Thread Rating:
  • 6 Vote(s) - 3.33 Average
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
Fizikte Aynalar Konu Anlatımı
#1
Oku-1 
Fizikte Aynalar Konu Anlatımı

Ayna, ışığın %100'e yakın bir kısmını düzgün olarak yansıtan cilalı yüzeydir.

Metal yüzeylerin parlatılmasıyla ilk ayna elde edilmiştir. Daha sonra ise, cam levhaların bir yüzeyi cıva amalgamları ile kaplanarak ayna elde edilmiştir. Günümüzde ise genellikle cam levhaların bir yüzü, ince bir gümüş tabakası ile sırlanarak elde edilir. Bazen gümüş yerine alüminyum, altın, hatta platin dahi kullanılır. Alüminyum sırlı aynalar, dalga boyu 0,4 mikrondan küçük olan morötesi ışınları da yansıtırlar. Aynalar düz, küresel ve parabolik diye ayrılırlar, küresel aynalar da çukur ve tümsek ayna olarak iki çeşittir. İlk ayna, metal yüzeylerin iyi bir şekilde parlatılmasıyla oluşturulmuştur.

Bir başka ayna çeşidi de, ışığın %100'den daha azını düzgün olarak yansıtan ve arka planı da gösteren, camera lucidada kullanılan, hayalet gösterme, ve diğer bazı sihirbaz gösterilerinde kullanılan yarı geçirgen aynalardır.
Tarihi ve yapım tekniği
Ayna ve vazo

Yüzyıllar önce (17. yüzyıla kadar) yüzeyi iyice parlatılmış düz metal levhalardan yapılan aynalar, daha sonra yerini bir yüzü çok ince bir metal katmanıyla kaplanmış cam levhalara bıraktı. Sır adı verilen bu metal kaplama, aynanın ışığı yansıtarak görüntü vermesini sağlar. Kolayca şekil verilip cilalanabilmeleri, böylelikle pürüzsüz hâle getirilebilmeleri ve dayanıklı olmaları sebebiyle metaller, ayna yapımında çok eskiden beri kullanılırdı. Milattan önceki zamanlarda Mısırlılar, Etrüskler, Yunanlar ve Romalıların bronz el aynaları kullandığı bilinmektedir. Daha değerli olanları ise gümüşten yapılırdı. Çok eskiden metalle kaplanmış cam aynaların kullanıldığına dair kayıtlara da rastlanmaktadır. Fakat bu yöntem o zamanlar yaygınlaşmamıştı.

Günümüzden yalnızca üç yüzyıl öncesine kadar Venedik Cumhuriyeti, Avrupa'da cam eşya ve özellikle de ayna yapımının sırrına sahip tek ülkeydi. Venedikliler bu sırrı büyük ihtimamla saklıyordu. Ayna ve cam eşya fabrikalarını Murano adasında kurmuş ve bu adaya camcı ustalarından başkasının girmesine de izin vermemişlerdi. Bu sırrı Fransızlar, adadan zorla kaçırdıkları dört usta sayesinde öğrendi ve bundan sonra ayna yapımı bir giz olmaktan çıkmaya başladı.

Ayna yapımında Venediklilerin kullandığı yöntem özetle şöyleydi: İnce bir kalay yaprak düz bir şekilde yayılır, üstü cıva ile kaplanır. Cıvanın fazlası sıkıştırılarak alındıktan sonra üstüne bir kâğıt ve onun da üstüne bir cam levha konur. Bundan sonra aradaki kâğıdın yavaşça çekilip alınır. Bu sırada kalay ve cıva bir amalgam oluşturarak camın alt yüzeyini kaplar. Son basamak olarak camın arkasına sırı koruyacak bir sırt geçirilir.

Venediklilerin kullandığı yöntem, 19. yüzyılda yerini yeni bir yönteme bırakmıştır. Alman kimyacı Justus von Liebig (1803-1873), camın üzerine bir çözeltiyle gümüş kaplama yöntemini bulmuş, bu yöntem günümüzde bile günlük amaçlar için kullanılan aynaların üretiminde uygulanmaya başlanmıştır. Yumuşak gümüş tabakasının çizilmemesi için bakır sülfat gibi maddelerle kaplama ve boyama işlemleri yapılmaktadır.

