← 4. Ünite: Işığın Kırılması ve Mercekler

🧪 Kırılma Kanunları

Kırılma Kanunları, 7. Sınıf Fen Bilimleri dersinin 4. ünitesi "Işığın Kırılması ve Mercekler" içindeki konulardan biri. Ünite oyununda bu konudan 4 soru var. Aşağıda kısa konu anlatımı ve çözümlü 2 örnek soru bulursun. Soruları hemen çözebilirsin — üyelik gerekmez.

Hemen soru çöz ↓ Konu testi (4 soru, puanlı) Ünite testi Ünitenin bütün konuları

📖 Kırılma Kanunları konu anlatımı

7 dakikada okunur · 7. Sınıf Fen Bilimleri

Kırılma dört kurala uyar: gelen ışın, normal ve kırılan ışın aynı düzlemdedir; az yoğundan çok yoğuna geçen ışık normale yaklaşır (kırılma açısı küçülür); çok yoğundan az yoğuna geçen ışık normalden uzaklaşır (kırılma açısı büyür); dik gelen ışık kırılmaz, yalnız hızı değişir. Işığın hızı ortam yoğunlaştıkça azalır.

📐 Önce terimler: normal, gelme ve kırılma açısı

Kırılma kanunlarını anlamak için dört terim gerekir.

Terim	Tanım
Yüzeyin normali	Işının yüzeye değdiği noktadan dik (90 derece) çizildiği varsayılan kesikli çizgi. N harfiyle gösterilir
Gelen ışın	Bir saydam ortamdan farklı bir saydam ortama ulaşan ışın
Kırılan ışın	Yeni ortama geçerken doğrultu değiştiren ışın
Gelme açısı	Gelen ışın ile yüzeyin normali arasındaki açı
Kırılma açısı	Kırılan ışın ile yüzeyin normali arasındaki açı

En sık yapılan hata: açılar yüzey ile değil, normal ile ölçülür.

          gelen isin
              \  | N (normal, kesikli)
     gelme    \ |
     acisi     \|
  ---------------+---------------  yuzey
                 |\
                 | \  kirilan isin
                 |  \
              kirilma acisi

Işığın kırılması, ışık ışınlarının saydam bir ortamdan yoğunluğu farklı başka bir saydam ortama geçerken doğrultu ve hız değiştirerek ilerlemesidir.

1️⃣ Birinci kanun: aynı düzlem

Gelen ışın, yüzeyin normali ve kırılan ışın aynı düzlemdedir.

Bu, üç çizginin de aynı düz yüzey üzerinde bulunduğu anlamına gelir. Kırılan ışın yana doğru sapıp kaybolmaz; gelen ışının bulunduğu düzlemde kalır.

AYNI DUZLEM:
   gelen isin  +  NORMAL  +  kirilan isin
   -> ucu birden ayni duzlemde

Bu yüzden kırılma olaylarını tek bir kâğıt üzerinde çizebiliriz. Olayın tamamı iki boyutlu bir çizimle gösterilebilir.

2️⃣ İkinci kanun: az yoğundan çok yoğuna

Işık ışınları az yoğun saydam ortamdan çok yoğun saydam ortama geçerken normale yaklaşacak şekilde kırılır. Kırılma açısı gelme açısından küçüktür.

AZ YOGUN  ->  COK YOGUN   (ornek: HAVA -> SU)

  gelen
    \  | N
     \ |   gelme acisi BUYUK
      \|
 ------+------  yuzey
       |\
       | \   kirilma acisi KUCUK
       |  \  -> NORMALE YAKLASTI

Büyüklük	Nasıl değişir?
Kırılma açısı	Gelme açısından küçük
Işının yönü	Normale yaklaşır
Işığın hızı	Azalır (ortam yoğunlaştı)

Hatırlatma cümlesi: "Yoğuna girerken sıkışır, normale sokulur."

Örnek: havadan suya, havadan cama, sudan cama geçen ışık normale yaklaşır.

3️⃣ Üçüncü kanun: çok yoğundan az yoğuna

Işık ışınları çok yoğun saydam ortamdan az yoğun saydam ortama geçerken normalden uzaklaşacak şekilde kırılır. Kırılma açısı gelme açısından büyüktür.

COK YOGUN  ->  AZ YOGUN   (ornek: SU -> HAVA)

  gelen
     \ | N
      \|   gelme acisi KUCUK
 ------+------  yuzey
       | \
       |  \
       |   \  kirilma acisi BUYUK
       |    \ -> NORMALDEN UZAKLASTI

Büyüklük	Nasıl değişir?
Kırılma açısı	Gelme açısından büyük
Işının yönü	Normalden uzaklaşır
Işığın hızı	Artar (ortam seyrekleşti)

İki kanunun karşılaştırması:

Geçiş	Yön	Kırılma açısı	Hız
Az yoğun → çok yoğun	Normale yaklaşır	Gelme açısından küçük	Azalır
Çok yoğun → az yoğun	Normalden uzaklaşır	Gelme açısından büyük	Artar

4️⃣ Dördüncü kanun: dik gelen ışık kırılmaz

Bir ortamdan dik olarak (90 derece) gelen ışık ışınları diğer ortama kırılmadan geçer ve bu ışınların sadece hızı değişir.

