Işığın Doğası ve Geometrik Optik

... konulu sunumlar: "Işığın Doğası ve Geometrik Optik"— Sunum transkripti:

1 Işığın Doğası ve Geometrik Optik
Genel Fizik III Sunu 4

2 Işık Hızının Ölçülmesi
Fizeau Metodu: El yapımı aletlerle ışık hızını ölçmek için ilk başarılı metod Hippolyte Fizeau ( ) tarafından 1849 yılında geliştirilmiştir. Bu metodda temel düşünce, ışığın bir noktadan uzaktaki bir aynaya gidip gelmesi için geçen zamanı ölçmektir. Fizeau, geçiş zamanını ölçmek için, sürekli ışık demetini ışık atmaları serisine dönüştüren dişli çark kullandı. Böyle bir çarkın dönmesi gözlemcinin ışık kaynağında neyi göreceğini denetler. Fizeau bu deney sonucunda ışık hızını 3,1x108 m/s olarak bulmuştur. Diğer araştırmacılar tarafından yapılan çalışmalarda da ışık hızının yaklaşık x108 m/s olduğu bulunmuştur.

3 Örnek 35.1 Fizeau’nun dişli çarkının 360 dişe sahip olduğunu ve ışık atmasının A aralığından geçip, geri döndüğünde B dişi tarafından tutulduğunda, 27,5 devir/s lik bir hızla döndüğünü varsayalım. Aynaya olan uzaklık 7500 m ise ışığın hızı nedir? PROBLEMLER Serway Bölüm 35 soru 3

4 Yansıma Düzgün Yansıma Dağınık Yansıma

5 Yansıma Gelen ışının normal ile yaptığı açı gelme açısı, yansıyan ışının normal ile yaptığı açı yansıma açısına eşittir.

6 Örnek 1 Işının izlediği yolu çizin. Açıları gösterin.

7 Örnek 2 Ayna O noktası etrafında şekilde gösterildiği gibi 150 döndürülürse, gelen ışın ile yansıyan ışın arasındaki açı kaç derece olur? 250 O 150

8 Örnek 3 Şekildeki iki ayna birbirine diktir.. Yansımaya uğrayan ışının 2. aynaya çarpmadan önce katettiği mesafe nedir? 2. aynadan yansıyan ışının yayayla yaptığı açı kaç derecedir? 370 O K 1,2 m 1. Ayna 2. Ayna PROBLEMLER Serway Bölüm 35 soru 14,15 ve 22

9 Kırılma Bir ışık ışını saydam bir ortamda ilerlerken, başka bir saydam ortamın sınırına çarpınca, ışının bir kısmı yansır, bir kısmı da ikinci ortama girer. İkinci ortama giren ışın sınırda yön değiştirir ve kırılmış olduğu söylenir.

10 Kırılma Gelen ışın, yansıyan ışın ve kırılan ışının tümü aynı düzlemdedir. Işık ışını saydam bir ortamda ilerlerken, başka bir saydam ortamın sınırına çarpınca, ışının bir kısmı yansır, bir kısmı da yön değiştirerek ikinci ortama girer. Işığın yön değiştirerek ikinci ortama geçmesi olayına kırılma denir.

11 Kırılma Kırılma indisi:

12 Snell Bağıntısı Işık bir ortamdan diğerine geçerken, dalga boyu değişir fakat frekansı değişmez. Bu durumda ışığın her ortamda hızı farklıdır.

13 Örnek Bir kompakt disk çalardaki lazer, havada 780 nm’lik dalgaboyuna sahip ışık oluşturuluyor. a) kompakt diskin plastiğine (n=1,55) girdiği zaman bu ışığın hızı ne olur?

14 Örnek b) Plastik içinde bu ışığın dalga boyu nedir?
PROBLEMLER Serway Bölüm 35 soru 5 ve 10

15 Paralel Ortamlarda Kırılma
X uzaklığı nelere bağlıdır? Hava ortamındaki ışınların birbirine paralel olduğunu ispatlayın. PROBLEMLER Serway Bölüm 35 soru 16,17

16 Dağınım ve Prizmalar Işığın bir maddeden geçişi sırasında dalga-boyuna bağlı olarak kırılma indisinin değişmesine dağınım denir. Dağınım nedeniyle prizmadan geçen beyaz ışık renklerine ayrılır. (görünür spektrum) Sapma miktarı ışığın dalga-boyuna bağlıdır

17 Tam Yansıma (Toplam İç Yansıma)
Kritik açı (sınır açısı)

18 Örnek Su hava sınırı için sınır açısı kaç dercedir?
PROBLEMLER Serway Bölüm 35 soru 39 ve 55

19 Yansıma ve Kırılma Simulasyonlar