10. SINIF KONU ANLATIMLI 4. ÜNİTE: OPTİK 1. Konu GÖLGELER ve AYDINLANMA ETKİNLİK ÇÖZÜMLERİ 2 Ünite 4 Optik 5. Ünite 2. Konu (Aydınlanma) B’nin Yanıtları A’nın Yanıtları 1. 1. a. yaklaştırılmalıdır. perde X b. uzaklaştırılmalıdır. K2 K1 2. a. Y ekran 2. K K L 3. L Işık kaynağı engel Işık kaynağı engel L 4 9 4. Nihat Bilgin Yayıncılık© K b. Ekranda oluşan tam gölge alanını büyütmek için; • I1 kaynağı I2 kaynağına yaklaştırılmalıdır. • Ekran K cisminden uzaklaştırılmalıdır. c. Ekrandaki yarı gölge alanını büyütmek için; • I2 kaynağı K engeline yaklaştırılmalıdır. • I1 kaynağı I2 den uzaklaştırılmalıdır. • Ekran K engelinden uzaklaştırılmalıdır. 3. a. I 5. EK EL r2 I = ( 2r ) =4 bulunur . K 2 6. Aydınlanma şiddeti uzaklığın karesiyle ters orantılıdır. Buna göre; I I E1 = = 2 4 2 I I E2 = = 2 16 4 I I E3 = = 2 9 3 E1 > E3 > E2 bulunur. b. Ekranda oluşan tam gölge alanını büyütmek için; • I1 veya I2 nin K cismine yaklaştırılması gerekir. • Ekranın K cisminden uzaklaştırılması gerekir. GÖLGELER VE AYDINLANMA 3 C’nin Yanıtları 4. a. ekran 1. K a. ( Y ) X noktasından bakan gözlemci gölge konisi içinde olduğu için ışık kaynağını şekildeki gibi görür. b. Tam gölge alanını büyütmek için ne yaparsınız? • I kaynağı K cismine yaklaştırılmalı • Ekran K dan uzaklaştırılmalı b. ( D ) c. ( Y ) K noktasından bakan gözlemci ışık kaynağını şekildeki gibi görür. d. ( D ) Nihat Bilgin Yayıncılık© 2. a. ( Y ) I ışık kaynağı, K küresel engeli ve ekranın birbirine doğru hareket ettirilmesi tam gölgenin alanını değiştirmez. b. ( D ) 3. ( D ) 4. ( D ) 5. ( Y ) Ay, Dünya ile Güneş arasına girdiğinde güneş tutulması olur. 6. ( Y ) Güneş tutulması sırasında Dünya’nın bir kısmı Ay’ın gölge konisi içinde kalır. 4 Ünite 4 Optik 4. Test 1’in Çözümleri a perde K2 1. top perde K K1 r r Cevap A dır. L 5. Noktasal ışık kaynağından çıkan ışınlar topların gölgesini şekildeki gibi oluşturur. Cevap B dir. 2. perde K1 top top L K yı L ye kadar yaklaştırdığımızı düşünelim. Bu durumda tam gölge ok yönünde hareket ederek büyür. Bu sırada yarı gölge küçülerek yok olur. Nihat Bilgin Yayıncılık© K2 K Cevap E dir. Cevap D dir. 3. perde (2) ışık kaynağı r top r (1) 6. Top perdeye yaklaştırılırsa tam gölge alanı küçülür. Top ok yönünde hareket ettirilirse veya ışık kaynağına yaklaştırılırsa tam gölge alanı büyür. Cevap A dır. Perde (1) yönünde kaydırılırsa yarı gölgenin alanı artar. I. yargı doğrudur. Daha büyük yarıçaplı bir top kullanılırsa yarı gölgenin alanı artacağından II. yargı da doğrudur. Işık kaynağı (2) yönünde hareket ettirilirse yarı gölgenin alanı küçülür. Bu nedenle III. yargı yanlıştır. Cevap B dir. 7. Işık kaynağı noktasal ise perde üzerinde yalnızca tam gölge oluşur. Perde üzerinde hem tam gölge hem de yarı gölge elde edebilmek için ışık kaynağının Şekil I ve III teki gibi küresel olması gerekir. Cevap D dir. GÖLGELER VE AYDINLANMA 8. 