Back to the topics list

dışbükey ayna, içbükey ayna, küresel ayna

Küresel Aynalar

Küresel ayna, küresel bir cam yüzeyden kesilmiş bir parçanın şekline sahip bir aynadır. Gümüşlemenin yapıldığı yüzeye gümüşlenmiş yüzey denir ve ışığın yansıması yansıtıcı yüzey denilen diğer yüzeyden gerçekleşir.

İçi boş kürenin \(\stackrel\frown{AC}\) kısmı dışbükey ayna yapar ve içi boş kürenin \(\stackrel\frown{BD}\) kısmı içbükey ayna yapar

İçbükey ayna, içi boş kürenin dış yüzeyinin, yansıma içi boş veya içbükey yüzeyden gerçekleşecek şekilde gümüşlenmesiyle yapılır.
Tümsek ayna, yansıma dış veya şişkin yüzeyden gerçekleşecek şekilde iç yüzeyi gümüşlenerek yapılır.

Küresel ayna ile ilgili terimler

Kutup	Aynanın küresel yüzeyinin geometrik merkezi. P ile temsil edilir.
eğrilik merkezi	Aynanın eğrilik merkezi, aynanın bir parçası olduğu kürenin merkezidir. C ile temsil edilir.
Eğri yarıçapı	Aynanın bir parçası olduğu kürenin yarıçapıdır. R ile temsil edilir.
ana eksen	Direği ve eğrilik merkezini birleştiren düz çizgi. Aşağıdaki şekildeki PC satırı asal ekseni temsil eder. Direğin her iki tarafında uzayabilir.

Şimdi içbükey ve dışbükey aynadan gelen ışık ışınlarının nasıl yansıdığını anlayalım.
Her iki ayna da ışığı yansıma yasalarına göre yansıtır, yani geliş açısı(i) yansıma açısına(r) eşittir.

Işık ışınları asal eksene paralel bir küresel aynaya düştüğünde, ışınlar yansıma yasalarına göre yansıtılır, \(\angle i = \angle r\) . Geliş noktasındaki normal, bu noktanın C eğrilik merkeziyle birleştirilmesiyle elde edilir. Çukur aynada yansıyan ışınlar asal eksen üzerinde F noktasında buluşur. Bu noktaya çukur aynanın odak noktası denir. Dışbükey aynada, yansıyan ışınlar herhangi bir noktada kesişmezler, ancak asal eksen üzerindeki bir F noktasından geliyor gibi görünürler, bu noktaya tümsek aynanın odak noktası denir. Odak, F harfi ile temsil edilir.
Odak uzaklığı: Odak noktasının aynanın kutbundan olan uzaklığına aynanın odak uzaklığı denir. Yukarıdaki şekilde odak uzaklığı PF mesafesidir.
f = PF
Odak uzaklığı (f), eğrilik yarıçapının yarısıdır.
\(f = \frac{1} {2}R\)

KÜRESEL AYNANIN OLUŞTURDUĞU GÖRÜNTÜLER

Küresel bir aynadan yansıması nedeniyle bir nesnenin görüntüsünü oluşturmak için üç ışın düşünün:
1) Asal eksene paralel olan ışın, yansıdıktan sonra çukur aynada odaktan geçer veya tümsek aynada odaktan geliyormuş gibi görünür.
2) Eğrilik merkezinden geçen ışın, küresel aynaya normal olarak gelir, bu nedenle ışınlar kendi yolu boyunca geri yansır.
3) Çukur aynada odaktan geçen ışın, tümsek aynada odaktan geçer gibi görünen ışın asal eksene paralel yansır.

Gerçek ve Sanal Görüntü: Yansıyan ışınlar aslında bir noktada buluştuğunda gerçek bir görüntü oluşur. Ters çevrilir ve ekranda elde edilebilir. Yansıyan ışınlar onları geriye doğru üretirken buluştuğunda sanal bir görüntü oluşur. Diktir ve ekranda elde edilemez.

