T. C. BOZOK ÜNİVERSİTESİ EĞİTİM FAKÜLTESİ MATEMATİK VE FEN BİLİMLERİ EĞİTİMİ BÖLÜMÜ FEN BİLGİSİ EĞİTİMİ ABD FİZİK LABORATUARI III DENEY FÖYÜ

Transkript

1 T. C. BOZOK ÜNİVERSİTESİ EĞİTİM FAKÜLTESİ MATEMATİK VE FEN BİLİMLERİ EĞİTİMİ BÖLÜMÜ FEN BİLGİSİ EĞİTİMİ ABD FİZİK LABORATUARI III DENEY FÖYÜ Yrd. Doç. Dr. Muharrem KIRAK 2017

2 Deney Listesi 1. Hafta - Deney 1: Gece ve Gündüz - Deney 2: Güneş ve Ay Tutulması - Deney 3: Ayın Evreleri 2. Hafta - Deney 4: Işık Yoğunluğu (Ters Kare Kuralı) - Deney 5: Düzlem Aynada Yansıma 3. Hafta - Deney 6: İç Bükey Aynalarda Şekillerin Yansıması - Deney 7: İç Bükey Aynada Görüntü Oluşturma Kuralı - Deney 8: İç Bükey Aynanın Büyütme Oranının Bulunması 4. Hafta - Deney 9: Dış Bükey Aynalarda Şekillerin Yansıması - Deney 10: Dış Bükey Aynalarda Görüntü Oluşumu 5. Hafta - Deney 11: Hava-cam Sınırında Kırılma - Deney 12: Camın Kırılma İndisinin Belirlenmesi 6. Hafta - Deney 13: Toplam Yansıma ve Kritik Açı - Deney 14: Prizmalarda Kırılma 7. Hafta - Deney 15: İç Bükey Merceklerde Görüntü - Deney 16: İç Bükey Lens ile Görüntü Elde Etmek 8. Hafta - Deney 17: Dış Bükey Mercek Görüntü Oluşturma Kuralı - Deney 18: Dış Bükey Merceğin Odak Uzaklığı 9. Hafta - Deney 19: Prizma ile Renk Dağılımı 10. Hafta - Deney 20: Miyopluk ve Düzeltilmesi - Deney 21: Hipermetrop Nedir? Nasıl Düzeltilir? 11. Hafta - Deney 22: İleri Yaşlarda Gözde Nasıl Uyum Bozuklukları Olur?

3 Deney 1: Gündüz ve Gece Dünyada gündüz ve gece nasıl meydana gelir? Dünya-Ay modelini kullanarak gündüz ve gece olayının nasıl meydana geldiğini araştırın. Destek tabanı 1 Delikli Diyafram, d = 20 mm 1 Dünya-Ay modeli 1 Destek çubuğu, paslanmaz çelik 18/8, l = 600 mm, d = 10 mm 2 Işık kutusu için gövdeli alt 1 Işık kutusu, halojen 12 V / 20 W 1 Optik tezgah düzeneği 1 Güç kaynağı, V DC / 6 V, 12 V AC 1 İki destek çubuğunu ve değişken destek tabanını kullanarak optik tezgâhı birleştirin ( ve 2). Işık kutusunun alt kısmına gövdeyi yerleştirin (Şekil 3 ve 4). Işık kutusunu optik tezgâhtan uzakta destek tabanının sol kısmına sıkıştırın (Şekil5). Objektifin önüne kapağı ve ışık kutusunun diğer ucunda yuvaya delikle diyaframı yerleştirin (Şekil 6). Dünya-Ay modelini ray üzerine ışık kaynağından yaklaşık 20 cm uzağa Ay modeli Dünya modelinin arkasında kalacak şekilde yerleştirin (Şekil 7). Güç kaynağını (12V AC) ışık kutusuna bağlayın ve anahtarı açın (Şekil 8).

