Mercekler Nedir

Mercekler Nedir? Mercekler Ne Demek? Mercekler Nedir Kısaca? Mercekler Ne Demektir? Mercekler Hakkında?

içinden geçen paralel ışınları, düzenli bir şekilde birbirine yaklaştıran ya da birbirinden uzaklaştıran saydam cisimler. Başlıca iki çeşit olur. Bir çeşidi, ortaları kalın kenarları ince olan şeklidir, Bunlara yakınsak mercek (dışbükey, konveks de denir) adı verilir. Öbür çeşidi, ortaları ince, kenarları kalın olan şeklidir. Bunlara da ıraksak mercek (içbükey, konkav da denir) adları verilir ince kenarlı merceklerde görüntü çukur aynadaki gibi oluşur. Asal eksene paralel gelen ışın odaktan geçerek gider, odaktan gelen ışın ise mercekten sonra asal eksene paralel devam eder.

• 2F noktasından gelen ışın diğer merkezden geçerek yoluna devam eder.
  Optik merkeze gelen ışın doğrultu değiştirmeden aynı yönde yoluna devam eder.
  2f’den gelen ışın kırıldıktan sonra diğer 2f’den geçer.
  f doğrultusunda gelen ışın ince kenarlı mercekte f/2 den geçerek kırılır.
  Kalın kenarlı(ıraksak) mercekler
  Kalın kenarlı merceklerde görüntü tümsek aynadaki gibi oluşur.

Asal eksene paralel gelen ışın sanki odaktan geçiyormuş gibi (uzantısı odaktan geçecek şekilde) geçer, odak noktasını hedefleyerek gelen ışın ise asal eksene paralel olacak şekilde doğrultu değiştirir.

2F noktasını hedefleyerek gelen ışın sanki diğer 2F noktasından geçiyormuş gibi kırılır. Optik merkeze gelen ışın doğrultu değiştirmeden aynı yönde yoluna devam eder

Mercek Sapınçları

Mercek Gauss koşullarına uygun olarak kullanılmadığı zaman, elde edilen görüntüler bozulur ve sapınç (aberasyon) diye adlandırılan olaylar görülür.Renkser Sapınç Beyaz ışıkta aydınlanmış bir nesne, az ya da çok önemli renklenme gösteren bir görüntü verir. Buna merceğin kırılma indisinin, ışığın dalga boyuyla birlikte değişmesi yol açar. Beyaz ışık farklı renklerdeki belirli sayıda ışınımın üst üste gelmesi biçiminde ele alınırsa (tek bileşenli [tek renkli] ışınım) bu ışığın kırmızı ışınımları morunkilerle aynı noktaya yakınsamazlar. Böylelikle farklı renklerde birçok görüntü elde edilir. Bunlar ancak kısmen üst üste gelirler. Geometrik Sapınç

Büyük açılımlı bir demet kullanıldığında bir nesne noktası, bir P’görüntü noktası verir çünkü merceğin kenar bölgelerinden geçen ışınlar eksene yakın bölgeden geçenlere oranla daha çok parlar yakınsak bir merceğin merkez bölgesine göre kenarları da yakınsak, ıraksak bir merceğin kenarları da daha ıraksaktır (küresel sapınma). Yukarıdaki bozulma düzeltilse bile, mercek, ana eksenin yakınında bulunan bir noktanın görüntüsünü, bu noktadan çıkan demet çok genişse normal biçiminde vermez. Biçimi kuyruklu yıldızı (komet) anımsatan bir leke elde edilir bu sapınca koma adı verilir. Dar demetlerin kullanılması, kusurlardan arınmış görüntülerin elde edilmesi için yeterli olmaz.

Gerçek merceğin ana eksenine çok eğimli olarak gelen ince bir ışık demetiyle nesne-noktanın iki ayrı görüntüsü meydana gelir. Astigmatizm adı verilen bu sapınç bir dairesel yarı çaplarını aynı anda net bir görüntüsü elde edilmesinin olanaksızlaşmasından kaynaklanır Yatay çap belirgin olunca dikey çap belirsizdir bu durumun tersi de söz konusudur. Ayrıca bu kusurlar düzeltilse bile ana eksene dik olan geniş bir düzlemsel yüzeyin görüntüsü eğri bir yüzeydir. Bu kusara alan eğriliği adı verilir. Yukarıda sözü edilen kusurlar giderildikten sonra başkaları ortaya çıkabilir bunların sonucu olarak görüntülerin doğrusal büyümesi, merceğin ekseninden uzaklaştıkça artar.

Böylece, eksenden geçmeyen bir doğru çizgi içbükeyliği görüntünün merkezine doğru (fıçı biçiminde bükülme) ya da ters yönde (hilal biçiminde bükülme) dönmüş olan eğri bir çizgi verir. Bu sapınçların azaltılması sorunu çok güçtür, çünkü düzeltilmeleri için gerekli koşullar çoğu kez birbirine karşıttır. Gözlükçüler, isteğe göre, çeşitli merceklerin biçimlerinden, maddelerinden ve karşılıklı yerlerinden yararlanmak amacıyla bir çok merceği bir arada kullanırlar.

