merceğin çalışma ilkesi - Nüve Forum
Nüve Forum > kütüphane > Bilim ve Teknoloji > Araçlar-Gereçler-İcatlar > Optik Araçlar > merceğin çalışma ilkesi
Optik Araçlar hakkinda merceğin çalışma ilkesi ile ilgili bilgiler
Merceğin çalışma ilkesi, ışığın havadan cama girişi sırasında ortaya çıkan kırılma olayına dayanır. Mercek ekseni doğrultusunda gelen ışık ışını, fazla ;apmaz. Ama geliş açısı (normalle yaptığı açı) büyüdükçe, ortaya çıkan
merceğin çalışma ilkesi
Merceğin çalışma ilkesi, ışığın havadan cama girişi sırasında ortaya çıkan kırılma olayına dayanır. Mercek ekseni doğrultusunda gelen ışık ışını, fazla ;apmaz. Ama geliş açısı (normalle yaptığı açı) büyüdükçe, ortaya çıkan sapma da büyür. Sapma, merceğin yapıldığı camın kırılma indisiyle ölçülür (Bk. OPTİK). Bu yüzden, herhangi bir cisimden çıkan ışınlar, havadan geçip, büyütücü bir merceğin dışbükey yüzeyine geldiklerinde, yeniden bir araya toplanma eğilimi gösterirler. Bu ışınlar, mercekten çıkarken daha da yakınsadıklarından, yakındaki bir ekran üstünde cismin görüntüsünü oluşturabilirler. Mercek yüzeyinin eğriliği ne kadar çoksa, ışığın yakınsaması da o kadar fazla olur ve görüntünün oluştuğu nokta, merceğe yaklaşır.
Merceğin odak uzaklığı (f), uzaktaki bir cismin görüntüsünün oluştuğu ekran ile mercek arasındaki uzaklık olarak tanımlanır. Merceğin yakınsaklaştırma özelliği ne kadar büyükse, büyütme oranı da o kadar büyüktür. Büyütme oranı, odak uzaklığının tersinin metre cinsinden ifadesiyle (1//) tanımlanır ve «diyoptri Uzaktaki bir cisim merceğe yaklaştırılırsa, görüntüsü, merceğin odak noktasından daha ilerde oluşur. Bu yüzden de ekranı daha geriye götürerek, mercek ekran arası uzaklığı artırmak gerekir. Gözde iki mercek bulunur: Saydam tabaka; göz merceği. Bu iki mercek birlikte, dış dünyanın görüntüsünü, ışığa duyarlı ağtabaka üstüne düşürürler. Göz, değişik uzaklıktaki cisimlerin görüntüsünü oluştururken, göz merceği ile ağtabaka arasındaki uzaklık değişmez. Bunun yerine, gözbebeğinin hemen arkasında bulunan göz merceğinin odak uzaklığı değişir. Göz merceğinin odak uzaklığının çeşitli değerler alması, kaslar yardımıyla göz merceğinin eğriliği değiştirilerek sağlanır. Ne var ki, göz merceğinin esnekliği sınırlı olduğundan, belirli bir uzaklıktan daha yakma getirilen cisimlerin görüntüsü tam olarak odaklanamaz. Gençlerde bu uzaklık, 10 cm kadardır. Yaş ilerledikçe, göz merceğinin esnekliği azalır ve en yakın görme uzaklığı 50 cm'ye yükselir. İleri durumlarda «hipermetropluk Daha ender raslanan başka bir durumsa, ağtabakanın ışınları aşırı derecede yakınsaklaştırması sonucu doğar (miyopluk). Bu gibi durumlarda içbükey yüzeyli gözlük camları kullanmak gerekir.
