Tüm alıştırma soruları

8734 soru

Soru 5401Soru

Standart Model ve parçacık fiziği kapsamında yer alan bazı temel ve bileşik parçacıklar ile bu parçacıkların fiziksel özelliklerine veya sınıflandırmalarına dair açıklamalar aşağıda karışık olarak verilmiştir.

Buna göre, solda verilen parçacıklar ile sağda verilen doğru açıklamaları eşleştiriniz.

Soldaki öğeye tıklayın, sonra eşleşen sağdaki öğeye tıklayın

Öğeler

Proton
Foton
Pozitron
Pion

Eşleşmeler

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap

Proton, uuduud kuark bileşimine sahip baryon sınıfındaki en kararlı hadron ifadesiyle; Foton, elektromanyetik kuvvete aracılık eden ve durgun kütlesi sıfır olan spin-1 alan parçacığı ifadesiyle; Pozitron, zıt işaretli elektrik yüküne ve elektronla aynı kütleye sahip lepton sınıfındaki temel antimadde parçacığı ifadesiyle; Pion ise bir kuark ile bir antikuarkın birleşmesiyle oluşan mezon sınıfı parçacık ifadesiyle eşleşir.
Her parçacık Standart Model'deki sınıflandırma kriterlerine (hadron, lepton, ayar bozonu) ve iç yapılarına (kuark bileşimi, kütle, yük) göre doğru bir şekilde eşleştirilmiştir. Proton üç kuarklı (uuduud) en kararlı baryon, pion bir kuark ve antikuarktan oluşan mezon, foton kütlesiz ayar bozonu ve pozitron ise elektronun antiparçacığı olan temel leptondur.

Adım Adım Çözüm

1
Parçacıkların temel ve bileşik olma durumlarını belirleme.
Proton ve pion kuarklardan oluşan bileşik parçacıklar (hadronlar) iken; foton (bozon) ve pozitron (lepton) temel parçacıklardır.
Standart Model'de parçacıkların iç yapılarına göre doğru sınıflandırılması ilk adımdır.
2
Hadron sınıfındaki proton ve pionun kuark yapılarını analiz etme.
Proton, üç kuarktan (uuduud) oluşan bir baryondur. Pion ise bir kuark ve bir antikuarktan oluşan bir mezondur.
Baryonlar 3 kuarktan, mezonlar ise 1 kuark ve 1 antikuarktan oluşur.
3
Temel parçacıklar olan foton ve pozitronun özelliklerini inceleme.
Foton, elektromanyetik kuvveti taşıyan kütlesiz ve spin-1'li bir bozondur. Pozitron ise elektronun zıt yüklü antimadde karşılığı olan bir leptondur.
Ayar bozonları kuvvet taşıyıcılarıdır, leptonlar ise zayıf ve elektromanyetik etkileşim yapan temel fermiyonlardır.
4
Parçacıkları tanımlarıyla eşleştirerek nihai eşleştirmeyi doğrulama.
Eşleştirmeler: Proton -> uuduud yapısındaki baryon, Foton -> kütlesiz spin-1 bozonu, Pozitron -> elektronun antiparçacığı lepton, Pion -> kuark-antikuark yapısındaki mezon olarak tamamlanır.
Tüm özellikler Standart Model kuralları ile tutarlıdır.

Anahtar Kavram

Standart Model'de madde ve etkileşim parçacıklarının sınıflandırılması ile kuark yapıları
Soru 5402Soru

Temel hâl elektron dizilimleri sırasıyla 24X_{24}\text{X}, 25Y_{25}\text{Y} ve 26Z_{26}\text{Z} olan elementlerin oluşturduğu X+\text{X}^{+}, Y2+\text{Y}^{2+} ve Z3+\text{Z}^{3+} iyonlarını, tanecik yarıçapları en büyükten en küçüğe doğru sıralanacak şekilde diziniz.

Öğeleri doğru sıraya koymak için sürükleyin

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap

İyon yarıçaplarının büyükten küçüğe doğru sıralanışı X+>Y2+>Z3+\text{X}^{+} > \text{Y}^{2+} > \text{Z}^{3+} şeklindedir.
Verilen iyonların elektron sayıları (23) ve elektron dizilimleri ([Ar]3d5[Ar] 3d^5) aynı olduğundan izoelektroniktirler. İzoelektronik taneciklerde proton sayısı (çekirdek yükü) arttıkça elektron başına düşen çekim kuvveti artar ve yarıçap küçülür. Proton sayısı en küçük olan X+\text{X}^{+} (24) iyonunun yarıçapı en büyük, proton sayısı en büyük olan Z3+\text{Z}^{3+} (26) iyonunun yarıçapı ise en küçüktür. Bu nedenle doğru sıralama X+>Y2+>Z3+\text{X}^{+} > \text{Y}^{2+} > \text{Z}^{3+} şeklindedir.

Adım Adım Çözüm

1
Nötr elementlerin temel hâl elektron dizilimlerini yazarak katyonlardan elektron kopma sırasını belirlemek.
Nötr elementlerin elektron dizilimleri:
- 24X_{24}\text{X}: [Ar]4s13d5[Ar] 4s^1 3d^5
- 25Y_{25}\text{Y}: [Ar]4s23d5[Ar] 4s^2 3d^5
- 26Z_{26}\text{Z}: [Ar]4s23d6[Ar] 4s^2 3d^6
Katyonlar oluşurken elektronlar daima en dış katmandaki (n=4n = 4) 4s4s orbitalinden öncelikle kopar.
Geçiş metallerinde elektron dizilimi yazılırken ve katyonlar oluşturulurken elektronların baş kuantum sayısı en büyük olan orbitalden (4s4s) kopacağını bilmek gerekir.
2
İyonların elektron sayılarını ve elektron dizilimlerini oluşturarak izoelektronik olma durumlarını kontrol etmek.
İyonların elektron dizilimleri:
- X+\text{X}^{+} (23 elektron): [Ar]3d5[Ar] 3d^5
- Y2+\text{Y}^{2+} (23 elektron): [Ar]3d5[Ar] 3d^5
- Z3+\text{Z}^{3+} (23 elektron): [Ar]3d5[Ar] 3d^5
Her üç iyonun da elektron sayıları (23) ve elektron dizilimleri aynı olduğundan bu iyonlar izoelektroniktir.
Yarıçap karşılaştırması yapabilmek amacıyla taneciklerin izoelektronik olduğunu doğrulamak gerekir.
3
İzoelektronik iyonların çekirdek yüklerini (proton sayılarını) karşılaştırarak yarıçaplarını büyükten küçüğe doğru sıralamak.
Proton sayıları Z\text{Z} (26) > Y\text{Y} (25) > X\text{X} (24) şeklindedir. Elektron sayıları aynıyken proton sayısı arttıkça çekirdeğin elektronları çekme gücü artar ve yarıçap küçülür. Buna göre yarıçap sıralaması X+>Y2+>Z3+\text{X}^{+} > \text{Y}^{2+} > \text{Z}^{3+} olur.
İzoelektronik taneciklerde yarıçap, proton/elektron (p/ep/e) oranı ile ters orantılıdır.

Anahtar Kavram

İzoelektronik geçiş metali katyonlarında elektron kopma sırası ve proton/elektron oranının yarıçapa etkisi
Soru 5403Soru

Rüzgarsız durgun bir hava ortamında, doğrusal bir ray üzerinde sabit vv hızıyla hareket eden bir trenin üzerindeki ses kaynağı, havaya göre sabit f0f_0 frekanslı ses dalgaları yaymaktadır. Trenin hareket doğrultusunda, rayın kenarında durgun durmakta olan Canan ile trenin arkasından trene doğru (trenle aynı yönde) sabit vv hızıyla koşmakta olan Demir bulunmaktadır.

Buna göre;

I. Canan'ın algıladığı sesin frekansı fC>f0f_C > f_0 dır.

II. Demir'in algıladığı sesin frekansı fD=f0f_D = f_0 dır.

III. Canan ve Demir'e ulaşan ses dalgaların��n havaya göre yayılma hızları eşittir.

yargılarından hangileri doğrudur?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: I, II ve III

Cevap

Canan'ın algıladığı frekansın büyük olması, Demir'in algıladığı frekansın kaynak frekansına eşit olması ve her iki gözlemci için dalga yayılma hızlarının eşit olması yönündeki ifadelerin tamamı doğrudur.
Ses kaynağı Canan'a doğru hareket ettiği için Canan daha yüksek frekansta bir ses duyar. Demir ve kaynak aynı doğrultuda aynı hızla hareket ettiklerinden aralarındaki mesafe değişmez ve Demir sesin gerçek frekansını duyar. Dalgaların yayılma hızları ise yalnızca ortama bağlı olup her iki gözlemci için de aynı hava ortamı geçerli olduğundan eşittir. Bu nedenlerle verilen tüm öncüller doğrudur.

