Final İçin sorular HAZIRLAYAN : HÜMEYRA UZUN. Yrd.Doç.Dr.Cengiz OKAY

Transkript

1 HAZIRLAYAN : HÜMEYRA UZUN Final İçin sorular SORU 1-) Fiber optik nedir? Fiber optik kablonun yapısını şekil çizerek anlatınız. Fiber optik kablonun çalışma prensibi hakkında kısaca bilgi veriniz. Fiber optik, insanın saç teli kalınlığında ve çok hassas üretilmiş saf bir cam ip üzerinden ışığın iletilmesi prensibiyle çalışan bir sistemdir. Fiber optik bir kablonun kesitine bakıldığında iç kısımları şunlardır: Bir optik fiber 3 parçadan oluşur. Çekirdek (Core) : Işığın içinde ilerlediği saf camdan yapılmış liflerdir mikron çapındadır. İnsan saçı 100 mikron civarındadır. Kaplama (Cladding) : Çekirdeğin çevresini saran ve ışığı geri camın içine yansıtan camdan ya da plastikten yapılmış kaplamadır. 125 mikron çapındadır. Kaplama, çekirdeğin içinde ilerleyen ışığın saçılmasını engeller, çekirdeği kirlenmeye karşı korur ve mekanik dayanıklılık sağlar. Koruyucu Kılıf (Coating, Buffer) : Optik fiberi nemden ve fiziksel hasarlardan koruyan sert plastik kılıftır. Koruyucu kılıf, optik fiberi mikro kıvrılmaların neden olduğu saçılma kayıplarından da korur. Fiberoptik içindeki ışık core ( hol ) boyunca cladding ( camla kaplı duvarlar ) sayesinde sabit bir şekilde ilerler. Bu prensip total internal reflection ( toplam iç yansıtma ) olarak anılır. Çünkü cladding core dan gelen hiçbir ışığı emmez, böylece ışık uzun mesafeleri katedebilir. Bununla beraber ışığın bir kısmı camın saflığına bağlı olarak azalabilir. Fiberin çalışma prensibi temel optik kurallarına dayanır. Bir ışın demeti az yoğun bir ortamdan daha yoğun bir ortama geçerken geliş açısına bağlı olarak yansıması (buna ileride tam yansıma diyeceğiz) yada kırılarak ortam dışına çıkması (bu istenmeyen durumdur) mantığına dayanır.

2 HAZIRLAYANLAR: ŞEYMA ALTIN MELTEM AĞAR TUĞBA SARGIN SORU1) A düzleminde düşey x ekseni ile φ=45 derecelik açı yapan ve doğrusal olarak kutuplanmış ışık, tam dalga plakasından geçerek B düzlemine gelmektedir.b noktasında ışığın kutupluluk durumu nedir? CEVAP1) SORU 2) Dalga plakası nedir?tanımlayıp çeşitlerini yazınız. Dalga plakaları kullanılarak nasıl dairesel ve eliptik kutuplanmış ışık elde edilebileceğini anlatınız. CEVAP 2) Dalga plakaları o- ve e-ışık demetleri arasında çeşitli dalga boylarında faz farkı oluşturmaya yarayan optik elemanlardır. Çift kırıcı maddeler uygun şekillerde kullanılarak (optik eksen ve kalınlıkları ayarlanarak) dalga plakaları oluşturulabilir.çeyrek dalga plakası,yarım dalga plakası ve tam dalga plakası olmak üzere 3 çeşit dalga plakası vardır. Çift kırıcı malzemeden yapılmış çeyrek dalga plakası kullanılarak dairesel kutuplu ışık elde edilebilir. Doğrusal kutuplanmış ışıktan çift kırıcı malzemeden yapılmış çeyrek dalga plakası kullanılarak eliptik kutuplu ışık elde edilebilir.