Odak oranı: Merceğin yüzeyi büyüdükçe, geçirdiği ışık miktarı artar. Mercekten geçen ışının oluşturduğu görüntünün büyüklüğüyse, merceğin odak uzaklığı arttıkça fazlalaşır. Doîayısıyle, çapı büyük, odak uzaklığı küçük merceklerin verdiği görüntü parlak olur. Odak uzaklığının mercek çapına oranına, «odak oranı Çapları aynı, odak oranları farklı (sözgelimi, 'fi ve fs) olan iki mercek ele alınırsa, bunlardan f2 küçük ve parlak bir görüntü oluşturur. Oysa /8'in verdiği görün
tü, daha büyük ve mercekten oldukça uzaktadır.
Merceğin ayırma gücü, yani ince ayrıntıları görüntüleyebilirce özelliği, mercek çapı büyüdükçe artar. Sözgelimi, iğne deliğinden herhangi bir yere bakılırsa, göz merceğinin normal olarak 4 mm olan çapı, 1 mm' den daha küçük bir değere iner ve bakılan cisim net olarak görülemez.
Mercek türleri: Yalın mercekler, yüzeyleri küre parçası biçimine getirilmiş bir tür camdan yapılır. Deneyler, bu türden bir mercekle bakıldığında, merceğin kenarlarından görülen görüntü ile orta bölümünde görülen görüntü arasında fark olduğunu gösterir. Ayrıca, görüntünün bütününde bir yamulma söz konusudur. Sözgelimi, böyle yalın bir mercekle bir gazeteye baktığımızda, merceğin kenarlarında gazete, dışa doğru bükülüyormuş gibi görünür. Siyah zemin üstünde duran beyaz bir cisme bakıldığıridaysa, cismin bir kenarında mavi, öteki kenarında kırmızı olan bir renklenme ortaya çıkar.
Söz konusu bozukluklar, küresel yüzeyli yalın merceğin yetersizliğini ortaya koyar. Tek bir mercek, farklı açılarla, farklı yerlerden geçen, farklı renkleri tam olarak odaklayamaz. Bu yüzden, mercek düzenlenirken, hangi amaçla kullanılacağı göz önüne alınır. Kullanılacağı yere bağlı olarak, sapmaların en az olmasına, merceğin boyutuna ve ışık yitimlerine özen gösterilir.
Küresel sapma, küresel yüzeyli merceğin kenarlarından geçen ışın ile ortadan geçen ışının aynı noktada odaklanmamasından kaynaklanır. Sapma, merceğin iki yüzünün eğriliği ayarlanarak azaltılabilir
(bütünüyle ortadan kaldırılamaz). Sapmadan kurtulmak için, küresel olmayan mercekler kullanılabilir. Ne var ki, bunların yapımları çok güç olduğundan, maliyetleri de yüksektir.
Işıklı noktaların görüntüleri, mercek ekseninden uzaklaşıldıkça, kuyruklu yıldız görünümüne dönüşür. Bunlar, dışa doğru uzanan ve sönükleşen bir kuyruk görüntüsü verirler. Bu tür sapmaya «koma Renksel sapma, camın kırılma indisinin, değişik renkler için farklı olmasından kaynaklanır. Bunu ortadan kaldırma amacıyla, farklı camlardan yapılmış en az iki mercek bir araya getirilir. Böylece, birinci mercekte yayılmaya uğrayan renkler, ikinci mercek tarafından yeniden birl'eştirilir. Bu tür sistemlere «RENKSEMEZ MERCEK Çok mercekli sistemlerin üretiminde yapımcılar, çeşitli sapmaları azaltmak için, mercek eğriliklerini en uygun biçimde seçebilirler. Ama, bu durumda fazla optik öğe kullanıldığından, ortaya çıkacak ışık yitimleri (merceklerdeki yansıma ve kırılmadan kaynaklanır) sorun yaratır. Bu güçlüğün üstesinden gelmek için menevişli mercekler kullanılır. Menevişli merceklerin yüzeyleri, ışığı az yansıtacak (en azından belirli renkler için) bir maddeyle kaplanır. Fotoğraf makinası mercek sistemi, olabildiğince net görüntü sağlama amacıyla, bir araya getirilmiş çeşitli merceklerden yapılır. Bunlar, değişik özellikler taşırlar.
çalışma, ilkesi, merceğin