Bilimsel çalışmalarda kullanılan aynalarda ise, camın ışığın bir bölümünü absorbasyonunu önlemek amacıyla ön yüzler de gümüşlenir.
Ayna çeşitleri

Temel olarak üçe ayrılır.
Düz aynalar
Ana madde: Düzlem ayna

Yansıtıcı yüzeyi düz olan aynalardır. Cisimlerin aynada oluşan görünümleri cisimlerden çıkarak aynada yansıyan ışınların uzantılarının kesiştiği yerde oluşur. Bu şekilde oluşan görüntülere zahirî veya sanal görüntü denir. Yansıyan ışınların kendilerinin kesişimiyle oluşan görüntülere ise gerçek görüntü denir.
Küresel aynalar
Ana madde: Küresel ayna

    Küresel aynalar da kendi içinde ikiye ayrılır. Çukur ayna ve tümsek ayna
        Çukur ayna veya içbükey ayna: Çukur aynada merkezin dış tarafındaki bir cismin görüntüsü, merkez ile odak arasında cisimden küçük, ters ve gerçek bir görüntüdür. Cisim merkezdeyken görüntüsü de merkezde ters, gerçek ve boyu cismin boyuna eşittir. Cisim merkezle odak arasındayken görüntü merkezin dışında ters, gerçek ve cisimden büyüktür. Cisim odak ile ayna arasında ise görüntüsü aynanın arkasında düz, zahirî ve cisimden büyüktür.
        Tümsek ayna veya dışbükey ayna: Aynanın yansıtıcı yüzeyi tümsek olduğundan bu ismi alır. Tümsek aynanın önünde bulunan bir cismin görüntüsü ise daima odak ile ayna arasında, cisimden küçük, düz ve zahirîdir. Cisim, aynanın tepe noktasına geldiği zaman görüntünün boyu, cismin boyuna eşit olur. Tümsek ayna, cisimlerin görüntülerini küçültebilme ve gelen paralel ışınları dağıtma özelliğine sahiptir.

Parabolik aynalar

İtalyan matematikçi Ghetaldi tarafından incelenmiştir. Parabolik aynalar özel bir şekle sahip olup, enerji yakalayıp bu enerjinin tek bir noktaya odaklanması için tasarlanmış bir cisim olmakla birlikte odak noktasından dışa doğru enerji dağıtarak çalışabilir. Fenerlerde ve otomobil farlarında geri yansıtıcı olarak da kullanılabilir.

Parabolik aynalar düşük genleşmeye sahip cam ve pyrex maddelerinden yapılır. Görüntünün daha net olması için ince olarak tasarlanır.

17. yüzyılda Isaac Newton'un yansıtan teleskobu ile ilk defa parabolik ayna kullanıldı.

Dünya Olimpiyatları'nda olimpiyat meşalesi, Güneş ışığından dev parabolik aynalarla tutuşturulmaktadır.
Halk kültüründe ayna
Halk ağzında pek çok yörede aynaya göz kelimesinden türetilmiş olan gözgü adı verilir. Gözgeç, güzgü, közgeç, közgö, közgü, küzgü de denir. Aynalar halk inancının dikkatini çekmiş cisimler olup farklı anlamlar yüklenmiştir. Bu Dünya ile Öteki arasındaki sınırı sembolize eder. Ruhlar âlemine açılan bir pencere gibi algılanır. Şaman, aynaya bakarak gelecekten haber verir veya kendi ruhunu görebilir. Gözle görünmeyen varlıkları gösterir. Erlik Han, yanında bir ayna gezdirir ve buna baktığında insanların işledikleri tüm günahları görür. Gece aynaya bakmak, uğursuzluk getireceği düşüncesiyle hoş karşılanmaz. Ayna yere bırakıldığında bir denize dönüşür. Tarak da yere bırakıldığında bir ormana dönüşür. Bazı şamanların anormal güçleri olan aynaları vardır. Öbür Dünya'da zirveleri gökyüzüne değen iki dağın arasında bulunan bir sandıkta duran ve bütün Dünya'yı gösteren bir ayna vardır. Gömülen cenazelerin üzerine ters bir ayna bırakmak eski bir Türk geleneği olup bu geleneği Anadolu’da uygulamaya devam eden yöreler vardır. Görme fiili ve görüntülerin Türk kültüründe farklı bir önemi vardır. Görüntü gerçeğin en önemli parçası kabul edilir. Bu nedenle geriye dönüp bakma yasağı (arkaya bakma yasağı) veya kimseye bakmama yasağı şeklinde efsane motifleri vardır. İmtihandan geçen kahraman, bu yasağa uymazsa taşa dönüşür, taş kesilir. Geriye dönüldüğünde tıpkı aynada olduğu gibi bir yansıma idrakiyle ruhlar âlemine olumsuz bir yöneliş gerçekleşir. Çuvaşçdaki Çuvaşça: teker/Çuvaşça: tevger ile Macarcadaki Macarca: tükör kelimeleri arasında bulunan bağlantı ilginçtir. Masallarda sihirli aynalar gelecekten haber verir, uzak yerleri gösterir, insanlarla konuşur.