Çukur aynanın oluşturduğu görüntüler

Işın Diyagramı	Şartname
	Nesnenin konumu : Sonsuzda Görüntünün konumu : Odakta(F) Görüntünün doğası : Gerçek, ters ve azalmış
	Nesnenin konumu : Eğrilik merkezinin ötesinde(C) Görüntünün konumu : Odak(F) ile eğrilik merkezi(C) arasında Görüntünün doğası : Gerçek, ters ve nesneden daha küçük
	Nesnenin konumu : Eğriliğin merkezinde(C) Görüntünün konumu : Eğriliğin merkezinde(C) Görüntünün doğası : Gerçek ters ve aynı boyutta
	Nesnenin konumu : Eğrilik merkezi (C) ile odak (F) arasında Görüntünün konumu : Eğrilik merkezinin ötesinde(C) Görüntünün doğası : Gerçek, ters ve nesneden daha büyük
	Nesnenin konumu : Odakta(F) Görüntünün konumu : Sonsuz Görüntünün doğası : Gerçek, ters ve yüksek oranda büyütülmüş
	Nesnenin konumu : Odak(F) ile kutup(P) arasında Görüntünün konumu : Aynanın arkasında Görüntünün doğası : Sanal, dik ve büyütülmüş

Dışbükey aynanın oluşturduğu görüntüler

ışın diyagramı	Şartname
	Nesnenin konumu : Sonsuzda Görüntünün konumu: Odakta Görüntünün doğası: Bir noktaya küçültülmüş, sanal ve dik
	Nesnenin konumu: Başka herhangi bir noktada Görüntünün konumu: Odak ve kutup arasında Görüntünün doğası: Azaltılmış, sanal ve dik

ÇUBUK AYNA KULLANIMI

• Çukur ayna, tıraş aynası olarak kullanılır: Çukur ayna, yanına konulan bir cismin dik ve büyütülmüş görüntüsünü oluşturduğundan, tıraş aynası olarak kullanılır.
• El feneri, ışıldak ve araba farında reflektör olarak: Işık kaynağı, paralel bir yansıyan ışık demeti elde etmemiz için içbükey reflektörün odağına yerleştirilir.
  
• Çukur aynanın doktor başı aynası olarak kullanılması: Çukur aynaya paralel bir ışık demeti düşerse, ışını odak adı verilen bir noktada birleştirir. Bu gerçek, içbükey aynanın, ışığı doktorun incelemesi gereken küçük bir alana yoğunlaştırmak için bir baş aynası olarak kullanılmasını sağlar.

BÜYÜK AYNA KULLANIMI

• Tümsek ayna araçlarda dikiz aynası olarak kullanılır: Tümsek aynanın oluşturduğu görüntü dik, küçülmüş ve sanal bir görüntüdür ve ayna yüzeyinin birkaç santim gerisinde “görünür” oysa asıl nesne çok daha ileridedir. "görünüşe göre" bundan uzak! Yolcu tarafındaki dış aynanın dışbükey olmasının nedeni sürücüye geniş bir görüş alanı sağlamaktır.
• Sokak lambalarında reflektör olarak: Tümsek ayna üzerine gelen ışık ışınlarını dağıttığı gibi tümsek aynanın önüne konulan ampulden gelen ışık da sokakta geniş bir alana yayılır.

• Tümsek ayna, dikkat gerektiren süpermarketler ve bankalarda kullanılır. Çarpışmaları önlemek için yolu kapatmada ve park etmede de kullanılır.

aktiviteler

1. Çukur aynanın odağını bulmak için:
Bir çukur ayna alın ve güneşe bakacak şekilde tutun. Şimdi önüne bir parça kağıt koyun ve aynaya olan mesafesini, kağıt üzerinde güneşin çok küçük bir görüntüsü görünecek şekilde ayarlayın. Bir süre saklayın ve bu noktada kağıt karakterlerinin olduğunu fark edeceksiniz. Bu nokta çukur aynanın odak noktasıdır.

2. Cilalı bir çelik kaşık alın. Kaşığın iç yüzeyi içe doğru kıvrık ve içbükey, dış yüzeyi ise dışa doğru kıvrık ve dışbükey bir şekle sahiptir. Kaşığı iç yüzeyi size bakacak şekilde tutun. Şimdi kaşığı kendinizden uzaklaştırın ve görüntünün ters döndüğünü fark edeceksiniz. Bu, bir içbükey aynadaki görüntü oluşumunu gösterir. Şimdi kaşığı dış yüzeyi yüzünüze gelecek şekilde tutun. Şimdi görüntüyü gözlemleyin. Görüntünün dik ama azalmış olduğunu ve kaşığı kendinizden uzaklaştırdığınızda görüntünün azalmış ve dik kaldığını gözlemleyeceksiniz. Bu, tümsek bir aynadaki görüntü oluşumunu gösterir.