4 Deney 2: Güneş ve Ay Tutulması Güneş ve Ay Tutulması Nedenlerini Dünya-Ay Modeli ile İncelemek Destek tabanı 1 Delikli Diyafram, d = 20 mm 1 Dünya-Ay modeli 1 Destek çubuğu, paslanmaz çelik 18/8, l = 600 mm, d = 10 mm 2 Işık kutusu için gövdeli alt 1 Işık kutusu, halojen 12 V / 20 W 1 Optik tezgah düzeneği 1 Güç kaynağı, 12 V DC / 6 V, 12 V AC 1 İki destek çubuğunu ve değişken destek tabanını kullanarak optik tezgâhı birleştirin ( ve 2). Işık kutusunun alt kısmına gövdeyi yerleştirin (Şekil 3 ve 4). Işık kutusunu optik tezgâhtan uzakta destek tabanının sol kısmına sıkıştırın (Şekil5). Objektifin önüne kapağı ve ışık kutusunun diğer ucunda yuvaya delikle diyaframı yerleştirin (Şekil 6). Dünya-Ay modelini ışık kutusunun 15 cm uzağında optik tezgaha yerleştirin (Şekil 7). Dünyanın ekseni size doğru eğimli olmalı ve Ay modeli sizinle Dünya modeli arasında bulunmalıdır (Şekil 8).Güç kaynağını (12V AC) ışık kutusu bağlayın ve anahtarı açın (Şekil 9). Ayı Dünya çevresinde saat yönünün tersine yavaşça çevirin(0).güneş (lamba), Dünya ve ay düz bir çizgide hizalandığı zaman gözlemlerinizi not edin. (1). Güneş, Ay ve Dünya (bu sırayla) yine düz bir çizgi konumuna gelene kadar Ayı yavaşça Dünyanın etrafında çevirin (2). Gözlemlerinizi not edin. Fig 5. Fig 6.

5 Deney3: Ayın Evreleri Ayın Evreleri Nasıl Oluşur? Dünya-Ay modeli kullanarak Dünyadan bakıldığında Ayın neden farklı şekillerde görüldüğünü incelemek. Destek tabanı 1 Delikli Diyafram, d = 20 mm 1 Dünya-Ay modeli 1 Destek çubuğu, paslanmaz çelik 18/8, l = 600 mm, d = 10 mm 2 Işık kutusu için gövdeli alt 1 Işık kutusu, halojen 12 V / 20 W 1 Optik tezgah düzeneği 1 Güç kaynağı, V DC / 6 V, 12 V AC 1 İki destek çubuğunu ve değişken destek tabanını kullanarak optik tezgâhı birleştirin ( ve 2). Işık kutusunun alt kısmına gövdeyi yerleştirin (Şekil 3 ve 4). Işık kutusunu optik tezgâhtan uzakta destek tabanının sol kısmına sıkıştırın (Şekil5). Objektifin önüne kapağı ve ışık kutusunun diğer ucunda yuvaya delikle diyaframı yerleştirin (Şekil 6). Dünya-Ay modelini ışık kutusunun 15 cm uzağında optik tezgâha yerleştirin (Şekil 7). Güç kaynağını (12V AC) ışık kutusu bağlayın ve anahtarı açın (Şekil 8).

6 Deney 4: Işık yoğunluğu (Ters kare kuralı) Aydınlatma ve ışık kaynağına olan mesafenin, aydınlanan bölgeye olan etkisi nedir? Aydınlanma E nin, ışık kaynağı ve aydınlanan bölge arasındaki mesafenin değişimi ile nasıl etkilendiğini görmek. Destek tabanı 1 Delikli Diyafram, d = 20 mm 1 150mmx150mm beyaz ekran Destek çubuğu, paslanmaz çelik 18/8, 2 l = 600 mm, d = 10 mm Işık kutusu için gövdeli alt 1 Işık kutusu, halojen 12 V / 20 W 1 Optik tezgâh düzeneği 1 Optik tezgâh için Metre ölçeği Güç kaynağı, V DC / 6 V, 12 V AC Grafik Kâğıdı, Ataç İki destek çubuğunu ve değişken destek tabanını kullanarak optik tezgâhı birleştirin ( ve 2). Işık kutusunun alt kısmına gövdeyi yerleştirin (Şekil 3 ve 4). Işık kutusunu optik tezgâhtan uzakta destek tabanının sol kısmına sıkıştırın (Şekil5). Objektifin önüne kapağı ve ışık kutusunun diğer ucunda yuvaya delikle diyaframı yerleştirin (Şekil 6). Ekranın üzerine milimetrik kağıt yerleştirin, 3 adet ataç kullanarak sabitleyin (Şekil 7). Hazırladığınız parçayı kızağın üzerine yerleştirin (Şekil 8). Güç kaynağını (12V AC) ışık kutusuna bağlayın ve anahtarı açın (Şekil 9). Ekranı yavaşça hareket ettirin ve bunu yaparken aydınlanan bölgeyi izlemeye devam edin (Şekil10).

