Alm. Spiegel (m), Fr. Miroir, İng. Mirror. Işığın % 100’e yakın bir kısmını düzgün olarak yansıtan cilalı yüzey. Metal yüzeylerin parlatılmasıyla ilk ayna elde edilmiştir. Daha sonraları ise, cam levhaların bir yüzeyleri civa amalgamaları ile kaplanarak, ayna elde edilmiştir. Günümüzde ise, umumiyetle cam levhaların bir yüzü, ince bir gümüş tabakası ile sırlanarak elde edilir. Bazan gümüş yerine alüminyum, altın, hatta platin dahi kullanılır. Alüminyum sırlı aynalar, dalga boyu 0,4 mikrondan küçük olan morötesi ışınları da yansıtırlar. Aynalar; düzlem, küresel ve parabolik diye üç gruba ayrılırlar.

Düz aynalar: Bir cismin veya noktanın düz bir aynada görünen şekline “görüntü” denir. Düzlem aynada görüntü, cismin tam simetriğidir. Yani cisim ve görüntünün, aynaya uzaklıkları ve boyları birbirine eşittir. Görüntü gerçek değildir, zahiridir. Çünkü, aynanın içinde imiş gibi görünür. Zahiri görüntüyü bir ekran üzerine düşürmek mümkün değildir.

Küresel aynalar: Yansıtıcı yüzeyi, küre kapağı şeklinde olan aynalardır. Yansıtıcı yüzey, küre kapağının iç yüzeyi ise bu aynalara “çukur”, “konkav” veya “iç bükey” aynalar denir. Yansıtıcı yüzey, küre kapağının dış yüzeyi ise böyle aynalara “tümsek”, “konveks” veya “dış bükey” aynalar denir.

Küresel yüzeyin merkezinden geçen eksene “asal eksen” veya “optik eksen” denir. Asal eksenin aynayı kestiği noktaya “tepe noktası” , tepe noktası ile merkezin tam ortasına da “odak noktası” adı verilir. Asal eksene paralel olarak gelen ışınlar, yansıdıktan sonra odaktan geçerler. Odaktan geçerek gelen ışınlar ise asal eksene paralel olarak yansırlar. Merkezden geçen ışınlar aynı yoldan geriye yansırlar. Tepe noktasına gelen ışınlar ise asal eksen ile meydana getirdiği açı kadar diğer tarafta açı yaparak yansırlar.

Çukur aynada, merkezin dış tarafındaki bir cismin görüntüsü, merkez ile odak arasında cisimden küçük, ters ve gerçek bir görüntüdür. Cisim merkezyken görüntüsü de merkezde ters, gerçek ve boyu cismin boyuna eşittir. Cisim merkezle odak arasındayken görüntü merkezin dışında ters, gerçek ve cisimden büyüktür. Cisim odak ile ayna arasında ise, görüntüsü aynanın arkasında düz, zahiri ve cisimden büyüktür.

Tümsek aynanın önünde bulunan bir cismin görüntüsü ise, daima odak ile ayna arasında, cisimden küçük, düz ve zahiridir. Cisim, aynanın tepe noktasına geldiği zaman, görüntünün boyu cismin boyuna eşit olur.

Küresel aynanın yarıçapı (r) ile, odak uzaklığı (f) ile, cismin boyu (c), görüntü boyu (g), cismin aynaya uzaklığı (u), görüntünün aynaya uzaklığı (u') ile gösterilirse:

1 1 1 c u

r = 2f ; = + ; =

f u u' g u'

bağıntıları mevcuttur. Çukur aynada “f” pozitif, tümsek aynada ise negatif işaretlidir. Cisim gerçek ise u pozitif, zahiri ise negatif işaretlidir. Görüntü gerçek ise (u') pozitif, zahiri ise negatif işaretlidir. Bu kaide ve formüllerle bütün küresel ayna problemleri çözülebilir.

Aynalarda ışıkların yansıması kanunlarını bulan, Muhammed bin Hasan ibni Heysem’dir. Avrupalılar buna (Alhazem) derler. 965’te Bağdat’ta doğmuş, 1039’da Mısır’da vefat etmiştir. Matematik, fizik, tıp üzerinde yüze yakın kitap yazmıştır. Eserlerinin çoğu Avrupa dillerine tercüme edilmiştir.

Kullanıldığı yerler: Tümsek aynalar, seyahat otobüslerinde dikiz aynası olarak yaygın kullanılma alanı bulmaktadır. Teleskop imalinde de kullanılır. Tepe noktası delinmiş tümsek aynalar ise kulak, burun, boğaz boşluklarını incelemede kullanılır. Bu tür aynalar ile yapılan incelemeler başarılı neticeler verir. Çukur aynalar ise mikroskoplarda ve tuvalet aynası olarak kullanılır.

Parabolik aynalar: Yansıtıcı yüzeyleri parabolik olan aynalardır. Otomobil farlarındaki aynalar birer parabolik aynadır.

Diğer ayna türleri arasında silindirik aynaları saymak mümkündür. Bu tür aynalar gerçek görüntüye benzemeyen acaib görüntüler verirler. Panayır yerlerinde ve fuarlarda eğlence maksadıyla kullanılan bu tip aynalar, parabolik ve silindirik aynaların bir araya getirilmesiyle elde edilir.