Adım Adım Çözüm

1
Canan için Doppler etkisini analiz etme
Canan durgundur ve kaynak (tren) ona doğru vv hızıyla yaklaşmaktad��r. Kaynak gözlemciye yaklaştığında gözlemciye ulaşan dalga boyu sıkışarak küçülür. Dalga boyunun küçülmesi algılanan frekansı artırır (fC>f0f_C > f_0). Dolayısıyla I. öncül doğrudur.
Yaklaşan ses kaynaklarında gözlemcinin duyduğu sesin frekansı kaynağın kendi frekansından daha büyüktür.
2
Demir için Doppler etkisini analiz etme
Demir ve tren aynı yönde aynı vv süratiyle hareket etmektedir. Bu durumda Demir ile tren arasındaki mesafe sabit kalır. Bağıl hız sıfır olduğu için Demir ses dalgalarını frekans kayması olmadan algılar (fD=f0f_D = f_0). Dolayısıyla II. önc��l doğrudur.
Kaynak ve gözlemci arasındaki mesafe zamanla değişmiyorsa Doppler olayı gerçekleşmez ve frekansta bir kayma algılanmaz.
3
Ses dalgalarının yayılma hızlarını karşılaştırma
Ses dalgalarının yayılma hızı sadece ortamın fiziksel özelliklerine (sıcaklık, basınç, yoğunluk vb.) bağlıdır. Kaynağın ya da gözlemcinin hareketi dalgaların ortamdaki yayılma hızını etkilemez. Her iki gözlemci de aynı durgun hava ortamında olduğundan onlara ulaşan ses dalgalarının yayılma hızları eşittir (vC=vD=vsesv_C = v_D = v_{ses}). Dolayısıyla III. öncül doğrudur.
Mekanik dalgaların yayılma hızı kaynak ve gözlemciden bağımsız olarak yalnızca ortama bağlıdır.

Anahtar Kavram

Doppler olayı; gözlemcinin algıladığı frekansın kaynak ve gözlemcinin bağıl hareketine bağlı olarak değişmesi olayıdır. Dalganın ortamdaki yayılma hızı ise kaynak ve gözlemcinin hızından bağımsız olup yalnızca ortamın özelliklerine bağlıdır.
Tahmini Süre:2m 0s
Soru 5404Soru

Nanoteknolojinin gelişmesiyle birlikte malzeme biliminde benzersiz özelliklere sahip yeni nesil nano yapılar üretilmiştir. Aşağıda verilen nano malzemeleri, sahip oldukları temel fiziksel özellikler ve kullanım alanları ile doğru şekilde eşleştiriniz.

Soldaki öğeye tıklayın, sonra eşleşen sağdaki öğeye tıklayın

Öğeler

Grafen
Karbon nanotüp
Kuantum noktaları

Eşleşmeler

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap

Grafen, iki boyutlu bal peteği yapısındaki düzlemsel yapıyla; karbon nanotüp, grafen tabakalarının silindir şeklinde bükülmesiyle elde edilen yapıyla; kuantum noktaları ise boyutlarına göre farklı renklerde ı��ık yayan yarı iletken kristallerle eşleşir.
Grafen bal peteği yapısındaki iki boyutlu düzlemsel yapıyla eşleşir; karbon nanotüp grafen tabakasının silindirik olarak bükülmesiyle elde edilen yapıyla eşleşir; kuantum noktaları ise boyutuna bağlı olarak farklı renklerde ışık yayan yarı iletken nanokristal tanımıyla eşleşir.

Adım Adım Çözüm

1
Grafen yapısının fiziksel özelliklerini belirlemek.
Grafen, karbon atomlarının bal peteği örgüsünde, tek atom kalınlığında iki boyutlu düzlemsel dizilimidir. Mükemmel elektriksel iletkenliği ve yüksek esnekliği ile bilinir.
Grafeni diğer karbon allotroplarından ayıran düzlemsel yapısını tespit etmek.
2
Karbon nanotüplerin yapısal formunu belirlemek.
Karbon nanotüpler, grafen tabakasının silindir şeklinde katlanmasıyla elde edilen tüp biçimli yapılardır. Mekanik dayanıklılıkları çok yüksektir.
Karbon nanotüpün silindirik geometrisini ve dayanıklılık alanındaki uygulamalarını eşleştirmek.
3
Kuantum noktalarının optik ve fiziksel özelliklerini belirlemek.
Kuantum noktaları, nano ölçekte boyutları değiştikçe farklı renklerde ışık yayan yarı iletken kristal yapılardır. QLED teknolojisinde ve biyomedikal hücre işaretlemede kullanılırlar.
Kuantum noktalarının renk yayma özelliğinin boyutlarına bağlı olduğunu belirlemek.

Anahtar Kavram

Karbon allotropları (grafen, karbon nanotüp) ve kuantum noktalarının nano ölçekteki fiziksel ve optik özellikleri.
Tahmini Süre:2m 0s
Soru 5405Soru

Maddelerin atomik veya moleküler düzeydeki davranışlarını inceleyen nano bilim, malzemelerin makroskopik özelliklerinden farklı olarak kuantum mekaniksel etkilerle şekillenen yeni fiziksel ve kimyasal özellikler kazanmasını sağlar. Bu boyuttaki malzemelerin yüzey alanlarının hacimlerine oranının aşırı derecede artması, kimyasal reaktiviteyi ve elektriksel iletkenliği önemli ölçüde değiştirebilir. Buna göre, nanoteknoloji ve nano malzemelerin özellikleri ile ilgili aşağıdaki yargılardan hangisi doğrudur?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: Karbonun iki boyutlu nanoyapılı allotropu olan grafen, bal peteği örgüsünde dizilmiş tek atom kalınlığındaki yapısıyla yüksek elektrik iletkenliği ve olağanüstü mekanik dayanıklılık sunar.

Cevap

Karbonun iki boyutlu nanoyapılı allotropu olan grafen, bal peteği örgüsünde dizilmiş tek atom kalınlığındaki yapısıyla yüksek elektrik iletkenliği ve olağanüstü mekanik dayanıklılık sunar.
Doğru olan yargı, karbonun iki boyutlu bir allotropu olan grafenin bal peteği örgüsünde dizilmiş tek atom kalınlığındaki yapısı sayesinde mükemmel iletkenlik ve yüksek mekanik dayanıklılık göstermesidir.

Adım Adım Çözüm

1
Nanoteknolojinin tanımını ve temel ilkelerini analiz etmek.
Nano boyutta malzemelerin yüzey alanı/hacim oranının artması ve kuantum etkilerinin baskın hale gelmesiyle malzemelerin fiziksel ve kimyasal özelliklerinin makroskobik boyuttakinden farklılaştığı anlaşılır.
Soru öncülündeki fiziksel prensipleri ve nano ölçekteki davranışları kavramak için.
2
Seçeneklerdeki nanoteknolojik malzeme özelliklerini ve ilgili fizik yasalarını değerlendirmek.
Grafenin, karbonun bal peteği örgüsünde dizilmiş tek atom kalınlığında iki boyutlu yapısı olduğu, mükemmel elektriksel-termal iletkenliğe ve yüksek mekanik dayanıma sahip olduğu belirlenir. Diğer seçeneklerdeki cihazların çalışma prensipleri (MR'ın radyo dalgaları ile çalışması, süperiletkenliğin düşük sıcaklıklarda oluşması, diyotun ters kutuplamada yalıtkan olması ve boşluktaki elektromanyetik dalga hızlarının eşit olması) hatırlanarak elenir.
Doğru olan seçeneği belirlemek ve kavram yanılgılarını ayırt etmek için.

Anahtar Kavram

Grafen ve nanoteknolojik malzemelerin benzersiz özellikleri
Tahmini Süre:2m 0s
Soru 5406Soru

Yatay ve sürtünmesiz bir ray üzerinde, uç noktaları KK ve LL, denge konumu ise OO noktası olacak şekilde salınım gerçekleştiren bir vagonun hareketi sırasında uzanım, hız ve ivme nicelikleri takip edilmektedir.