5 12. Işık kaynağı noktasal olduğundan perde üzerinde yalnızca tam gölge oluşur. Bu nedenle I. öncül doğrudur. perde Hareket sırasında gölge deseninin alanı sürekli azalır bu nedenle II. öncül yanlıştır. top M Perde üzerinde yarı gölge oluşmadığı için III. öncül yanlıştır. K L Cevap A dır. 9. Cevap C dir. perde Y r R r P Cevap E dir. 10. perde küresel şk kaynağ top r r Y X Işık kaynağının ve topun yarıçapları birbirine eşit olduğundan ışık kaynağı X noktasından Y noktsına hareket ettiğinde tam gölgenin alanı değişmez. Ancak yarı gölgenin alanı artar. Cevap E dir. 11. perde top 1 top 2 Cevap D dir. Nihat Bilgin Yayıncılık© X 6 Ünite 4 Optik 3. Test 2’nin Çözümleri perde K a 1. α ekran L d1 α d 2 3m 37° A H 53° Şekildeki üçgenlerin benzerliğinden d1 = 2d2 olduğu bulunur. Her iki durumda ışınların geliş açıları aynıdır. I E1 = · cos a d 21 4m Aydınlanma şiddeti; I E = · cos a d2 bağıntısı ile hesaplanır. Buradan; EH = ( 90 3 2 · cos 37° + 160 4 2 α B E = I · cos a 2 d 22 · cos 53° ) · E1 1 2 E2 = d 22 d 21 = 1 4 bulunur . Cevap C dir. E H = 7 l ü ks bulunur . Nihat Bilgin Yayıncılık© Cevap B dir. 2. 1 1 2 α O A A O 4. E = P P Aydınlanma şiddeti; • Işık şiddetine • Uzaklığa • Işınların geliş açısına bağlıdır. Bu soruda ışık şiddeti ve uzaklık değişmemiştir. 1. konumda ışınlar yüzeye dik geldiğinden bu konumda aydınlanma en büyüktür. 2 ve 3. konumlarda aydınlanma gittikçe azalır. Cevap D dir. I · cos a d2 bağıntısını kullanarak; I EK = d2 I · cos a EL = ( 2d ) 2 d I EL = · 2 2d 4d EK = 8 bulunur . EL O 2d d α K L P Cevap E dir. 7 GÖLGELER VE AYDINLANMA 5. Bir kaynaktan çıkan toplam ışık akısı; 8. (2) Φ = 4rI B bağıntısıyla bulunur. Buradan; Φ1 = 4rI 45° (1) Φ2 = 4r4I U1 U2 = 1 4 bulunur . Cevap B dir. Birim karelerden bir tanesinin kenar uzunluğunu d alalım. A noktası etrafındaki aydınlanma şiddeti; E A = 6. d K 60° N Bir yüzeydeki aydınlanma şiddeti; I · cos a d2 bağıntısıyla bulunur. Buna göre; ( 2d ) 2 I = (3 2 d) 2 · cos 45 ° = 2I 36 d 2 Nihat Bilgin Yayıncılık© E = 2I I bulunur. B noktası etrafındaki aydınlanma şiddeti; I I = E B = ( 3d ) 2 9d2 bulunur. B noktası çevresindeki aydınlanma şiddetinin A noktası çevresindeki aydınlanma şiddetine oranı; EB = 2 2 bulunur . EA Cevap A dır. ekran 2d E1 = A 2d2 E = I · cos 60 ° = I 2 d2 2d2 E1 = 1 bulunur . E2 Cevap C dir. 9. 7. İki kaynağın A noktası çevresinde oluşturduğu toplam aydınlanma; ekran EA = EA = 3I d 2 3I d 2 4I d2 + + 5I ( 2d ) 2 5I 4d = 4· 2 · 2d · cos 37° 4 5 E 4 = E 3 3 L A EA = d N d 37° EA = E1 + E2 bağıntısıyla bulunur. Buradan; K 53° d K ve L noktaları çevresindeki aydınlanma şiddetleri; I EK = d2 I I 3 EL = · cos 53 ° = · d2 d2 5 dir. K noktası çevresindeki aydınlanmanın L noktası çevresindeki aydınlanmaya oranı; bulunur . Cevap A dır. EK EL = 5 3 bulunur . Cevap C dir. 8 Ünite 4 Optik 10. r Y O X r 60° 30° 60° S Geometrik bilgilerimizi kullanarak ışık kaynağının X noktasına uzaklığı r, Y noktasına uzaklığı 3r bulunur. EY = I r2 · cos 60 ° I ( 3 r)2 I EY EX EY EX = = 3r 2 I · · cos 3 0 ° 3 2 1 r2 2 = · 3 1 = 3 3 bulunu r . Cevap C dir. Nihat Bilgin Yayıncılık© EX =
© Copyright 2024 Paperzz
