Tıbbi görüntüleme ve teknolojide kullanılan üç farklı cihazın çalışma prensipleri ve kulla… — YKS AYT (Alan Yeterlilik Testi)

Tıbbi görüntüleme ve teknolojide kullanılan üç farklı cihazın çalışma prensipleri ve kullandıkları elektromanyetik dalgalar şu şekildedir:

* K cihazı (Manyetik Rezonans - MR): Vücuttaki hidrojen atomlarının çekirdeklerini titreştirmek için güçlü manyetik alanlar ve $X$ elektromanyetik dalgalarını kullanır.
* L cihazı (Röntgen): Vücut dokularından geçerken farklı soğurulma oranlarına sahip olan ve iyonlaştırıcı etki gösteren $Y$ elektromanyetik dalgalarını kullanır.
* M cihazı (Termal Kamera): Canlıların veya sıcak cisimlerin sıcaklıklarına bağlı olarak yaydığı, gözle görülemeyen $Z$ elektromanyetik dalgalarını algılayarak görüntü oluşturur.

Bu cihazların kullandığı $X$ , $Y$ ve $Z$ dalgalarının boşluktaki (vakum) yayılma süratleri sırasıyla $\vartheta_X$ , $\vartheta_Y$ , $\vartheta_Z$ ve tek bir fotonlarının enerjileri $E_X$ , $E_Y$ , $E_Z$ olduğuna göre, bu büyüklükler arasındaki ilişki aşağıdakilerden hangisinde doğru verilmiştir?

$\vartheta_X = \vartheta_Y = \vartheta_Z$ ve $E_Y > E_Z > E_X$ Cevap
B
$\vartheta_Y > \vartheta_Z > \vartheta_X$ ve $E_Y > E_Z > E_X$
C
$\vartheta_X = \vartheta_Y = \vartheta_Z$ ve $E_X > E_Y > E_Z$
D
$\vartheta_Y > \vartheta_X > \vartheta_Z$ ve $E_X > E_Y > E_Z$
E
$\vartheta_X = \vartheta_Y = \vartheta_Z$ ve $E_X > E_Z > E_Y$

Cevap

Yayılma süratlerinin birbirine eşit olduğu ve foton enerjilerinin Röntgen (

Y

) > Termal (

Z

) > MR (

X

) şeklinde sıralandığı seçenek doğrudur.

Boşlukta tüm elektromanyetik dalgalar ışık hızıyla yayıldığı için cihazların kullandığı dalgaların yayılma süratleri birbirine eşittir. Spektrumda yer alan dalgaların foton enerjileri incelendiğinde ise X-ışınlarının enerjisi kızılötesi dalgalardan, kızılötesi dalgaların enerjisi ise radyo dalgalarından büyüktür. Bu durum enerjilerin Röntgen (

Y

) > Termal (

Z

) > MR (

X

) şeklinde sıralanmasını gerektirir.

Adım Adım Çözüm

Teknolojik cihazların çalışma prensiplerinden yola çıkarak kullandıkları elektromanyetik dalga türlerini belirleme.

X

dalgası radyo dalgası,

Y

dalgası X-ışını ve

Z

dalgası kızılötesi (infrared) dalgadır.

Manyetik Rezonans (MR) cihazları radyo dalgalarıyla çalışır. Röntgen cihazları yüksek enerjili ve iyonlaştırıcı X-ışınlarını kullanır. Termal kameralar ise sıcaklığa bağlı yayılan kızılötesi dalgaları algılar.

Belirlenen elektromanyetik dalgaların boşluktaki (vakum) yayılma süratlerini karşılaştırma.

\vartheta_X = \vartheta_Y = \vartheta_Z = c

(ışık hızı)

Elektromanyetik dalgaların tamamı, frekansları veya enerjileri ne olursa olsun, boşlukta aynı süratle (ışık hızıyla) yayılırlar.

Belirlenen elektromanyetik dalgaların foton enerjilerini elektromanyetik spektrumdaki sıralamalarına göre karşılaştırma.

E_Y > E_Z > E_X

Spektrumda radyo dalgalarından gama ışınlarına doğru gidildikçe frekans ve foton enerjisi artar, dalga boyu azalır. Sıralama; X-ışınları (

Y

) > kızılötesi dalgalar (

Z

) > radyo dalgaları (

X

) şeklindedir.

Anahtar Kavram

Elektromanyetik dalgaların boşluktaki hızlarının sabitliği ve spektrumdaki dalga türlerinin enerji sıralaması.

Tahmini Süre:2m 0s

Soru

Cevap

Adım Adım Çözüm

Anahtar Kavram

Sık Yapılan Hatalar

Konular

Bu konudan daha fazla soru