Işığın Yansıması ve Düz Aynalar
Yansıma
Saydam maddelerin üzerine gelen ışınlar içlerinden geçerken opak maddelerin üzerine gelenlerin bir kısmı soğrulurken bir kısmı da yön değiştirerek çevreye dağılır.
Işığın bir engele çarparak geldiği ortama geri dönmesine ışık yansıması denir.
- Işığın yansıması, ışığın hem tanecik hem de dalga özelliği ile açıklanabilir.
Düzgün Ve Dağınık Yansıma
Birbirine paralel durumdaki ışınların yüzeyinden yansıdıktan sonra paralellikleri bozulmuyorsa bu yansımaya düzgün yansıma denir.
- Düz ayna ya da durgun su yüzeyi gibi yüzeylerde düzgün yansıma gerçekleşir.
Birbirine paralel durumdaki ışınların yüzeyden yansıdıktan sonra paralellikleri bozuluyorsa bu yansımaya dağınık yansıma denir.
- Pürüzlü yüzeylerde dağınık yansıma gerçekleşir.
Yansıma Kanunları
Gelen ışın, yansıyan ışın ve normal aynı düzlemdedir.
- Herhangi bir yüzeyden çizilen dik doğruya, o yüzeyin normali denir. Gelen ışının normalle yaptığı açıya \((a_1)\) gelme açısı denir. Yansıyan ışının normalle yaptığı açıya \((a_2)\) yansıma açısı denir.
Gelme açısı, yansıma açısına eşittir. (\(a_1=a_2\))
Yansıtıcı yüzeye dik gelen ışınların gelme açısı sıfır derecedir. Yansıma açısı da sıfır olacağı için yansıma sonrası geldikleri yere geri dönerler.
Düzlem Aynalar
Bir yüzeyi gümüş, alüminyum gibi metallerle kaplanmış (sırlandırılmış) cam yüzeyden ibaret olan ayna, üzerine gelen ışın demetinin tamamına yakınını yansıtır.
Yansıtıcı yüzeyi düzlem olan aynalara düzlem ayna ya da düz ayna denir.
Aynanın d kadar önünden aynaya gelen ışık aynanın arkasında, d uzaklığındaki bir noktadan geliyormuş gibi yansır. Bu yüzden cisimler aynada olduğundan daha uzak gözükür.
Görme olayı, cisimlerden gelen ışınların göze ulaşması ile gerçekleşir.
Düzlem Aynalarda Görüntü Oluşumu
Düzlem aynalarda cisimden gelen ışınlar aynada yansıdıktan sonra yansıyan ışınların uzantılarının kesişmesi sonucunda görüntü oluşur.
- Düzlem aynalarda görüntü boyutu ile cismin boyutu aynı büyüklüktedir.
Düzlem aynada cisim ve görüntü aynaya göre simetriktir. Bu yüzden aynada yazılar ters gözükür.
- Düzlem aynada görüntü sanaldır.
- Cismin ve görüntünün aynaya uzaklıkları eşittir.
- Cisim aynaya v sürati ile yaklaşırsa görüntü de aynı hızda yaklaşır.
Bi cisimden aynanın yansıtıcı yüzeyine hiçbir ışın ulaşmıyorsa bu cismin aynada görüntüsü oluşmaz.
Tam karşılıklı tutulan paralel iki düzlem ayna arasındaki bir cismin sonsuz sayıda görüntüsü oluşur. Cisimden yansıyıp aynalara ulaşan ışınlar bu aynalar arasında sürekli yansımaya uğrar.
Dik kesişen iki ayna arasındaki bir cismin toplam üç görüntüsü oluşur.
Iki aynanın birleştirilmesiyle oluşan görüntü sayısı şu formülle hesaplanabilir: \(360/(\text{aynaların açısı})-1\)
Düzlem Aynalarda Görüş Alanı
Aynaya bakan bir kişinin aynada görebildiği kısma görüş alanı denir.
Gözün aynadaki görüntüsünden, aynanın uçlarına ışınlar çizilerek görüş alanı bulunur. Aynanın önünde, bu ışınlar arasında kalan alan görüş alanıdır.
- Görüş alanını bulmanın bir diğer yolu da gözden, aynanın uçlarına ışınlar çizilerek yansıma kuralına göre yansıtılmasıdır. Aynanın önünde, yansıyan ışınlar arasında kalan alan görüş alanıdır.
Aşağıdaki resimde gözlemci A dan B ye geldiğinde aynı doğru üzerindeki görüş alanı X-Y arasından W-T arasına gelir. Bu doğrultudaki görüş alanının büyüklüğü değişmez.
Aşağıdaki resimde gözlemci aynaya doğru yaklaşırken arkasındaki duvar üzerindeki görüş alanı artar. Fakat gözlemcinin kendi üzerinden geçen, düşey eksendeki görüş alanı değişmez.
Bazı cisimler görüş alanında olmasına rağmen, başka bir cismin engellemesinden dolayı görüntü görülemez.
- Bir kişinin kendi boyunu tamamen görebilmesi için düzlem aynanın boyunun, kişinin boyunun yarısına eşit olması yeterlidir. Bu durum, kişinin aynaya olan uzaklığından etkilemez.
Fiber optik kablolarda yansıma prensibi kullanılır. Işık kablonun içinde sürekli olarak yansıyarak ilerler.
