Tüm alıştırma soruları

Modern atom teorisinde orbital türleri, kuantum sayıları ve orbitallerin enerjileri ile ilgili;

I. Baş kuantum sayısı $n=2$ olan enerji düzeyinde d orbitali de bulunur.
II. Açısal momentum kuantum sayısı $l=1$ olan p orbitalleri için manyetik kuantum sayısı ($m_l$) değerleri $-1, 0, +1$ olabilir.
III. Çok elektronlu bir atomda, aynı enerji düzeyinde bulunan s, p ve d orbitallerinin enerjileri arasındaki ilişki $d > p > s$ şeklindedir.

ifadelerinden hangileri doğrudur?

İdeal gazların hacimleri; mol sayıları, mutlak sıcaklıkları ve maruz kaldıkları basınç değerleri ile doğrudan ilişkilidir.

Aşağıda miktarları ve koşulları belirtilen ideal gaz örneklerinin hacimlerini küçükten büyüğe doğru sıralayınız.

($\text{He} = 4\text{ g/mol}$, Avogadro sayısı $N_A = 6,02 \times 10^{23}\text{ mol}^{-1}$)

Compton saç��lması olayında, $\lambda$ dalga boylu ve $P$ momentum büyüklüğüne sahip bir X-ışını fotonu, durgun haldeki serbest bir elektronla etkileşerek saçılmaktadır. Saçılma sonucunda fotonun dalga boyu $2\lambda$ olmaktadır.

Buna göre;

I. Saçılan fotonun boşluktaki yayılma hızı, gelen fotonun hızına eşittir.
II. Saçılan elektronun momentum büyüklüğü $\frac{P}{2}$'den büyüktür.
III. Saçılan elektronun kinetik enerjisi, saçılan fotonun enerjisine eşittir.

yargılarından hangileri doğrudur?

Bir $X$ atomuna ait bazı enerji seviyeleri aşağıdaki tabloda verilmiştir:

Bu atomların bulunduğu gaz ortamına $7,2\text{ eV}$ kinetik enerjili elektronlar gönderilmektedir. Elektronların atomlarla birden fazla çarpışma yapabildiği bilindiğine göre, sistemde gerçekleşebilecek olaylarla ilgili aşağıdakilerden hangileri doğrudur?

Modern atom teorisine göre çok elektronlu bir atomda bulunan elektronların enerji düzeyleri, orbital türleri ve yönelimleri kuantum sayıları ile belirlenir. Bu kuantum sayılarıyla ilgili aşağıdaki bilgiler verilmiştir:

* Baş kuantum sayısı $n = 4$ olan bir enerji düzeyinde bulunabilecek maksimum orbital türü sayısı $x$'tir.
* Açısal momentum kuantum sayısı $l = 2$ olan bir alt kabuktaki orbitallerin manyetik kuantum sayısı ($m_l$) $y$ farklı değer alabilir.
* Ba�� kuantum sayısı $n = 3$ ve manyetik kuantum sayısı $m_l = -1$ olan orbitallerde bulunabilecek maksimum elektron sayısı $z$'dir.

Buna göre; $x$, $y$ ve $z$ değerleri ile ilgili,

I. $x = 4$ ve $y = 5$'tir.
II. $z$ tane elektronun tamamının spin kuantum sayısı ($m_s$) aynı olmak zorundadır.
III. $l = 2$ olan orbital türü $d$ orbitalidir ve bu orbitaller $n = 2$ düzeyinden itibaren başlar.

ifadelerinden hangileri doğrudur?

Bir araştırma grubunun laboratuvarda farklı amaçlarla kullandığı üç farklı monokromatik elektromanyetik dalga kaynağının özellikleri şu şekildedir:

* **$K$ kaynağı:** Gece görüş dürbünlerinde ve termal kameralarda hedeflerden yayılan sıcaklık dalgalarını algılamak için kullanılan ışınım.
* **$L$ kaynağı:** Tıbbi malzemelerin sterilizasyonunda ve bakterilerin yok edilmesinde kullanılan yüksek enerjili ışınım.
* **$M$ kaynağı:** Radarlarda hedef tespiti yapmak ve kablosuz internet (Wi-Fi) üzerinden veri aktarımı sağlamak için kullanılan ışınım.

Bu kaynaklardan yayılan elektromanyetik dalgaların boşluktaki (vakum ortamındaki) yayılma süratleri sırasıyla $v_K$, $v_L$ ve $v_M$; dalga boyları ise $\lambda_K$, $\lambda_L$ ve $\lambda_M$ olduğuna göre, bu büyüklükler arasındaki ilişki aşağıdakilerin hangisinde doğru verilmiştir?

Sürtünmesiz yatay bir masanın merkezindeki delikten geçen hafif ve esnemeyen bir ipe bağlı $m$ kütleli noktasal bir cisim, $r$ yarıçaplı yörüngede $v$ çizgisel süratiyle düzgün çembersel hareket yapmaktadır. İpin delikten masanın altına sarkan ucu düşey doğrultuda yavaşça aşağıya doğru çekilerek cismin yörünge yarıçapı $\frac{r}{2}$ konumuna getirilmektedir.