Işık yüzeye dik geldiğinde, gelen ışın normalin tam üstünde olur. Gelme açısı 0 derecedir, kırılma açısı da 0 derecedir.

       gelen isin
            |
            | N  (isin = normal, ust uste)
            |
 ----------- + -----------  yuzey
            |
            |   DOGRULTU DEGISMEDI
            |   ama HIZ DEGISTI
            v

Değişen	Değişmeyen
Işığın hızı	Işığın doğrultusu

Işığın hızı ve yoğunluk: Işığın hızı saydam ortamın yoğunluğu arttıkça azalır.

YOGUNLUK ARTAR  ->  ISIK HIZI AZALIR
YOGUNLUK AZALIR ->  ISIK HIZI ARTAR

hava (az yogun)  -> isik HIZLI
su  (daha yogun) -> isik DAHA YAVAS
cam (en yogun)   -> isik EN YAVAS

Önemli: ışık her ortam geçişinde hız değiştirir, ama her geçişte kırılmaz. Dik geldiğinde kırılmaz, yalnız yavaşlar ya da hızlanır.

👁️ Kanunlar günlük hayatta ne yapıyor?

Kırılma kanunları yüzünden sudaki cisimleri gerçek yerinde görmeyiz.

Durum	Neden?	Sonuç
Bardaktaki kalem kırılmış gibi görünür	Sudan gelen ışık havaya geçerken doğrultu değiştirir	Kalem iki parça gibi görünür
Sudaki balık yüzeye yakın görünür	Balıktan gelen ışık sudan havaya geçerken normalden uzaklaşır	Balığı olduğundan yakında görürüz
Sudaki dalgıç iskeledeki adama yakın görünür	Aynı sebep	Adam dalgıcı daha yakında görür
Sudan bakan dalgıç adamı uzakta görür	Işık havadan suya geçerken normale yaklaşır	Dalgıç adamı olduğundan uzakta görür

SUDAN BAKAN  -> havadaki cismi UZAKTA gorur
HAVADAN BAKAN -> sudaki cismi YAKINDA gorur

Beyaz ışık ve prizma: güneş ışığı (beyaz ışık) tüm renklerden oluşur. Prizmaya gönderilen beyaz ışık kırılarak sırayla kırmızı, turuncu, sarı, yeşil, mavi, lacivert, mor renklerine ayrılır. Prizmanın yüzeyine dik gelmeyen ışınlar, prizmaya girerken ve çıkarken iki defa kırılır. Gökkuşağı, ışığın yağmur damlalarında kırılmasıyla oluşur.

🧩 Örnekle anlayalım

Bir öğrenci su dolu bir havuzun kenarından, suyun içindeki bir madenî paraya bakıyor. Paradan göze gelen ışık ışınları su yüzeyinde kırılıyor. Öğrenci parayı, gerçek konumundan daha yukarıda görüyor.

a) Işık ışınları hangi ortamdan hangi ortama geçmiştir? Normale yaklaşır mı, uzaklaşır mı?
b) Gelme açısı ile kırılma açısını karşılaştırınız.
c) Işığın hızı bu geçişte nasıl değişir?
ç) Öğrenci suyun içine girip havuz kenarındaki arkadaşına bakarsa onu nasıl görür?
d) Paradan çıkan bir ışın su yüzeyine dik gelirse ne olur?

Çözümü göster

a) Ortam ve yön

Para suyun içinde, öğrenci havada. Paradan çıkan ışık suda yol alıp havaya geçiyor.

Suyun yoğunluğu havanın yoğunluğundan büyüktür. Yani geçiş:

SU (cok yogun)  ->  HAVA (az yogun)

Üçüncü kanuna göre çok yoğundan az yoğuna geçen ışık normalden uzaklaşacak şekilde kırılır.

→ Işık normalden uzaklaşır.

b) Açıların karşılaştırması

Aynı kanun: çok yoğundan az yoğuna geçişte kırılma açısı gelme açısından büyüktür.

kirilma acisi  >  gelme acisi

c) Işığın hızı

Işığın hızı ortamın yoğunluğu arttıkça azalır. Burada ışık yoğun ortamdan seyrek ortama geçiyor:

suda YAVAS  ->  havada HIZLI

→ Işığın hızı artar.

Parayı neden yukarıda görüyor? Göz, kendisine gelen ışının geldiği doğrultuda bir görüntü algılar. Işın kırıldığı için göz, ışının suda izlediği gerçek yolu değil, havadaki doğrultunun uzantısını takip eder. Bu uzantı gerçek paranın üstünde bir noktayı gösterir.

