırılır veya merceğe, odak doğrultusunda gelen ışın, asal eksene paralel yansır. F F Kalın kenarlı merceğin optik merkezine gelen ışın, kırılmadan yoluna devam eder. O

Kalın kenarlı merceğe, 2F noktasından geçecek şekilde gelen ışın, uzantısı 2F den geçecek şekilde kırılır. 2F F F 2F O Kalın kenarlı mercek f kadar uzaktan gelen ışın, uzantısı 0,5 f kadar uzaktan geçecek şekilde kırılır. F F/2 O

İnce Kenarlı Mercekte Görüntü Cismin yeri Görüntünün özellikleri Sonsuz Odakta, nokta, gerçek Sonsuz – 2f arası F – 2F arasında, küçük, gerçek, ters 2F de 2F de cisme eşit, gerçek, ters 2F - F arası Sonsuz –2F arasında, büyük gerçek ters F Sonsuzda belirsiz F – O arası Cismin arkasında, büyük, sanal, düz Sonsuzda Odakta, noktasal, sanal Sonsuz - T arası F – O arasında, düz, küçük, sanal F de F/2 de, düz, sanal, küçük Kalın Kenarlı Mercekte Görüntü

Mercek Formülleri 1 1 1 (n-1) + = R R f Merceklerin küresel yüzlerinin eğrilik yarıçapları birbirinden farklı veya aynı olabilir. Hatta yüzlerinden biri düzlem de olabilir. Bir merceğin odak uzaklığı şu formülden bulunur: 1 1 1 (n-1) + = R R f 1 2 Bu bağıntı kullanılırken merceklerin tümsek yüzeylerinin eğrilik yarıçapları (+), çukur yüzeylerin eğrilik yarıçapları (-) alınır. Bunun sonucunda yakınsak merceklerde odak uzaklığı pozitif, ıraksak merceklerde negatif çıkar.

Tam Yansımalı Prizmalar

Renkli Cisimler yansıyan yok yansıyan yok Güneş ışığının aydınlattığı cisimler farklı renklerde görünürler. Bir cisim bütün renkleri yansıtıyorsa, beyaz; hiçbir rengi yansıtmıyorsa siyah görünür. Renkli bir cisim üzerine beyaz ışık düşürülürse bu cisim kendi rengindeki ışıkla, kendisine yakın renkleri yansıtır. yansıyan yok yansıyan yok