Buna göre, vagonun hareketi ile ilgili,

I. Uzanımın en büyük değerini aldığı KK ve LL noktalarında vagonun hızının büyüklüğü de en büyük değerine ulaşır.
II. Vagon OO noktasından geçerken ivmesinin büyüklüğü sıfır, hızının büyüklüğü ise maksimumdur.
III. Hareket boyunca vagonun ivme vektörü ile uzanım vektörü daima birbirine zıt yönlüdür.

ifadelerinden hangileri doğrudur?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: II ve III

Cevap

Vagonun denge konumundan geçerken ivmesinin sıfır, hızının maksimum olması ve hareket boyunca ivme ile uzanım vektörlerinin zıt yönlü olması ifadeleri doğrudur.
Denge konumunda (O noktası) uzanım sıfır olduğu için ivme sıfır, hız maksimum değerdedir. Ayrıca uzanım vektörü merkezden dışa doğru, ivme vektörü ise merkeze doğru olduğundan bu iki vektör daima zıt yönlüdür. Dolayısıyla II ve III numaralı ifadeler doğrudur.

Adım Adım Çözüm

1
Uzanımın maksimum olduğu K ve L noktalarındaki hız değerini belirleme.
Hız sıfırdır (v=0v = 0).
Basit harmonik harekette genlik (uç) noktalarında cisim yön değiştirir, bu yüzden hızı anlık olarak sıfır olmak zorundadır.
2
Denge konumu olan O noktasındaki ivme ve hız değerlerini inceleme.
İvme sıfır (a=0a = 0), hız maksimumdur (v=vmaxv = v_{max}).
Denge konumunda uzanım sıfırdır (x=0x = 0). Geri çağırıcı kuvvet uzanımla doğru orantılı olduğundan (F=kxF = -kx), kuvvet ve dolayısıyla ivme (a=Fma = \frac{F}{m}) sıfırdır. Bu konumda kinetik enerji ve hız ise en büyük değerini alır.
3
İvme ve uzanım vektörlerinin yön ilişkisini değerlendirme.
Vektörler daima zıt yönlüdür.
Uzanım vektörü denge konumundan dışarıya doğru çizilirken, geri çağırıcı kuvvet ve dolayısıyla ivme vektörü daima denge konumuna (merkeze) doğrudur. Matematiksel olarak a=ω2x\vec{a} = -\omega^2 \vec{x} ilişkisi bu zıt yönlülüğü gösterir.

Anahtar Kavram

Basit harmonik harekette uzanım, hız ve ivme niceliklerinin konuma göre değişimi ve yönlerinin analizi.
Tahmini Süre:1m 30s
Soru 5407Soru

Karanlık bir laboratuvarda gerçekleştirilen çift yarıkta girişim (Young) deneyinde, yarıklar düzlemi ile ekran arasındaki bölge başlangıçta hava ile doludur. Deneyde tek renkli yeşil ışık kullanılmaktadır.

Bu deney düzeneğinde;

I. Yarıklar düzlemi ile ekran arasındaki ortamın tamamını suyla doldurmak,

II. Yarıkların genişliğini değiştirmeden merkezî aydınlık saçak genişliğini iki katına çıkarmak için ekranı yarıklar düzleminden iki kat daha uzağa yerleştirmek,

III. Yeşil ışık yerine kırmızı ışık kullanmak

işlemlerinden hangileri tek başına yapıldığında ekranda oluşan ardışık iki aydınlık saçak arasındaki mesafenin (saçak genişliğinin) artmasına neden olur?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: II ve III

Cevap

Ekranın yarıklar düzleminden iki kat daha uzağa yerleştirilmesi ve yeşil ışık yerine kırmızı ışık kullanılmas�� ekrandaki ardışık iki aydınlık saçak arasındaki mesafeyi artırır.
Doğru seçenek olan 'II ve III' ifadesi, çift yarıkta girişim formülündeki doğru orantıları yansıtır. Saçak genişliği formülü Δx=λLdn\Delta x = \frac{\lambda L}{d \cdot n} uyarınca, ekran uzaklığı (LL) arttığında saçak genişliği artar. Çift yarıkta merkezî aydınlık saçak genişliği normal saçak genişliğine (Δx\Delta x) eşit olduğundan, merkezî saçak genişliğini iki katına çıkarmak için ekranı iki kat uzağa çekmek genel saçak genişliğini de iki katına çıkarır. Ayrıca yeşil ışık yerine kırmızı ışık kullanıldığında dalga boyu (λ\lambda) artacağından saçak genişliği de artar.

Adım Adım Çözüm

1
Işığın çift yarıkta girişimi (Young deneyi) için saçak genişliği formülünü ifade etmek.
Ardışık iki aydınlık veya iki karanlık saçak arasındaki mesafe (saçak genişliği) Δx=λLdn\Delta x = \frac{\lambda L}{d \cdot n} formül�� ile hesaplanır. Burada λ\lambda ışığın boşluktaki dalga boyu, LL yarıklar düzlemi ile ekran arasındaki uzaklık, dd yarıklar arasındaki mesafe ve nn yarıklar ile ekran arasındaki ortamın kırılma indisidir.
Deney parametrelerindeki değişimlerin saçak genişliği üzerindeki etkilerini analiz edebilmek için temel matematiksel modeli kurmak gerekir.
2
I. ve III. öncüllerdeki işlemlerin saçak genişliği üzerindeki etkilerini incelemek.
I. işlemde ortam suyla doldurulduğunda kırılma indisi (nn) artar. Formüle göre nn arttığında saçak genişliği Δx\Delta x azalır. III. işlemde yeşil ışık yerine kırmızı ışık kullanıldığında, kırmızı ışı��ın dalga boyu yeşil ışığınkinden büyük olduğu için (λkırmızı>λyes\cil\lambda_{kırmızı} > \lambda_{yeşil}), dalga boyunun artmasıyla saçak genişliği Δx\Delta x artar.
Ortamın kırılma indisinin ve ışığın dalga boyunun saçak genişliği ile olan ters ve doğru orantılı ilişkilerini belirlemek.
3
II. öncüldeki işlemin merkezî aydınlık saçak genişliği ve genel saçak genişliği üzerindeki etkisini incelemek.
Çift yarıkta girişim deneyinde merkezî aydınlık saçak genişliği, diğer tüm saçakların genişliğine eşittir ve Δx\Delta x kadardır. Merkezî aydınlık saçak genişliğini iki katına çıkarmak için saçak genişliğini de iki katına çıkarmak gerekir. Formüle göre, ekran yarıklar düzleminden iki kat daha uzağa yerleştirildiğinde (LL iki katına çıktığında), saçak genişliği de iki katına çıkar ve dolayısıyla artmış olur.
Çift yarıkta girişim desenindeki merkezî aydınlık saçak genişliği özelliğini tek yarıkta kırınım deseninden ayırt ederek ekran uzaklığının etkisini değerlendirmek.

Anahtar Kavram

Çift yarıkta girişim deseninde saçak genişliği ve merkezî aydınlık saçak genişliğinin bağlı olduğu değişkenler

Alternatif Yöntem

Formül yerine doğrudan fiziksel yorumlama yapılabilir: Ortamın kırılma indisinin artması ışığın dalga boyunu küçültür, dolayısıyla saçaklar birbirine yaklaşır (saçak genişliği küçülür). Ekranın uzaklaştırılması yarıklardan çıkan ışık ışınlarının ekrana ulaşana kadar daha fazla açılmasına neden olur, bu da saçakların ekranda daha geniş yayılmasına yol açar (saçak genişliğini artırır). Kırmızı ışığın dalga boyu yeşilden büyük olduğu için ekranda daha geniş saçaklar oluşturur.
Tahmini Süre:2m 0s
Soru 5408Soru

Standart Model'e göre, çekirdek içerisinde gerçekleşen radyoaktif bozunma süreçlerinden biri de β+\beta^+ (beta artı) bozunumu olup bu bozunum süreci genel olarak aşağıdaki denklemle gösterilir:

pn+e++Xp \rightarrow n + e^+ + X

Buna göre, bu bozunum sürecinde yer alan parçacıklar ve korunum yasaları dikkate alındığında;

I. Denklemdeki XX parçacığı, lepton sayısı korunumunun sağlanabilmesi için ortaya çıkan ve yüksüz olan elektron nötrinosudur (νe\nu_e).
II. Protonun nötrona d��nüşmesi sürecinde, protonun yapısındaki bir yukarı (uu) kuark, zayıf nükleer etkileşim sonucu bir aşağı (dd) kuarkına dönüşür.
III. Bu bozunum zayıf nükleer etkileşim aracılığıyla gerçekleştiği için sürece aracılık eden kuvvet taşıyıcı alan parçacığı fotondur.

ifadelerinden hangileri doğrudur?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: I ve II

Cevap

I ve II
I ve II ifadelerini içeren seçenek doğrudur. Çünkü β+\beta^+ bozunumu sürecinde sol tarafta lepton sayısı sıfır iken sağ taraftaki pozitronun lepton sayısı 1-1'dir. Toplam lepton sayısının korunabilmesi için XX parçacığı +1+1 lepton sayısına sahip olan elektron nötrinosudur. Ayrıca protonun (uuduud) nötrona (uddudd) dönüşebilmesi için yapısındaki bir uu kuarkının zayıf etkileşim etkisiyle dd kuarkına dönüşmesi gerekir. Sürece aracılık eden parçacık ise foton değil, W+W^+ bozonudur.