7 Deney 5: Düzlem Aynada Yansıma Düzlem Aynada Gelen ve Yansıyan Işık Arasındaki İlişkiyi İncelemek Işık kutusu için gövdeli alt 1 Işık kutusu, halojen 12 V / 20 W 1 Tek Yarık Aparatı 1 Optik Disk 1 Güç kaynağı, 0 12 V DC / 6 V, 12 V AC 1 Beyaz A4 Kağıdı 1 Fig. 2 Işık kaynağını güç kaynağına (12V AC) bağlayın ve anahtarı açın (). Optik diski beyaz A4 kâğıdı üzerine yerleştirin ve optik diskin yatay çizgisini 0 0 derece olarak kâğıda işaretleyin. Diğer açıları deki gibi işaretleyin (). Düzlem aynayı optik diskin tam olarak dikey çizgisinin ortasına yerleştirin. Tek yarık aparatını ışık kaynağının lens ucuna yerleştirin ve ışık kaynağını ışık optik diskin merkezine gelecek şekilde ayarlayın (Şekil 3). Işık kaynağını tabloda verilen açı değerlerine göre yeniden ayarlayın ve yansıyan açı değerlerini (β) tabloya yazınız. Gelen Açı α Tablo Yansıyan Açı β Fig. 3 Değerlendirme Soruları Soru1 Fig. 1 Ölçmüş olduğunuz yansıma açısı β ile düzlem aynaya gelen açı α açısını karşılaştırınız. Bunu açıklayan bir ilke formül elde ediniz. Soru ile gelen ışık hangi açı ile yansımaktadır? Neden? Soru 3 Yansıma Kanunları nelerdir?

8 Deney 6: İç bükey ayna ile yansıtılan görüntü g > 2f, g = 2f, 2f > g > f ve g < f için iç bükey ayna ile oluşan görüntünün özelliklerini incelemek Destek tabanı L harfli nesne Çukur Ayna Destek çubuğu, paslanmaz çelik 18/8, l = 600 mm, d = 10 mm Beyaz Ekran Optik tezgah düzeneği Işık kutusu için gövdeli alt Işık kutusu, halojen 12 V / 20 W Optik tezgah için Metre ölçeği Güç kaynağı, V DC / 6 V, 12 V AC Cetvel Obje Uzaklığı g >2f g = 2f 2f >g> f g < f Görüntü Uzaklığı Tablo Görüntü Özelliği Görüntü Boyu Gerçek/Sanal Görüntü İç bükey aynayı ve ekranı de görüldüğü gibi yerleştirin. (Ayna raya hafif bir açı ile yerleştirilmelidir, böylece yansıyan ışık ekranda görülecektir.) Değerlendirme Soruları Soru1 Hangi şartlar altında iç bükey aynadan gerçek görüntü elde edilir? Soru 2 Hangi şartlar altında iç bükey aynadan sanal görüntü elde edilir? Soru 3 İç bükey aynalara günlük hayattan örnek veriniz. İç bükey aynanın L şeklindeki cama olan uzaklığını Tabloda verilen değerlere göre ayarlayınız. g objenin uzaklığıdır ve aynanın odak uzaklığı f = 100 mm dir. L harfi net bir şekilde görünene kadar ekranı hareket ettirin (Şekil 2). Sonuçları tabloya kaydedin. Görüntü özelliklerini tanımlamak için düz, ters, genişlemiş, küçülmüş veya aynı boyda, gerçek veya sanal ifadelerini kullanınız.

9 Deney 7: İç bükey aynada görüntü oluşturma kuralı belirleyin (g> 140 mm). Aynayı sağa doğru hareket ettirin ve iki obje uzaklığı için daha görüntü uzaklığını belirleyin (g > 200 mm) (Şekil 3). Sonuçları kaydederek Tabloyu doldurun. İç bükey aynada gerçek görüntü oluştuğunda, odak mesafesi, obje uzaklığı ve görüntü uzaklığı arasındaki ilişkiyi araştırmak. Destek tabanı L harfli nesne Çukur Ayna Destek çubuğu, paslanmaz çelik 18/8, l = 600 mm, d = 10 mm Beyaz Ekran Optik tezgâh düzeneği Işık kutusu için gövdeli alt Işık kutusu, halojen 12 V / 20 W Optik tezgâh için Metre ölçeği Güç kaynağı, V DC / 6 V, 12 V AC Cetvel İç bükey aynayı ve ekranı de görüldüğü gibi yerleştirin. (Ayna raya hafif bir açı ile yerleştirilmelidir, böylece yansıyan ışık ekranda görülecektir). Aynayı ışık kaynağından 20cm ileriye yerleştirin, g = 2f, f = 100 mm. Ekranı L şekli düzgün odaklanana kadar kaydırın (). Tablo Şekil 3 Değerlendirme Soruları Soru1 Eğer görüntü net değil ise kurulumu bir daha gözden geçirin. Cetvel kullanarak g=200 mm için ayna ile ekran arasındaki mesafeyi, b yi ölçün ve tabloya kaydedin. Aynayı sola doğru hareket ettirin ve iki obje uzaklığı için daha görüntü uzaklığını 1/g+ 1/b (her satırda) toplamlarının ortalamasını bulun ve1/f değeri ile karşılaştırın. Matematiksel olarak cevapları yazın. Ortalama: 1/g + 1/b = Soru 2 g = 100 mm olması durumunda ne olur? Soru 3 g < 100 mm olması durumunda ne olur?

