▷ Snell yasası (formül)

Bu yazıda Snell yasasının açıklamasını bulacaksınız. Snell yasasının ne dediğini, formülünün ne olduğunu görebileceksiniz ve ayrıca Snell yasası ile ilgili tüm fiziksel kavramların iyi anlaşılması için anlatıldığını göreceksiniz.

Snell Yasası Nedir?

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

Daha kesin olarak, Snell yasası, gelen ortamın kırılma indeksinin geliş açısının sinüsüyle çarpımının, kırılma ortamının kırılma indeksinin kırılma açısının sinüsüyle çarpımına eşdeğer olduğunu söyler.

Snell yasası, adını Snell yasasının formülünü keşfeden Hollandalı fizikçi Willebrord Snel van Royen’den almıştır.

Özellikle Snell yasasına Snell-Descartes yasası da denir.

Snell Yasası Formülü

Snell yasası, bir ışık ışınının bir ortamdaki geliş açısının sinüsünün (θ ₁ ), kırılma indisi (n ₁ ) ile çarpımının, ışık ışınını kıran ortamın kırılma açısının sinüsüne eşit olduğunu belirtir ( θ ₂ ) kırılma indisi (n ₂ ) ile.

Bu nedenle Snell yasasının formülü şu şekildedir: n ₁ · sin(θ ₁ )=n ₂ · sin (θ ₂ ).

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

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 normali ile yaptığı açıdır.

Benzer şekilde önceki denklemden iki ortamın kırılma indislerinin ortamdaki ışık ışınlarının hızına ve dalga boylarına bağlı olduğu sonucunu çıkarabiliriz. Daha doğrusu aşağıdaki denklem doğrudur:

$\cfrac{\text{sin}(\theta_1)}{\text{sin}(\theta_2)}=\cfrac{n_2}{n_1}=\cfrac{v_1}{v_2}=\cfrac{\ lambda_1}{\lambda_2}$

Altın:

$\theta_i$

ışık ışınının i ortamının normaliyle yaptığı açıdır.
$n_i$

i ortamının kırılma indisidir.
$v_i$

ışık ışınının i ortamındaki hızıdır.
$\lambda_i$

i ortamındaki ışık ışınının dalga boyudur.

Kırılma indisi

Mantıksal olarak, Snell yasasını uygulamak için kırılma indisi kavramı konusunda net olmanız gerekir; dolayısıyla aşağıda bu fiziksel katsayının nelerden oluştuğunu göreceğiz.

Bir ortamın kırılma indisi , söz konusu ortama girdiğinde radyasyonun hızının ve dalga boyunun vakuma göre ne kadar azaldığını gösteren bir değerdir. Dolayısıyla kırılma indisi ne kadar yüksek olursa, bu, çalışılan ortamdaki radyasyonun hızının ve dalga boyunun o kadar fazla azaldığı anlamına gelir.

Kırılma indisinin formülü şöyledir:

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

Altın:

$n$

ortamın kırılma indisidir.
$c$

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

ışığın kırılma indisinin hesaplandığı ortamdaki hızıdır.

Bir ortamın kırılma indisi ortamın özelliklerine bağlıdır. Fizikte en yaygın kullanılan ortamların kırılma indislerinin değerlerini buraya tıklayarak görebilirsiniz:

➤ Bakınız: Kırılma indisi

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

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

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

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 tamamen düştüğü ortamın içinde yansıtılır. Yani gelme açısı θ ₁ kritik açıdan büyükse ışık kırılmaz, yansır ve dolayısıyla diğer ortama geçmek yerine aynı ortamdan içeride kalır.

Bu fiziksel olaya toplam iç yansıma denir ve ışık ışınının gelme açısının yukarıda görülen formülle hesaplayabileceğiniz kritik açıdan büyük olması durumunda ortaya çıkar.

Snell Yasası Nedir?

Snell Yasası Formülü

Kırılma indisi

Toplam iç yansıma

Yorum Yap Yanıtı İptal Et