11. Sınıf Fizik · Optik
Düzlem Aynalar
- düzlem ayna
- yansıma
- gelme açısı
- yansıma açısı
- sanal görüntü
- görüş alanı
- normal
Düzlem aynada görüntü nasıl oluşur?
Düzlem aynada görüntü, ışığın yansıma kurallarına uygun biçimde yansımasıyla oluşur ve sanal, düz, cisimle aynı boyda bir görüntüdür. Yansıma kurallarına göre gelen ışın, yansıyan ışın ve yüzeyin normali aynı düzlemdedir; gelme açısı yansıma açısına eşittir. Görüntü aynaya cisimle eşit uzaklıktadır: aynanın 2 m önünde duran kişinin görüntüsü aynanın 2 m arkasında oluşur ve kişi ile görüntüsü arasındaki uzaklık 4 m olur. Görüntüde sağ ve sol yer değiştirmiş gibi görünür; ambulansların önündeki ters yazının aynada düzgün okunması bundandır. Ayna α açısı kadar döndürülürse yansıyan ışın 2α kadar döner. Birbirine dik iki aynadan oluşan yansıtıcılar ışığı geldiği yöne geri gönderir; bisiklet reflektörleri bu ilkeyle çalışır. Aynaya yaklaşıldığında görüntü büyümez, yalnızca göze daha büyük açıyla göründüğü için büyük algılanır.
Düzlem Aynalar: konu anlatımı ve özeti
Durgun göl yüzeyi, vitrin camı ya da banyodaki ayna düzgün yansıtıcı yüzeylerdir. Düzlem aynada görüntünün nasıl oluştuğunu yansıma kurallarıyla açıklayabiliriz.
- Yansıma kuralları: Gelen ışın, yansıyan ışın ve yüzeyin normali aynı düzlemdedir; gelme açısı yansıma açısına eşittir.
- Düzgün yüzeylerde düzgün yansıma, pürüzlü yüzeylerde dağınık yansıma olur. Dağınık yansıma sayesinde çevremizdeki cisimleri her yönden görebiliriz.
- Düzlem aynadaki görüntü sanaldır, düzdür, cisimle aynı boydadır ve aynaya cisimle eşit uzaklıktadır.
- Görüntüde sağ-sol yer değiştirmiş gibi görünür; ambulansların önündeki ters yazı bu yüzden aynada düzgün okunur.
- Görüş alanı, gözün ayna kenarlarından yansıyan ışınlarla belirlenir; ayna büyüdükçe ya da göze yaklaştıkça alan genişler.
- Ayna α açısı kadar döndürülürse yansıyan ışın 2α kadar döner. Birbirine dik iki aynadan oluşan yansıtıcılar ışığı geldiği yöne geri gönderir; bisiklet reflektörleri bu ilkeyle çalışır.
- Örnek: Aynanın 2 m önünde duran kişinin görüntüsü aynanın 2 m arkasındadır; kişi ile görüntüsü arasındaki uzaklık 4 m'dir.
Unutma: Aynaya yaklaşınca görüntü büyümez, sadece göze daha büyük açıyla göründüğü için büyük algılanır.
Bu özet yapay zekâ ile kitabın ilgili sayfalarından hazırlandı; hata içerebilir. Asıl kaynak MEB ders kitabıdır. İçerikler nasıl hazırlanıyor? · Son güncelleme:
Önce temeli pekiştir
Düzlem aynada görüntüyü bulmanın en kolay yolu simetriyi kullanmaktır.
- Cisimden aynaya dik bir çizgi çiz.
- Bu çizgiyi aynanın arkasına aynı uzunlukta devam ettir: Görüntü oradadır.
- Görüntü sanaldır; ışınlar aslında oradan gelmez, gözümüz onları geldikleri doğrultuda geriye uzatır.
Adım adım örnek: Boyu 1,70 m olan biri kendini baştan ayağa görmek istiyor. Gelme ve yansıma açılarının eşitliğinden, gereken en küçük ayna boyu 1,70 / 2 = 0,85 m'dir; bu değer aynaya olan uzaklığa bağlı değildir.
