= 2
F Aynalar
Önerilen Süre: 6 ders saati
Konu / Kavramlar: Düz ayna, çukur ayna, tümsek ayna
F Ayna çeşitlerini gözlemleyerek kullanım alanlarına örnekler verir.
F Düz, çukur ve tümsek aynalarda oluşan görüntüleri karşılaştırır.
a. Özel ışınlarla görüntü çizimine girilmez.
b. Matematiksel bağıntılara girilmez.
c. Çukur aynada cismin görüntüsünün özelliklerinin (büyük / küçük, ters / düz) cismin aynaya olan uzaklığına göre değişebileceği belirtilir.
Dış Cephesi Ayna Olan Bina |
Periskop |
Tepegöz |
Düzlem Ayna |
Çukur Ayna Odak Noktası |
Deniz Feneri |
Dişçi Aynası |
Mikroskop Aynası |
Teleskop |
El Feneri |
Makyaj Aynası |
Tümsek Ayna |
Dikiz Aynası |
Tümsek Ayna |
Viraj Aynası |
Araç altı arama aynası |
A)
Boy aynası, düzlem ayna
Viraj aynası, tümsek ayna
Makyaj aynası, çukur ayna
Güvenlik aynası, tümsek ayna
C)
A)
Parlak yüzeylerde dağınık yansıma da gerçekleşebilir.
D)
B)
A)
B)
B)
Bu fotoğraf ise çizimdeki 3 numaralı ışını gösteriyor. Lazerden çıkıp tümsek aynanın tepe noktasına gelen ışın, asal eksene göre simetrik biçimde (gelme açısı yansıma açısına eşit olacak şekilde) yansıyor. Asal eksenin tümsek aynanın tepe noktasındaki normal doğrusu olduğuna dikkat edin.
Bu fotoğrafta lazerden gönderilen ışığın uzantısının (kesikli yeşil çizgiler) odak noktasına doğru olduğu zaman asal eksene paralel olacak şekilde yansıdığını görüyoruz.
Tümsek aynada (aslında aynaların tümünde) görüntüyü bulmak için ışın diyagramı çizilirken özel ışınların hepsini kullanmak zorunda değiliz. Bir noktanın görüntüsünü bulmak için iki ışın yeterlidir. Bu nedenle ışın diyagramını oluşturulurken özel ışınlardan sadece ikisini kullanacağız.
Aşağıdaki resimde tümsek aynanın sağ tarafındaki bir cisimden gönderilen iki ışın görülüyor. Bu ışınların biri asal eksene paralel gönderildiği için yansıyan ışının uzantısı odaktan geçiyor. Gönderilen diğer ışının uzantısı odak noktasına doğru olduğu için yansıyan ışın asal eksene paralel oluyor. Yansıyan ışınların aynanın arkasında (sol tarafta) uzantılarının kesiştiği nokta tümsek aynada görüntünün oluştuğu nokta.
Tümsek aynada oluşan tüm görüntüler (cismin nerede olduğundan bağımsız olarak):
Küresel aynalarda odak noktası, merkez, tepe noktası ve asal eksen kavramlarını açıklar .
Küresel aynalarda görüntü oluşumunu ve özelliklerini açıklar.
Bir aynada görüntü bulunabilmesi için cisimden aynaya en az iki ışın gönderilir. Gönderilen bu iki ışın aynada yansıdıktan sonra ya yansıyan ışınlar ya da yansıyan ışınların uzantıları kesişir. Bu kesişen noktada cismin görüntüsü oluşur. Eğer ışınların kendisi kesişirse gerçek görüntü, uzantıları kesişirse sanal görüntü elde edilir. Görüntülerin büyüklüğü cismin aynaya uzaklığına göre değişir. Cismin ve görüntünün boyları, aynaya uzaklıklarıyla orantılı olur. Şimdi cismin konumuna göre aynalarda görüntü özelliklerini inceleyelim.
