Işığın Yansıması, Düzlem ve Küresel Aynaların Özellikleri Konu Anlatımı (12. Sınıf)

0

12. sınıf fizik dersi ışığın yansıması konusu özeti, düzlem ve küresel aynaların özellikleri, formüller ve ışığı yansıtması.

12. Sınıf Işığın Yansıması Konu Anlatımı

Işığın bir yüzeye çarpıp geldiği ortama geri dönmesine yansıma denir. Aynaya gönderilen ışığın normal ile arasındaki açı gelme açısı, yansıyan ışığın normal ile yaptığı açı ise yansıma açısı ise Gelme açısı, yansıma açısına eşittir ve gelen ışın, yansıyan ışın ve normal aynı düzlemdedir. Bir yüzeye paralel olarak gelen ışınların, yüzeyden paralel olarak yansımasına düzgün yansıma, farklı doğrultularda yansımasına da dağınık yansıma denir. Cisimlerin görülmesi, renklerinin ve şekillerinin ayırt edilmesi dağınık yansıma yardımı ile olur. Işığın pürüzsüz yüzeylerden düzgün olarak yansıması görüntülerinin oluşmasını sağlar.

Bir cismin görülebilmesi için iki şart vardır.
1 Cisim üzerine ışık düşmelidir.
2. Cismin üzerine düşen ışınlar cisimden dağınık yansıdıktan sonra gözlemciye ulaşmalıdır.

Düzlem Aynada Görüntü ve Özellikleri

Noktasal bir cisimden çıkan ışınlar, düzlem aynada yansır ve yansıyan ışınların uzantılarının kesiştiği yerde görüntü oluşur.

Yansıyan ışınların kendileri kesişirse görüntü gerçek, uzantıları kesişirse görüntü zahiri olur. Bir noktadan çıkıp düzlem aynada yansıyan ışınların uzantıları kesişir. Buna göre,

  • Düzlem aynada oluşan görüntü zahiridir.
  • Görüntünün aynaya olan uzaklığı, cismin aynaya olan uzaklığına eşittir.
  • Görüntünün boyu, cismin boyuna eşittir.
  • Görüntü, cisme göre sağlı solludur. Sağ elimiz, görüntümüzün sol elidir.
  • Düzlem aynada oluşan görüntü aynaya göre simetriktir.

Şekildeki gibi cisimden aynaya dik çizilemiyorsa aynanın uzantısına dik çizilir. K cisminin bu uzantıya göre simetriği alınarak K’ görüntüsü bulunur.

Görüş Alanı

Cisim ve yüzeylerden yansıyan ışınlar aynaya gelir ve aynadan yansıyarak göze gelir. Göz cisimlerin görüntüsünü görür. Kolaylık olsun diye, olay tersten düşünülür. Yani, gözden aynanın iki ucuna ışınlar gönderilir ve aynada yansıtılarak ışınların geldiği cisimlere ulaşılmaya çalışılır. Yansıyan bu ışınlar ile ayna arasında kalan alana görüş alanı denir.

Düzlem Aynada Özel Durumlar

  • Düzlem aynada gerçek cismin görüntüsü her zaman zahirîdir. Cismin aynaya uzaklığı, görüntünün aynaya uzaklığına, cismin boyu da görüntünün boyuna eşittir.
  • Aynaya paralel duran bir cisim v hızıyla aynaya yaklaşırken aldığı yol, aynı sürede görüntünün aldığı yola eşittir. Bundan dolayı cisim, aynaya v hızıyla yaklaşırsa, görüntüsü aynaya – v hızıyla yaklaşır. Cisim ile görüntü birbirlerine göre hızlarının büyüklükleri 2v dir. ü Bir düzlem aynaya gelen ışığın doğrultusu değiştirilmeden, ayna a açısı kadar döndürülürse, yansıyan ışın 2a kadar döner.
  • Düzlem ayna gözlemciye yaklaştırıldıkça görüş alanı artar. Ayna gözlemciden uzaklaştırıldıkça görüş alanı azalır. Veya düzlem aynaya yaklaştıkça görüş alanı artar, uzaklaştıkça görüş alanı azalır.
  • Bir düzlem aynaya bakan adamın aynada ayağını görebilmesi için aynanın yerden yüksekliği en fazla adamın ayağı ile gözü arasındaki uzaklığın yarısı kadar olmalıdır. Aynanın adama yakın veya uzak olması adamın görüş alanını değiştirir. Fakat aynanın uzaklaşması ya da yaklaşması halinde adam ayağını yine görür.
  • Paralel iki düzlem ayna arasındaki görüntü sayısı sonsuz tanedir.