10 Deney 8: İç bükey aynanın büyütme oranının bulunması B yi ölçün. Bu işlemi obje uzaklığını arttırarak beş farklı değer için tekrarlayınız ve tabloya kaydediniz. Obje uzaklığı g, görüntü uzaklığı b, obje büyüklüğü G ve görüntü uzaklığı B nin iç bükey aynada gerçek görüntüsü oluştuğundaki durumda aralarındaki bağlantıyı incelemek. Destek tabanı L harfli nesne Çukur Ayna Destek çubuğu, paslanmaz çelik 18/8, l = 600 mm, d = 10 mm Beyaz Ekran Optik tezgâh düzeneği Işık kutusu için gövdeli alt Işık kutusu, halojen 12 V / 20 W Optik tezgâh için Metre ölçeği Güç kaynağı, V DC / 6 V, 12 V AC Cetvel İç bükey aynayı ve ekranı de görüldüğü gibi yerleştirin. (Ayna raya hafif bir açı ile yerleştirilmelidir, böylece yansıyan ışık ekranda görülecektir). Tablo Değerlendirme Soruları Soru1 Aynayı g = 210 mm olacak şekilde yerleştirin. Ekranı ışık kaynağının önüne ve mümkün olduğu kadar yakın olacak şekilde koyun. L harfi son derece net olana kadar ekranı ve/veya aynayı kaydırın. Obje uzaklığı g yi, görüntü uzaklığı b yi ve obje büyüklüğü G yi ve görüntü büyüklüğü Büyütme oranı nedir? Soru 2 Çukur ayna için büyütme oranı ifadesini tanımlayınız

11 Deney 9: Dış bükey aynada yansıma Dış Bükey Aynada Işığın Yansımasını İncelemek, Odak Noktasını ve Odak Uzaklığını Deneysel Olarak Belirlemek. de gösterildiği gibi beyaz bir kâğıda bir optik eksen çiziniz ve eksen üzerinde bir S noktası işaretleyiniz. Tümsek aynayı tepe noktası S noktasına gelecek şekilde yerleştiriniz. Beş yarıklı aparatı ışık kaynağının lens ucuna yerleştirin ve ışık kaynağını aynadan 10cm uzağa yerleştiriniz. Işık kaynağını, yarıklardan çıkan orta ışının optik eksen ile aynı hizaya gelecek şekilde ayarlayınız. Eğer aynayı doğru ayarladıysanız ortadaki ışın kendi üzerinden yansıyacaktır, yansımıyorsa aynayı hafifçe döndürünüz (Şekil 3). Aynadan yansıyan ışınları farklı renkte bir kalem ile çiziniz ya da ışınlar üzerine çarpı işareti koyunuz. Yansıyan tüm ışınları çizdikten sonra ışınların uzantılarını birleştiriniz. Bu doğruların kesiştiği noktayı işaretleyiniz. Şekil 3 İşaretlediğiniz noktanın S noktasına olan uzaklığını ölçerek not ediniz. Dış bükey aynanın merkezini kâğıt üzerinde işaretleyin. f ayna =.cm. M ayna =.cm. Değerlendirme Soruları Soru1 Deneyde gözlemlerinizi kullanarak tümsek aynaya gelen ışınlar aynadan nasıl yansırlar? Soru 2 Hangi ışın optik eksende kendi üzerinden yansır? Soru 3 Dış bükey aynalara günlük hayattan örnek veriniz.