Konu: Aynalar ve Görüntü Özellikleri
Arka yüzeyi parlatılmış camlara ayna denir.
Camların arkası gümüş veya alüminyum içeren bileşikler ile kaplanarak ayna elde edilir.
Parlak ve düzgün yüzeylerde ayna görevi görmektedir.
Aynalar üzerine düşen ışığın tamamını yansıtır.
Işığı yansıtma özelliğinden dolayı cisimler aynada görülebilir.
Üç çeşit ayna vardır.

A- Düzlem Ayna (Düz Ayna)

Yansıtıcı yüzeyi düzdür.
Aynaya gönderilen paralel ışığı yine paralel olarak yansıtır.
Durgun su, düzgün alüminyum folyo düz ayna görevi görmektedir.

Görüntü Özellikleri
1. Görüntü aynanın içinde oluşur. Görüntü sanal (zahiri) dir.
2. Düzdür. Bakan kişinin görüntüsü ters değildir. (Ayaklar yukarıda baş aşağıda değildir. )
3. Simetriktir. Sağ elimizi kaldırdığımızda, görüntüde sol el kalkar.
4. Cisimle görüntünün boyu eşittir.
5. Görüntünün aynaya uzaklığı ile cismin aynaya uzaklığı eşittir.
6. Cisim aynaya hangi sürat ile yaklaşıyorsa, görüntü de aynaya aynı süratle yaklaşır.
7. Birbirine paralel iki ayna arasında sonsuz görüntü oluşur.

Aynalarda oluşan görüntü simetrik olduğu için ambulans ve itfaiye araçlarının önüne yazılar simetrik olarak yazılır.

Düz Aynanın Kullanım Alanları

    Evde, mağazalarda, kuaförde,  araç içi dikiz aynasında düzlem ayna kullanılır.
    Binaların dış cephelerinde aynalar yerleştirilerek içeri ışığın girmesi engellenir. Böylece binanın ısınması engellenir.
    Tepegözde, periskop gibi araçlarda düzlem ayna kullanılır.

B- Çukur Ayna (İçbükey Ayna)
Yansıtıcı yüzeyi kürenin iç yüzü gibi olan aynalardır.

Odak Noktası
F (focus) harfi ile gösterilir.
Merkez noktası ile aynanın arasındaki mesafenin yarısıdır (Ortasıdır).

Asal Eksen
Aynanın tam ortasından geçer.
Üzerinde odak noktası bulunur.

Çukur aynaya gönderilen paralel ışık, yansıdıktan sonra Odak noktasında toplanır.
Odak noktası aynanın önündedir.

Çukur Aynada Görüntü Özellikleri
Cismin aynaya olan mesafesine göre görüntü özellikleri değişir.

1. Cisim odak noktası ve ayna arasında ise

    Görüntü cisme göre düzdür.
    Görüntünün boyu cismin boyundan büyüktür.
    Görüntü aynanın arkasında oluşur. (sanaldır)
    Simetrik değildir. (Büyüklükleri farklı)


2. Cisim odak noktadan uzakta ise

    Görüntü cisme göre terstir.
    Görüntünün boyu cismin boyundan büyük, küçük veya eşit olabilir.
    Görüntü gerçektir.


Çukur aynanın görüntü özellikleri hakkında daha fazla bilgi almak için tıklayınız.

Çukur Aynanın Kullanım Alanları
Kaşığın iç yüzeyi, el feneri, ışıldak, araba farı, dişçi aynası, tavan aydınlatmaları, elektrik sobası, makyaj aynası, deniz feneri, ışık mikroskobu, güneş ocağı, teleskopta ve kahkaha aynası çukur aynanın kullanıldığı yerlerdir.
Çukur aynalar genellikle ince işçilikte görüntünün büyütülmesini sağlamak amacı ile kullanılır.


C- Tümsek Ayna (Dışbükey Ayna)
Yansıtıcı yüzeyi kürenin dış yüzeyidir. Aynaya gönderilen paralel bir noktadan çıkıyormuş gibi dağılarak yansır. Bu nokta odak noktasıdır.

C- Tümsek Ayna (Dışbükey Ayna)
Yansıtıcı yüzeyi kürenin dış yüzeyidir. Aynaya gönderilen paralel bir noktadan çıkıyormuş gibi dağılarak yansır. Bu nokta odak noktasıdır.
Tümsek Aynanın Görüntü Özellikleri

    Tümsek aynada görüntü düzdür.
    Oluşan görüntü cisimden küçüktür.
    Görüntü sanaldır ve simetrik değildir. (Görüntü cisimle aynı boyda olmaz.)
    Cisim aynaya yaklaştıkça görüntüsü büyür, fakat cismin boyuna eşit olmaz.