Günlük hayattan: Kuaförde birbirine karşı duran iki aynada sonsuza uzanıyormuş gibi görünen görüntüler, ışığın iki ayna arasında defalarca yansımasından oluşur.
Sık yapılan hata: "Kendimi boydan görmek için boyum kadar ayna gerekir." Doğrusu: Boyunun yarısı uzunluğunda, doğru yüksekliğe asılmış bir ayna yeterlidir.
Derinleş
Karton bir kutu ve iki küçük düzlem ayna kullanarak bir periskop tasarla. Aynaların hangi açıyla yerleştirilmesi gerektiğini yansıma kurallarıyla gerekçelendir. Ardından aralarındaki açı 60° olan iki aynayla oluşan görüntü sayısını say ve 360° / α − 1 ilişkisiyle karşılaştır. Kaleydoskopun çalışma ilkesini bu bulgularla açıklayan kısa bir sunum hazırla.
Öğrenme çıktıları
Bu konunun soruları MEB öğretim programındaki şu öğrenme çıktılarını ölçer.
FİZ.11.3.2Düzlem aynaları kullanarak bilimsel model oluşturabilme
- a) Düzlem aynaları kullanarak bir model önerir.
- b) Düzlem aynaları kullanarak önerdiği modeli yeni durumlara uyarlayarak geliştirir.
Sorular
Soru bankasından bu konunun soruları, kolaydan zora.
Kolay
1Güneşli bir günde sınıftaki parlak bir metal tepsi, ışığı yalnızca belirli bir yöne yansıttığı için ancak belli bir açıdan bakıldığında göz kamaştırıyor. Oysa sıraların, duvarların ve kitapların her biri sınıfın neresinden bakılırsa bakılsın görülebiliyor. Pürüzlü yüzeyli cisimleri her yönden görebilmemizi sağlayan olay aşağıdakilerden hangisidir?
- A) Düzgün yansıma
- B) Tam yansıma
- C) Işığın soğurulması
- D) Işığın kırılması
- E) Dağınık yansıma
Cevabı göster
Doğru cevap: E) Dağınık yansıma
Pürüzlü yüzeylerde yüzeyin her küçük parçasının normali farklı yöndedir; ışık her yöne yansır ve cisim her yerden görülür. Bu dağınık yansımadır. Düzgün yansıma, metal tepsideki gibi ışığı tek yöne yansıttığı için cismi yalnızca belirli açılardan görünür kılar.
Kolay
2Ambulansların ön kaputunda "AMBULANS" yazısı harfleri ters dizilmiş ve ayna görüntüsü gibi yazılmıştır. Trafikte ambulansın önünde giden sürücüler bu yazıyı genellikle doğrudan değil, aracın iç ya da yan aynasından görür. Yazının bu şekilde yazılmasının nedeni aşağıdakilerden hangisidir?
- A) Öndeki sürücülerin aynada düzgün okuyabilmesi
- B) Yayaların yazıyı uzaktan fark etmesi
- C) Yazının geceleri ışığı daha iyi yansıtması
- D) Yazının yağmurdan daha az etkilenmesi
- E) Arkadaki sürücülerin yazıyı doğrudan okuması
Cevabı göster
Doğru cevap: A) Öndeki sürücülerin aynada düzgün okuyabilmesi
Düzlem ayna görüntüyü sağ–sol bakımından ters çevirir; ters yazılmış yazı aynada bir kez daha ters dönerek düzgün okunur. Yazının yayalar için yazıldığını düşünmek yanlıştır; yayalar yazıyı doğrudan baktıkları için ters görür.
Kolay
3Fizik kulübünde Hakan, bir lazer kalemi ve bir düzlem ayna kullanarak gelen ve yansıyan ışınları kâğıda çiziyor. Lazeri farklı açılarla aynaya tutuyor ve her seferinde iki ışının ayna yüzeyine çizdiği normal ile yaptığı açıları açıölçerle ölçüyor. Hakan'ın ölçümlerinde her seferinde gözlemlemesi beklenen sonuç hangisidir?
