id02477 10 Sınıf Fizik Görüntüyü Büyüten, Küçülten Araçlar Merceklerin Çeşitleri ve Kullanım 1

Mercekler ışığı kırarak görüntü oluşturan, saydam ve genellikle cam ya da plastikten yapılan optik elemanlardır. İki ana türü vardır: yakınsak (ince kenarlı, dışbükey) ve ıraksak (kalın kenarlı, içbükey). Yakınsak mercek ışığı bir noktada toplayarak odak noktası oluşturur; yakınsak merceklerle büyütme (inceleme, projeksiyon) ve uzak cismi yakınlaştırma (teleskop) mümkündür. Iraksak mercek ise ışığı dağıtarak görüntüyü küçültür ve uzağı netleştirmeye yardımcı olur; miyop düzeltme, geniş görüş sağlayan dürbünlerde “düzeltici” öğe olarak kullanılır. Merceklerin optik gücü diyoptri (D) ile ifade edilir: D = 1/f (f, metre cinsinden odak uzaklığı). Bu pratik formül gözlüklerde mercek gücünü belirler. İnce mercek denklemi 1/f = 1/a + 1/b (a: cismin uzaklığı, b: görüntü uzaklığı, f: odak uzaklığı) görüntü konumlarını bulmak için kullanılır; yakınsak mercekte gerçek görüntüler a > f iken, sanal görüntüler a < f durumunda elde edilir. Büyütme oranı m = h’/h = –b/a ile verilir; “–” işareti ters görüntüyü ifade eder. Açısal büyütme M = α/α₀ ise görüntünün açısal boyutunun cismin açısal boyutuna oranını gösterir. Görüntüyü büyüten araçlar, gerçek ya da sanal görüntü üretimini kullanır. Büyüteç, yakınsak mercekle yakın mesede büyük ve düz bir sanal görüntü oluşturur. Mikroskop, bir objektif mercek ile cismin gerçek ve büyütülmüp görüntüsünü oluşturur; oküler bu görüntüyü açısal olarak büyüterek son görüntüyü gözün rahat seyredebilmesi için uygunlaştırır. Teleskop (örn. Kepler düzeni) iki yakınsak mercekle uzak cismi büyüterek sanal bir görüntü verir. Projeksiyon cihazı, mercek odak düzlemini ayarlayarak perde üzerinde büyük ve ters gerçek görüntü oluşturur. Görüntüyü küçülten ve düzenleyen araçlar da mercekler sayesinde çalışır. Fotoğraf makinesi yakınsak mercekle uzak cismin gerçek görüntüsünü küçültür ve film/dijital sensörde yakalar; odak uzaklığı (f) değişimleri çerçevelemeyi ve yakınlaştırmayı sağlar. Gözlüklerde yakınsak mercek hipermetropiyi, iraksak mercek miyopiyi düzeltir. Periskop, iki dik açılı prizma ile ışığı yansıtarak gözün yükseklik farkını aşmasını sağlar; gerçek bir “mercek” kullanmasa da ışık yolunu büker. Dürbün (porro veya porro-prism) yakınsak mercekler ve prizmalar kombinasyonuyla kompakt, büyütebilen ve tersliği düzelten bir düzenek sunar. Günlük hayatta gözlük, dürbün, teleskop, mikroskop, kamera ve projeksiyon alanlarında mercekler, ya büyütme ya da küçültme-düzenleme işlevini üstlenir.