Mercek Ve Aynalar

#3 31 December 2008, 11:34

Dalga ve titr: Sesötesi mercek sesötesi titreşimlerin hızının sesötesi inceleme ortamındakinden (su insan vücudu) çok farklı olduğu bir gereç içinde (pleksiglas kauçuk) gerçekleştirilen ve bu nedenle sesötesi titreşimler için optik merceklerin ışığa gösterdiğine benzer özellikler gösteren düzenek. (Sesötesi mercekler akustik mikroskopta kullanılır.)
Elektron: Elektron merceği kondansatörlerden (elektrostatik mercek) bobin ya da elekromıknatıslardan (elektromanyetik mercek) oluşan ve optik merceklerin ışık demetlerini saptırdığı gibi yüklü parçacık demetlerini de saptıran eksenel bakışımlı düzenek. (Elektron akımlarını yakınsatmayısısa olanak veren elektron mercekleri birçok aygıtta özellikle elektron mikroskoplarında kullanılır.)
Mad: Kenarlara doğru incelen nispeten az kalınlıkta mineral yığını.
Oftalmol: Yapay gözmerceği genellikle katarakt nedeniyle çıkarılan gözmerceğinin yerine takılan implant.(Afaki durumunda gözlükle yapılan düzeltmeye göre çok daha iyi olduğundan büyük bir gelişme göstermiştir:görme alanını tam görür ve görüntülerin boyutlarını da büyütmez.)
Opt: Basamaklı mercek ya da Fresnel merceği merkezi bir mercek ile kırıcı ya da yansıtıcı çeşitli halkalardan oluşan ve koşut ışıklı geniş bir demet elde etmek için deniz fenerlerinde kullanılan optik sistem.
Radyotekn: Radyoelektriksel mercek bir radyoelektrik dalgasının yayılmasında faz gecikmeleri oluşturmayısısa yarayan ve böylece yakınsama ya da ıraksama etkileri yaratan düzenek; faz gecikmelerinin değeri gelme açısına ya da düzenekten geçen ışının konumuna bağlıdır.
Ansikl. Opt: Bir mercek genellikle küresel olan iki yüzeyle (diyoptrlar) sınırlı kırıcı ve saydam bir ortamdan oluşur. Doğurucuları koşut olan iki silindir yüzeyle sınırlı mercekler de vardır.
Mercek: Bir cisimden gelen ışık ışınlarını odaklayarak cismin optik görüntüsünü oluşturmayısısa yarayan cam ya da bir başka saydam malzemeye denir. Fotoğraf makinesi gözlük mikroskop teleskop gibi aygıtlarda merceklerden yararlanılır. Işık merceğin içinde hava da olduğundan daha yavaş ilerler;
bu nedenle de ışık demeti hem merceğe girerken hem de mercekten çıkarken kırılır yani aniden doğrultu değiştirir; merceklerin ışık ışınlarını odaklama etkisi de bu olgudan kaynaklanır.
Merceklerde duyarlı biçimde işlenmiş iki karşıt yüzey vardır; bu yüzlerin her ikisi de küresel olabileceği gibi biri küresel öteki düzlemsel olabilir. Mercekler yüzeylerinin biçimine göre çift dışbükey düzlem dışbükey yakınsak aymercek çift içbükey düzlem içbükey ve ıraksak aymercek olarak sınıflandırılır. Merceğin eğri yüzeyi gelen ışık demetindeki farklı ışınların farklı açılarla kırılmasına neden olur ve bu da ışık demetindeki paralel ışınların tek bir noktaya doğru yönelmesine (yakınsama) ya da bu noktadan öteye doğru yönelmesine (ıraksama) yol açar. Bu noktaya merceğin odak noktası ya da asal odağı denir. Bir cisimden yayılan ya da yansıyarak gelen ışık ışınlarının kırılması bu ışınların farklı bir yerden geliyormuş gibi algılanmasına yol açar ve nitekim bu farklı yerde de cismin optik bir görüntüsü oluşur. Bu görüntü gerçek (fotoğrafı çekilebilir ya da ekran yansıtılabilir) olabileceği gibi sanal da (mikroskopta olduğu gibi ancak merceğin içinden bakılarak görülebilir) olabilir. Cismin optik görüntüsü cismin kendisinden daha büyük ya da daha küçük olabilir; bu durum merceğin odak uzaklığına ve cisim ile mercek arasındaki uzaklığa bağlıdır.
Duyarlı ve net bir görüntü oluşturabilmek için genellikle tek bir mercek yetmez; bu nedenle de örneğin teleskoplarda mikroskoplarda ya da fotoğraf makinelerinde değişik mercek kombinasyonlarından yararlanılır. Bu tür mercek gruplarındaki merceklerden bazıları dışbükey ve bazıları içbükey olabileceği gibi bunların bazıları kırma ya da ayırma gücü yüksek ve bazıları da kırma ya da ayırma gücü düşük camdan yapılmış olabilir. Gruptaki mercekler her birinin sapıncı (aberasyon) istenen düzeyde olacak ve net bir görüntü elde edilebilecek biçimde duyarlılıkla saptanmış uzaklıklarda yerleştirilir ya da üst üste yapıştırılır. Mercekler yerleştirilirken yüzeylerinin eğiklik merkezinin asal eksen ya da optik eksen denen düz bir hattın üzerinde bulunmasına özen gösterilir.
Mercekler çok değişik çaplarda yapılabilir; örneğin mikroskoplarda 016 cm teleskoplarda ise 100 cm’lik mercekler kullanılabilir. Daha büyük teleskoplarda mercek yerine içbükey aynalardan yararlanılır.