- A) Yansıma açısı gelme açısının 2 katıdır.
- B) Gelen ışın normalle her zaman 90° yapar.
- C) Yansıyan ışın yüzeye her zaman diktir.
- D) Gelme açısı yansıma açısına eşittir.
- E) Yansıma açısı gelme açısının yarısıdır.
Cevabı göster
Doğru cevap: D) Gelme açısı yansıma açısına eşittir.
Yansıma kanununa göre gelme açısı yansıma açısına eşittir ve gelen ışın, normal ve yansıyan ışın aynı düzlemdedir. "2 katı" ilişkisi aslında ayna döndürüldüğünde yansıyan ışının dönme açısıyla ilgilidir; tek bir yansımada açılar eşittir.
Kolay
4Bir mağazanın deneme kabininde Gizem, boy aynasının karşısına geçiyor ve görüntüsünü inceliyor. Görüntüsünün aynanın arkasında, kendisinin aynaya olan uzaklığı kadar içeride oluştuğunu ve sağ elini kaldırdığında görüntünün karşı taraftaki elini kaldırıyor gibi göründüğünü fark ediyor. Düzlem aynada oluşan bu görüntü için aşağıdakilerden hangisi yanlıştır?
- A) Sanaldır.
- B) Düzdür.
- C) Cisimle aynı boydadır.
- D) Cisimden büyüktür.
- E) Aynaya cisimle aynı uzaklıktadır.
Cevabı göster
Doğru cevap: D) Cisimden büyüktür.
Düzlem aynada görüntü sanal, düz, cisimle aynı boyda ve aynaya cisimle aynı uzaklıkta oluşur; cisimden büyük değildir. Görüntünün büyük göründüğünü düşünmek, aynaya yaklaşınca görüntünün göze daha büyük görünmesini görüntü boyunun büyümesi sanmaktan doğar.
Kolay
5Bir öğrenci lazer deneyinde gelen ışını, yansıyan ışını ve yansıma noktasındaki normali kâğıda çiziyor. Yansıma kurallarına göre bu üç çizgi için hangisi doğrudur?
- A) Üçü farklı düzlemlerdedir.
- B) Üçü aynı düzlemdedir.
- C) Normal, aynanın yüzeyine paraleldir.
- D) Gelen ışın ile normal her zaman çakışır.
- E) Yansıyan ışın aynanın arkasına geçer.
Cevabı göster
Doğru cevap: B) Üçü aynı düzlemdedir.
Yansıma kurallarından birine göre gelen ışın, yansıyan ışın ve normal aynı düzlemdedir. Normal ayna yüzeyine diktir, paralel değildir.
Kolay
6Bir öğrenci düzlem aynanın 2,5 m önünde duruyor. Görüntüsü nerede oluşur?
- A) Aynanın 2,5 m arkasında
- B) Aynanın 2,5 m önünde
- C) Aynanın 5 m arkasında
- D) Aynanın yüzeyinde
- E) Aynanın 1,25 m arkasında
Cevabı göster
Doğru cevap: A) Aynanın 2,5 m arkasında
Düzlem aynada görüntü aynaya cisimle eşit uzaklıkta, aynanın arkasında oluşur. 5 m öğrenci ile görüntüsü arasındaki uzaklıktır.
Kolay
7Durgun bir gölün kıyısındaki 4 m yüksekliğindeki bir ağacın tepesinin görüntüsü göl yüzeyinde izleniyor. Göl yüzeyi düzlem ayna gibi davrandığına göre, ağacın tepesinin görüntüsü göl yüzeyinin kaç m altında görünür?
- A) 2
- B) 0
- C) 8
- D) 4
- E) 16
Cevabı göster
Doğru cevap: D) 4
Düzlem aynada görüntü yüzeye cisimle eşit uzaklıkta oluşur; tepe yüzeyin 4 m üstündeyse görüntüsü 4 m altındadır. 8 m tepe ile görüntüsü arasındaki uzaklıktır.