12 Deney 10: Dış bükey aynada görüntü oluşumu Dış Bükey Aynada Görüntü Oluşumunu ve Görüntü Özelliklerini İncelemek Deney 1 Şekil 3 de gösterilen taslağı beyaz kâğıda belirtilen uzunluklara dikkat ederek çiziniz. FS ve MF uzunlukları 7.2cm alınız. G noktasına, S noktasına 6 cm uzaklıkta, optik eksene dik 2 cm yüksekliğinde bir ok çiziniz. Okun tam ucundan optik eksene paralel oldukça ince bir kılavuz çizgisi çiziniz. Tek yarık aparatını ışık kaynağının lens ucuna takınız ve aynayı tepe noktası S noktasına gelecek şekilde kâğıt üzerine yerleştiriniz (). Aynanın konumunu optik eksen boyunca gelen ışığın kendi üzerinden yansıyacak şekilde kontrol ediniz (Şekil 3). Işık kaynağını, ışının kılavuz çizgisi üzerinden geçecek şekilde (okun ucundan) ayarlayınız (Şekil 4). Gelen ve yansıyan ışınları farklı renkte kalemlerle çiziniz ya da yansıyan ışınların üzerine çarpı işareti koyunuz. Işık kaynağını, okun ucundan ve S noktasından geçecek şekilde ayarlayın ve yansıyan ışınları yine farklı renkte bir kalemle çiziniz (Şekil 5). Aynadan yansıyan ışınların uzantılarını çiziniz ve gözlemlerinizi kaydediniz ve Tablo 1 i doldurunuz. Yükseklik Yön Aynaya Uzaklığı Tablo Cisim Şekil 4 Şekil 5 Görüntü Deney 2 Şekil 6 da gösterilen deney düzeneğini kurunuz. Aynadan yansıyan görüntüyü ekran üzerinde yakalamaya çalışın (Şekil 7). Ne gözlemliyorsunuz? Şimdi ekran doğrultusundan ayna doğru bakınız (Şekil 8). Ne gözlemliyorsunuz?

13 Deney 11: Hava-Cam Sınırında Kırılma Gelen ışının açısı α ve çıkan ışının açısını optik eksene göre karşılaştırınız. Kırılma açısı optik eksene göre β dır. 1. Dar bir ışık huzmesinin cam ve hava sınırındaki davranışını gözlemlemek. 2. Işık huzmesi havadan cama geçtiğinde kırılma açısını incelemek. Deney i 1. Hava-Cam Sınırında Dar Işınların Davranışı Optik diski masanın üzerine önünüze gelecek şekilde koyun, yarım daire şeklindeki bloğu şekilde size gösterildiği gibi yerleştiriniz (). (Not: Işık kutusundan gelen ışının, optik diskin ortasında bulunan bloğa gelmesine dikkat ediniz. Ayrıca ışık kutusu hareket ettirilirken blok kesinlikle yerinde oynatılmamalıdır.) Tek dar yarıklı kapağı ışık kutusuna takın ve ışık kutusunu optik diskin 1cm yakınına koyunuz. Işık kutusunu güç kaynağına bağlayınız (12 V AC) ve güç kaynağını açınız (). Işık kutusundan çıkan ışını optik eksen üzerine gelecek şekilde ayarlayınız (0 ) (Şekil 3). Eğer ışık kutusu ve yarım daire şeklindeki blok doğru pozisyonda ise ışık doğrudan diğer tarafa geçecektir. Işık kutusunu ışık yarım daire bloğa 40 açı yapacak şekilde ayarlayınız (Şekil 4). Işın hava cam sınırına geldiğinde nasıl davrandığını gözlemleyiniz. Cam gövdede ışın nasıl davranıyor gözlemleyiniz.

14 Deney 12: Camın kırılma indisinin belirlenmesi Kırılma indisinin bulunması. Deney i Kâğıda kesişim noktası merkez olacak şekilde 5 cm çapında bir daire çiziniz. Işın yolunun daire ile kesiştiği noktaları belirleyin ve eksene doğru dik olarak indirin a ve b olarak adlandırdığınız bu çizgileri ölçünüz ( Şekil 6) ve sonucu tabloya yazınız. de gösterildiği gibi beyaz kağıt üzerine tam olarak 90 derece açı olacak şekilde birbirini kesen çizgiler çiziniz (). Kesişim noktasına 15, 30, 45, 60 ve 75 olacak şekilde çizgiler çizin (). Bloğu düz tarafı ışık kutusuna bakacak şekilde kesişim noktasına ortası gelecek şekilde yerleştiriniz ve dar tek yarıklı kapağı ışık kutusuna takarak bloktan 10cm uzağa yerleştiriniz (). Işık kutusunu güç kaynağına bağlayın (12 V AC) ve açın (Şekil 3). Işık huzmesi optik eksene paralel olana kadar ışık kutusunu uzaklaştırınız. Bloğu gelen ışık içinden geçerek tekrar düz bir biçimde ilerleyene kadar oynatınız. (Şekil 4). Ayarladıktan sonra bloğun dış kısmını kalem ile çizerek belirleyiniz. Işık kutusunu 15 derece çizgisine kaydırınız (Şekil 5). Gelen ışının açısı α ve yansıyan ışının açısını β ölçerek not ediniz. Kırılan ışığın yolunu kalem ile kağıt üzerine kesik çizgiler kullanarak çiziniz. Diğer α açıları için aynı işlemi tekrarlayınız. Yansıyan ışınları farklı açılar için farklı renkte kalemler kullanarak belirtiniz. Güç kaynağını kapatınız ve ışık kaynağının bağlantısını kesiniz. Gelen ve kırılan ışınlara ait çizgileri birleştiriniz. Kırılma açısı β yı dikkatlice ölçünüz. Sonuçları not ediniz ve tabloda yerlerine yazınız

