Yansıma ve Aynalar Tyt Fizik
YANSIMA VE AYNALAR
Yansıma
Bir ortamda yayılan ışık ışınının, ikinci bir ortamın sınırına çarpınca geldiği ortama geri dönmesine yansıma denir. Işığın temas ettiği noktadan yansıtıcı yüzeye çizilen dikmeye yüzey normali denir.
Gelen ışın ile yüzey normali arasında kalan açıya gelme açısı (i), yansıyan ışın ile yüzey normali arasında kalan açıya yansıma açısı (r) denir.
A noktasından geçerek K noktasında aynadan yansıyan ışın B noktasından geçiyorsa B noktasından geçerek K noktasında aynadan yansıyan ışın da A noktasından geçer. Buna ışığın tersinirlik özelliği denir. Kısaca ışık gittiği yoldan geri döner.
Yansıma Kuralları
- Gelen ışın, yansıyan ışın ve yüzey normali aynı düzlemdedir.
- Gelme açısının ölçüsü, yansıma açısının ölçüsüne eşittir. (i=r)
Düz ayna
Üzerine düşen ışığın % 85’ini veya daha fazlasını düzgün yansıtabilen yüzeylere ayna denir. Aynalar, yansıtıcı yüzeylerinin şekillerine göre adlandırılır .Tamamı düzlem olan aynalara düz ayna denir. Cisimden aynaya gelen ışınlar, aynadan yansıyarak cismin görüntüsünü oluşturur.
Düz Aynada Görüş Alanı
Bir cismin düz aynada görüntüsünün oluşması için aynanın yansıtıcı yüzeyine ışık gelmesi yeterlidir. Oluşan görüntünün görülebilmesi için cisimden aynaya gelen ışığın, aynadan yansıdıktan sonra göze gelmesi gerekir. Bir düz aynaya baktığınızda, düz aynada görüntüsünü görebildiğiniz bölgeye görüş alanı denir. Bir düz aynada görüş alanı, aynaya bakılan noktanın konumuna, aynanın konumuna ve aynanın boyutlarına bağlıdır.
Düz aynaya bakan bir göz için görüş alanı bulunurken gözden aynanın uç noktalarına ışınlar gönderilir ve aynadan yansıtılır. Aynadan yansıyan ışınların sınırladığı bölge, o gözün aynada görüntüsünü görebileceği bölge yani görüş alanıdır. Yansıyan ışınların uzantılarının kesiştiği yerde gözün görüntüsü oluşur. O hâlde görüş alanını çizerken gözün düz aynadaki görüntüsünün yeri bulunarak bulunan noktadan aynanın uçlarına doğrular çizilirse aynanın önünde bu doğruların üzeri ve sınırladığı bölge görüş alanı olur.
Şekildeki düz aynaya G noktasından bakan gözlemcinin görüş alanı belirlenmiştir. L, M, N noktaları G noktasındaki gözlemcinin görüş alanı içinde olduğundan gözlemci bu noktaların aynadaki görüntüsünü görebilir. K ve P noktaları görüş alanının dışında kaldığından gözlemci bu noktaların görüntülerini aynada göremez.
Küresel Aynalar
Yüzeyi bir küre parçasının şekline sahip olan aynalara küresel ayna denir. Bir küre kapağının iç yüzeyi yansıtıcı hâle getirilerek oluşturulan aynalara çukur ayna, dış yüzeyi yansıtıcı hale getirilerek oluşturulan aynalara tümsek ayna denir.
Küresel Aynalarda Görüntü
Ayna önündeki bir cismin görüntüsünü çizimle oluşturmak için,
- Cismin uç noktalarından aynaya en az 2 tane özel ışık ışını gönderilir.
- Yansıyan ışınların ya da yansıyan ışınların uzantılarının kesiştiği noktalarda görüntü oluşur.
- Uç noktaların görüntüleri birleştirilerek cismin görüntüsü elde edilir.
Görüntü, aynadan yansıyan ışınların ayna önünde kesişmesiyle oluşmuşsa gerçek görüntü, aynadan yansıyan ışınların uzantılarının ayna arkasında kesişmesiyle oluşmuşsa sanal görüntü adını alır. Ayna önünde oluşan gerçek görüntüler ekran üzerine düşürülebilir ve cisme göre terstir. Ayna arkasında oluşan sanal görüntüler ise görünür görüntülerdir ve cisme göre düzdür.
🔹 Çukur Aynada Görüntü Özellikleri
1. Cisim aynadan odak uzaklığına göre çok uzaktaysa (sonsuzda) cisimden aynaya gelen ışık ışınları paralel kabul edilebilir. Bu durumda görüntü odakta, ters, gerçek ve çok küçüktür. Örneğin bir yıldızın teleskoptaki görüntüsü.
🔹 Tümsek Aynada Görüntü Özellikleri
Cismin tüm konumları için görüntü aynanın arkasında, düz, sanal ve cisimden küçüktür. Cisim aynadan uzaklaştıkça görüntü küçülerek odak noktasına yaklaşır.
Aynalar ve Yansımalar Örek Sorular:
Çözümlü Test Soruları
1. Düzlem aynada oluşan görüntü ile ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi yanlıştır?
A) Cisimle görüntü boyları eşittir
B) Görüntü düzdür (doğrudur)
C) Görüntü gerçektir
D) Ayna ile görüntü arasındaki uzaklık, cisimle ayna arasındaki uzaklığa eşittir
Çözüm:
Düzlem aynada oluşan görüntü sanaldır (gerçek değil). Doğru cevap C‘dir.
2. Bir çukur aynada odak noktası (F) ile ayna arasına yerleştirilen cismin görüntüsü için ne söylenebilir?
A) Ters ve gerçektir
B) Düz ve büyüktür
C) Düz ve küçüktür
D) Görüntü oluşmaz
Çözüm:
Çukur aynada F ile ayna arasındaki cisimlerin görüntüsü düz, büyük ve sanal olur. Doğru cevap B‘dir.
3. Tümsek aynada oluşan görüntünün özellikleri için hangisi doğrudur?
A) Her koşulda ters ve gerçektir
B) Her koşulda düz ve sanaldır
C) Cismin konumuna göre gerçek veya sanal olabilir
D) Görüntü boyu her zaman cisimden büyüktür
Çözüm:
Tümsek aynada her durumda düz, sanal ve boyu cisimden küçük görüntü oluşur. Doğru cevap B‘dir.
4. Işığın düzlem bir yüzeyden yansımasıyla ilgili hangisi yanlıştır?
A) Gelen ışın, normal ve yansıyan ışın aynı düzlemdedir
B) Yansıma açısı, gelme açısına eşittir
C) Gelen ışının açısı arttıkça yansıyan ışının enerjisi azalır
D) Yüzey pürüzsüzse düzgün yansıma olur
Çözüm:
Yansımada ışın enerjisi değişmez, sadece yön değişir. Doğru cevap C‘dir.
5. Çukur aynada 2F (merkez) noktasına yerleştirilen cismin görüntüsü nerede oluşur?
A) F ile ayna arasında
B) 2F noktasında
C) F ile 2F arasında
D) Sonsuzda
Çözüm:
Çukur aynada cismi 2F’ye koyarsanız, görüntü de 2F’de (ters, gerçek ve boyu eşit) oluşur. Doğru cevap B‘dir.