Examkin

Soru

Zorluk: OrtaElektromanyetik Spektrum

Tıbbi tanı ve görüntüleme teknolojilerinde kullanılan;

I. Manyetik Rezonans (MR) cihazında kullanılan radyo dalgaları,
II. Termal kameralarda vücut sıcaklığını tespit etmek için algılanan kızılötesi dalgalar,
III. Bilgisayarlı tomografi (BT) cihazında görüntü elde etmek için kullanılan X-ışınları

elektromanyetik spektrumun farklı bölgelerinde yer alır.

Buna göre; bu cihazlarda kullanılan elektromanyetik dalgaların fiziksel özellikleri ile ilgili aşağıdakilerden hangisi doğrudur?

  1. A
    Bilgisayarlı tomografide kullanılan X-ışınlarının frekansı en yüksek olduğundan boşluktaki yayılma hızı da diğerlerinden büyüktür.
  2. B
    Manyetik Rezonans (MR) cihazında yüksek enerjili ve iyonlaştırıcı radyasyon yayan gama ışınları kullanıldığı için hastaların bu cihazda kalma süresi sınırlıdır.
  3. Boşluktaki yayılma hızları birbirine eşit olup, foton enerjisi en büyük olan dalga bilgisayarlı tomografide kullanılan X-ışınlar��dır.Cevap
  4. D
    Foton enerjisi en düşük olan radyo dalgaları, boşlukta yayılırken enerjilerinin bir kısmını kaybederek zamanla daha yavaş hareket ederler.
  5. E
    Termal kameralarda algılanan kızılötesi dalgaların boşluktaki yayılma hızı, bilgisayarlı tomografide kullanılan X-ışınlarının boşluktaki yayılma hızından daha büyüktür.

Cevap

Boşluktaki yayılma hızları birbirine eşit olup, foton enerjisi en büyük olan dalga bilgisayarlı tomografide kullanılan X-ışınlarıdır.
Tüm elektromanyetik dalgalar boşlukta ışık hızıyla yayılır. Spektrumda X-ışınlarının frekansı radyo dalgaları ve kızılötesi dalgalardan daha yüksek olduğu için foton enerjisi en büyüktür.

Adım Adım Çözüm

1
Elektromanyetik dalgaların boşluktaki yayılma hızlarını karşılaştırma
Radyo dalgaları, kızılötesi dalgalar ve X-ışınları dahil olmak üzere tüm elektromanyetik dalgalar boşlukta aynı hızla, yani ışık hızıyla (c≈3×108 m/sc \approx 3 \times 10^8 \text{ m/s}) yayılır. Dolayısıyla boşluktaki yayılma hızları birbirine eşittir.
Elektromanyetik dalgaların boşluktaki yayılma hızı frekansa, dalga boyuna veya foton enerjisine bağlı olmayıp sadece ortama bağlıdır; boşluk ortamında ise tümü için sabittir.
2
Elektromanyetik spektrumdaki yerlerine göre frekans ve foton enerjilerini belirleme
Elektromanyetik spektrumda radyo dalgalarından kızılötesi dalgalara, oradan da X-ışınlarına doğru gidildikçe frekans (ff) artar, dalga boyu (λ\lambda) azalır. Foton enerjisi E=h⋅fE = h \cdot f bağıntısıyla verildiğinden frekans ile doğru orantılıdır. Bu durumda frekansı ve foton enerjisi en büyük olan dalga X-ışınlarıdır.
Foton enerjisi Planck sabiti ile frekansın çarpımına eşit olduğundan frekans arttıkça foton enerjisi de artar.

Anahtar Kavram

Elektromanyetik spektrumdaki dalgaların boşluktaki hızlarının eşitliği ile frekans, dalga boyu ve enerji ilişkileri.
Bu soruyu puanla

Konular

Elektromanyetik Spektrum

Bu konudan daha fazla soru