IŞIĞIN YANSIMASI: ELEMENTLER, KANUNLAR VE UYGULAMALAR - FIZIKSEL - 2025

Işık yansıması bir ışık ışını yön değiştirir ve sözü geçen bir yüzey çapraz mümkün olmadan, iki ortamın ayrılması yüzeyi üzerinde düştüğünde yansıtılan optik bir olgudur.

Doğada meydana gelen ve klasik Yunanistan'da zaten çalışılmış olan temel bir fenomendir. Bununla birlikte, ışığın yansımasını düzenleyen yasalar, on yedinci yüzyıla kadar açıklanmadı. Hem yansıma hem de kırılma yasalarını tanımlayan Hollandalı bilim adamı W. Snell'di. Bu şekilde, bu yasalara Snell Yasaları adı verildi.

Işığın sudaki yansıması. Pixabay

Yansımanın kendisi, tüm dalgaları etkileyen genel bir fenomendir, ancak ışık durumu en iyi temsilidir. Bir bedene ışık her düştüğünde, bir yansıma meydana gelir. Spektrumun hangi renklerini absorbe ettiğine ve hangilerini yansıttığına bağlı olarak, bir rengin veya diğerinin gövdesini görürüz.

Aynalarda görüntülerin oluşumu kadar her gün olduğu gibi konularda da günlük yaşamımızda yansıma mevcuttur. Bu görüntüler yansıma kanunlarından açıklanabilir. Suyun yüzeyine yansıyan görüntülerde de görülebilir, ancak bu durumda kırılma olgusu da meydana gelir.

Elementler

Işığın yansımasını incelerken şu unsurlar dikkate alınmalıdır: ışık, iki ortam, medyanın ayırma yüzeyi, gelen ışın, yansıyan ışın ve ayırma yüzeyine normal .

Fizikte ışık terimi, elektromanyetik spektrumda yer alan tüm radyasyon alanını içerir; görünür ışık terimi, spektrumun insan gözünün algıladığı kısmı için ayrılmıştır.

Düşüncede, iki yol ayırt edilmelidir. Birincisi, dalganın içinden geçtiği ortamdır. İkincisi ya onu geçmez ya da geçerse dalganın kırılması meydana gelir. İki medya arasında medya ayırma denen şey vardır.

Normal, ortamın ayrılma düzlemine dik bir çizgidir. Gelen ışına birinci ortamdan ayırma yüzeyine ulaşan ışık demeti denir. Yansıyan ışın, olay ışınının bu yüzeyle çarpışmasından sonra yansıyan ışındır.

Yansıma kanunları

Öklid, MÖ 3. yüzyılda yansıma yasalarını ilk yayınlayan kişi olmasına rağmen, gerçek şu ki, 1621'de Hollandalı gökbilimci ve matematikçi Willebrord Snell van Royen ile mevcut yansıma ve kırılma yasaları oluşturulduğunda. .

İki yansıma yasası aşağıda tartışılmaktadır.

Birinci yasa

Birinci yasa aşağıdaki ifadede özetlenmiştir: olay ışını, normal (veya düzleme dik) ve yansıyan ışın aynı uzay düzlemindedir.

Işık yansıma açıları. Makine tarafından okunabilen yazar sağlanmadı. Arvelius varsayıldı (telif hakkı iddialarına dayanarak).

İkinci yasa

İkinci yansıma yasası, yansıma açısının geliş açısı ile tamamen aynı olduğunu belirtir.

Fermat prensibi

Hem önceki iki yansıma yasası hem de kırılma yasaları Fermat ilkesinden çıkarılabilir. Bu ilke, uzayda iki yer arasında bir ışık ışınının izlediği yolun her zaman mümkün olan en kısa süreyi alan yol olduğunu belirtir.

Işığın toplam iç yansıması

Işığın toplam iç yansıması, ışık kırılma indeksi n ₂ , bulunduğu ortamınkinden daha az olan bir ortamla karşılaştığında meydana gelir, n ₁ . Bu durumda, ışık her iki ortamın ayırma yüzeyinden geçemez ve tamamen yansıtılır.

Tabii ki, bu yalnızca kritik açı denilenlerden daha büyük geliş açıları için meydana gelir.

Toplam iç yansıma, kesilmiş bir elmasta görülebilen parıltıların sebebidir.

Yansıma türleri

Yansıma birkaç türde olabilir: aynasal, dağınık veya karışık. Bir tür yansımanın mı yoksa diğerinin mi gerçekleşeceği, esas olarak yolundaki yüzeyin türüne bağlı olacaktır.

Speküler yansıma

Işık pürüzsüz, cilalı bir yüzeye düştüğünde, aynasal yansıma meydana gelir.

