Karanlık bir laboratuvarda tek renkli (monokromatik) ışık kaynağı kullanılarak yapılan bir… — YKS AYT (Alan Yeterlilik Testi)

Karanlık bir laboratuvarda tek renkli (monokromatik) ışık kaynağı kullanılarak yapılan bir çift yarıkta girişim (Young) deneyinde, ekran üzerinde oluşan ardışık iki aydınlık saçak arasındaki mesafe (saçak genişliği) $\Delta x$ olarak ölçülmektedir.

Buna göre;

I. Yarıklar arasındaki mesafeyi ( $d$ ) artırmak
II. Işık kaynağının dalga boyunu ( $\lambda$ ) artırmak
III. Yarıklar düzlemi ile ekran arasını hava yerine su ile doldurmak

işlemlerinden hangileri tek başına yapıldığında saçak genişliği ( $\Delta x$ ) azalır?
(Havanın kırıcılık indisi suyun kırıcılık indisinden küçüktür.)

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

Answer

Yarıklar arasındaki mesafeyi artırmak ve yarıklar düzlemi ile ekran arasını hava yerine su ile doldurmak işlemleri saçak genişliğini azaltır.

Çift yarıkta girişim deneyinde saçak genişliği

\Delta x = \frac{\lambda \cdot L}{d \cdot n}

formülüyle hesaplanır. Bu bağıntıya göre saçak genişliği, yarıklar arasındaki mesafe (

d

) ve ortamın kırıcılık indisi (

n

) ile ters orantılıdır. Dolayısıyla yarıklar arasındaki mesafenin artırılması (I. öncül) ve ortamın kırıcılık indisinin artırılması (hava yerine su kullanılarak, III. öncül) saçak genişliğini azaltır. Işığın dalga boyunun artırılması (II. öncül) ise saçak genişliğini artırır. Bu yüzden doğru cevap, yarıklar arasındaki mesafeyi artırmak ve yarıklar düzlemi ile ekran arasını su ile doldurmak ifadelerini içeren seçenek olmalıdır.

Step-by-Step Solution

Saçak genişliği formülünü yazıp değişkenleri belirlemek.

\Delta x = \frac{\lambda \cdot L}{d \cdot n}

formülü elde edilir. Burada

\lambda

dalga boyu,

L

yarık düzlemi ile ekran arası uzaklık,

d

yarıklar arası mesafe,

n

ise ortamın kırıcılık indisidir.

Değişkenlerin saçak genişliği üzerindeki etkilerini analiz edebilmek için temel matematiksel ilişkiyi kurmak gerekir.

Yarıklar arası mesafeyi (

d

) artırmanın etkisini incelemek.

\Delta x

değeri azalır.

Saçak genişliği formülünde yarıklar arası mesafe (

d

) paydada yer aldığından,

d

artırıldığında saçak genişliği azalır.

Işık kaynağının dalga boyunu (

\lambda

) artırmanın etkisini incelemek.

\Delta x

değeri artar.

Saçak genişliği formülünde dalga boyu (

\lambda

) pay kısmında yer aldığından,

\lambda

artırıldığında saçak genişliği de artar.

Yarıklar düzlemi ile ekran arasını hava yerine su ile doldurmanın etkisini incelemek.

\Delta x

değeri azalır.

Suyun kırıcılık indisi havanınkinden büyük olduğundan (

n_{\text{su}} > n_{\text{hava}}

), ortamın kırıcılık indisi (

n

) artmış olur. Kırıcılık indisi formülde paydada yer aldığı için saçak genişliği azalır.

Elde edilen sonuçları birleştirerek doğru seçeneği belirlemek.

I ve III numaralı işlemler saçak genişliğini azaltırken, II numaralı işlem artırır.

Soru kökünde saçak genişliğini azaltan işlemler sorulduğu için doğru cevap I ve III numaralı öncülleri içeren seçenek olmalıdır.

Key Concept

Young deneyinde saçak genişliği, kullanılan ışığın dalga boyu ile doğru; yarıklar arası mesafe ve ortamın kırıcılık indisi ile ters orantılıdır.

Estimated Time:50s

Question

Answer

Step-by-Step Solution

Key Concept

Common Mistakes

Topics

More questions from this topic