Cam gibi saydam maddelerden yapılan, ışığı kırma özelliğine sahip ve en az bir yüzeyi çukur ya da tümsek olan optik araç. Mercekler, yüzeylerinin durumuna göre ince kenarlı ve kalın kenarlı olmak üzere ikiye ayrılır. İnce kenarlı merceklerin kesiti, kenardan ortaya doğru gittikçe kalınlaşır. Kalın kenarlı merceklerdeyse, ince kenarlı merceğin tam tersi bir durum vardır. Bunların ortası kalın, kenarları ince olur.

İnce kenarlı mercekler üzerlerine düşen ışığı bir noktada toplar. Bu yüzden bu merceklere, yakınsak mercek denir. Kalın kenarlı merceklerse, üzerlerine düşen ışınları birbirinden uzaklaştırır ve ıraksak mercek adını alır. İnce kenarlı mercekler, cisimleri olduğundan büyük; kalın kenarlı mercekler de cisimleri olduğundan küçük gösterir.

Merceklerin yüzeyi de bir küre parçası biçimindedir. Mercek yüzeylerinin (merceğin iki yanında) oluşturduğu kürelerin merkezlerini birleştiren doğru optik eksendir (asal eksen). Asal eksenin mercek içinde kalan parçasının orta noktasına optik merkez adı verilir.

İnce kenarlı merceğin asal eksenine paralel gelen ışın demeti, mercekte kırılmaya uğrar. Kırılan ışınlar bir noktada toplanır. Işık demetinin toplandığı bu noktaya odak noktası adı verilir ve "F" ile gösterilir. Mercekle odak noktası arasındaki uzaklığa da odak uzaklığı denir ve "f" ile gösterilir. Merceklerin her iki yanında da odak uzaklığının iki katı uzaklıkta, 2F ile gösterilen bir nokta bulunur.

Merceklerde de aynalarda olduğu gibi görüntü çiziminde yardımcı olan yolları belli özel ışınlar vardır. Bu özel ışınlar, odak ışını, paralel ışın ve optik merkez ışınıdır. İnce kenarlı merceğin optik eksenine paralel gelen ışınlar kırıldıktan sonra odak noktasından geçer. Odak noktasından geçecek şekilde gelen (eğik) ışınlar, optik eksene paralel olarak kırılır. Optik merkeze, optik eksen doğrultusunda gelen ışınlarsa kırılmadan, aynı doğrultuda mercekten geçer.

İnce kenarlı mercekte, cisim, 2F'deyse görüntü: ters, cisimle aynı boyda ve gerçektir. Görüntü merceğin öteki yanında 2F'de oluşur. Cisim 2F'nin dışındaysa, görüntü; gerçek, ters, cisimden küçük ve merceğin öteki yanında F ile 2F arasında oluşur. F ile 2F arasına yerleştirilen cismin görüntüsü; cisimden büyük, ters, gerçek ve merceğin öteki yanında 2F'nin dışındadır. Odak noktasına yerleştirilen cismin görüntüsü sonsuzda oluşur.

İnce kenarlı mercekte, odak noktasıyla optik merkez arasına yerleştirilen cismin görüntüsü, düz, cisimden büyük ve cisimle aynı taraftadır. Görüntü ekran üzerine düşürülemez. Bu yüzden böyle görüntülere görünen (zahiri) görüntü, ekran üzerine alınabilen görüntülere de gerçek görüntü denir.

Kalın kenarlı merceğin asal eksenine paralel gelen ışınların, kırıldıktan sonra uzantıları bir nokta da kesişir. Bu nokta "odak noktası"dır. Kalın kenarlı merceğin optik ekseninden geçecek şekilde gelen ışınlar, kırılmaya uğramaz, doğrultu değiştirmeden mercekten geçer. Uzantıları odaktan geçecek şekilde gelen ışınlarsa asal eksene paralel olarak kırılır. Kalın kenarlı merceklerde cisim nerede olursa olsun, görüntüsü cisimle aynı tarafta, düz, cisimden küçüktür ve ekran üzerine düşürülemez.

Merceklerin ışığı kırma özelliğinden yararlanılarak birçok optik alet yapılır. Büyüteç, teleskop, gözlük, dürbün, fotoğraf makinesi, slâyt makinesi, tepegöz, video kamera, mikroskop ve sinema makinesi merceklerin kullanıldığı yerlerdir.

İLGİLİ KONULAR

Işığın Kırılması