1. Soru: Cisim görüntüsünün nasıl oluştuğu (Mercek ve odak uzaklığı)
Çözüm Adımları:
Adım 1 — Verilenleri belirleme
- Odak uzaklığı (f) = 4 cm (yaklaşık, verilen)
- Cisim konumu: Merceğin önünde, net olarak konumu (A noktasından C noktasına olan mesafe belli değil, ama çizimden yaklaşık 2 cm gibi görünüyor)
Adım 2 — Görüntü konumunu belirleme
Merceğin görüntü uzaklığını bulmak için mercek formülü kullanılır:
\frac{1}{f} = \frac{1}{d_o} + \frac{1}{d_i}
Burada,
- f: Merceğin odak uzaklığı
- d_o: Cismin mercekten uzaklığı
- d_i: Görüntünün mercekten uzaklığı
Adım 3 — Yaklaşık değerlerle hesaplama
Cisim merceğe yaklaşık 2 cm uzaklıkta gibi görülüyor (d_o = 2\, cm),
Odak uzakluğu f = 4\, cm olduğuna göre:
\frac{1}{4} = \frac{1}{2} + \frac{1}{d_i}
\frac{1}{d_i} = \frac{1}{4} - \frac{1}{2} = \frac{1}{4} - \frac{2}{4} = -\frac{1}{4}
d_i = -4\, cm
Adım 4 — Görüntü özellikleri
- Görüntü negatif konumda, yani cismin diğer tarafında oluşmaz; bu, görüntünün sanal olduğunu gösterir.
- Sanal görüntü olduğu için görüntü aynı taraf ve ters değil, dik ancak büyütülmüş olabilir.
Şekil üzerinde gösterilir
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
Cevap: Cisim merceğin bir tarafında odak noktasından daha yakın olduğunda, görüntü merceğin diğer tarafında değil, cisim tarafında ve sanal şekilde oluşur. Bu durumda görüntü sanal, dik ve büyütülüdür.
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
2. Soru: Kırılma indisi 1.2 olan ortamda merceğin kırılma indisi nedir?
Çözüm Adımları:
Adım 1 — Verilenler
- Kırılma indisi ortamınki: n_1 = 1.2
- Mercek yarıçapları: R_1 = 0.5\, m, R_2 = 0.3\, m (mevcut şekle göre)
- Odak uzaklığı: f = 0.6\, m
Adım 2 — İnce Mercek Formülü (Dış ortam farklı)
Merceğin odak uzaklığı aşağıdaki gibi hesaplanır:
\frac{1}{f} = ( \frac{n_2}{n_1} - 1 ) \left( \frac{1}{R_1} - \frac{1}{R_2} \right)
Burada,
- n_1: ortamın kırılma indisi
- n_2: merceğin kırılma indisi (bulunacak)
- R_1, R_2: yarıçaplar
Adım 3 — Formülde yerine koymak
İlk olarak yarıçapların farkını bulun:
\frac{1}{R_1} - \frac{1}{R_2} = \frac{1}{0.5} - \frac{1}{0.3} = 2 - 3.333 = -1.333
Formül düzenlenirse,
\frac{1}{f} = ( \frac{n_2}{n_1} - 1 ) \times (-1.333)
Burada f = 0.6\, m,
\frac{1}{0.6} = ( \frac{n_2}{1.2} - 1 ) \times (-1.333)
1.6667 = -1.333 \times ( \frac{n_2}{1.2} - 1 )
Her iki tarafı negatif yapalım:
-1.6667 = 1.333 \times ( \frac{n_2}{1.2} - 1 )
\frac{n_2}{1.2} - 1 = \frac{-1.6667}{1.333} = -1.25
\frac{n_2}{1.2} = -0.25
n_2 = -0.25 \times 1.2 = -0.3
Bu negatif değer fiziksel olarak anlamlı değil, açıların ve yönlerin çizimde ters olduğu sonucu doğmuş olabilir. Eğer yarıçap işaretlendirmeleri ters ise, bunu düzelterek yapılmalı. Yarıçaplardan R_1 pozitif, R_2 negatif olarak alınırsa:
\frac{1}{R_1} - \frac{1}{R_2} = \frac{1}{0.5} - \frac{1}{-0.3} = 2 + 3.333 = 5.333
Yeniden hesaplayalım:
\frac{1}{0.6} = ( \frac{n_2}{1.2} - 1 ) \times 5.333
1.6667 = 5.333 \times (\frac{n_2}{1.2} - 1)
\frac{n_2}{1.2} -1 = \frac{1.6667}{5.333} = 0.3125
\frac{n_2}{1.2} = 1 + 0.3125 = 1.3125
n_2 = 1.3125 \times 1.2 = 1.575
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
Cevap: Merceğin kırılma indisi yaklaşık 1.58 olarak bulunur.
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
Pro İpucu: Yarıçapların işaretine dikkat etmek önemlidir. Konveks ve konkav yüzeylerde radyusun işareti mercek formülünde sonucu etkiler.
Başka soruların olursa sormaktan çekinme! 
Bu konuyla ilgili başka bir örnek ister misin?