Tümsek Ayna Formülleri

[fizik_2_ygs_lys]

a) Sonsuzdaki bir cismin görüntüsü odakta ve nokta şeklindedir.

Çukur Aynada görüntü

a) Sonsuzdaki bir cismin görüntüsü odakta ve nokta şeklindedir

c) Cisim merketde ise görüntüsü merkezde, ters, gerçek ve cisimle aynı boydadır.

d) Cisim merkez ile odak arasında ise görüntü merkez ile sonsuz arasında ters, gerçek ve cisimden büyüktür.

Aynadan yansıyan ışınlar çakışmadığı için görüntü oluşturmaz. Paralel ışınlar sonsuzda kesiştiği için görüntü sonsuzda oluşur.

f) Cisim odak ile tepe noktası arasında ise görüntüsü aynanın arkasında düz, zahiri (sanal) ve cismin boyundan büyük oluşur.

Çukur Ayna Formülleri

ÇÖZÜM: Asal ekseni merkez noktası ile odak noktası arasından keserek gelen ışın aynada yansıdıktan sonra asal ekseni merkez noktasının dışında bir yerden keserek yoluna devam eder.
Yanıt D

[fizik_2_ygs_lys]

• Yansıtıcı yüzeyleri küre olan ayna sistemleridir.

Çukur Ayna:

• İç yüzeyi yansıtıcı olan küresel aynalara denir.

Tümsek Ayna:

• Dış yüzeyi yansıtıcı olan küresel aynalara denir.

Merkez (M):

• Küresel aynanın merkezidir. Ayna yüzeyi üzerindeki herhangi bir noktanın yüzey normali M noktasından geçer.

Eğrilik Yarıçapı (R):

• Merkez noktanın ayna yüzeyine uzaklığına (R) denir.

Odak Noktası (F):

• Asal eksene paralel olarak gelen ve küresel aynada yansıyan ışınların, kendilerinin ya da uzantılarının asal eksen üzerinde keşiştiği noktaya denir.
• Odak noktası (F) ve merkez (M) çukur aynada aynanın önünde, tümsek aynada ise aynanın arkasındadır.

Asal Eksen:

• Aynanın merkez noktası M ile odak noktası F nin birleştiği eksendir.

Tepe Noktası (T):

• Aynanın asal ekseni kestiği noktaya denir.

Odak uzunluğu (f):

Küresel Aynalarda Işın Özellikleri

Çukur Aynada Işın Özellikleri

• Odak noktasından geçerek aynaya gelen I ışını asal eksene paralel olarak yansır.

[fizik_2_ygs_lys]

[ad1]

UYARI: Formülde vektörel işlem yapıldığına dikkat ediniz. Buna göre, + ve – yönler seçilmeli ve hızların yönleri belirtilmelidir.

[fizik_2_ygs_lys]

• Ayna sistemlerini iki bölümde inceleyeceğiz. Bunların ilki düzlem aynalar, diğeri küresel aynalar. Aynalarda iki tür görüntü oluşur. Bunlar gerçek görüntü ve sanal (zahiri) görüntüdür.

Gerçek Görüntü

• Küresel aynalarda aynanın önünde merceklerde cisim ile ters tarafta ve ışınların kendilerinin kesişmesi ile oluşan görüntülerdir. Gerçek görüntüler terstir ve çıplak gözle görülmezler yalnız ekran yardımı ile görülebilirler.

Sanal (Zâhiri) Görüntü

• Aynalarda aynanın arkasında merceklerde ise cisim ile aynı tarafta ışınların uzantılarının kesişmesi ile oluşur.

 Düzlem Ayna

• Yüzeyi tamamen düz olan yansıtıcı aynalardır.

Düzlem Aynada Görüntü

• Cismin aynaya uzaklığı, görüntünün aynaya uzaklığına eşittir.
• 
  Cismin boyu ile görüntünün boyu eşittir.
• 
  Görüntü düzdür.
• 
  Görüntü sanaldır.
• 
  Görüntü ile cisim simetriktir.

Düzlem Aynada Görüş Alanı

• şekildeki gibi aynada kendisine bakan gözlemcinin boyunu tam olarak görebilmesi için kendi boyu kadar uzunlukta aynaya gerek yoktur. Boyunun yarı yüksekliindeki aynayı uygun konuma şekildeki gibi yerleştirerek kendini tamamen aynada görebilir.

Düzlem Aynada Görüş Alanı

• Gözün aynada görebildiği alandır.
• Gözün görüntüsünden aynanın uç noktalarına gönderilen ışınlar eşit açı yapacak şekilde geri yansır. Yansıyan ışınların arasında kalan bölge gözlemcinin görüş alanıdır.

Görüş alanı;
1. Aynanın büyüklüğüne
2. Gözün aynaya olan dik uzaklığına bağlıdır.

[fizik_2_ygs_lys]

• Yüzeye çarpan ışık ışınlarının geldiği ortama geri dönmesine yansıma denir. Düzgün yansıma ve dağınık yansıma olarak ikiye ayrılır.

Yüzey düz ise düzgün yansıma gerçekleşir.

• Gelen ışın, yansıyan ışın ve normal aynı düzlemdedir.
• 
  Gelme açısının büyüklüğü i, yansıma açısının büyüklüğü r ye eşittir.
• i = r dir.
• X = Y dir.