a) Çukur Aynada Görüntü Özellikleri
1. Cisim sonsuzda ise cisimden çıkan ışınlar aynaya paralel gelir. Paralel gelen ışınlar ise aynada yansıdıktan sonra odakta (F de) kesişerek görüntü oluşturur. Yansıyan ışınların kendisi kesiştiği için görüntü gerçektir. O halde sonsuzdaki her cismin görüntüsü;
2. Cisim 3F de iken aynaya iki ışın gönderildiğinde yansıyan ışınlar 1 ,5 f de kesişir. Işınların kesiştiği bu yerde cismin görüntüsü oluşur. Çukur aynada ışınların kendisi kesiştiği için gerçek görüntü oluşur. Gerçek görüntüler ise hep sanaldır. Cismin aynaya uzaklığı 3f iken görüntünün aynaya uzaklığı 1,5 f olduğundan görüntünün boyu cismin boyunun yarısı olur. Özetlersek Cisim 3F de ise görüntü;
3. Cisim aynanın merkezine konulup ışınlar gönderildiğinde yansıyan ışınlar merkez hizasında kesişir. Dolayısıyla görüntü merkezde ve gerçek görüntü oluşturur. Cisim ve görüntü aynaya aynı uzaklıkta olduğundan cisim ve görüntü boyu eşit olur. Özetlersek; Cisim merkezde ise görüntü;
4. Cisim 1 ,5 f noktasına konulduğunda ışınlar 3f çizgisinde kesişerek bu noktada gerçek görüntü oluştururlar. Görüntünün aynaya uzaklığı cismin aynaya uzaklığının iki katı olduğuna göre, görüntü boyu da cismin boyunun iki katı olur. Özetle cisim 1,5 f de ise görüntü;
5. Cismi f noktasına koyduğumuzda aynaya giden ışınlar paralel yansıyarak sonsuza gider. Böylece görüntü sonsuzda oluşur deriz. Sonsuzdaki görüntü ise belirsiz olur.
Not: Buraya kadar anlatılan görüntü özelliklerinde şu sonuç çıkmaktadır: Cisim sonsuzdan odağa yaklaştıkça görüntü büyüyerek aynadan uzaklaşmaktadır.
6. Cisim F-T arasına konulup aynaya ışınlar gönderildiğinde yansıyan ışınların kendisi kesişmez, uzantılar ayna arkasında kesişir. Böylece görüntü ayna arkasında sanal bir şekilde oluşur. Bu nedenle görüntü düzdür. Görüntü aynaya cisimden daha uzakta olduğu için boyu da cisme göre daha büyük olur. Cisim tam F-T arasında ise görüntü ayna arkasındaki F noktasında oluşur. Özetle cisim F-T nin tam ortasında ise görüntü;
Not: Çukur aynada gerçek görüntülerin oluştuğu yere perde koyduğumuzda görüntüleri perdede görebiliriz. Sanal görüntüleri ise perdede göremeyiz. Sanal görüntüler ayna içinde görünür.
b) Tümsek Aynada Görüntü Özellikleri
Tümsek aynalarda cisim nerede olursa olsun zahiri (sanal) görüntü oluşur. Tümsek aynada hiçbir zaman gerçek görüntü oluşmaz. Bu nedenle görüntü daima düzdür. Tümsek aynada oluşan görüntüler cisme göre hep küçüktür.
1. Sonsuzdaki bir cisimden gelen ışınlar birbirine paraleldir. Tümsek aynaya paralel gelen ışınlar yansıdığı zaman şekildeki gibi dağılır. Yansıyan ışınların kendisi kesişmediği için uzantıları ayna arkasındaki odakta kesişerek bu noktada sanal görüntü oluşturur. Cisim sonsuzda ise görüntü;
2. Cisim sonsuz ile ayna arasında ise görüntü daima ayna içindeki F-T arasında düz, sanal ve cisme göre daha küçük görüntüsü oluşur. Cisim asal eksen üzerinde herhangi bir yerde ise görüntü
Not: Tümsek ayna önündeki cisim aynaya yaklaştıkça görüntü de büyüyerek aynaya yaklaşır.
Düz Aynaların Kullanım Alanları konusuna gitmek için tıklayın.