Adım Adım Çözüm

1
Lepton sayısı korunumunun incelenmesi
Bozunumun sol tarafında lepton bulunmadığı için lepton sayısı 0'dır. Sağ tarafta ise karşıt lepton olan pozitronun (e+e^+) lepton sayısı 1-1'dir. Toplam lepton sayısının 0 olarak korunabilmesi için ortaya çıkan XX parçacığının lepton sayısı +1+1 olmalıdır. Bu parçacık elektron nötrinosudur (νe\nu_e). Birinci öncül doğrudur.
Zayıf ve elektromanyetik etkileşim süreçlerinde toplam lepton sayısı korunmalıdır.
2
Kuark dönüşümünün incelenmesi
Protonun kuark yapısı uuduud, nötronun kuark yapısı uddudd'dir. Protonun nötrona dönüşmesi (uududduud \rightarrow udd) sürecinde bir yukarı (uu) kuarkı, bir aşağı (dd) kuarkına dönüşür. Bu dönüşüm zayıf nükleer etkileşim sayesinde gerçekleşir. İkinci öncül doğrudur.
Çekirdekteki nükleon dönüşümleri temel parçacık düzeyinde kuark çeşnilerinin değişimiyle açıklanır.
3
Kuvvet taşıyıcı parçacığın belirlenmesi
Beta bozunmaları zayıf nükleer etkileşim aracılığıyla gerçekleştiği için sürece W+W^+ bozonu aracılık eder. Foton ise elektromanyetik etkileşimin kuvvet taşıyıcısıdır. Üçüncü öncül yanlıştır.
Dört temel kuvvetin her birinin kendine özgü taşıyıcı alan parçacıkları (bozonlar) vardır.

Anahtar Kavram

Standart Model parçacık sınıflandırması, lepton ve kuark dönüşümleri ile zayıf nükleer etkileşim korunum yasaları.

Alternatif Yöntem

Beta bozunmalarında zayıf nükleer etkileşimin rol oynadığını ve bu etkileşimin aracı parçacıklarının W ve Z bozonları olduğunu hatırlayarak foton içeren üçüncü öncülü doğrudan eleyebilirsiniz. Bu eleme yöntemiyle içinde üçüncü öncül bulunmayan tek seçenek olan doğru yanıta hızlıca ulaşılabilir.
Tahmini Süre:2m 0s
Soru 5409Soru

Bir vericiden yayılan radyo dalgaları ile bir röntgen cihazından yayılan XX-ışınlarının boşluktaki yayılma ve titreşim özelliklerini inceleyen bir araştırmacı, bu iki dalga türünün davranışlarını karşılaştırmaktadır.

Buna göre, boşlukta ilerleyen bu elektromanyetik dalgalar için;

I. XX-ışınlarının yayılma hızı, radyo dalgalarının yayılma hızından daha büyüktür.
II. XX-ışınlarının elektrik alan bileşeninin birim zamandaki değişim hızı, radyo dalgalarınınkinden daha büyüktür.
III. Her iki dalgada da elektrik alan (E\vec{E}) ve manyetik alan (B\vec{B}) vektörleri birbirine dik olup, E×B\vec{E} \times \vec{B} vektörel çarpımının yönü dalganın ilerleme yönünü verir.

yargılarından hangileri doğrudur?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: II ve III

Cevap

II ve III yargılarını içeren seçenek doğrudur. Elektromanyetik dalgaların boşluktaki hızları eşittir, frekansı b��yük olan dalgaların elektrik alan değişim hızı da büyüktür ve ilerleme yönü sağ el kuralına göre elektrik alan ile manyetik alan��n vektörel çarpımı yönündedir.
Doğru olan seçenek, II ve III ifadelerini içeren seçenektir. Boşlukta tüm elektromanyetik dalgalar ışık hızıyla yayılır, bu nedenle XX-ışınlarının hızı radyo dalgalarından büyük olamaz (I. ifade yanlış). XX-ışınlarının frekansı radyo dalgalarından çok daha yüksek olduğu için birim zamandaki elektrik alan değişim hızı da daha büyüktür (II. ifade doğru). Elektromanyetik dalgalar enine dalgalardır; elektrik alan, manyetik alan ve dalganın ilerleme yönü birbirine dik olup ilerleme yönü sağ el kuralı (E×B\vec{E} \times \vec{B}) ile bulunur (III. ifade doğru).

Adım Adım Çözüm

1
Dalgaların boşluktaki yayılma hızlarını karşılaştırın.
Radyo dalgaları ve XX-ışınları dahil olmak üzere tüm elektromanyetik dalgalar boşlukta aynı hızla, yani ışık hızı (c3×108 m/sc \approx 3 \times 10^8 \text{ m/s}) ile yayılır. Dolayısıyla I. yargı yanlıştır.
Elektromanyetik dalgaların boşluktaki yayılma hızı, dalgaların frekansına veya enerjisine bağlı değildir.
2
Dalgaların elektrik alan bileşenlerinin zamana göre değişim hızlarını analiz edin.
XX-ışınlarının frekansı (f10161020 Hzf \approx 10^{16} - 10^{20} \text{ Hz}), radyo dalgalarının frekansından (f104109 Hzf \approx 10^4 - 10^9 \text{ Hz}) çok daha büyüktür. Frekans, birim zamandaki titreşim sayısı veya elektrik alanın saniyedeki değişim sıklığı anlamına geldiği için XX-ışınlarının elektrik alan bileşeni zamana göre çok daha hızlı değişir. Dolayısıyla II. yargı doğrudur.
Frekans, alan vektörlerinin zamana bağlı salınım sıklığının doğrudan bir göstergesidir.
3
Elektrik alan, manyetik alan ve yayılma doğrultusu arasındaki yön ilişkisini belirleyin.
Tüm elektromanyetik dalgalarda elektrik alan (E\vec{E}) ve manyetik alan (B\vec{B}) vektörleri birbirine ve dalganın yayılma doğrultusuna diktir. Sağ el kuralına göre E×B\vec{E} \times \vec{B} vektörel çarpımı, dalganın yayılma (ilerleme) doğrultusunu verir. Dolayısıyla III. yargı doğrudur.
Elektromanyetik dalgalar enine dalgalardır ve Maxwell denklemlerine göre enerji akış yönü Poynting vektörü (E×B\vec{E} \times \vec{B} ile orantılı) doğrultusundadır.

Anahtar Kavram

Elektromanyetik dalgaların boşlukta ışık hızıyla yayılması, enine dalga olmaları ve E\vec{E}, B\vec{B}, v\vec{v} vektörlerinin sağ el kuralı ilişkisi.
Tahmini Süre:2m 0s
Soru 5410Soru

Temel hal elektron dizilimlerinin son orbitalleri sırasıyla 3p53p^5, 2p52p^5 ve 2p62p^6 olan XX, YY ve ZZ elementleri ile ilgili;

I. Gaz halindeki nötr atomunun bir elektron alması sırasındaki enerji değişimi (elektron ilgisi) en fazla olan element YY'dir.
II. Kimyasal bağ elektronlar��nı çekme eğilimi (elektronegatiflik) en yüksek olan element YY'dir.
III. ZZ elementinin kararlı elektron dizilimi nedeniyle elektronegatiflik ve elektron ilgisi değerleri ihmal edilecek düzeydedir.

ifadelerinden hangileri doğrudur?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: II ve III

Cevap

İkinci ve üçüncü öncüller doğrudur.
Verilen bilgiler doğrultusunda, son orbitali 3p53p^5 olan klor (XX) elementinin elektron ilgisi, 2p52p^5 olan flor (YY) elementinden fazladır. Dolayısıyla elektron ilgisi en fazla olan element YY değil, XX'tir (birinci öncül yanlıştır). Periyodik tabloda elektronegatifliği en fazla olan element flor (YY) elementidir (ikinci öncül doğrudur). 2p62p^6 dizilimine sahip olan neon (ZZ) bir soygaz olup, elektronegatiflik ve elektron ilgisi değerleri ihmal edilecek düzeydedir (üçüncü öncül doğrudur). Bu nedenle doğru yanıt ikinci ve üçüncü öncülleri içeren seçenektir.