Kolay
8Bir lazer ışını düzlem aynaya geliyor ve gelen ışın ile yansıyan ışın arasındaki açı 100° ölçülüyor. Gelme açısı kaç derecedir?
- A) 40
- B) 50
- C) 80
- D) 100
- E) 25
Cevabı göster
Doğru cevap: B) 50
Gelme açısı yansıma açısına eşittir ve ikisinin toplamı 100°'dir; gelme açısı 50° olur. Açıların yüzeyle ölçüldüğünü sanan öğrenci 40° der.
Kolay
9Bir denizaltı periskobunda, birbirine paralel ve ışınlarla 45° açı yapan iki düzlem ayna bulunur. Yukarıdaki aynaya yatay gelen ışın iki kez yansıyarak gözcüye ulaşır. Gözcüye ulaşan ışının doğrultusu için hangisi doğrudur?
- A) Düşeydir.
- B) Aynalara paraleldir.
- C) Gelen ışına dik ve yatay düzlemdedir.
- D) Gelen ışına zıt yöndedir.
- E) Gelen ışına paralel ve aynı yöndedir.
Cevabı göster
Doğru cevap: E) Gelen ışına paralel ve aynı yöndedir.
Paralel iki aynada ışın önce aşağı, sonra yine yatay ve ilk yönüne paralel olarak yansır; gözcü karşıyı görür. Ters yön, birbirine dik aynalarda olur.
Kolay
10Boyu 1,6 m olan Emre, düzlem bir aynanın 3 m önünde duruyor. Emre'nin aynadaki görüntüsünün boyu kaç m'dir?
- A) 0,8
- B) 3,2
- C) 3
- D) 1,6
- E) 4,8
Cevabı göster
Doğru cevap: D) 1,6
Düzlem aynada görüntü cisimle aynı boydadır; uzaklık boyu değiştirmez. Görüntünün uzaklıkla küçüldüğünü düşünen öğrenci daha küçük bir değer seçer.
Kolay
11Bir öğrenci, düzlem aynada oluşan görüntünün özelliklerini bir tabloya yazıyor. Hangi satır doğrudur?
- A) Gerçek, ters, küçük
- B) Sanal, düz, aynı boyda
- C) Sanal, ters, aynı boyda
- D) Gerçek, düz, büyük
- E) Sanal, düz, küçük
Cevabı göster
Doğru cevap: B) Sanal, düz, aynı boyda
Düzlem aynada görüntü sanal, düz ve cisimle aynı boydadır. Ters ya da küçük görüntüler küresel aynalarda oluşabilir.
Kolay
12Bir lazer ışını düzlem aynanın yüzeyine dik olarak gönderiliyor. Yansıyan ışın nasıl ilerler?
- A) Aynanın yüzeyine paralel ilerler.
- B) Hiç yansımaz.
- C) Aynayla 45° açı yaparak yansır.
- D) Aynanın arkasına geçer.
- E) Geldiği doğrultuda geri döner.
Cevabı göster
Doğru cevap: E) Geldiği doğrultuda geri döner.
Dik gelen ışının gelme açısı 0° olduğundan yansıma açısı da 0°'dir; ışın kendi üzerinden geri döner. Paralel ilerleme, ışın yüzeyi sıyırarak gelseydi söz konusu olurdu.
Kolay
13Bir öğrenci aynaya bakarak bir yüzeyin normalini çizecek. Normal için hangisi doğrudur?
- A) Işının aynaya çarptığı noktada ayna yüzeyine diktir.
- B) Ayna yüzeyine paraleldir.
- C) Gelen ışınla aynı doğrultudadır.
- D) Yansıyan ışınla aynı doğrultudadır.
- E) Aynanın kenarından çizilir.
Cevabı göster
Doğru cevap: A) Işının aynaya çarptığı noktada ayna yüzeyine diktir.
Normal, ışının yüzeye çarptığı noktadan yüzeye dik çizilen doğrudur; gelme ve yansıma açıları buna göre ölçülür. Açıları yüzeye göre ölçmek sık yapılan bir hatadır.
