Examkin

Soru

Zorluk: ZorElektromanyetik Spektrum

Bir üniversitenin fizik laboratuvarında elektromanyetik dalgaların özellikleri ve teknolojideki kullanım alanlarını incelemek amacıyla üç farklı deney düzeneği hazırlanmıştır:

* I. düzenek: Bir hidrojen atomunun enerji seviyeleri arasındaki geçişiyle yayınlanan morötesi (UVUV) ışık kaynağı.
* II. düzenek: Canlı dokulara zarar vermeyen radyo dalgaları yardımıyla vücut içi yapıların incelenmesini sağlayan bir manyetik rezonans (MRMR) cihazı.
* III. düzenek: Uyarılmış emisyon yoluyla elde edilen tek renkli kırmızı lazer ışığı kaynağı.

Bu düzeneklerde kullanılan veya üretilen elektromanyetik dalgalarla ilgili aşağıdaki yargılardan hangisi doğrudur?

  1. A
    III. düzenekteki kırmızı lazer ışığı kaynağı gözlemciye doğru yaklaştırıldığında, gözlemcinin algıladığı ışığın yayılma sürati artar ve rengi maviye kayar.
  2. B
    II. düzenekteki MR cihazında kullanılan radyo dalgaları, uyarılmış atom çekirdeklerinden yayılan iyonlaştırıcı gama ışınlarına göre boşlukta daha yavaş yayılır.
  3. I. düzenekteki morötesi ışık ile III. düzenekteki kırmızı lazer ışığının boşluktaki yayılma süratleri birbirine eşittir.Cevap
  4. D
    II. düzenekte kullanılan MR cihazının yüksek kalitede görüntü elde edebilmesinin nedeni, radyo dalgaları yerine canlı hücrelerdeki atomları iyonlaştırabilen X-ışınları kullanmasıdır.
  5. E
    III. düzenekte üretilen kırmızı lazer ışığının fotonları serbest bir elektronla Compton saçılması yaptığında, saçılan fotonun enerjisi azalırken boşluktaki yayılma sürati de azalır.

Cevap

I. düzenekteki morötesi ışık ile III. düzenekteki kırmızı lazer ışığının boşluktaki yayılma süratleri birbirine eşittir.
I. düzenekte üretilen morötesi ışık ile III. düzenekte üretilen kırmızı lazer ışığının her ikisi de birer elektromanyetik dalgadır. Farklı frekans, dalga boyu ve enerjiye sahip olsalar bile tüm elektromanyetik dalgaların boşluktaki yayılma süratleri birbirine eşit olup ışık hızına (cc) eşittir.

Adım Adım Çözüm

1
Elektromanyetik dalgaların boşluktaki yayılma süratlerinin özelliğini belirleme.
Tüm elektromanyetik dalgalar boşlukta frekans, dalga boyu veya enerjilerinden bağımsız olarak ışık hızıyla (cc) yayılırlar.
Boşluk ortamında elektromanyetik dalgaların yayılma hızı sadece ortamın elektriksel geçirgenliği (ϵ0\epsilon_0) ve manyetik geçirgenliği (μ0\mu_0) ile belirlenir.
2
Farklı düzeneklerdeki dalgaların elektromanyetik dalga olup olmadığını inceleme.
Morötesi ışık, radyo dalgaları ve lazer (görünür kırmızı ışık) dalgalarının tamamı elektromanyetik spektrumda yer alan birer elektromanyetik dalgadır.
Bunların hepsi ivmeli hareket eden yükler tarafından üretilen, enine dalga özelliğine sahip ışınımlardır.
3
Seçeneklerdeki ifadelerin fiziksel doğruluğunu değerlendirme.
Morötesi ışık ile kırmızı lazer ışığının boşluktaki yayılma süratlerinin eşit olduğu ifadesi doğrudur. Doppler etkisinde hızın değiştiği, MR cihazında iyonlaştırıcı X-ışınları kullanıldığı, farklı elektromanyetik dalgaların boşluktaki hızlarının farklı olduğu ve Compton saçılmasında saçılan fotonun hızının azaldığı yönündeki ifadeler ise hatalıdır.
Çünkü elektromanyetik dalgaların boşluk hızı kaynağın hareketine (Doppler) veya fotonun enerjisinin değişmesine (Compton) bağlı olarak değişmez; ayrıca MR cihazı iyonlaştırıcı X-ışını değil, radyo dalgası kullanır.

Anahtar Kavram

Elektromanyetik spektrumdaki tüm dalga türleri boşlukta aynı süratle (ışık hızıyla) yayılırlar.
Tahmini Süre:2m 0s
Bu soruyu puanla

Konular

Elektromanyetik Spektrum

Bu konudan daha fazla soru