Adım Adım Çözüm

1
Elementlerin periyodik sistemdeki yerlerini belirlemek amacıyla temel hal elektron dizilimlerini yazın.
XX elementinin son orbitali 3p53p^5 olduğundan elektron dizilimi 1s22s22p63s23p51s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^5 şeklindedir (3. periyot 7A grubu, klor). YY elementinin son orbitali 2p52p^5 olduğundan elektron dizilimi 1s22s22p51s^2 2s^2 2p^5 şeklindedir (2. periyot 7A grubu, flor). ZZ elementinin son orbitali 2p62p^6 olduğundan elektron dizilimi 1s22s22p61s^2 2s^2 2p^6 şeklindedir (2. periyot 8A grubu, neon).
Elementlerin periyodik özelliklerini karşılaştırabilmek için periyot ve grup numaralarının bilinmesi gerekir.
2
Elementlerin elektron ilgilerini karşılaştırın.
Genel trend olarak periyodik tabloda soldan sağa ve aşağıdan yukarıya doğru elektron ilgisi artar. Ancak 7A grubunda özel bir istisna vardır: Klor elementinin (XX) elektron ilgisi, flor elementinden (YY) daha büyüktür (X>YX > Y). Soygaz olan neon elementinin (ZZ) ise elektron ilgisi ihmal edilecek kadar küçüktür. Bu durumda elektron ilgisi en fazla olan element XX olup, birinci öncül yanlıştır.
Klor ve flor elementleri arasındaki elektron ilgisi istisnasını doğru uygulamak gerekir.
3
Elementlerin elektronegatifliklerini karşılaştırın.
Elektronegatiflik bağ elektronlarını çekme eğilimidir. Periyodik tabloda elektronegatifliği en yüksek olan element flor (YY) elementidir. Soygaz olan neon (ZZ) kimyasal bağ yapmadığından elektronegatiflik değeri tanımlı değildir (ihmal edilir). Dolayısıyla elektronegatifliği en yüksek element YY'dir ve ikinci öncül doğrudur.
Periyodik tabloda elektronegatifliği en yüksek olan elementin flor olduğunu bilmek gerekir.
4
Soygazların periyodik özelliklerini değerlendirin.
ZZ elementinin elektron dizilimi soygaz kararlılığındadır (2p62p^6). Soygazlar bağ yapma eğiliminde olmadıkları için elektronegatiflikleri ve elektron ilgileri ihmal edilecek düzeydedir. Bu nedenle üçüncü öncül doğrudur.
Soygazların elektron alma veya bağ elektronlarını çekme eğilimlerinin olmadığını doğrulamak gerekir.

Anahtar Kavram

Halojenler ve soygazlar arasındaki elektron ilgisi ve elektronegatiflik eğilimleri ile klor-flor istisnası.
Soru 5411Soru

Aşağıda verilen elementler ile bu elementlerin periyodik özelliklerine (elektron ilgisi, elektronegatiflik ve metalik/ametalik karakter) ait açıklamaları doğru olacak şekilde eşleştiriniz.

Soldaki öğeye tıklayın, sonra eşleşen sağdaki öğeye tıklayın

Öğeler

9F_{9}\text{F} elementi
17Cl_{17}\text{Cl} elementi
10Ne_{10}\text{Ne} elementi
19K_{19}\text{K} elementi

Eşleşmeler

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap

Flor elementinin en yüksek elektronegatiflikle, klor elementinin en yüksek elektron ilgisiyle, neon elementinin ihmal edilen elektronegatiflik ve elektron ilgisiyle, potasyum elementinin ise en yüksek metalik karakterle eşleşmesi gerekir.
Flor en yüksek elektronegatifliğe sahip olmasıyla, klor en yüksek elektron ilgisine sahip olmasıyla, neon soygaz olduğundan sıfıra yakın elektronegatiflik ve elektron ilgisi değerleriyle, potasyum ise en solda ve en aşağıda yer alan element olduğundan en yüksek metalik karakterle doğru bir şekilde eşleştirilmiştir.

Adım Adım Çözüm

1
Florun konumunu ve temel özelliklerini belirleme
9F_{9}\text{F} atomu 2.2. periyot 7A7\text{A} grubundadır. Elektronegatiflik periyodik cetvelde sağa ve yukarı doğru artar, flor bu eğilimin zirvesindedir.
Florun bağ elektronlarını çekme gücünü tayin etmek amacıyla bu özellik belirlenir.
2
Klorun konumunu ve elektron ilgisindeki istisnai durumunu inceleme
17Cl_{17}\text{Cl} atomu 3.3. periyot 7A7\text{A} grubundadır. Normal eğilime aykırı olarak elektron ilgisi flordan daha büyüktür.
Klor ve flor arasındaki elektron ilgisi istisnasını ayırt etmek gerekir.
3
Neon elementinin soygaz niteliğini ve periyodik özelliklere etkisini belirleme
10Ne_{10}\text{Ne} kararlı bir soygazdır (8A8\text{A} grubu).
Soygazların kimyasal bağ kurma ve elektron alma eğiliminin ihmal edilebilir düzeyde olduğunu anlamak içindir.
4
Potasyum elementinin metalik karakterini değerlendirme
19K_{19}\text{K} atomu 4.4. periyot 1A1\text{A} grubunda aktif bir alkali metaldir.
Metallerin elektron verme eğiliminin (metalik karakter) yüksek, elektronegatifliklerinin ise çok düşük olduğunu belirlemek içindir.

Anahtar Kavram

Periyodik Özellikler: Elektron İlgisi, Elektronegatiflik ve Karakterler
Soru 5412Soru

Durgun bir denizde dalgaların etkisiyle düşey doğrultuda basit harmonik hareket yapan bir şamandıra, en üst seviye olan KK noktası ile en alt seviye olan LL noktası arasında salınım yapmaktadır. Şamandıranın denge konumu deniz yüzeyindeki OO seviyesidir. MM noktası, KK ile OO seviyelerinin tam orta noktasıdır.

Şamandıra en üst seviye olan KK noktasından harekete geçip ilk kez en alt seviye olan LL noktasına ulaşana kadar geçen süreçte gerçekleşen aşağıdaki hareket sürelerini küçükten büyüğe doğru sıralayınız.

Öğeleri doğru sıraya koymak için sürükleyin

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap

Sürelerin küçükten büyüğe doğru sıralaması tMO<tKM<tOLt_{MO} < t_{KM} < t_{OL} şeklindedir.
Şamandıra denge konumuna (OO) yaklaştıkça hızlandığından, MOM-O arasındaki mesafeyi en kısa sürede (T/12T/12) alır. Genlik noktası KK'den harekete başlarken hızı sıfır olduğundan ve yavaş hareket ettiğinden KMK-M aralığını T/6T/6 sürede tamamlar. Denge konumundan diğer genlik noktası olan LL'ye gitmek ise hareketin çeyreğidir ve T/4T/4 süre alır. Bu nedenle sürelerin küçükten büyüğe sıralaması tMO<tKM<tOLt_{MO} < t_{KM} < t_{OL} şeklindedir.

Adım Adım Çözüm

1
Şamandıran��n konumunun zamana göre değişim denklemini yazın.
En üst seviye olan KK noktasından (x=Rx = R) harekete başlayan cismin konum-zaman denklemi x(t)=Rcos(ωt)x(t) = R \cos(\omega t) şeklinde yazılır. Burada ω=2πT\omega = \frac{2\pi}{T} açısal frekanstır.
Zamana bağlı konum değerlerini analiz ederek aralık sürelerini periyot (TT) cinsinden bulmak için kinematik denklem kullanılır.
2
MM ve OO noktalarına ilk ulaşma sürelerini hesaplayın.
MM noktası genliğin yarısı (x=R/2x = R/2) olduğundan, R/2=Rcos(ωtM)    cos(ωtM)=1/2    ωtM=π/3    tM=T/6R/2 = R \cos(\omega t_M) \implies \cos(\omega t_M) = 1/2 \implies \omega t_M = \pi/3 \implies t_M = T/6 bulunur. Denge konumu OO (x=0x = 0) için ise 0=Rcos(ωtO)    cos(ωtO)=0    ωtO=π/2    tO=T/40 = R \cos(\omega t_O) \implies \cos(\omega t_O) = 0 \implies \omega t_O = \pi/2 \implies t_O = T/4 bulunur.
Bu süreler başlangıç noktası olan KK'den itibaren geçen toplam sürelerdir.
3
Aralıklar arasında geçen net süreleri hesaplayarak karşılaştırın.
KMK-M aralığı için geçen süre tKM=tM=T/6t_{KM} = t_M = T/6 olur. MOM-O aralığı için geçen süre tMO=tOtM=T/4T/6=T/12t_{MO} = t_O - t_M = T/4 - T/6 = T/12 olur. OLO-L aralığı ise denge konumundan maksimum genliğe gidiş süresi olup tOL=T/4t_{OL} = T/4 kadardır. Süreler karşılaştırıldığında T/12<T/6<T/4T/12 < T/6 < T/4 olduğu için sıralama tMO<tKM<tOLt_{MO} < t_{KM} < t_{OL} şeklinde elde edilir.
Her bir bölmenin geçilme süresi belirlenerek küçükten büyüğe sıralama yapılmıştır.

