Bir fizik laboratuvarında gerçekleştirilen deneyde, boşluk ortamında ilerleyen iki farklı … — YKS AYT (Alan Yeterlilik Testi)

Bir fizik laboratuvarında gerçekleştirilen deneyde, boşluk ortamında ilerleyen iki farklı elektromanyetik dalga incelenmektedir. Dalgalardan birincisi, yayılma doğrultusu yatay düzlemde doğu yönünde olan bir morötesi (UV) ışık; ikincisi ise aynı ortamda yayılan bir mikrodalgadır. Deney esnasında, morötesi ışığın elektrik alan vektörünün ( $\vec{E}$ ) düşey doğrultuda ve yukarı yönlü olduğu tespit edilmiştir.

Buna göre, bu dalgalarla ilgili;
I. Morötesi ışığın bu andaki manyetik alan vektörü ( $\vec{B}$ ) güney yönündedir.
II. Morötesi ışığın boşluktaki yayılma sürati, mikrodalganın boşluktaki yayılma süratinden büyüktür.
III. Morötesi ışığın frekansı, mikrodalganın frekansından büyüktür.

yargılarından hangileri doğrudur?

A
Yalnız I
B
Yalnız III
C
I ve II
I ve IIIAnswer
E
I, II ve III

Answer

Morötesi ışığın manyetik alan vektörünün güney yönünde olduğu ve morötesi ��şığın frekansının mikrodalganınkinden büyük olduğunu ifade eden seçenek.

Elektromanyetik dalgalarda

\vec{E} \times \vec{B}

vektörel çarpımı yayılma yönünü verir. Yukarı yönlü elektrik alan ile güney yönlü manyetik alan çarpıldığında doğu yönünde bir yayılma elde edilir, bu nedenle birinci öncül doğrudur. Ayrıca morötesi ışınların frekansı elektromanyetik spektrumda mikrodalgalardan daha büyüktür, bu yüzden üçüncü öncül de doğrudur. Tüm elektromanyetik dalgalar boşlukta aynı süratle (

c

) yayıldığından ikinci öncül yanlıştır.

Step-by-Step Solution

Sağ el kuralını uygulayarak morötesi ışığın manyetik alan yönünü bulunuz.

Elektromanyetik dalgaların yayılma yönü, elektrik alan (

\vec{E}

) ile manyetik alan (

\vec{B}

) vektörlerinin vektörel çarpımıyla (

\vec{E} \times \vec{B}

) bulunur. Sağ elin dört parmağı elektrik alan yönünü (Yukarı,

+z

), başparmak dalganın yayılma yönünü (Doğu,

+x

) gösterecek şekilde tutulursa, avuç içi manyetik alanın yönünü (Güney,

-y

) gösterir. Bu nedenle I. öncül doğrudur.

Elektromanyetik dalgalar enine dalgalardır; hız, elektrik alan ve manyetik alan vektörleri birbirine daima diktir.

Morötesi ışık ve mikrodalganın boşluktaki yayılma süratlerini karşılaştırınız.

Boşluktaki tüm elektromanyetik dalgalar (radyo dalgaları, mikrodalgalar, kızılötesi, görünür ışık, morötesi, X-ışınları, gama ışınları) frekans veya enerjilerinden bağımsız olarak ışık hız��yla (

c

) yayılırlar. Dolayısıyla morötesi ışık ile mikrodalgaların boşluktaki yayılma süratleri eşittir. Bu nedenle II. öncül yanlıştır.

Elektromanyetik dalgaların boşluktaki yayılma hızı dalga türüne bağlı değildir.

Elektromanyetik spektrumu göz önüne alarak dalgaların frekanslarını karşılaştırınız.

Elektromanyetik spektrumda morötesi ışığın dalga boyu mikrodalgalarınkinden çok daha küçüktür. Frekans ile dalga boyu ters orantılı olduğundan morötesi ışığın frekansı mikrodalganın frekansından büyüktür. Bu nedenle III. öncül doğrudur.

Mikrodalgalar düşük enerjili ve düşük frekanslı bölgede yer alırken, morötesi ışınlar yüksek enerjili ve yüksek frekanslı bölgededir.

Key Concept

Elektromanyetik dalgaların enine dalga özelliği, hızlarının boşlukta sabit ve eşit olması, elektrik/manyetik alan vektörlerinin sağ el kuralına göre yön ilişkisi ve elektromanyetik spektrumdaki frekans sıralaması.

Question

Answer

Step-by-Step Solution

Key Concept

Common Mistakes

Topics

More questions from this topic