Kolay
14Bir çocuk, banyodaki aynaya yaklaştıkça görüntüsünün büyüdüğünü söylüyor. Bu düşünceyle ilgili doğru açıklama hangisidir?
- A) Doğrudur; aynaya yaklaşınca görüntünün boyu artar.
- B) Görüntü aynaya yaklaşınca küçülür.
- C) Görüntünün boyu değişmez; yalnız daha büyük algılanır.
- D) Görüntü aynaya yaklaşınca gerçek olur.
- E) Görüntü yalnız uzaktayken oluşur.
Cevabı göster
Doğru cevap: C) Görüntünün boyu değişmez; yalnız daha büyük algılanır.
Düzlem aynada görüntü her zaman cisimle aynı boydadır; yakındaki görüntü göze daha büyük açıyla göründüğü için büyük algılanır. Boyun gerçekten değiştiğini düşünmek yaygın bir yanılgıdır.
Kolay
15Bir öğrenci düzlem aynanın arkasına, görüntünün oluştuğu yere bir perde koyuyor. Perdede görüntü görmüyor. Bunun nedeni nedir?
- A) Aynanın çok küçük olması
- B) Görüntünün ters olması
- C) Perdenin karanlık olması
- D) Görüntünün sanal olması
- E) Görüntünün aynanın önünde oluşması
Cevabı göster
Doğru cevap: D) Görüntünün sanal olması
Düzlem aynada yansıyan ışınlar aynanın önüne gider; görüntü ışın uzantılarının kesiştiği yerde oluşan sanal görüntüdür ve perdede toplanamaz. Görüntü aynanın önünde değil arkasında oluşur.
Kolay
16Duvardaki akrep ve yelkovanlı saat, tam 3.00'ü gösteriyor. Bir öğrenci saate karşısındaki düzlem aynadan bakıyor. Aynada saat kaçı gösteriyor gibi görünür?
- A) 3.00
- B) 6.00
- C) 9.00
- D) 12.00
- E) 3.30
Cevabı göster
Doğru cevap: C) 9.00
Düzlem ayna sağ-sol yer değiştirmiş gibi gösterir; sağdaki 3 rakamı solda, 9'un yerinde görünür. Görüntünün baş aşağı olduğunu düşünen öğrenci 6.00 ya da 12.00 seçer.
Kolay
17Optik dersinde Ayşe, düzlem aynanın önündeki noktasal bir cismin görüntüsünün yerini çizimle bulmak istiyor. Cisimden aynaya tek bir ışın çizip yansıtıyor; ancak öğretmeni, görüntünün yerini belirlemek için cisimden çıkan en az iki ışının yansıtılması gerektiğini söylüyor. Öğretmenin bu uyarısının gerekçesi aşağıdakilerden hangisidir?
- A) Tek ışın aynadan yansımaz; yansıma ancak iki ışın birlikte geldiğinde gerçekleşir.
- B) İkinci ışın çizilmezse birinci ışının gelme açısı yansıma açısına eşit olmaz.
- C) Düzlem aynada görüntü, gelen iki ışının ayna yüzeyinde kesiştiği noktada oluşur.
- D) İki ışın çizilince görüntü gerçek olur; tek ışınla çizilen görüntü sanal kalır.
- E) Görüntü, yansıyan ışınların uzantılarının kesiştiği yerdedir; kesişim için iki ışın gerekir.
Cevabı göster
Doğru cevap: E) Görüntü, yansıyan ışınların uzantılarının kesiştiği yerdedir; kesişim için iki ışın gerekir.
Düzlem aynada görüntü, aynadan yansıyan ışınların uzantılarının aynanın arkasında kesiştiği noktada oluşur. Bir kesişim noktası bulabilmek için en az iki ışın gerekir; tek ışının uzantısı üzerindeki her nokta görüntü adayı olarak kalır. Tek ışın da yansıma yasalarına uyarak yansır ve gelme açısı yansıma açısına eşittir. Görüntü ayna yüzeyinde değil aynanın arkasında oluşur ve ışın sayısından bağımsız olarak sanaldır.