Anahtar Kavram

Basit harmonik harekette uzanımın zamana göre değişimi ve yolların alınma sürelerinin değişken hızla ilişkisi.
Tahmini Süre:1m 30s
Soru 5413Soru

Bir fotosel lambanın katot yüzeyine, toplam gücü PP olan tek renkli bir ışık kaynağından çıkan ff frekanslı ışık demeti düşürülüyor. Bu durumda devrede oluşan maksimum akım şiddeti ImaksI_{\text{maks}}, kesme potansiyeli ise VkV_k olarak ölçülüyor.

Katot metalinin bağlanma enerjisi sıfırdan farklı olduğuna göre, kaynağın toplam gücü PP değiştirilmeden frekansı 2f2f olan ışık yayan başka bir kaynak kullanılırsa;

I. Katottan birim zamanda kopan maksimum elektron sayısı yarıya iner.
II. Kesme potansiyeli iki katına çıkar.
III. Maksimum akım şiddeti ImaksI_{\text{maks}} azalır.

yargılarından hangileri doğrudur?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: I ve III

Cevap

I ve III
Güç P=NhfP = N \cdot hf bağıntısına göre sabitken frekansın iki katına çıkması saniyedeki foton sayısını yarıya indirir. Bu durum saniyede kopan elektron sayısını yarıya düşürerek maksimum akım şiddetini azaltır. Einstein'ın fotoelektrik denklemine göre kesme potansiyeli ise bağlanma enerjisi sıfırdan farklı olduğu için iki katından daha fazla bir değere ulaşır. Bu nedenle birim zamanda kopan elektron sayısının yarıya inmesi ve maksimum akımın azalması ifadeleri doğrudur.

Adım Adım Çözüm

1
Işık kaynağının gücü, foton sayısı ve frekans arasındaki ilişkiyi yazmak.
Bir ışık kaynağının gücü P=NhfP = N \cdot hf bağıntısı ile hesaplanır. Burada NN birim zamandaki foton sayısı, ff frekans, hh ise Planck sabitidir. Güç (PP) sabit tutulurken frekans iki katına (2f2f) çıkarılırsa, birim zamandaki foton sayısı yarıya (N/2N/2) iner.
Toplam gücün değişmemesi durumunda frekans artışının saniyede yayılan foton sayısı üzerindeki etkisini belirlemek gerekir.
2
Birim zamanda kopan elektron sayısı ve maksimum akım şiddeti (ImaksI_{\text{maks}}) üzerindeki etkiyi analiz etmek.
Fotoelektrik olayda her foton en fazla bir elektron koparabilir. Foton sayısı yarıya indiğinden, katottan birim zamanda kopan maksimum elektron sayısı da yarıya iner (I. öncül doğrudur). Maksimum akım şiddeti (ImaksI_{\text{maks}}), kopan elektronların tamamının anoda ulaştığı durumdaki akımdır ve birim zamandaki elektron sayısı ile doğru orantılıdır. Elektron sayısı yarıya indiği için ImaksI_{\text{maks}} azalır (III. öncül doğrudur).
Foton sayısındaki değişimin fotoelektron akısı ve maksimum akım üzerindeki etkisini belirlemek için.
3
Einstein'ın fotoelektrik denklemini kullanarak kesme potansiyelindeki değişimi incelemek.
Einstein'ın fotoelektrik denklemine göre; hf=E0+eVkhf = E_0 + e V_k yazılır (E0E_0: bağlanma enerjisi, VkV_k: kesme potansiyeli). Işığın frekansı 2f2f yapıldığında yeni kesme potansiyeli VkV_k' ise: h(2f)=E0+eVkh(2f) = E_0 + e V_k' olur. Buradan eVk=2hfE0=2(E0+eVk)E0=2eVk+E0Vk=2Vk+E0ee V_k' = 2hf - E_0 = 2(E_0 + e V_k) - E_0 = 2e V_k + E_0 \Rightarrow V_k' = 2V_k + \frac{E_0}{e} elde edilir. Bağlanma enerjisi (E0>0E_0 > 0) sıfırdan farklı olduğundan yeni kesme potansiyeli başlangıçtakinin iki katından fazladır (Vk>2VkV_k' > 2V_k) (II. öncül yanlıştır).
Frekans değişiminin kesme potansiyeli üzerindeki etkisini matematiksel olarak kanıtlamak için.

Anahtar Kavram

Fotoelektrik olayda ışık gücünün foton sayısı ve frekans ile ilişkisi; Einstein fotoelektrik denklemi ve kesme potansiyeli kavramı.
Tahmini Süre:2m 0s
Soru 5414Soru

Modern parçacık fiziğinin temelini oluşturan Standart Model, evrendeki temel parçacıkları ve bu parçacıklar arasındaki etkileşimleri sınıflandırır.

Buna göre, Standart Model'de yer alan temel parçacıklar ve katılabildikleri etkileşimler ile ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: Kuarklar; güçlü (yeğin), zayıf ve elektromanyetik etkile��imlerin tamamına katılabilirler.

Cevap

Kuarklar; güçlü (yeğin), zayıf ve elektromanyetik etkileşimlerin tamamına katılabilirler.
Kuarklar Standart Model'de hem elektrik yükü, hem renk yükü hem de zayıf yük taşıyan yegane temel parçacıklardır. Bu durum, onların güçlü (yeğin), zayıf ve elektromanyetik etkileşimlerin tamamına katılmasına olanak tanır. Dolayısıyla kuarkların bu etkileşimlerin tamamına katılabileceğini belirten ifade doğrudur.

Adım Adım Çözüm

1
Kuarkların yük ve etkileşim özelliklerini belirlemek.
Kuarklar renk yüküne (güçlü kuvvet), zayıf yüke (zayıf kuvvet) ve +23e+\frac{2}{3}e veya 13e-\frac{1}{3}e elektrik yüküne (elektromanyetik kuvvet) sahiptir.
Bir parçacığın hangi temel etkileşime katılacağını taşıdığı yük türleri belirler.
2
Leptonların ve nötrinoların özelliklerini incelemek.
Nötrinolar elektrik yükü taşımayan leptonlardır (q=0q = 0), dolayısıyla elektromanyetik etkileşime katılmazlar.
Elektromanyetik etkileşime katılabilmek için parçacığın elektrik yüküne sahip olması gerekir.
3
Bozonların ve Higgs mekanizmasının özelliklerini değerlendirmek.
Foton ve gluon gibi bozonlar kütlesizdir ve Higgs alanı ile etkileşmezler; gluonlar ise elektrik yüküne göre değil, renk yüküne göre etkileşimi iletir.
Higgs alanı yalnızca kütleli parçacıklara kütle kazandırır. Güçlü etkileşimin kaynağı ise renk yüküdür.

Anahtar Kavram

Standart Model'de temel parçacıkların sınıflandırılması ve temel etkileşimlere katılım şartları
Tahmini Süre:2m 0s
Soru 5415Soru

Çift yarıkla yapılan bir girişim deneyinde, dalga boyu 600 nm600\text{ nm} olan ışık kullanıldığında perdedeki bir PP noktasında 3.3. karanlık saçak gözlenmektedir. Aynı deneysel düzenekte dalga boyu λ\lambda olan farklı bir ışık kullanıldığında ise aynı PP noktasında 3.3. aydınlık saçak oluşmaktadır.

Buna göre, ikinci durumda kullanılan ışığın dalga boyu λ\lambda kaç nm\text{nm}'dir?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: 500

Cevap

İkinci durumda kullanılan ışığın dalga boyu 500 nm'dir.
P noktasının merkezî aydınlık saçağa olan uzaklığı her iki ışık kaynağı için de aynıdır. İlk durumda 3. karanlık saçak oluştuğundan uzaklık 2.5Δx12.5 \Delta x_1 kadardır. İkinci durumda 3. aydınlık saçak oluştuğundan uzaklık 3Δx23 \Delta x_2 kadardır. Bu iki değer eşitlendiğinde dalga boyu oranı kullanılarak ikinci ışığın dalga boyu 500 nm olarak hesaplanır.