15 Deney 13: Toplam Yansıma ve Kritik Açı Camdan havaya 40 den büyük bir açı ile geçen dar ışık huzmesinin davranışını incelemek. Deney i Optik diski önünüze masa üzerine koyunuz, bloğu de gözüktüğü gibi yerleştiriniz. Tek yarıklı kapağı ışık kutusu önüne yerleştiriniz. Bloğun düz tarafı ışığın geldiği yönün tersine bakmalıdır (). Güç kaynağını ışık kutusuna bağlayın12 V A C ve açın (Şekil. 2). Işık kutusunu optik eksene paralel şekilde ayarlayınız, ışık camdan geçtikten sonra düz şekilde ilerlemelidir (Şekil 3). Işık kutusunu 35 derece olacak şekilde yerleştiriniz. Işığın camı geçtikten sonra izlediği yolu gözlemleyiniz ve verileri tabloya not ediniz. Kırılma açısı β yı ölçünüz ve değeri not ediniz. Şimdi ışık kutusunu 40 olacak şekilde ayarlayın (Şekil 4). Şimdi ışığın açısına bakarak değerleri ve gözlemlerinizi not ediniz. Kırılma açısı β yı ölçünüz ve değerini not ediniz. Açıyı arttıracak şekilde ışık kutusunu hareket ettiriniz ve gözlemlerinizi not ediniz. Gelen ışın açısı α yı, β = 90 olduğu zaman için ölçünüz. Sonuçları not ediniz. Gelen ışın açısı 50 olacak şekilde ışık kutusunu yerleştirin ve sonuçları not edin (Şekil 5). Yansıyan ışının açısını da ölçünüz ve güç kaynağını kapatınız.

16 Deney 14: Prizmalarda Kırılma Işığın prizmada nasıl kırıldığını görmek incelemek. Deney i 1. Işığın prizma tarafından kırılması Kâğıda birbirini dik olarak kesen iki düz çizgi çiziniz ve kesişim noktasını "M" olarak adlandırınız. M noktasından 30 lik bir açı yapacak şekilde bir çizgi çiziniz (). Tek yarıklı kapağı ışık kutusuna takınız ve kâğıt üzerine yerleştiriniz. İkizkenar yamuk şeklindeki bloğu kâğıt üzerine şekilde görüldüğü gibi yerleştiriniz (). Bloğun dış kısmını kalem ile çizerek işaretleyiniz (Şekil 3). Işık kutusunu güç kaynağına bağlayınız (12 V AC) ve güç kaynağını açınız (Şekil 4). Işık huzmesi 30 lik açı ile bloğa gelene kadar ışık kutusunu hareket ettiriniz (Şekil 5). Işığın bloğa geliş ve bloktan çıkış yolunu gözlemleyiniz. Işık yollarını kâğıt üzerinde çizerek gösteriniz. Kâğıdın kırılan ışının olduğu tarafını yukarı doğru kaldırınız ve gözlemlerinizi yazınız (Şekil 6). Güç kaynağını kapatınız. Çizgileri birleştirin, böylece gelen ışın, kırılan ışın ve prizmanın içinde aldığı yol görünür hale gelecektir.