Özel Mercekler

Silindirik mercekler,silindir bir yüzey ve bir düzlemle,küresel-silindirik mercekler bir küre ve silindirle sınırlandırılmıştır.Bazı merceklerse yüzlerinden biri bir düzlem ya da bir küreyle değiştirilebilen,iki torzeyiyle sınırlandırılmıştırbu tor mercekler özellikle gözlerdeki astigmat durumunun düzeltilmesine yararlar.Fresnel ‘in deniz fenerlerinde kullanılan kademeli mercekleri eksenin küresel sapıncının kısmen,ama yeterli olarak giderilmesini sağlar.Merkez bölgesinin kalınlığının azaltılması,büyük çapta uygulamaların gerçekleştirilmesine olanak verir.Böylelikle ısınma ve büyük enerji yitimi tehlikesi de azaltılmış olur.

Gözdeki Mercek

Gözde de, görüntüyü oluşturan bir dışbükey mercek sistemi vardır. Öndeki kavisli, saydam katman (kornea) ile arasındaki suyumsu sıvı, bir sıvı mercek oluşturur gözbebeğinden (iristeki küçük delik ) göze giren ışık, ilk aşamada bu mercek tarafından odaklanır. Sonra ışık, gözbebeğinin ardında yer alan, içteki dışbükey göz merceğinden geçer. Bakılmakta olan cismin görüntüsünün odaklama ayarının yapılabilmesi için, küçük kaslar göz merceğinin eğriliğini ve biçimini değiştirebilir. Görüntü, gözün arkasında, ağtabaka denen ışığa duyarlı bir alanın üzerinde oluşur. Mercek sistemi dışbükey olduğundan görüntü baş aşağı gelmiş durumdadırgörüntüyü doğru konuma getiren beyindir.

Merceğin Oluşturduğu Görüntü

Elinize dışbükey, yani yakınsak bir mercek alın ve merceği bir cisme iyice yaklaştırın öyle ki, mercek ile cisim arasındaki uzaklık, merceğin odak uzaklığından daha küçük olsun. Bu durumda cismi doğal konumunda, ama büyültülmüş olarak göreceksiniz. Daha sonra merceğin ardına, yani sizin baktığınız tarafına bir kart koyun bu durumda, kartın üzerinde cismin görüntüsünün oluşmadığını fark edeceksiniz(oysa pencereye tutulan mercek örneğinde görüntü oluşmuştu ). Kart, film ya da ekran üzerine düşürülebilen görüntülere “gerçek “ görüntü denir. Bu tür yüzeylerin üzerinde oluşturulamayan görüntülere de sanal görüntü adı verilir ya da eski adıyla zahiri görüntü denir. Sanal görüntüler ancak merceğin içinden bakılarak görülebilir. Bir büyüteç ya da oyuncak bir teleskopla bakarken, gözlenen cismin çevresinde genellikle renkli saçakların oluştuğunu görürsünüz.

Bunun nedeni farklı renklerden ışık ışınlarının mercekten geçerken farklı açılarla kırılmasıdır. Örneğin, mavi ışık ışınları kırmızı ışık ışınlarından daha büyük bir açıyla kırılmaya uğrar. Beyaz ışık, gökkuşağındaki bütün renklerin karışımından oluştuğu için, görüntünün çevresinde bir gökkuşağı saçağı oluşur. Bu saçağı gidermek için mercek, her biri ayrı tür camdan yapılmış iki katman halinde hazırlanır. Bu tip merceklere bileşik mercek denir. Bunların üretimi oldukça zor ve masraflıdır kaliteli fotoğraf makinelerinin ve dürbünlerin pahalı olmasının nedeni de budur.

Merceklerin Yapımı Ve Tarihi

Mercekler, cam bloklarının karborundum (silisyum karbür) ya da korindon (alüminyum oksit) gibi aşındırıcı bir tozla zımparalanmasından sonra, demir oksitli bir cila macunuyla perdahlanması(parlatılması) yoluyla hazırlanır. Bu işlemlerden bazıları makineyle gerçekleştirilir, ama gene de mercek yapımsüreci yavaş ve pahalıdır son perdah işlemi ve merceğin sınanması büyük hüner ister. Günümüzde, gözlük camı, kontak lens ve büyüteç yapımında plastiklerden de yararlanılır bu tür gözlük camlarına piyasada organik cam denir.

Eski Yunanlılar ve Romalılar, güneş ışınlarını odaklıyarak ateş yakmak için bazen içi su dolu cam kaplardan yararlanırlardı. Gözlük ve büyüteç 1300’den önce teleskop 1608’de icat edildi. Çok güçlü bir büyüteç türü olan mikroskop teleskop kendi maddelerinde ayrıntılı olarak işlenmiştir. Topluiğne başı büyüklüğündeki merceklerden, 1 metre çapındaki merceklere kadar çok değişik boyutlarada mercekler yapılabilir. ABD’de, Wisconsin’deki Yerkes Gözlemevi’nde bulunan büyük teleskopun objektif büyüklüğü 1 metredir.