Fizik · Işık · Yansıma ve kırılma

Yansıma ve Kırılma

Ayna, cam blok, su kabı ve prizmayla ışığın yolunu değiştir; açıölçerle açıları ölç, tam iç yansımayı ve renklere ayrılmayı keşfet.

Yansıma yasasını ve kırılmayı açıları ölçerek görmek; kritik açıyı bulmak.

20 dkZorluk: Orta

Öğrenme hedefleri

Aynada gelme açısı ile yansıma açısını ölçüp karşılaştırmak.
Işığın havadan cama ve suya geçerken nasıl büküldüğünü ölçmek.
sin θ₁ / sin θ₂ oranından ortamın kırılma indisini bulmak.
Tam iç yansımayı bulmak ve prizmada beyaz ışığın renklerine ayrıldığını görmek.

Malzemeler ve araçlar

Cam (n ≈ 1,52)
Su (n ≈ 1,33)
Işık kaynağı (lazer ya da beyaz ışık)
Düz ayna
Yarım daire cam blok
Yarım daire su kabı
Cam prizma
Açıölçer (1°)

Adımlar

Aynayı masaya koy; üç farklı gelme açısında gelme ve yansıma açılarını ölç.
Cam bloğu masaya koy; ışığı düz kenarın ortasına üç farklı açıyla gönder ve kırılma açısını ölç.
Su kabını dene: aynı gelme açısında su mu cam mı ışığı daha çok büküyor?
Işığı cam bloğun yay kenarından merkeze gönder; ışığın havaya hiç çıkmadığı açıyı bul, kaydet ve tabloya bak.

Bilimsel açıklama

Işık düz bir çizgide gider. Bir aynaya çarpınca geldiği açıyla geri döner: gelme açısı yansıma açısına eşittir.

Işık cama ya da suya girerken yavaşlar ve bükülür; buna kırılma denir. Bardaktaki kaşığın kırık görünmesi bundandır. Cam ışığı sudan daha çok büker.

Camdan havaya çıkan ışık çok eğik gelirse dışarı çıkamaz ve tamamen geri yansır. Fiber optik kablolar ışığı bu yolla taşır. Prizmada her renk farklı bükülür ve gökkuşağı renkleri ayrılır.

Laboratuvar hazırlanıyor…