17 Deney 15: Yakınsak Mercekte Görüntü Özellikleri boyda, gerçek veya sanal ifadelerini kullanınız. Aynı işlemleri tabloda belirtilen diğer durumlar için tekrarlayınız. g > 2f, g = 2f, 2f > g > f ve g < f için iç bükey yakınsak mercek ile oluşan görüntünün özelliklerini incelemek Destek tabanı L harfli nesne Mercek, f=+100mm Destek çubuğu, paslanmaz çelik 18/8, l = 600 mm, d = 10 mm Beyaz Ekran Optik tezgah düzeneği Işık kutusu için gövdeli alt Işık kutusu, halojen 12 V / 20 W Optik tezgah için Metre ölçeği Güç kaynağı, V DC / 6 V, 12 V AC Obje Uzaklığı g >2f g = 2f 2f >g> f g < f Tablo Görüntü Uzaklığı Görüntü Özelliği Görüntü Boyu Gerçek/Sanal Görüntü Yakınsak merceği (f=+100mm) ve ekranı de görüldüğü gibi yerleştirin. Yakınsak merceği ışık kaynağından g > 2f (g, cisim uzaklığı) olacak şekilde yerleştiriniz. Değerlendirme Soruları Soru1 Hangi koşullarda yakınsak mercekte gerçek görüntü elde edilir? Soru 2 Hangi koşullarda yakınsak mercekte her zaman sanal görüntü elde edilir? Soru 3 Ekranı görüntü net bir şekilde odaklanana kadar hareket ettiriniz. Görüntü uzaklığını ölçünüz () ve görüntünün özelliklerini tabloya kaydediniz. Görüntü özelliklerini tanımlamak için düz, ters, genişlemiş, küçülmüş veya aynı Cisim yakınsak merceğin odağına konulduğu zaman ne olur? Soru 4

18 Deney 16: Yakınsak Mercek İçin Görüntü Kanunları Tablo g (mm) b(mm) 1/g (mm -1 ) 1/b (mm -1 ) 1/g+1/b (mm -1 ) Yankınsak mercek ile oluşturulan gerçek görüntü için obje uzaklığı g, görüntü uzaklığı b ve odak uzaklığı f olmak üzere aralarındaki bağlantıyı incelemek. Yakınsak merceği (f=+100mm) görüntü mümkün olduğunca net olacak şekilde L objesinden yaklaşık 20 cm olacak şekilde de görüldüğü gibi yerleştiriniz. g=200mm için mercek ile ekran arasındaki uzaklığı, görüntü uzaklığı b, ölçünüz ve tabloya kaydediniz (). Merceği sol tarafa doğru hareket ettiriniz ve (150<g<200mm) için iki farklı g değeri belirleyerek görüntü uzaklığını tabloya kaydediniz. Merceği sağ tarafa doğru hareket ettiriniz ve (g>200mm) için iki farklı g değeri belirleyerek görüntü uzaklığını tabloya kaydediniz. Sonuçlarınızı virgülden sonra 4 basamak olarak kaydediniz. Değerlendirme Soruları Soru1 f=100mm için 1/g+1/b ile f arasındaki bağıntıyı formüle ediniz. Soru 2 Eğer g=100mm olursa ne olur? Soru 3 Eğer g<100mm olursa ne olur?

19 Deney 17: İç bükey merceklerde görüntü İçbükey lenste ışık ışınları ile oluşturulan görüntünün incelenmesi. de görüldüğü gibi bir kağıt hazırlayınız. Kağıt üzerine birbirini dik olarak kesen 2 adet çizgi çizin, dik olarak gelen çizgi kağıdın sağ tarafında 3 te 1 lik kısmında olmalı. Kesişim noktalasını M olarak adlandırın. M noktasının alt ve üst tarafına 3cm mesafede işaretler koyun. M noktasının 9.5cm sağına ve soluna işaretler koyun bunları F ve F' olarak işaretleyin. Optik eksen üzerinde M noktasına 14cm uzaklığa 2cm boyunda bir ok koyun ve bunu G olarak adlandırın. Aşağıda belirtilen çizgileri G noktasından başlayarak çizin. - bir adet optik eksene paralel çizgi - F noktasından geçecek bir çizgi - M noktasından geçecek bir çizgi Lensi düz kenarı dik çizgiye paralel olacak şekilde ve M noktasının altında ve üstünde bulunan noktaların arasına gelecek şekilde yerleştirin (). Işık kutusun tek yarıklı kapağı takın ve ışık kutusunu yerleştirin. Işık kutusunu güç kaynağına bağlayın ve çalıştırın. Işık ışını optik eksenin üzerinde gitmeli ve M noktasından geçmelidir (Şekil 3). Lensin dış tarafını kalem ile çizerek belirginleştirin (Şekil 4). Farklı pozisyonlar için ışığın gelirken izlediği yolu ve lensten sonra izlediği yolu işaretleyin. Gelen ve giden ışınların izledikleri yolları birleştirin. Görüntü Uzaklığı=. cm Şekil 3 Şekil 4 Bulduğunuz sonucu teorik değer ile karşılaştırınız. (f=-9.5cm) Değerlendirme Soruları Soru1 Üç ışını da renkli kalemler ile kesişene kadar uzatın. Kesişim noktası ile ilgili olarak ne gözlemlediniz? Soru 2 İçbükey lens ile şekil oluşturulabilir mi?