3 HAZIRLAYAN: ŞEHNAZ YÜKSEL SORU:Polarimetre nedir? Polarimetrenin başlıca kullanım alanları nelerdir? YANIT:Polarimetre,bir bileşiğin çevirme açısını ve maddelerin optikçe aktifliklerini ölçen cihazdır. Polarimetre molekül boyutlarının tayininde, konsantrasyon miktarının (derişikliğin) tayininde ve gıda maddelerinin kontrollerinde kullanılır. HAZIRLAYAN: ÖZLEM DİKTAŞ ) FARADAY OLAYI NEDİR? KISACA AÇIKLAYINIZ. Faraday olayı manyetik gücün ışık üzerindeki etkisini araştırır. Polarize edilmiş ışık kuvvetli bir manyetik alan içine yerleştirilmiş şeffaf bir maddeden geçirilirse polarma alanının dönmesidir.bu manyeto optik bilim dalında faraday etkisi olarak bilinir. 2) ZEEMAN VE ANORMAL ZEEMAN OLAYLARI NEDİR? KISACA AÇIKLAYINIZ Kuantum teorisine göre atomdaki elektronlar daha düşük enerji düzeylerine geçerken ışık yayınlayarak tayfta görülen çizgileri oluşturur. Manyetik alanın çizgilerde bölünmeye yol açmasının nedeni, daha önce tümünün enerjileri aynı olan elektronların, manyetik alanın etkisiyle yönlerine göre farklı enerjiler kazanmalarıdır. HAZIRLAYAN : İLKNUR HACISÜLEYMANOĞLU SORU: Sesin havada yayılmasını anlatınız? Bir ses kaynağının titreşimleri hava moleküllerine çarpınca, molekülleri titreştirir. Bu titreşimler de yanlarındaki hava moleküllerini titreştirerek, ses dalgaları yayılır. Ses iletilirken, hava moleküllerinin kendisi gitmez, titreşimi iletmiş olur. Elektrik telleri ve elektromanyetik dalgalarla haberleşmede iletilen ses değil, titreşimi ses kaynağının titreşimine benzeyen elektromanyetik titreşimlerdir. Bu sebeple ses yayın cihazlarının hoparlörlerinden yayılan ses, esas ses kaynağından yayılan ses olmayıp, titreşimleri bu sese benzeyen başka bir sestir.

4 HAZIRLAYAN: EMRAH KURT AÇELYA DALCALI Lüminesans nedir? Lüminesans, bazı maddelerin, ısısı değişmeksizin elektromanyetik ışınım yaymasıdır Işıldama olarak da bilinir. Başka elektromanyetik ışınım kaynaklarından temel farkı, kaynağın ısısında bir değişme olmamasıdır. Bu yönüyle Liminesans, Karanlık cisim ışımasından farklıdır, "soğuk ışık" olarak da adlandırılır

5 Floresans ve fosforesans nedir? Toplam elektronik spin değişmemek üzere uyraılmış bir atom yada molekülün temel haline dönerken yaptığı ışımaya floresans denir.floresans maddelere örnek olarak adını aldığı fluoriti verebiliriz.floresanas ve fosforesans uyarılmanın fotonların absorpsiyonu ile olması bakımından benzer özellikler gösterir.bunun bir sonucu olarak bu iki olay,sıklıkla daha genel bir terim olan fotolüminesans ile ifade edilir.aradaki fark ise şudur,floresans uyarılmış singlet sistemden temel haldeki singlet sisteme geçiş sırasında yayılan enerjidir.fosforesans ise uyarılmış triplet halden temel haldeki singlet sisteme geçiş sırasında yayılan ışıktır

6 HAZIRLAYAN: Melek Yıldırım-Nigar Vatansever 1) Lazerin kaç çeşit çalışma prensibi vardır? Bunları açıklayınız. Cevap: Lazerin 3 çeşit çalışma prensibi vardır. Kendiliğinden geçiş, soğurma, uyarılmış yayılma. Kendiliğinden Geçiş: Atomun kararlılığının korunması için çekirdek elektronu merkeze çeker. Bu durum Coulomb Kuvvetiyle ifade edilir. Soğurma: Dışarıdan gelen hv enerjili foton elektronu üst seviyeye çıkarır. Bu durum elektronun fotonu soğurmasıyla olur. Uyarılmış yayılma: dışarıdan gelen hv enerjili foton uyarılmış seviyedeki elektrona çarparak aynı enerjili bir foton daha yayılmasını sağlar. Sonuçta hv enerjisine sahip iki foton yayılır.

