Soru:
Işık, ortamlar arasında geçiş yaparken kırılma kanunlarına uyar. Bir ışık ışını, kırılma indisi \( n_1 = 1.5 \) olan camdan, kırılma indisi \( n_2 = 1.0 \) olan havaya doğru geliyor. Eğer ışının cam içindeki gelme açısı \( 30^\circ \) ise, kırılma açısı kaç derece olur? Bu geçişte tam yansıma olur mu?
Çözüm:
💡 Bu soruda, ışığın çok yoğun ortamdan (cam, \( n_1 = 1.5 \)) az yoğun ortama (hava, \( n_2 = 1.0 \)) geçişini inceliyoruz. Snell Yasası'nı kullanacağız ve tam yansıma açısını kontrol edeceğiz.
- ➡️ Adım 1: Snell Yasası'nı yazalım. \( n_1 \sin(\theta_1) = n_2 \sin(\theta_2) \)
- ➡️ Adım 2: Verilenleri yerine koyalım. \( 1.5 \times \sin(30^\circ) = 1.0 \times \sin(\theta_2) \)
- ➡️ Adım 3: Matematiksel işlemleri yapalım. \( 1.5 \times 0.5 = \sin(\theta_2) \) → \( 0.75 = \sin(\theta_2) \)
- ➡️ Adım 4: Kırılma açısını bulalım. \( \theta_2 = \arcsin(0.75) \approx 48.59^\circ \)
- ➡️ Adım 5: Tam yansıma açısını kontrol edelim. Kritik açı \( \theta_c = \arcsin(\frac{n_2}{n_1}) = \arcsin(\frac{1.0}{1.5}) = \arcsin(0.666...) \approx 41.81^\circ \). Gelme açısı \( 30^\circ \) olduğu için kritik açıdan küçüktür. Bu nedenle tam yansıma olmaz, ışık kırılarak ortam değiştirir.
✅ Sonuç: Kırılma açısı yaklaşık \( 48.59^\circ \)'dir ve bu geçişte tam yansıma gerçekleşmez.