[fizik_2_ygs_lys]

• Dünya, Güneş ile Ay’ın arasına girdiğinde Ay’a ışın gelmediğinden Dünya’dan Ay görülemez.

Güneş tutulması

• Ay, Güneş ile Dünya’nın arasına girdiğinde Güneşten Dünya’ya gelen ışınlardan bazıları Dünya’ya ulaşamayacaktır. Bu olaya Güneş tutulması denir.

• N den bakan bir göz ise küresel kaynağın üst kısmında daire parçsı biçiminde bir gölge görür.

[fizik_2_ygs_lys]

Özellikler

• 
  Perdede tam gölge ve yarı gölge alanı aynı anda oluşur.
• 
  X uzaklığı artarsa tam gölge ve yarı gölge alanı azalır.
• 
  Y uzaklığı artarsa tam gölge ve yarı gölge alanı büyür.
• Kaynağın yarı çapı büyütülürse, tam gölge alanı küçülürken yarı gölge alanı büyür.
• 
  Saydam olmayan cismin yarıçapı büyütülürse tam gölge ve yarı gölge alanı büyür.

b. Işık kaynağı ve saydam olmayan engel aynı büyüklükte ise (r1 = r2)

Özellikler

• 
  X uzaklığı artırılırsa tam gölge alanı değişmez yarı gölge alanı azalır.
• 
  Y uzaklığı artırılırsa pededeki tam gölge alını değişmez yarı gölge alanı büyür.

c. Işık kaynağı saydam olmayan engelden büyük ise (r1 > r2);

Özellikler

• 
  Perdede kesinlikle yarı gölge oluşurken küresel kaynağın ve perdenin yerine göre perdede tam gölge oluşur.
•  Perde O noktasından ileri bir noktaya yerleştirilirse perdede yalnız yarı gölge alanı oluşur.
• 
  X uzaklığı artırılırsa tam gölge alanı büyürken yarı gölge alanı küçülür.
• Y uzaklığı artırılırsa tam gölge alanı küçülürken yarı gölge alanı büyür.
• 
  Kaynağın yarı çapı büyütülürse, tam gölge alanı küçülürken yarı gölge alanı büyür.
• 
  Saydam olmayan cismin yarıçapı büyütülürse tam gölge ve yarı gölge alanı büyür.

[fizik_2_ygs_lys]

• Günlük hayatta, beş duyu organlarımızdan biri olan göz ile görme olayının cisimlerden gelen ışınlar yardımıyla algılandığını göreceğiz.

Işığın Yapısı ve Özellikleri

• Birçok bilim adamı ışığın yapısı hakkında inceleme yapmıştır. Başta Tanecik teorisi ile Dalga teorisi ortaya atılmış ve bunların sonucunda günümüzde geçerli olan Maxwell in Elektromanyetik teorisi elde edilmiştir. Bu modelde ışığın bir tanecik gibi salınırken bunun yanında her ışığın birer elektromanyetik dalga olduğu kabul edilir. Işığı meydana getiren her dalga taneciğine ise foton adı verilmiştir

Işık Işının Özellikleri

• 
  Doğrusal yolla yayılır.
• 
  Düştükleri yüzeye basınç uygularlar.
• 
  Soğrulduklarında cisimleri ısıtır.
• 
  Birbiri içinden etkilenmeden geçerler.
• 
  Bütün ortamlarda yayılabilirler. Boşlukta yayılma hızları c = 3.108 m/s dir.
• 
  Yansıma, kırılma gibi olayları gerçekleştirirler.

Saydam ve Yarı Saydam

• Işığı geçiren maddelere saydam madde diyoruz. Örneğin cam, su…
• Işığı tam olarak geçiremeyen ışığın enerjisinin bir kısmını soğuran maddelere yarı saydam madde diyoruz. Örneğin kalınlaştırılmış cam.

Saydam Olmayan

• Işığı geçiremeyen ya da tamamen soğuran maddelere saydam olmayan madde denir.

Gölge ve Yarı Gölge

• Optikte iki çeşit ışık kanağı göreceğiz. Bunlar noktasal ışık kaynağı ve küresel ışık kaynağıdır.

NOT:Çizim yaparken kolaylık olması için Noktasal bir ışık kaynağından iki ışık ışını çıkarırken, küresel ışık kaynağından dört ışık ışını çıkaracağız.

• Noktasal kaynak ya da sadam olmayan cisim 1 ya da 2 yönünde perdeye paralel olarak hareket ederlerse, perdede oluşan gölge boyutunu değiştirmez, yalnız gölgenin yeri kaynak ya da cismin hareket yönününe zıt olacak biçimde hareket eder.

• Kaynağın ışık şiddetinin artırılırsa gölge ya da yarı gölge boyutunu etkilemez, sadece yarı gölgenin parlaklığını artar.
• Perdede oluşan gölge deseni cismin biçimi ile aynıdır.Işık demetlerinin karşısındaki yüzey üçgen ise gölge deseni üçgen ise gölge deseni daire olur.
• 
  Noktasal ışık kaynağı iki tane ise gölge ve yarı gölge oluşur.

• K1 kaynağı tam gölge alanını oluşturur. Kaynak cisme yaklaştıkça tam gölge alanı büyür dolayısıyla yarı gölge alanı küçülür. K2 kaynağı yarı gölge lanını oluşturur. Kaynak cisme yaklaştıkça tam gölge alanı değişmez yarı gölge alanı büyür.

[fizik_2_ygs_lys]