Adım Adım Çözüm

1
İlk durumdaki ışığın dalga boyunu ve saçak türünü kullanarak P noktasının merkezî aydınlık saçağa olan uzaklığını veren ifadeyi yazmak.
xP=25600Ld=1500Ldx_P = 2{}5 \frac{600 \cdot L}{d} = 1500 \frac{L}{d}
3. karanlık saçağın merkezî aydınlık saçağa olan uzaklığı, saçak genişliğinin 2,5 katıdır.
2
İkinci durumdaki ışığın dalga boyunu ve saçak türünü kullanarak P noktasının uzaklık ifadesini yazmak.
xP=3λLdx_P = 3 \frac{\lambda \cdot L}{d}
3. aydınlık saçağın merkezî aydınlık saçağa olan uzaklığı, saçak genişliğinin 3 katıdır.
3
İki uzaklık ifadesini birbirine eşitleyerek bilinmeyen dalga boyunu çekmek.
λ=500 nm\lambda = 500\text{ nm}
P noktası aynı nokta olduğundan her iki durumdaki konum değerleri birbirine eşittir.

Anahtar Kavram

Çift yarıkta girişim deneyinde aydınlık ve karanlık saçakların konumlarının dalga boyu ile ilişkisi.
Soru 5416Soru

Demir(III) sülfat (Fe2(SO4)3Fe_2(SO_4)_3) bileşiğindeki demir (26Fe_{26}Fe) ve kükürt (16S_{16}S) atomlarının yükseltgenme basamakları belirleniyor.

Buna göre, yükseltgenme basamağı belirlenen demir iyonunun temel hal elektron dizilimi ve kükürt atomunun yükseltgenme basamağı aşağıdakilerin hangisinde doğru verilmiştir?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: [Ar]3d5[Ar] 3d^5 ve +6+6

Cevap

Demir iyonunun temel hal elektron dizilimi [Ar]3d5[Ar] 3d^5 ve kükürt atomunun yükseltgenme basamağı +6+6'dır.
Bileşikteki demir iyonunun yükü +3+3 olup, en dıştaki 4s4s orbitalinden 2 ve 3d3d orbitalinden 1 elektron koparılarak elektron dizilimi [Ar]3d5[Ar] 3d^5 şeklinde yazılır. Sülfat iyonundaki kükürt atomunun yükseltgenme basamağı ise toplam iyon yükü 2-2 eşitliği kullanılarak +6+6 olarak hesaplanır. Bu iki bilgiyi doğru şekilde içeren seçenek doğru cevaptır.

Adım Adım Çözüm

1
Bileşikteki demir iyonunun yükünü (yükseltgenme basamağını) belirleme.
Demir iyonunun yükseltgenme basamağı +3+3 olarak bulunur.
Demir(III) sülfat (Fe2(SO4)3Fe_2(SO_4)_3) iyonik bileşiği, Fe3+Fe^{3+} ve SO42SO_4^{2-} iyonlarından oluşur. Dolayısıyla demir iyonunun yükü +3+3'tür.
2
Demir (Fe3+Fe^{3+}) iyonunun temel hal elektron dizilimini yazma.
Fe3+:[Ar]3d5Fe^{3+}: [Ar] 3d^5
Nötr demir atomunun (26Fe_{26}Fe) temel hal elektron dizilimi [Ar]4s23d6[Ar] 4s^2 3d^6 ��eklindedir. Katyon oluşturulurken elektronlar baş kuantum sayısı en büyük olan orbitalden (4s4s) başlanarak koparılır. 4s4s orbitalinden 2, 3d3d orbitalinden 1 elektron koparılarak [Ar]3d5[Ar] 3d^5 dizilimi elde edilir.
3
Sülfat (SO42SO_4^{2-}) iyonundaki kükürt (SS) atomunun yükseltgenme basamağını hesaplama.
S=+6S = +6
SO42SO_4^{2-} iyonunda oksijenin yükseltgenme basamağı 2-2'dir. İyondaki tüm atomların yükseltgenme basamakları toplamı iyon yüküne eşitlenir: S+4(2)=2    S8=2    S=+6S + 4(-2) = -2 \implies S - 8 = -2 \implies S = +6 bulunur.

Anahtar Kavram

İyonik bileşiklerdeki çok atomlu iyonların yüklerinden yararlanarak elementlerin yükseltgenme basamaklarının bulunması ve geçiş metallerinin katyon elektron dizilimlerinin yazılması.
Tahmini Süre:2m 0s
Soru 5417Soru

"Bunu benden istememeliydiniz. Ben kendi hâlimde... Sonra o mavi pelerinli kadın geldi. Neden her yerde o var? Sokak lambasının sarı ışığı altında ıslak kaldırımlar parlıyordu. Annemin çocukken söylediği o ninniyi anımsıyorum birden: 'Dandini dandini dastana...' Neden danalar bostana girer ki? Bostancı döver mi gerçekten? Saat çalıyor. Komşunun duvarındaki saat. Zaman geçiyor, ben burada öylece oturuyorum. Gitsem mi? Bavul hazır ama içindeki gömleklerin ütüsü bozuk. Ütü, sıcaklık, çocukken elimi yaktığım o soba..."

Bu parçanın anlatımında ağırlıklı olarak kullanılan anlatım tekniği aşağıdakilerden hangisidir?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: Bilinç akışı

Cevap

Bilinç akışı
Parçada kahramanın zihninden geçenler mantıksal bir sıra takip etmeden, serbest çağrışımlarla, dil bilgisi kuralları ve kronolojik zaman gözetilmeden düzensiz bir şekilde aktarılmıştır. Mavi pelerinli kadından sokak lambasına, oradan çocukluk ninnisine, ninnideki danalardan komşunun saatine ve ütüye geçiş yapılması serbest çağrışım ilkesine dayanan bilinç akışı tekniğinin en belirgin özelliğidir.

Adım Adım Çözüm

1
Metindeki anlatıcı ve bakış açısını belirleme
Metinde kahraman anlatıcı (birinci tekil şahıs) bakış açısı kullanılmıştır ve düşünceler doğrudan kahramanın ağzından aktarılmaktadır.
Anlatım tekniklerini doğru ayırt edebilmek için ilk olarak anlatıcının konumunu ve bakış açısını saptamak gerekir.
2
Metindeki düşünce geçişlerini ve cümle yapılarını inceleme
Cümlelerin mantıksal bir sıra takip etmediği, kelimelerin serbest çağrışım yoluyla birbirini tetiklediği (mavi pelerin -> sokak lambası -> ninni -> danalar -> saat -> bavul -> ütü -> çocukluktaki soba) ve dil bilgisi kurallarının gevşetildiği görülmüştür.
İç konuşma ile bilinç akışı arasındaki en temel fark, bilinç akışında mantıksal ve dil bilgisel bağların kopuk olması, düşüncelerin düzensizce akmasıdır.
3
Elde edilen veriler doğrultusunda anlatım tekniğini saptama
Mantıksal tutarlılıktan uzak, serbest çağrışımlarla ilerleyen bu düzensiz zihinsel akışın bilinç akışı tekniği olduğu kesinleşmiştir.
Bu nitelikler doğrudan bilinç akışı tekniğinin karakteristik özellikleridir.

Anahtar Kavram

Anlatmaya Bağlı Metinlerde Anlatım Teknikleri (Bilinç Akışı)
Soru 5418Soru

Hava ortamında gerçekleştirilen bir çift yarıkta girişim (Young) deneyinde perde üzerinde aydınlık ve karanlık saçaklardan oluşan girişim deseni elde ediliyor.

Buna göre, deneyde yapılan;
I. Yarıklar düzlemi ile perde arasındaki ortamı su ile doldurmak,
II. Yarıklar düzlemini, perdeye paralel olan konumundan kendi merkezi etrafında bir miktar döndürmek,
III. Yarık düzlemi ile perde arasındaki mesafeyi azaltmak

işlemlerinden hangileri tek başına yapıldığında perde üzerindeki saçak genişliği artar?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: Yalnız II

Cevap

Yalnız II
Yarıklar düzleminin kendi merkezi etrafında döndürülmesi, yarıklar arasındaki perdeye paralel etkin mesafeyi (dcosθd \cos\theta) küçültür. Saçak genişliği formülünde yarıklar arası mesafe paydada yer aldığından, bu mesafenin küçülmesi saçak genişliğinin artmasını sağlar. Bu nedenle yalnız ikinci öncül doğrudur.