Dağınık yansıma

Bunun yerine, ışık cilasız bir yüzeye düştüğünde, uzayda her yönden yansıma meydana gelir. O halde dağınık bir yansıma olduğu söyleniyor.

Mariacasandra

Karışık yansıma

Adından da anlaşılacağı gibi, önceki ikisinin bir kombinasyonu meydana geldiğinde karışık yansıma meydana gelir.

Uygulamalar

Işığın yansımasının farklı uygulamaları vardır. Bu nedenle, örneğin, dürbün üretiminde kullanılan Porro prizması olarak bilinen şeyde toplam yansıma olgusu kullanılır.

Toplam yansıma, fiber optik kablolarda ışığın yayılması için de kullanılır. Bu nedenle, evinizde bir fiber optik internet bağlantınız varsa, bundan zevk alma sorumluluğunun bir kısmının ışığın toplam yansımasından kaynaklandığını bilmelisiniz.

Geri yansıtma

Geri yansıtma, geliş açısı ne olursa olsun, ışığı orijine veya kaynağa doğru geri yansıtmaktan oluşan bir ışık yansıması uygulamasıdır. Bunu başarmak için düz yansıtıcı yüzeyler kullanılır.

Geri yansımanın spesifik bir uygulaması trafik işaretlerindedir. Bu, farlardan gelen ışığın doğrudan başlangıç ​​yönünde yansıtılmasına izin verir. Böylece sinyal, sürücünün tehlike uyarısını alması için gelişmiş görünür.

Deney

Işık yansıması olgusu, aşağıda önerdiğimiz gibi bazı basit ev deneyleriyle doğrulanabilir. Herhangi bir risk almadan evde yapabilir ve fiziğin nasıl parmaklarınızın ucunda olduğunu görebilirsiniz.

Işık deneyinin toplam iç yansıması

Bu deneyi gerçekleştirmek için sadece bir bardak, su, süt ve bir lazer işaretleyiciye ihtiyacınız var.

Önce bardağı suyla doldurun, ardından birkaç damla süt ekleyin. Bu yapıldıktan sonra, lazer işaretçi su seviyesinin altındaki cama doğrultulur. Bu sayede işaretleyiciden gelen ışık huzmesi sudan geçecek ve hava ile birlikte su yüzeyine yansıyacaktır.

Ayrıca suda çözünen süt damlacıkları sayesinde ışık dalgasının tam yolunu takip etmek ve hem gelen ışını hem de yansıyan ışını mükemmel bir şekilde gözlemlemek mümkündür. Her durumda, ideal olan, deneyi, yansıyan dalganın modelini daha iyi anlamak için az ışıklı bir odada yürütmektir.

Nedenler

Daha önce açıkladığımız gibi, bu fenomen sadece ışık daha yüksek kırılma indisine sahip bir ortamdan daha düşük indeksi olan bir ortama geçtiğinde gerçekleşir. Aynı şekilde, bunun gerçekleşmesi için, ışığın ortamın ayrılmasını sözde kritik açıdan daha büyük bir açıyla etkilemesi gerekir.

Sonuç

Işığın yansıması, hayatımızda her gün bize eşlik eden doğal bir fenomendir. Öyle ki, onun sayesinde renkleri algılıyoruz. Zaten klasik Yunanistan'da çalıştığına dair kanıtlar var, ancak Snell ile on yedinci yüzyıla kadar onu yöneten kuralların tanımlanmaya başlaması değildi.

Şu anda uygulamaları çok ve çeşitlidir. Bazıları, şüphesiz onları hayal edemezdiniz ve fiber optik kablolar aracılığıyla bilginin iletilmesi gibi beklenmedik süreçlere dahil oluyorlar.

Bizi çevreleyen her şeyde sadece fizik yoktur, ışık da gerçeği keşfetmemizde bize ayrılmaz bir şekilde eşlik eder. Boşuna değil, etrafımızdaki dünyayı algılamamız onun sayesinde.

Referanslar

1. Işık (nd). Wikipedia'da. 27 Şubat 2019'da en.wikipedia.org adresinden alındı.
2. Burke, John Robert (1999). Fizik: şeylerin doğası. Mexico DF: Uluslararası Thomson Editörleri.
3. Toplam iç yansıma (nd). Wikipedia'da. 28 Şubat 2019'da en.wikipedia.org adresinden alındı.
4. Işık (nd). Wikipedia'da. 1 Mart 2019'da en.wikipedia.org adresinden alındı.
5. Lekner, John (1987). Yansıma Teorisi, Elektromanyetik ve Parçacık Dalgaları. Springer.