Temel fikirler
Geometrik optik ışığı ışınlar olarak izler. Işınlar malzemeler arasındaki sınırı geçerken kırılır; mercekler ve aynalar bu kırılmadan yararlanarak görüntü oluşturur.
- Snell yasası n₁ sin θ₁ = n₂ sin θ₂ normalden ölçülen açıları ilişkilendirir. Işık daha yavaş, kırılma indisi daha yüksek bir ortama girerken normale yaklaşacak şekilde kırılır.
- Tam yansıma, ışık yüksek indisten düşük indise kritik açının üstündeki bir açıyla gittiğinde olur: sin θ_c = n₂ ÷ n₁.
- İnce mercek ya da ayna için 1 ÷ f = 1 ÷ dₒ + 1 ÷ dᵢ ve büyütme m = −dᵢ ÷ dₒ’dır. Negatif m ters görüntü demektir.
- Işığın ortamdaki hızı c ÷ n’dir ve odak uzaklığı f (metre) olan merceğin gücü diyoptri cinsinden 1 ÷ f’dir.
Temel denklemler
n₁ sin θ₁ = n₂ sin θ₂sin θ_c = n₂ ÷ n₁1 ÷ f = 1 ÷ dₒ + 1 ÷ dᵢm = −dᵢ ÷ dₒP = 1 ÷ f (diopters)v = c ÷ n
Çözümlü örnek
Bir cisim, odak uzaklığı 10 cm olan bir yakınsak mercekten 30 cm uzaktadır. 1 ÷ dᵢ = 1 ÷ 10 − 1 ÷ 30 = 2 ÷ 30, yani dᵢ = 15 cm karşı tarafta (gerçek görüntü). Büyütme m = −15 ÷ 30 = −0,50’dir; görüntü ters ve cismin yarısı boyundadır.
Sık yapılan hatalar
- Açıları normalden değil yüzeyden ölçmek.
- Sanal görüntülerde işareti yanlış almak. Olağan kuralda sanal görüntünün görüntü uzaklığı negatiftir.
- Işık düşük indisten yüksek indise giderken tam yansıma beklemek. Yalnızca ters yönde olur.
Alıştırma
Bu konudaki alıştırma sorularıyla kendinizi sınayın: Optik