01 · Geometrik Optik Nedir?
Işığın ışınlarla incelendiği optik yaklaşım
Geometrik optik, ışığın ilerlemesini doğrular ve ışınlar yardımıyla inceleyen optik dalıdır. Bu yaklaşımda ışığın dalga yapısından çok izlediği yol ve yön değişiklikleri ele alınır.
Aynalar, prizmalar, mercekler, yansıma, kırılma ve görüntü oluşumu geometrik optiğin temel konuları arasındadır.
Geometrik optik modeli, kullanılan optik elemanların boyutları ışığın dalga boyundan çok daha büyük olduğunda başarılı sonuçlar verir.
02 · Işın Kavramı
Işığın ilerleme yönünü gösteren kuramsal çizgi
Işın, ışığın ilerlediği yönü göstermek amacıyla kullanılan kuramsal bir çizgidir. Gerçek bir ışık demetinin sonsuz incelikte olması gerekmez.
Işının üzerindeki ok, ışığın hangi yönde ilerlediğini gösterir. Işın çizimleri optik sistemlerin anlaşılmasını ve görüntü konumlarının bulunmasını kolaylaştırır.
03 · Işık Demetleri
Birlikte ilerleyen ışın toplulukları
Paralel demet
Işınların birbirine paralel ilerlediği ışık demetidir. Çok uzaktaki bir cisimden gelen ışık yaklaşık paralel kabul edilebilir.
Yakınsak demet
Işınların ilerledikçe birbirine yaklaşarak bir noktada birleştiği demettir.
Iraksak demet
Işınların bir noktadan çıkıyormuş gibi birbirinden uzaklaşarak ilerlediği demettir.
Sınırlı demet
Bir açıklık, diyafram veya optik eleman tarafından genişliği sınırlandırılmış ışık topluluğudur.
04 · Doğrusal Yayılma
Homojen ortamda ışığın izlediği yol
Işık, optik özellikleri her noktada aynı olan homojen ve saydam bir ortamda doğrusal bir yol boyunca ilerler.
Işığın doğrusal yayılması gölge oluşumu, iğne deliği kamerası ve ışın diyagramlarının temelini oluşturur.
Ortamın optik özellikleri konuma göre değişiyorsa ışığın yolu eğrisel hâle gelebilir. Atmosferde görülen serap olayı buna örnektir.
05 · Gölge Oluşumu
Işığın opak cisim tarafından engellenmesi
Opak bir cisim ışık kaynağı ile yüzey arasına yerleştirildiğinde ışığın ulaşamadığı bölgeler oluşur.
Noktasal kaynak belirgin bir tam gölge oluştururken geniş kaynaklarda tam gölgeye ek olarak yarı gölge bölgeleri görülebilir.
Tam gölge
Işık kaynağının hiçbir bölümünden ışık alamayan karanlık bölgedir.
Yarı gölge
Geniş ışık kaynağının yalnızca bir bölümünden ışık alabilen bölgedir.
06 · Temel Geometrik Kavramlar
Optik çizimlerde kullanılan referanslar
Normal
Bir yüzeye temas noktasında yüzeye dik olarak çizilen referans doğrusudur.
Optik eksen
Bir optik sistemin simetrisini ve temel yönünü tanımlayan referans doğrusudur.
Tepe noktası
Küresel bir optik yüzeyin ana eksenle kesiştiği noktadır.
Odak noktası
Paralel ışınların optik elemandan sonra birleştiği veya dağılıyormuş gibi göründüğü noktadır.
07 · Optisyenlik Açısından Önemi
Cam, merkezleme ve ölçüm işlemlerinin temeli
Gözlük camlarının ışığı nasıl yönlendirdiğini anlamak için ışın, optik eksen, odak ve ışık demeti kavramlarının bilinmesi gerekir.
Merkezleme, prizmatik etki, optik güç ve görüntü oluşumu gibi birçok mesleki konu geometrik optik temellerine dayanır.
Ders Özeti
Bu dersten hatırlanması gerekenler
- •Geometrik optik ışığı ışın modeliyle inceler.
- •Işın, ışığın ilerleme yönünü gösteren kuramsal çizgidir.
- •Işık demetleri paralel, yakınsak veya ıraksak olabilir.
- •Işık homojen ve saydam bir ortamda doğrusal ilerler.
- •Opak cisimler tam gölge ve yarı gölge oluşturabilir.
- •Normal ve optik eksen ışın çizimlerinde temel referanslardır.
- •Geometrik optik gözlük camlarının çalışma prensiplerinin temelini oluşturur.