Mercek Çeşitleri:
Yüzlerinin durumuna ve biçimine göre üçü ince kenarlı üçü de kalın kenarlı olmak üzere altı tür mercek ayırt edilir. Yüzlerin C1 ve C2 eğrilik merkezlerinden geçen doğruya merceğin ana ekseni adı verilir ( yüzlerden biri düzlemse merkezlerden biri sonsuza gider). S1 S2 uzunluğu merceğin kalınlığıdır. Kalınlık yüzlerin eğrilik yarı çapı karşısında önemsiz kalıyorsa mercek ince karşıt bir durum söz konusu olduğunda da kalındır. İnce kenarların bazı özellikleri incelenmesi daha güç olan kalın merceklere de yaygınlaştırılabilir.

İnce mercekler: İnce mercekler durumunda S1 ve S2 noktalarının ana eksen üzerinde bulunan ve merceğin optik merkezi adı verilen bir O noktasında birbiriyle karşılaştıkları kabul edilir. İnce mercekler ince kenarlı ya da kalın kenarlı olabilirler. İnce kenarlılar yakınsak merceklerdir: Ana eksene paralel olan her ışın demeti bir F noktasında yakınsayarak görünür hale geçer. Kalın kenarlılar söz konusu olduğundaysa mercek ıraksaktır. Bu sonuçlar kırılma yasalarından kaynaklanır. Bir merceğin bir cismin tam belirgin (net) bir görüntüsünü vermesi için cismin her noktasına görüntünün bir noktası denk düşmelidir: Bu durumda sisteme stigmatik adı verilir. Bunu gerçekleştirmek çok güç hatta büyük boyutlu cisimler söz konusu olduğunda olanaksızdır. Bununla birlikte görüntüyü oluşturmak üzere kullanılan ışınların ana eksen ile yaptıkları eğim az olduğu ve mercekten optik merkeze yakın geçtikleri zaman (Gauss koşulları) yeterli derecede iyi bir sonuç elde edilir.
Bu durumda ana eksene dik bir düz cisimden eksene dik bir düz görüntü sağlanır. Görüntü bu noktaya yerleştirilmiş olan bir ekran üzerinde gözlenebiliyorsa buna gerçek görüntü karşıt durumdaysa zahir görüntü adı verilir.
Yakınsak mercekler: Ana eksene paralel ışınların yakınsama noktası olan F noktasına ana görüntü-odak adı verilir. Bu odak ana eksen doğrultusunda sonsuzdaki bir nesne-noktanın görüntüsüdür.(uygulamada nesne-noktanın görüntüsünün tam F üzerinde olması için bu noktanın OF uzunluğunun on katı kadar bir uzaklıkta bulunması çoğunlukla yeterli olur.)
Öte yandan ana eksen üzerinde öyle bir F noktası da belirlenebilir ki F’ten çıkan ışınlar mercekten geçtikten sonra ana eksene paralel bir ışın demeti oluştururlar. Söz konusu F noktasının görüntüsü bu durumda ana eksen üzerinde sonsuzda bulunur ve F noktasına ana nesne-odak adı verilir.
OF ve OF’ uzunlukları sırasıyla merceğin nesne-odak uzaklığı ve görüntü-odak uzaklığı olarak adlandırılır. Ana eksene eğik olarak gelen paralel bir ışın demeti ana eksene F’ nokatasında dik olan bir düzlemde ki bir H’ noktasında (ikincil görüntü-odak) yakınsar; bu düzlem görüntü-odak düzlemidir. Aynı biçimde ikincil nesne-odak ve nesne-odak düzlemi tanımlanabilir.
BİR NESNENİN YAKINSAK BİR MERCEK ARACILIĞIYLA VERİLMİŞ GÖRÜNTÜSÜNÜN GEOMETRİK OLARAK ELDE EDİLMESİ. Basit olarak bir AB doğru parçasıyla gösterilmiş olan düz bir nesne ve mercek konumu ve boyutları çizim yoluyla saptanabilen bir A’ B’ görüntüsü verir(Çizim kolaylığı için bazı noktalar ana eksenden uzaklaşmış olsalar bile Gauss koşullarının gerçekliği kabul edilir). Merceğin ana ekseni üstünde bir A noktasıyla bu eksene dik olan AB doğrusu seçilir. Aranan görüntü merceğin ana eksenine dik olan ve B noktasından B’ görüntüsü bilindiğinden tam olarak saptanan bir A’B’ doğru parçasıdır. B’ elde etmek için B’den çıkan demetin iki özel ışını göz önüne alınır(geometride bir nokta bilinen iki doğrunun kesişmesiyle tam olarak belirlenir);sözgelimi F noktasından geçerek gelen ışınla O optik merkezden geçerek gelen ışın kullanılabilir. Bu iki ışının kesişme noktası aranan B’ noktasıdır(B’den geçen ışınların tümü mercekten geçtikten sonra B’ noktasındanda geçerler). Nesnenin konumuna göre görüntü gerçek yada zahiridir.
Iraksak mercekler:Ana eksene paralel ışınlı bir demete F’ noktasından çıkıyormuş gibi olan ıraksak bir demet denk düşer; bu noktaya anagörüntü-odak denir. Ana nesne-odak adı verilen birF noktasında zahiri olarak yakınsayacak biçimde bir demetin mercek üstüne gönderilmesiyle ana eksene paralel olarak ortaya çıkan bir demet elde edilir. Yakınsak mercekteki gibi ıraksak merceklerde de görüntü-odak ve nesne-odak düzlemleri ile görüntü-odak ve nesne-odak uzaklıkları’nın tanımı yapılır.