▷ Kırılma indeksi

Bu makale fizikte kırılma indisinin ne olduğunu açıklamaktadır. Böylece kırılma indisinin tanımını, kırılma indisinin nasıl hesaplanacağını ve ayrıca farklı malzemelerin kırılma indislerinin değerlerini içeren bir tablo bulacaksınız.

Kırılma indisi nedir?

Bir ortamın kırılma indisi, ışığın (veya diğer dalgaların) hızının ortamdaki boşluğa göre ne kadar azaldığını gösteren bir katsayıdır. Kırılma indisi aynı zamanda ışık yolunun bir ortamdan diğerine geçerken ne ölçüde saptığını veya kırıldığını belirlemek için de kullanılır.

Benzer şekilde, kırılma indisi, bir dalganın yayıldığı ortamın özellikleri yalnızca hızını değil aynı zamanda atmosferini de etkilediğinden, bir dalga farklı bir ortama girdiğinde dalga boyundaki değişimi hesaplamamıza olanak tanır.

Ancak bir dalganın frekansı, yayıldığı ortama göre değişmez. Bu nedenle kırılma indisi dalganın hızını ve uzunluğunu belirler, ancak frekansını değil.

Kırılma İndeksi Formülü

Kırılma indisi, ışığın boşluktaki hızı (c = 3,10 ⁸ m/s) ile ortamdaki hızı (v) arasındaki bölüm olarak tanımlanır. Bu nedenle kırılma indisini hesaplamak için ışığın boşluktaki hızını ortamdaki hızına (n=c/v) bölmeniz gerekir.

Bu nedenle kırılma indisini hesaplama formülü aşağıdaki gibidir:

$n=\cfrac{c}{v}$

Altın:

$n$

ortamın kırılma indisidir.
$c$

ışığın boşluktaki hızıdır (3·10 ⁸ m/s).
$v$

ışığın kırılma indisinin hesaplandığı ortamdaki hızıdır.

Benzer şekilde, bir ortamın kırılma indisi, malzemenin bağıl geçirgenliği ile bağıl elektromanyetik geçirgenlik arasındaki çarpımın karekökü hesaplanarak da belirlenebilir:

$n=\sqrt{\epsilon_r\cdot \mu_r}$

Altın:

$n$

ortamın kırılma indisidir.
$\epsilon_r$

malzemenin bağıl geçirgenliğidir.
$\mu_r$

bağıl elektromanyetik geçirgenlik.

Kırılma indeksi değerleri tablosu

Aşağıdaki tabloda farklı ortamların kırılma indisi değerlerini görebilirsiniz:

Malzeme	Kırılma indisi
Boş	1
Hava (0 ºC ve 1 bar)	1 0002926
Metanol (20°C)	1.329
su	1.3330
Asetaldehit	1.35
Şeker çözeltisi (%30)	1.38
1-bütanol (20 °C)	1.399
Heptanol (25°C)	1.423
Bardak	1.45
Gliserin	1.473
Benzen (20°C)	1.501
Şeker çözeltisi (%80)	1.52
Kuvars	1.544
Sodyum klorit	1.544
Karbon disülfid	1.6295
elmas	2.42

Kırılma indisi ve Snell yasası

Snell yasası , iki farklı ortamın kırılma indisini geliş açısı ve kırılma açısıyla ilişkilendiren fiziksel bir yasadır. Böylece Snell yasası, farklı kırılma indisine sahip iki ortamı ayıran bir yüzeyden geçerken ışığın kırılma açısını hesaplamak için kullanılır.

Snell yasasının formülü şöyledir:

$n_1\cdot \text{sin}(\theta_1)=n_2\cdot \text{sin}(\theta_2)$

Altın:

$n_1$

ışığın düştüğü ortamın kırılma indisidir.
$\theta_1$

ışık ışınının, üzerine düştüğü ortamın normaliyle yaptığı açıdır.
$n_2$

ışığın kırıldığı ortamın kırılma indisidir.
$\theta_2$

ışık ışınının kırıldığı ortamın normaliyle yaptığı açıdır.

➤ Bakınız: Snell yasası

Kırılma indisi ve toplam iç yansıma

Fizikte kritik açı (veya sınır açısı), ışık ışınının düştüğü ortamın kırılma indisi ile kırıldığı ortamın kırılma indisi arasındaki bölümün sinüsünün tersi hesaplanarak elde edilen açıdır. . .ışık ışını

Dolayısıyla kritik açının formülü aşağıdaki gibidir:

$\text{sin}(\theta_c)=\cfrac{n_2}{n_1}$

$\displaystyle \theta_c=\text{arcsen}\left(\frac{n_2}{n_1}\right)$

Altın:

$\theta_c$

kritik açıdır.
$n_1$

ışığın düştüğü ortamın kırılma indisidir.
$n_2$

ışığın kırıldığı ortamın kırılma indisidir.

Böylece gelme açısı _θ1 kritik açıdan büyük olduğunda ışık ışını çarptığı ortamın içinde tamamen yansır. Başka bir deyişle, gelme açısı θ ₁ kritik açıdan büyükse ışık kırılmaz, yansıtılır ve dolayısıyla diğer ortama geçmek yerine aynı ortamın içinde kalır.

Bu fiziksel olaya toplam iç yansıma adı verilir ve ışık ışınının geliş açısı kritik açıdan daha büyük olduğunda meydana gelir.

Kırılma indisi nedir?

Kırılma İndeksi Formülü

Kırılma indeksi değerleri tablosu

Kırılma indisi ve Snell yasası

Kırılma indisi ve toplam iç yansıma

Yorum Yap Yanıtı İptal Et