11. Sınıf Fizik · 3. Ünite: Optik
Mercekler
Gözlük, büyüteç, fotoğraf makinesi, mikroskop ve teleskop: hepsinin kalbinde mercek vardır. Mercek, ışığı kırarak toplayan ya da dağıtan saydam bir cisimdir ve doğru ışın çizimiyle kullanıldığında görüntünün nerede, ne büyüklükte ve hangi yönde oluşacağını önceden söyleyebilirsin. Bu konuda yakınsak ve ıraksak merceklerin özelliklerini karşılaştırır, üç özel ışınla görüntü çizer ve görüntü oluşumuna ilişkin bir deney tasarlayıp veri toplayarak çözümlersin.
Kazanımlar
- FİZ.11.3.9. Mercek türlerini (ince kenarlı, kalın kenarlı) ve asal eksen, optik merkez, odak noktası, odak uzaklığı kavramlarını belirler.
- FİZ.11.3.9. Özel ışınların yakınsak ve ıraksak merceklerde kırıldıktan sonra izlediği yolu çizer.
- FİZ.11.3.9. Yakınsak ve ıraksak merceklerin benzer ve farklı özelliklerini listeler.
- FİZ.11.3.10. Merceklerde görüntü oluşumuyla ilgili deney tasarlar; cisim ve görüntü konumlarını ölçerek veriyi çözümler.
Konu anlatımı
Mercek Nedir? Işığı Nasıl Yönlendirir?
Mercek Türleri ve Temel Kavramlar
Özel Işınlar
Yakınsak Mercekte Görüntü Oluşumu
Iraksak Mercekte Görüntü Oluşumu ve Karşılaştırma
Çözümlü Örnekler
Deney: Merceklerde Görüntü Oluşumu
Sık Yapılan Hatalar ve Kavram Yanılgıları
Anahtar terimler
- Mercek
- Işığı kırarak toplayan ya da dağıtan, iki küresel yüzeyli (ya da bir yüzü düz) saydam cisim.
- Yakınsak (ince kenarlı) mercek
- Asal eksene paralel ışınları bir noktada toplayan, ortası kenarından kalın mercek.
- Iraksak (kalın kenarlı) mercek
- Asal eksene paralel ışınları dağıtan, kenarı ortasından kalın mercek.
- Odak noktası (F)
- Paralel ışınların toplandığı (yakınsak) ya da uzantılarının kesiştiği (ıraksak) nokta; merceğin iki odağı vardır.
- Odak uzaklığı (f)
- Optik merkez ile odak noktası arasındaki uzaklık.
- Optik merkez
- Merceğin asal eksenle kesiştiği nokta; buradan geçen ışın sapmaz.
- Gerçek görüntü
- Kırılan ışınların gerçekten kesiştiği noktada oluşan, perdede alınabilen (genellikle ters) görüntü.
- Sanal görüntü
- Kırılan ışınların yalnızca uzantılarının kesiştiği yerde oluşan, perdede alınamayan (genellikle düz) görüntü.
Örnek soru
Havada bulunan, kırma indisi havadan büyük bir maddeden yapılmış aşağıdaki merceklerden hangisi asal eksene paralel ışınları toplar (yakınsaktır)?
- Çift içbükey mercek
- Düzlem-içbükey mercek
- Kenarları ortasından kalın mercek
- Kalın kenarlı mercek
- Çift dışbükey mercek
Doğru cevap: E
Çözüm
1. Havadaki merceğin yakınsak olması için ortası kenarlarından kalın olmalıdır (ince kenarlı).
2. Çift dışbükey mercek her iki yüzünden dışa doğru kabarıktır; ortası kalın, kenarları incedir. Işınları toplar.
3. Çift içbükey, düzlem-içbükey ve kenarları kalın olan mercekler kalın kenarlıdır: ışığı dağıtırlar.
Cevap: E.