Işığın kırılması nasıl gerçekleşir?
Işığın farklı optik özellikteki ortamlardan geçerken doğrultusunun değişmesine kırılma denir. Bunun nedeni ışığın ortamdaki yayılma hızının değişmesidir. Su içindeki kaşığın kırık görünmesi, ışınların su-hava sınırında farklı yönlere ilerlemesinden kaynaklanır.
Kırılma indisi ve açı
Kırılma indisi, ışığın boşluktaki hızının ortamdaki faz hızına oranıdır. Snell yasası, geliş ve kırılma açılarını ortamların indislerine bağlar; açılar yüzeye dik doğrultuya göre ölçülür. Sınırda frekans değişmezken dalga boyu değişebilir. Işık dik geliyorsa hız değişmesine rağmen yön değişmeyebilir. İndisin dalga boyuna bağlı olması, prizmanın beyaz ışığı renklerine ayırmasını açıklar.
Mercekler ve tam yansıma
Merceklerin eğri yüzeyleri ışınları odaklayarak gözlük ve kameraların çalışmasını sağlar. Yüksek indisli ortamdan düşük indisli ortama yeterince büyük açıyla giden ışıkta tam iç yansıma oluşabilir; fiber optik sistemler bu ilkeden yararlanır. Kırılma, aynadaki yansımayla aynı olay değildir. Gerçek merceklerde renk ve şekil kusurları bulunur; ideal ince mercek yaklaşımı her tasarım için yeterli değildir.