7 Soru-2) Lazer çeşitlerini yaznız ve bunlardan biri olan Yarı İletken Diyot Lazerleri kısaca açıklayınız? Cevap: Gaz Lazerleri: Atom lazerleri, molekül lazerleri, iyon lazerleri, metal buharı lazerleri. Sıvı Lazerler: Boya lazerleri. Katı-hal Lazerleri: Yakut lazerleri, Nd-YAG lazerler, Ti-Safir lazerler. Yarı İletken Lazerler: Diyot lazerleri. Diğer Lazerler: X-ışını lazerler, serbest elektron lazerleri, fiber lazerler. Yarı İletken Diyot Lazerler: Yarı iletken lazerlerdir ve p-n ekleminden elektrik akımı geçirilmesi ile elde edilen bir aktif ortama sahiptir. Yarı iletken diyotlar önemli elektronik parçalardır. Yaklaşık 0.5 W gücündeki yarı iletken diyotlar, telekomünikasyonda kolay monte edilebilir olması ve fiber optik iletişim ile kolaylıkla etkileşebilen ışık kaynakları olduğundan dolayı tercih edilir. Barkot okuyucularda kullanılır. Görülebilir lazerler özellikle kırmızı ve yeşil pointer olarak kullanılır. CD çalıcı, CD-ROMS ve DVD teknolojilerinde kızıl-altı ve kırmızı lazer diyotlar kullanılır. HAZIRLAYAN: Sümeyye Acar-Hümeyra Bıyıklı Soru1) Işığın dalga olduğuna dair yapılan ilk deney nedir? Kısaca açıklayınız. Deneyin sonucunda nasıl bir karara varılmıştır? Cevap: İlk olarak ışığın parçacık olduğunu öne süren Newton un ardından Young Çift Yarık Deneyiyle ışığın dalga olduğunu savunmuştur. Bu deneylerde Young, ışığı bir perde üzerine düşürdü. Ancak perde ile ışık kaynağını birbirinden ayıran bir engel koydu. Bu engelde ise ışığın geçebileceği küçük yarıklar oluşturdu. Perde bu yarıklardan geçen ışıkla aydınlanıyordu. Yarıklar arasındaki mesafe belli bir uzunluktan küçük olunca sonuç çok farklı oldu. Işık gölde yayılan iki dalganın birbiriyle karışmasında olduğu gibi davrandı. Neticede yarıklar perdede girişim denilen bir şeklin oluşmasına sebep oldu. Bu deneylerde Young, ışığı bir perde üzerine düşürdü. Ancak perde ile ışık kaynağını birbirinden ayıran bir engel koydu. Bu engelde ise ışığın geçebileceği küçük yarıklar oluşturdu. Perde bu yarıklardan geçen ışıkla aydınlanıyordu. Yarıklar arasındaki mesafe belli bir uzunluktan küçük olunca sonuç çok farklı oldu. Işık gölde yayılan iki dalganın birbiriyle karışmasında olduğu gibi davrandı. Neticede yarıklar perdede girişim denilen bir şeklin oluşmasına sebep oldu.

8 Soru2) Işığın, ve tüm diğer elektromanyetik dalgaların temel olarak üç özelliği vardır. Bunlar nelerdir? Açıklayınız. Frekans: Dalgaboyu ile ters orantılıdır, insan gözü bu özelliği renk olarak algılar. Şiddet: Genlik olarak da geçer, insan gözü tarafından parlaklık olarak algılanır. Polarite: Titreşim açısıdır, normal şartlarda insan gözü tarafından algılanmaz. HAZIRLAYAN: Kutay Yaşar Teköz-Lerna Demirci 1.Manyeto-Optik ince filmlerin kullanım alanları nelerdir? -Bilgisayar sabit diskleri,manyetik kayıt cihazları, manyetik sensörler, okuma-yazma kafaları 2.Manyeto-Optik Kerr Etkisi ve Faraday Etkisi arasındaki farkları kısaca açıklayınız. -Faraday manyetik alan uygulanmış cam malzemenin içinden geçen ışığın polarizasyonunun değiştiğini gözlemlemiştir. John Kerr ise parlatılmış elektromıknatıs kutbundan yansıyan ışığın polarizasyonunu incelemiştir. 3.Manyeto Optik etkiler, kullanım alanlarına ne gibi bir fayda sağlar. -Kerr etkisi sayesinde malzemenin histeriz eğrilerini gözlemlereyek işe yarayıp yaramayacağınız anlayabiliriz. Histeriz eğriler eğer genişse sert mıknatıslık özelliği gözlenir, dar ise yumuşak mıknatıslık eğrisi gözlenir. Yumuşak mıknatıslık özelliği gösterenler ince filmlerde kullanılır. (Histeriz eğriler, dış manyetik alanın değişimine göre malzemenin mıknatıslanmasını gözlemlemek için yapılan tam bir çevrimdir.) Faraday etkisinde de büyük beslemenin lazerin üretim mekanizmasına geri dönmesi engelleyerek bir yıkım önlenir.