Adım Adım Çözüm

1
Saçak genişliği formülünü yazmak
Δx=λLdn\Delta x = \frac{\lambda L}{d \cdot n}
Deneydeki parametre değişimlerinin saçak genişliğine etkisini belirlemek için temel matematiksel model kullanılır.
2
Ortamı suyla doldurmanın etkisini incelemek (I. öncül)
Suyun kırıcılık indisi havanınkinden büyüktür (nsu>nhavan_{su} > n_{hava}). Formüle göre nn artarsa Δx\Delta x azalır.
Ortamın kırıcılık indisi paydada yer aldığından saçak genişliği ile ters orantılıdır.
3
Yarıklar düzlemini döndürmenin etkisini incelemek (II. öncül)
Yarıklar düzlemi θ\theta kadar döndürüldüğünde yarıklar arası etkin düşey mesafe d=dcosθd' = d \cos\theta olur. d<dd' < d olduğundan payda küçülür ve Δx\Delta x artar.
Yarık düzleminin döndürülmesi yarıkların perdeye göre olan etkin izdüşüm uzaklığını azaltır.
4
Perde mesafesini azaltmanın etkisini incelemek (III. öncül)
LL azaldığında doğru orantılı olarak saçak genişliği Δx\Delta x de azalır.
Yarık düzlemi ile perde arasındaki uzaklık pay kısmında yer aldığından saçak genişliği ile doğru orantılıdır.

Anahtar Kavram

Çift yarıkta girişim (Young) deneyinde saçak genişliğini etkileyen değişkenlerin analizi
Soru 5419Soru

Periyodik özellikler hakkında araştırma yapan bir öğrenci, aynı grupta yer alan XX ve YY halojenleri ile YY ile aynı periyotta bulunan ZZ soygazını belirlemiştir. XX elementinin katman sayısı YY'ninkinden daha azdır.

Buna göre bu elementler ile ilgili;

I. Gaz halindeki nötr bir atomun bir elektron alması sırasındaki enerji değişiminin ölçüsü olan elektron ilgisi en fazla olan element YY'dir.
II. Kimyasal bağ elektronlarını kendine çekme eğiliminin bir ölçüsü olan elektronegatiflik değeri en yüksek olan element XX'tir.
III. Ametalik karakteri en yüksek olan element ZZ'dir.

yargılarından hangileri doğrudur?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: I ve II

Cevap

I ve II öncüllerini içeren seçenek doğrudur. Halojenlerden klorun elektron ilgisi florunkinden fazladır ve flor elementinin elektronegatifliği periyodik sistemdeki en yüksek değerdir.
Doğru seçenekte belirtildiği üzere, 7A grubunda yer alan klorun elektron ilgisi florunkinden büyüktür (birinci öncül doğru). Periyodik tabloda elektronegatifliği en yüksek olan element ise flordur (ikinci öncül doğru). Soygazların ametalik karakteri veya bağ yapma özellikleri bulunmadığından üçüncü öncül yanlıştır.

Adım Adım Çözüm

1
Elementlerin periyodik sistemdeki konumlarını belirleme
XX ve YY halojen (7A grubu) olup XX'in katman sayısı YY'den az olduğundan, XX 2. periyot 7A grubunda (Flor), YY ise 3. periyot 7A grubundadır (Klor). ZZ ise YY ile aynı periyotta yer alan bir soygaz olduğundan 3. periyot 8A grubundadır (Argon).
Periyodik özelliklerin eğilimlerini doğru yorumlayabilmek için elementlerin grup ve periyotlarını saptamak gerekir.
2
Elektron ilgisi ilişkisini değerlendirme
Genel eğilim yukarı ve sağa doğru elektron ilgisinin artması yönünde olsa da, 7A grubunda özel bir istisna vardır: Klorun (YY) elektron ilgisi, elektronlar arası itme kuvveti nedeniyle florun (XX) elektron ilgisinden daha büyüktür. Soygaz olan argonun (ZZ) elektron ilgisi ise yok denecek kadar azdır. Dolayısıyla elektron ilgisi en yüksek olan element YY'dir. Birinci öncül doğrudur.
Gruptaki elektron ilgisi istisnasını ve soygazların kararlı yapısını analiz etmek.
3
Elektronegatiflik ve ametalik karakter ilişkisini değerlendirme
Periyodik sistemde elektronegatifliği en yüksek olan element flor (XX)'dur. Soygazların bağ yapma eğilimi olmadığından elektronegatiflikleri tanımlı değildir. Ametalik karakter ise elektron alma ve bağ yapma eğilimiyle ilişkili olup halojenlerde soygazlara göre çok daha yüksektir; bu nedenle ametalik karakteri en yüksek olan element XX (Flor) olur, soygaz olan ZZ değildir. İkinci öncül doğru, üçüncü öncül yanlıştır.
Elektronegatiflik tanımını ve soygazların ametalik özellikler bakımından durumunu belirlemek.

Anahtar Kavram

Aynı gruptaki halojenlerin elektron ilgisi istisnası (Cl > F), elektronegatiflik eğilimleri ve soygazların periyodik özellikleri.
Tahmini Süre:2m 0s
Soru 5420Soru

Aşağıda verilen azot (NN) içeren bileşikler ile bu bileşiklerdeki azot atomlarının yükseltgenme basamaklarını doğru bir şekilde eşleştiriniz.

Soldaki öğeye tıklayın, sonra eşleşen sağdaki öğeye tıklayın

Öğeler

Amonyum klorür (NH4ClNH_4Cl) bileşiğindeki azot (NN) atomu
Diazot monoksit (N2ON_2O) bileşiğindeki azot (NN) atomu
Sodyum nitrit (NaNO2NaNO_2) bileşiğindeki azot (NN) atomu
Nitrik asit (HNO3HNO_3) bileşiğindeki azot (NN) atomu

Eşleşmeler

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap

Amonyum klorür bileşiğindeki azot atomunun yükseltgenme basamağı -3, diazot monoksit bileşiğindeki azot atomunun yükseltgenme basamağı +1, sodyum nitrit bileşiğindeki azot atomunun yükseltgenme basamağı +3 ve nitrik asit bileşiğindeki azot atomunun yükseltgenme basamağı +5 değerleriyle eşleşir.
Amonyum klorür bileşiğindeki azot atomunun yükseltgenme basamağı -3, diazot monoksiteki azot atomunun yükseltgenme basamağı +1, sodyum nitritteki azot atomunun yükseltgenme basamağı +3 ve nitrik asitteki azot atomunun yükseltgenme basamağı +5 olarak hesaplanır ve bu değerlerle eşleştirilir.

Adım Adım Çözüm

1
Amonyum klorür bileşiğindeki azot atomunun yükseltgenme basamağının hesaplanması
Amonyum klorür (NH4ClNH_4Cl) bileşiğinde NH4+NH_4^+ iyonu için azotun yükseltgenme basamağı 3-3 olarak bulunur.
Hidrojen ametallerle yaptığı bileşiklerde +1+1 değerlik alır. NH4+NH_4^+ iyonunun toplam yükü +1+1 olduğundan, N+4(+1)=+1N + 4(+1) = +1 eşitliğinden azotun değerliği 3-3 olur.
2
Diazot monoksit bileşiğindeki azot atomunun yükseltgenme basamağının hesaplanması
Diazot monoksit (N2ON_2O) bileşiğinde azotun yükseltgenme basamağı +1+1 olarak bulunur.
Oksijen bileşiklerinde genellikle 2-2 değerlik alır. Bileşik nötr olduğundan, atomların yükseltgenme basamakları toplamı sıfıra eşitlenir: 2(N)+(2)=02(N) + (-2) = 0 eşitliğinden azotun değerliği +1+1 olur.
3
Sodyum nitrit bileşiğindeki azot atomunun yükseltgenme basamağının hesaplanması
Sodyum nitrit (NaNO2NaNO_2) bileşiğinde azotun yükseltgenme basamağı +3+3 olarak bulunur.
Sodyum (NaNa) 1A grubu metali olarak bileşiklerinde daima +1+1, oksijen ise 2-2 değerlik alır. Nötr bileşikte yükler toplamı sıfır olacağından, +1+N+2(2)=0+1 + N + 2(-2) = 0 eşitliğinden azotun değerliği +3+3 olur.
4
Nitrik asit bileşiğindeki azot atomunun yükseltgenme basamağının hesaplanması
Nitrik asit (HNO3HNO_3) bileşiğinde azotun yükseltgenme basamağı +5+5 olarak bulunur.
Hidrojen +1+1, oksijen ise 2-2 değerlik alır. Nötr bileşikte yükler toplamı sıfır olacağından, +1+N+3(2)=0+1 + N + 3(-2) = 0 eşitliğinden azotun değerliği +5+5 olur.

Anahtar Kavram

Kimyasal bileşiklerde ve çok atomlu iyonlarda elementlerin yükseltgenme basamaklarının hesaplanması kuralları.
Tahmini Süre:1m 30s
ÖncekiSayfa 271 / 437Sonraki
Tüm alıştırma soruları — YKS AYT (Alan Yeterlilik Testi) | Examkin