Tek yarıkta kırınım deneyi gerçekleştirilen üç farklı düzenekte kullanılan ışığın dalga bo… — YKS AYT (Alan Yeterlilik Testi)

Tek yarıkta kırınım deneyi gerçekleştirilen üç farklı düzenekte kullanılan ışığın dalga boyu, yarık genişliği, ekran ile yarık düzlemi arasındaki uzaklık ve ortamın kırıcılık indisi değerleri aşağıda belirtilmiştir:

* Düzenek I: Dalga boyu $5\lambda$ olan ışık, yarık genişliği $w$ , ekran uzaklığı $L$ , hava ortamı ( $n_1 = 1$ )
* Düzenek II: Dalga boyu $6\lambda$ olan ışık, yarık genişliği $w$ , ekran uzaklığı $L$ , hava ortamı ( $n_2 = 1$ )
* Düzenek III: Dalga boyu $6\lambda$ olan ışık, yarık genişliği $w$ , ekran uzaklığı $L$ , cam ortamı ( $n_3 = 1{}5$ )

Buna göre, bu düzeneklerde ekran üzerinde oluşan **merkezi aydınlık saçak genişliklerini ( $2\Delta x$ )** büyükten küçüğe doğru sıralayınız.

1Düzenek II'de oluşan merkezi aydınlık saçak genişliği
2Düzenek I'de oluşan merkezi aydınlık saçak genişliği
3Düzenek III'te oluşan merkezi aydınlık saçak genişliği

Cevap

Merkezi aydınlık saçak genişliklerinin büyükten küçüğe doğru sıralaması: Düzenek II > Düzenek I > Düzenek III şeklindedir.

Düzeneklerin merkezi aydınlık saçak genişliği değerleri hesaplandığında sırasıyla

12 \frac{\lambda L}{w}

10 \frac{\lambda L}{w}

8 \frac{\lambda L}{w}

katsayıları elde edilir. Bu durum saçak genişliklerinin Düzenek II > Düzenek I > Düzenek III şeklinde sıralanmasını gerektirir.

Adım Adım Çözüm

Kırınım saçak genişliği ve merkezi aydınlık saçak genişliği bağıntılarını tanımlamak.

Tek yarıkta kırınım deneyinde ardışık iki karanlık veya iki aydınlık saçak arasındaki mesafe (saçak genişliği)

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

formülüyle bulunur. Merkezi aydınlık saçak genişliği ise standart saçak genişliğinin iki katıdır, yani

2\Delta x = 2\frac{\lambda L}{w \cdot n}

olarak ifade edilir.

Her bir düzenek için hesaplanacak değerlerin hangi fiziksel parametrelere bağlı olduğunu netleştirmek gerekir.

Düzenek I için merkezi aydınlık saçak genişliğini hesaplamak.

2\Delta x_1 = 2 \frac{5\lambda L}{w \cdot 1} = 10 \frac{\lambda L}{w}

olur.

Dalga boyunun

5\lambda

ve ortam kırıcılık indisinin

1

(hava) olması değerlerini formülde yerine koymak için.

Düzenek II için merkezi aydınlık saçak genişliğini hesaplamak.

2\Delta x_2 = 2 \frac{6\lambda L}{w \cdot 1} = 12 \frac{\lambda L}{w}

olur.

Dalga boyunun

6\lambda

ve ortam kırıcılık indisinin

1

(hava) olması değerlerini formülde yerine koymak için.

Düzenek III için merkezi aydınlık saçak genişliğini hesaplamak.

2\Delta x_3 = 2 \frac{6\lambda L}{w \cdot 1{}5} = 8 \frac{\lambda L}{w}

olur.

Dalga boyunun

6\lambda

ve ortam kırıcılık indisinin

1{}5

(cam) olması değerlerini formülde yerine koymak için.

Elde edilen merkezi aydınlık saçak genişliği değerlerini kıyaslayarak sıralamak.

12 \frac{\lambda L}{w} > 10 \frac{\lambda L}{w} > 8 \frac{\lambda L}{w}

olduğundan sıralama

2\Delta x_2 > 2\Delta x_1 > 2\Delta x_3

şeklindedir.

Düzeneklerin saçak genişliklerini büyüklüklerine göre sıralayarak sonuca ulaşmak için.

Anahtar Kavram

Tek yarıkta kırınım olayında saçak genişliğinin ışığın dalga boyu ve ortamın kırıcılık indisi ile ilişkisi.

Soru

Cevap

Adım Adım Çözüm

Anahtar Kavram

Sık Yapılan Hatalar

Konular

Bu konudan daha fazla soru