Kolay
18Gece, sokak lambası bulunmayan karanlık bir yolda bisikletiyle ilerleyen Emre'nin bisikletinin arkasında bir yansıtıcı (reflektör) var. Arkadan gelen otomobilin farları açıkken sürücü yansıtıcıyı parlak bir nokta olarak görüyor; farlar kapatıldığında ise yansıtıcıyı göremiyor. Bu gözlemin açıklaması aşağıdakilerden hangisidir?
- A) Yansıtıcı kendi ışığını üretir; ancak yalnız farlar açıkken çalışmaya başlar.
- B) Yansıtıcı ışık kaynağı değildir; yalnız üzerine düşen ışığı yansıtarak görünür.
- C) Yansıtıcı gündüz depoladığı ışığı, farlar açıldığında çevreye geri verir.
- D) Yansıtıcı farların ışığını soğurur ve kendi rengindeki ışığı üretip yayar.
- E) Yansıtıcı farların ışığını kırarak bisikletin ön tarafına doğru gönderir.
Cevabı göster
Doğru cevap: B) Yansıtıcı ışık kaynağı değildir; yalnız üzerine düşen ışığı yansıtarak görünür.
Yansıtıcılar normalde ışık yaymaz; üzerlerine ışık çarptığında bu ışığı yansıttıkları için ışık yayıyormuş gibi parlak görünür. Bir cismin görülebilmesi için ışığın o cisimden yansıyıp göze ulaşması gerekir. Farlar kapalıyken yansıtıcıya düşen ve sürücünün gözüne dönen ışık olmadığından yansıtıcı görülmez. Yansıtıcı ışık üretmez, depolamaz ve ışığı öne doğru göndermez.
Orta
19Bisikletlerin arkasındaki reflektörler, birbirine dik küçük ayna yüzeylerinden oluşur. Arkadan gelen bir aracın farından çıkan ışık bu yüzeylerde art arda iki kez yansır ve sürücü reflektörü parlak görür. Birbirine dik iki düzlem aynaya, aynalara dik düzlemde gelen bir ışın iki kez yansıdıktan sonra nasıl ilerler?
- A) Gelişine dik bir doğrultuda
- B) Gelişiyle 45° açı yapan bir doğrultuda
- C) Geldiği doğrultuya paralel, ters yönde
- D) Geldiği yönde hiç sapmadan
- E) İkinci aynanın yüzeyine paralel
Cevabı göster
Doğru cevap: C) Geldiği doğrultuya paralel, ters yönde
Birbirine dik iki aynada art arda yansıyan ışın toplam 180° sapar ve geldiği doğrultuya paralel olarak geri döner; reflektör ışığı bu yüzden kaynağa, yani sürücüye geri gönderir. Işının gelişine dik çıkacağını düşünmek, yalnızca tek bir yansımayı hesaba katmaktır.
Orta
20Bir kuaför salonunda müşteri, karşısındaki küçük düzlem aynada arkasındaki kapıyı ve bekleyenleri görmek istiyor. Kuaför, müşterinin aynada daha geniş bir alanı görebilmesi için şu önerilerde bulunuyor: I. Daha büyük bir ayna kullanmak II. Gözü aynaya yaklaştırmak III. Gözü aynadan uzaklaştırmak Bu önerilerden hangileri müşterinin görüş alanını genişletir?
- A) Yalnız I
- B) I ve II
- C) I ve III
- D) II ve III
- E) I, II ve III
Cevabı göster
Doğru cevap: B) I ve II
Görüş alanı, gözün aynanın kenarlarına çizilen ışınlarla sınırlanır; ayna büyüyünce (I) ya da göz aynaya yaklaşınca (II) bu ışınlar arasındaki açı büyür ve alan genişler. Uzaklaşmak (III) açıyı daraltır; geri çekilince daha çok şey görüleceğini düşünmek, aynayı bir pencere gibi değil fotoğraf gibi düşünmekten doğar.
Katkıda bulun
Özette bir hata mı gördün, eklenmesi gereken bir bilgi ya da güzel bir soru mu var? Öner; yönetici onaylarsa sitede yayımlanır ve sana bildirim gelir.