Buna göre, bu süreçte cismin hareketiyle ilgili;

I. Açısal momentumunun yönü değişmez.
II. Çizgisel momentumunun büyüklüğü iki katına çıkar.
III. İpi çeken kuvvetin yaptığı iş, cismin son kinetik enerjisinin $\frac{3}{4}$'üne eşittir.

yargılarından hangileri doğrudur?

Bir astronot, Dünya yüzeyinde boyu $L$ olan esnemeyen bir ipin ucuna bağlı $m$ kütleli cisimle oluşturduğu basit sarkacın küçük açılı salınımlarının periyodunu $T$ olarak ölçüyor. Astronot, kütlesi Dünya'nın kütlesine eşit, yarıçapı ise Dünya'nın yarıçapının yarısı kadar olan başka bir gezegene gidiyor. Bu gezegende sarkacın ucundaki cismin kütlesini $2m$ yapıp ipin boyunu değiştirmeden sarkacın küçük açılı salınımlarının periyodunu yeniden ölçüyor.

Buna göre, astronotun yeni gezegende ölçtüğü periyot kaç $T$ olur? (Hava sürtünmesi ve gezegenlerin kendi ekseni etrafındaki dönme etkileri ihmal edilmektedir.)

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 ($UV$) ışık kaynağı.
* II. düzenek: Canlı dokulara zarar vermeyen radyo dalgaları yardımıyla vücut içi yapıların incelenmesini sağlayan bir manyetik rezonans ($MR$) 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?

Sürtünmesiz yatay bir düzlemde kendi ekseni etrafında dönen bir diske etki eden net dış tork sıfır iken diskin eylemsizlik momenti azaltılırsa açısal momentumunun büyüklüğü artar. Bu ifade doğru mudur?

Bohr atom modeline göre, tek elektronlu bir hidrojen atomunda taban durumunda ($n = 1$) dolanan bir elektronun yörünge yarıçapı $r_1$ olarak ölçülmektedir. Bu atomun elektronu $n = 3$ yörüngesine uyarıldığında, elektronun yeni yörünge yarıçapı kaç $r_1$ olur?

Yarı iletken teknolojisinde sıklıkla kullanılan bazı devre elemanları ve bu elemanların temel işlevleri aşağıda karışık olarak verilmiştir. Bu devre elemanlarını temel işlevleriyle doğru şekilde eşleştiriniz.

Eğim açısı $\alpha$ olan sürtünmesiz bir eğik düzlem üzerinde serbest bırakılan vagon, aşağı doğru kaymaktadır. Bu vagonun tavanına, $L$ uzunluğundaki esnemeyen hafif bir ipin ucuna bağlı $m$ kütleli küçük bir cisim asılarak bir sarkaç oluşturulmuştur. Vagon eğik düzlem üzerinde hareket ederken, sarkaç vagon içine göre küçük açılı salınımlar yapmaktadır.

Buna göre;

I. Sarkacın salınım periyodu, sarkacın ucundaki cismin kütlesi $m$ artırılırsa değişmez.
II. Sarkaç küresi denge konumundan geçerken hızı sıfırdır, maksimum uzanım noktalarında ise hızı maksimumdur.
III. Vagon eğik düzlem üzerinde kayarken sarkacın salınım periyodu, vagonun yatay düzlemde durgun olduğu duruma göre daha büyüktür.

yargılarından hangileri doğrudur?

Güneş etrafındaki eliptik yörüngesinde dolanmakta olan bir gezegene, Güneş tarafından uygulanan kütle çekim kuvvetinin doğrultusu daima Güneş merkezinden geçmektedir.

Buna göre gezegen yörüngesi boyunca hareket ederken, Güneş merkezine göre açısal momentumunun büyüklüğü nasıl değişir?

Kuantum sayıları, atomdaki elektronların enerji düzeylerini, orbitallerin şekillerini ve uzaydaki yönelimlerini tanımlamak için kullanılan parametrelerdir.

Bir atomda yer alan elektronların kuantum sayıları ($n, l, m_l, m_s$) ve bu sayıların sınırları ile ilgili,

I. Baş kuantum sayısı $n = 3$ ve açısal momentum kuantum sayısı $l = 2$ olan bir orbitaldeki elektron için manyetik kuantum sayısı $m_l = +3$ olabilir.
II. Bir atomda baş kuantum sayısı $n = 4$ ve manyetik kuantum sayısı $m_l = -2$ olan en fazla 4 elektron bulunabilir.
III. Manyetik kuantum sayısı $m_l = -3$ olan bir elektronun baş kuantum sayısı $n$ en az 4'tür.

ifadelerinden hangileri doğrudur?

Bohr atom modeline göre, hidrojen atomunda ($Z=1$) taban durumundaki ($n=1$) elektronun toplam enerjisi $-E$ kadardır.

Buna göre, tek elektronlu helyum iyonunda ($Z=2$) $n=4$ enerji seviyesindeki elektronun toplam enerjisi kaç $E$ olur?

Türdeş (homojen) bir gezegenin merkezinden yüzeyine doğru gidildikçe, yerçekimi ivmesinin büyüklüğü merkezden olan uzaklık ile doğru orantılı olarak artar.