Lens

Mercek, ortak bir eksene sahip iki kırıcı yüzey vasıtasiyle sınırlanmış, cam, kuvars veya ışık kırıcı herhangi bir maddeden saydam maddelerden yapılan optik alettir.

Merceklerin en güzel örneği, gözümüzün yapısında bulunan göz billurudur. Göz billuru ince kenarlı bir mercektir. Gözlük camlarının tamamı da birer mercek teşkil eder. Mercekler tek başlarına kullanıldıkları gibi birkaç mercek bir arada bir optik aleti de meydana getirebilir. Büyüteç, göz billuru ve gözlük camları tek başlarına kullanılan merceklere misaldir. Dürbünler, mikroskop, teleskop, sinema makinaları, fotoğraf makinaları, mercek sistemlerinin meydana getirdiği optik düzenlerdir.

Mercekler, incelenen cismin arzu edilen elverişli görüntüsünü verirler. Bu görüntü, istenilen duruma bağlı olarak cisimden daha büyük veya küçük, gerçek veya zahiri (görünen) olabilir.

Bir merceği sınırlayan yüzeylerin tepe noktalarını birleştiren doğru, merceğin asal eksenini (optik eksen) meydana getirir. Mercekler, ince kenarlı ve kalın kenarlı diye iki gruba ayrılır:

İnce kenarlı mercek

Ortası, kenarlarına nazaran kalın olan mercektir. Merceğe herhangi bir şekilde gelen ışını kırarak optik eksene yaklaştırdığı için bu merceklere yakınsak mercek adı verilir. Asal eksene paralel olarak gelen ışınları kırarak bir noktada toplarlar. Bu nokta merceğin odak noktasıdır. Aynı uzaklıkta ve ters tarafta ikinci bir odak noktası daha bulunur.

Bulunduğu ortama göre kırılma indisi n olan saydam maddeden yapılmış ve küresel yüzeylerinin eğrilik yarıçapları R1 ve R1 olan bir merceğin odak uzaklığı f ile gösterilirse:



bağıntısı mevcuttur.

Yarı çaplar, konveks (tümsek = dış bükey) yüzeyler için pozitif, konkav (çukur = içbükey) yüzeyler için negatif alınır. Şayet herhangi bir yüzey düzlemse yarıçapı sonsuz alınır. Odak uzaklığı, ince kenarlı merceklerde pozitif, kalın kenarlarda ise negatif olarak hesaplara dahil edilir. Cisim ve görüntüden gerçek olanların uzaklığı pozitif, zahiri (görünen) olanlarınki negatif alınır. İnce kenarlı merceklerde odak noktasından uzakta bulunan cisimlerin görüntüleri daima, gerçek ve terstir. Odak ile mercek arasındaki cisimlerin görüntüleri ise daima düz, zahiri ve cisimden büyüktür.

Kalın kenarlı mercek

Kalın kenarlı mercek, ortası kenarlarından daha ince olan merceklere denir. Merceğe herhangi bir şekilde gelen ışını, optik eksenden uzaklaştırdığı için kalın kenarlı merceklere ıraksak mercek adı verilir. Kalın kenarlı merceklerin meydana getirdiği görüntü daima düz, zahiri ve cisimden küçüktür.

Bir merceğin odak uzaklığının metre cinsinden tersine o merceğin yakınsaması veya gücü denir. Bu güç, kırıcılık gücüdür. Merceğin odak uzaklığı ne kadar küçükse gücü veya yakınsaması o kadar büyük olur.