KÜRESEL AYNALAR

Yarı çapı R olan bir kürenin tümsek kısmı parlatılıp ayna yapılırsa tümsek ayna, çukur kısmı parlatılıp ayna yapılırsa çukur ayna elde edilmiş olur. Aynanın orta noktasından ve merkezden geçen eksene asal eksen denir. Aynanın asal eksenle çakıştığı noktaya tepe noktası (T) denir.

Tepe ile merkez noktalarının tam ortasındaki noktayada odak noktası (F) denir. Odak noktasının aynaya veya merkeze uzaklığına da odak uzaklığı (f) denir. Odak uzaklığı ile aynanın (R) yarı çapı arasında R = 2f bağıntısı vardır.

Çukur ve Tümsek Aynada Işınların Yansıması

Yansımanın en önemli şartı gelme açısının yansıma açısına eşit olmasıdır. Merkezden aynaya çizilen doğrular, küresel aynaların normalidir. Çünkü bu doğrular aynaya diktir.

Çukur Aynada Özel Işınlar

Asal eksene paralel gelen ışınlar yansıdıktan sonra odaktan geçer. Merkezden gelen ışın yüzeye dik çarptığından kendi üzerinden geri yansır. Odaktan gelen ışınlar yansıdıktan sonra asal eksene paralel gider. Tepe noktasına gelen ışınlar, asal eksenle eşit açı yapacak şekilde yansır.


Tümsek Aynada Özel Işınlar

Asal eksene paralel gelen ışınlar uzantısı odaktan geçecek şekilde yansır. Odak doğrultusunda gelen ışınlar asal eksen paralel gider. Merkez doğrultusunda gelen ışınlar kendi üzerinden geri yansır. Tepe noktasına gelen ışınlar asal eksenle eşit açı yapacak şekilde yansır.

Çukur Aynada Görüntü Çizimleri

Oluşan görüntünün yerini bulmak için iki tane ışın kullanmak yeterlidir. İşınlar nerede kesişirse görüntü orada oluşur.

Tümsek Aynada Görüntü Çizimi

Bir tümsek aynada cisim nerede olursa olsun görüntü her zaman ayna ile odak noktası arasında, düz, zahirî ve boyu cismin boyundan küçüktür. Cisim sonsuzda iken görüntü odakta nokta halinde olur. Şekilde görüldüğü gibi cisim aynaya yaklaştıkça görüntünün boyu büyüyerek aynaya yaklaşır.

Küresel Aynada Bağıntılar

  • Dc : Cismin aynaya uzaklığı,
  • Dg : Görüntünün aynaya uzaklığı
  • Hc : Cismin boyu
  • Hg : Görüntünün boyu
  • f : Odak uzaklığıdır.
  • \displaystyle \frac{{{H}_{c}}}{{{H}_{g}}}=\frac{{{D}_{c}}}{{{D}_{g}}}
  • \displaystyle \pm \frac{1}{f}=\frac{1}{{{D}_{c}}}\pm \frac{1}{{{D}_{g}}}

Bilmemiz Gerekenler

Bağıntıda, görüntü gerçek ise Dg uzaklığı (+), zahiri ise, (-) alınır. Odak uzaklığı, çukur ayna için (+), tümsek ayna için (-) alınır.


Leave A Reply