Mercekler Ders Notu

Mercek Çeşitleri

Yakınsak mercek:

• ince kenarlı,
• hava ortamında ışınları asal eksene yaklaştırır.

Iraksak mercek:

• kalın kenarlı,
• hava ortamında ışınları asal eksenden uzaklaştırır.

Temel Kavramlar

Eğrilik yarıçapı: mercek yüzeyini oluşturan kürenin yarıçapı.

Asal eksen: yüzey kürelerinin merkezlerinden geçen doğru.

Optik merkez O: merceğin asal eksen üzerindeki orta noktası.

Odak F: asal eksene paralel ışınların veya uzantılarının kesiştiği nokta.

Odak uzaklığı f: O ile F arasındaki uzaklık.

Merceğin iki odağı vardır.

Odak Uzaklığını Etkileyenler

• eğrilik yarıçapı
• ışığın rengi
• merceğin kırıcılık indisi
• ortamın kırıcılık indisi

n_m<n_o ise mercek karakter değiştirir.

Yakınsak Özel Işınlar

Paralel ışın: karşı F'den geçer.

F'den gelen: asal eksene paralel çıkar.

Optik merkezden gelen: doğrultu değiştirmez.

Iraksak Özel Işınlar

Paralel ışın: uzantısı cismin tarafındaki F'den geçer.

Karşı F'ye yönelen: asal eksene paralel çıkar.

Optik merkezden gelen: doğrultu değiştirmez.

Gerçek ve Sanal Görüntü

Gerçek görüntü: kırılan ışınlar kesişir, cisimle karşı tarafta oluşur.

Sanal görüntü: ışın uzantıları kesişir, cisimle aynı tarafta oluşur.

Yakınsak Mercekte Görüntü

Sonsuz: F'de, noktasal, gerçek.

Sonsuz-2F: F-2F arasında, ters, gerçek, küçük.

2F: 2F'de, ters, gerçek, aynı boy.

2F-F: 2F-sonsuz arasında, ters, gerçek, büyük.

F: sonsuzda.

F-O: cisimle aynı tarafta, düz, sanal, büyük.

Iraksak Mercekte Görüntü

Sonsuz: cismin tarafındaki F'de, noktasal, sanal.

Sonlu gerçek cisim: cismin tarafında F-O arasında, düz, sanal, küçük.

Cisim F'de: görüntü O'dan f/2 uzakta, düz, sanal, küçük.

Göz Kusurları

Miyop: görüntü retina önünde. Iraksak mercek kullanılabilir.

Hipermetrop: görüntü retina arkasında. Yakınsak mercek kullanılabilir.

Kullanım Alanları

• teleskop
• mikroskop
• gözlük
• kontak lens
• fotoğraf makinesi
• kamera
• dürbün
• büyüteç

Mikroskop

Objektif: örneğe yakın mercek.

Oküler: gözle bakılan mercek.

Toplam büyütme: objektif büyütmesi × oküler büyütmesi.

Kısa Özeti

Mercekler yakınsak ve ıraksak olmak üzere ikiye ayrılır. Yakınsak mercek hava ortamında ışığı toplar, ıraksak mercek dağıtır. Merceklerde O, F, 2F ve odak uzaklığı temel kavramlardır. Yakınsak mercekte görüntü cismin konumuna göre değişir; ıraksak mercekte gerçek cismin görüntüsü genel olarak düz, sanal ve küçüktür. Mercekler göz kusurlarının düzeltilmesinden mikroskop ve teleskoplara kadar birçok optik sistemde kullanılır.