Tümsek aynalar daha geniş alanların görüntülenmesi amacı ile kullanılır.


Tümsek Aynanın Kullanım alanları
1. Araçlarda dikiz aynası olarak kullanılır. Tümsek ayna sayesinde aracın arkasında geniş bir alan görülebilir.
2. Mağazalarda güvenlik aynası olarak kullanılır.
3. Yollarda önü kapalı keskin virajlarda karşıdan gelen aracı görmek için kullanılır.
4. Araç altı arama aynası olarak kullanılır. Araçların altında yabancı madde olup olmadığını kontrol etmeyi sağlar.
Tümsek aynalar ayrıca kaşığın dış yüzeyinde, kahkaha aynalarında da vardır.


Not:


    Çukur ve tümsek aynalara küresel aynalar denir.
    Bütün aynalar da yansıma kuralına uyulur.
    Küresel aynalar da dağınık yansıma gerçekleşir.
    Küresel aynalarda görüntü simetrik değildir.





   

   

   

   

   

   

   

   

   

   





Signing of RasitTunca
[Image: attachment.php?aid=107929]
Kar©glan Başağaçlı Raşit Tunca
Smileys-2
Reply
#2





Signing of RasitTunca
[Image: attachment.php?aid=107929]
Kar©glan Başağaçlı Raşit Tunca
Smileys-2
Reply
#3
Çukur ayna

Çukur ayna üzerine gelen ışınları belli bir noktada toplayan ayna.
Terimler

C merkezli, R yarıçaplı bir çemberin herhangi bir yay parçasını çıkartıp dış kısmını sırladığımızda bir çukur ayna elde ederiz. Bu çukur aynada

C noktası eğrilik merkezi
R uzunluğu, eğrilik yarıçapı
F noktası odak (aynı zamanda R uzunluğunun yarısı)
Çemberin çapı, asal eksen
Işının aynaya değdiği noktadaki aynaya dik doğru normal olarak tanımlanır.

Işının yansıması

Çukur aynaya gelen ışınlar yansıma kanunlarına uygun olarak yansır. Ancak düzlem aynadan farklı olarak ayna küresel olduğundan normal aynanın her noktasında farklı doğrultudadır. Bu yüzden asal eksene paralel gelen ışınlar tek bir noktada toplanır. Bazı özel noktalardan geçen ışınların yansımasını şöyle tanımlayabiliriz.

Asal eksene paralel gelen ışınlar, odak noktasından geçecek şekilde yansır.
Odak noktasında geçecek şekilde gelen ışınlar, asal eksene paralel yansır.
Merkezden gelen ışınlar, merkez üzerinden yansır.
Görüntü oluşumu

Bir cismin, çukur aynada oluşan görüntüsünün yeri ve boyu aşağıdaki formüllerle hesaplanır.

m ≡ h i h = − q p {\displaystyle m\equiv {\frac {h_{\mathrm {i} }}{h}}=-{\frac {q}{p}}}
1 q + 1 p = 1 f {\displaystyle {\frac {1}{q}}+{\frac {1}{p}}={\frac {1}{f}}}

m {\displaystyle m}: Büyütme
h i {\displaystyle h_{\mathrm {i} }}: Görüntünün boyu
h {\displaystyle h}: Cismin boyu
q {\displaystyle q}: Cismin uzaklığı
p {\displaystyle p}: Görüntünün uzaklığı
f {\displaystyle f}: Odak uzaklığı

Yukarıdaki formüllerde işaret seçimi oldukça önemlidir. Cismin görüntüsünün ters ya da düz olduğu veya aynanın arkasında ya da önünde oluştuğu işarete bağlıdır. İşaret seçiminde aşağıdakilere dikkat edilmelidir.
Cisim aynanın önündeyse p pozitif
Cisim aynanın arkasındaysa p negatif
Görüntü aynanın önündeyse (gerçek görüntü) q pozitif
Görüntü aynanın arkasındaysa (sanal görüntü) q negatif
Eğrilik merkezi aynanın önündeyse f ve R pozitif
Eğrilik merkezi aynanın arkasındaysa (Tümsek ayna) f ve R negatif
M pozitifse görüntü düz
M negatifse görüntü ters


Yukarıdaki formüller yorumlanarak bazı özel noktalardaki cisimlerin görüntüleri hesaplanabilir.

   

   





Signing of RasitTunca
[Image: attachment.php?aid=107929]
Kar©glan Başağaçlı Raşit Tunca
Smileys-2
Reply
#4
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   





Signing of RasitTunca
[Image: attachment.php?aid=107929]
Kar©glan Başağaçlı Raşit Tunca
Smileys-2
Reply


Forum Jump:


Users browsing this thread: 1 Guest(s)