GOZ ... havadaki isin dogrultusu
            |
     --------+--------  su yuzeyi
            :  <- GORUNEN para (daha yukarida)
            :
            O  <- GERCEK para

ç) Sudan havaya bakmak

Bu kez tersi olur. Arkadaşından çıkan ışık havadan suya geçer:

HAVA (az yogun)  ->  SU (cok yogun)

İkinci kanuna göre ışık normale yaklaşır, kırılma açısı gelme açısından küçük olur, hız azalır.

Bu durumda suyun içinden bakan kişi havadaki cismi olduğundan daha uzakta görür.

→ Arkadaşını gerçek konumundan daha uzakta görür.

d) Dik gelen ışın

Dördüncü kanuna göre bir ortamdan dik (90 derece) gelen ışık diğer ortama kırılmadan geçer.

Gelen ışın normalin üzerinde olduğu için:

gelme acisi  = 0 derece
kirilma acisi = 0 derece
dogrultu -> DEGISMEZ
hiz      -> DEGISIR (suda yavas, havada hizli)

→ Işın doğrultu değiştirmez, yalnız hızı artar.

Özet:

a) su -> hava, NORMALDEN UZAKLASIR
b) kirilma acisi > gelme acisi
c) hiz ARTAR
ç) arkadasini DAHA UZAKTA gorur
d) kirilmaz, yalniz HIZI degisir

⚠️ Sık yapılan hatalar

“Gelme açısı, gelen ışın ile yüzey arasındaki açıdır” yanlıştır. Gelme açısı gelen ışın ile yüzeyin normali arasındaki açıdır; kırılma açısı da normale göre ölçülür.
“Az yoğundan çok yoğuna geçen ışık normalden uzaklaşır” yanlıştır. Normale yaklaşır; kırılma açısı gelme açısından küçük olur.
“Işık her ortam geçişinde kırılır” yanlıştır. Yüzeye dik (90 derece) gelen ışık kırılmadan geçer; yalnız hızı değişir.
“Dik gelen ışıkta hiçbir şey değişmez” yanlıştır. Doğrultu değişmez ama hız değişir, çünkü ortamın yoğunluğu değişmiştir.
“Işığın hızı yoğun ortamda daha büyüktür” yanlıştır. Yoğunluk arttıkça ışığın hızı azalır; su havadan yoğun olduğu için ışık suda daha yavaştır.
“Havadan bakan sudaki cismi daha uzakta görür” yanlıştır. Havadan bakan sudaki cismi daha yakında, sudan bakan havadaki cismi daha uzakta görür.
“Kırılan ışın başka bir düzleme geçebilir” yanlıştır. Gelen ışın, normal ve kırılan ışın aynı düzlemdedir.

💡 Aklında kalsın: Dört kırılma kanunu: (1) Gelen ışın, normal ve kırılan ışın aynı düzlemdedir. (2) Az yoğundan çok yoğuna geçen ışık normale yaklaşır, kırılma açısı gelme açısından küçüktür. (3) Çok yoğundan az yoğuna geçen ışık normalden uzaklaşır, kırılma açısı gelme açısından büyüktür. (4) Dik gelen ışık kırılmadan geçer, yalnız hızı değişir. Açılar daima yüzeyin normaline göre ölçülür. Işığın hızı ortamın yoğunluğu arttıkça azalır. Bu yüzden havadan bakan sudaki cismi daha yakında, sudan bakan havadaki cismi daha uzakta görür.

Anladım, konu testini çöz ►

✏️ Kırılma Kanunları soruları

Şıkka dokun, doğru mu yanlış mı hemen gör; altında çözümü çıkar. Üyelik gerekmez.

1. Işık az yoğun saydam ortamdan çok yoğun saydam ortama geçerken kırılma açısı, gelme açısına göre nasıldır?

Cevabı ve çözümü göster

Cevap: Daha küçüktür

Bu geçişte ışın normale yaklaşarak kırılır.
Normale yaklaşan ışının kırılma açısı gelme açısından küçüktür.

2. Kırılma açısı hangi iki çizgi arasındaki açıdır?

Cevabı ve çözümü göster

Cevap: Kırılan ışın ile yüzeyin normali

Açılar her zaman yüzeyin normaline göre ölçülür.
Kırılan ışının normalle yaptığı açı kırılma açısıdır.

Bu konudaki 4 sorunun hepsini çöz ►

📝 Bu konu hangi yazılıda çıkar?

Ünitenin yıl içindeki yerine göre genellikle şu yazılılarda sorulur. Okulunun konu dağılımı farklı olabilir.

7. Sınıf Fen Bilimleri2. Dönem 1. Yazılı 7. Sınıf Fen Bilimleri2. Dönem 2. Yazılı

📚 "Işığın Kırılması ve Mercekler" ünitesinin konuları

Işığın Kırılması
Kırılma Kanunları
Mercekler
Merceklerin Günlük Hayatta Kullanım Alanları