20 Deney 18: İçbükey mercek ile görüntü elde etmek Farklı obje uzaklıklarında, içbükey lens ile elde edilen görüntülerin özelliklerini gözlemlemek de görülen düzeneği iç bükey mercek kullanarak hazırlayınız. İçbükey lens kullanarak şekili elde etmeye çalışın. Bunu yapabilmek için lensi hareket ettirin. Değerlendirme Soruları Soru1 İçbükey lensler ile elde edilen görüntülerin özellikleri nelerdir? Soru 2 İçbükey lenslerde görüntü nerede elde edilir? Soru 3 İç bükey ve dış bükey lens arasındaki fark nedir? Ne gözlemlediniz? Gözlemlerinizi yazınız. Ekranı kaldırın ve ışığın geldiği taraftan lensin içinden ileriye doğru bakın (). Gözlemlerinizi yazınız. Farklı obje mesafeleri için bu prosedürü tekrarlayın.gözlemlerinizi tarif edin. Güç kaynağını kapatın.

21 Deney 19: Prizma ile renk dağılımı Beyaz ışığın prizmadan geçtikten sonraki renk dağılımını inceleyin Dik açılı prizmayı alın ve ucunu ışık demetinin geçtiği yola Şekil 5 de görüldüğü gibi yerleştirin. İkinci prizmadan sonra ışığa ne oluyor? Gözlemlerinizi not edin Aynı işlemi yukarıdan giden ışık içinde gerçekleştirin (Şekil 6). İkinci prizmadan sonra ışığa ne oluyor? Gözlemlerinizi not edin Dik açılı prizmayı kağıt üzerinden kaldırın. Tek yarıklı kapağı ışık kutusu üzerine takın. Yarıktan çıkan ışık Kılavuz çizgiye 1cm mesafede ve paralel olana kadar ışık kutusunu kaydırın. Gelen ışık yolunu, kırılan ışınların orta noktasını ve köşelerini kalem ile işaretleyin. Güç kaynağını kapatın ve ışık kutusunu kağıt üzerinden kaldırın. A4 kâğıdın soldan üçte birlik kısmın birbirini dik olarak kesen iki çizgi çizin, kesişimlerini M olarak adlandırın M noktasının 6cm üzerine bir işaret koyun. M noktasından 28 açı yapacak şekilde bir kılavuz çizgisi çizin. Kâğıdın sağ üst tarafını bir ekran oluşturmak için katlayın (). İkizkenar yamuk şeklindeki bloğu de görüldüğü gibi M noktası ve üst tarafına koyulan işaret arasına koyun. Prizmanın dış kısmını kalem ile çizerek belirginleştirin. Işık kutusunu önüne hiç bir kapak takmadan kılavuz çizgisine paralel olacak şekilde yerleştirin (). Işık kutusunu güç kaynağına bağlayın (12 V AC) ve açın. Işık kutusundan çıkan ışığın kâğıt üzerindeki kılavuz çizgisine paralel olmasını sağlayın (Şekil 3). Prizmadan çıkan ışık demetlerini gözlemleyin. Eğer düzgün görüntü alamıyorsanız ışık kutusunun pozisyonunu düzeltin. Eğer doğru pozisyonda yerleştirmişseniz ekran üzerinde renkleri görebileceksiniz. Renk spektrumunun en çok kırılmaya uğrayan kısımlarını da görebileceksiniz. Işık kutusunun yaklaşık yarısını kapatın, böylece sadece prizmanın eğimli kısmına ışık gelecektir. Hangi renkleri gördüğünüzü not edin. Şekil 3

22 Deney 20: Miyopluk ve düzeltilmesi Göz modelini kullanarak miyopluğun yakın ve uzaktaki nesneleri görmekte nasıl etki ettiğini incelemek de görüldüğü gibi bir kağıt hazırlayın. Kağıdın sağ köşesinden 10cm ve 18 cm uzağa dikey çizgiler çizin, yatay çizgiyi kesiştiği noktaları işaretleyin, bu noktaları P ve M olarak adlandırın. P noktasının alt ve üstünden 3cm mesafeye işaret koyun. M noktası merkez alınarak 3cm yarıçapında bir yarım daire çizin. Yarım dairenin optik ekseni kestiği noktayı S olarak adlandırın. Yarım dairenin içini tarayın (). Şekil 3 S noktasından yarıçapı 9.5cm olan bir yarım daire çizin (Şekil 3). Yarım dairenin optik ekseni kestiği noktayı F olarak adlandırın. Yay miyop göz modelinin retinasını temsil etmektedir. 3.5 cm mesafede kağıdı bir ekran oluşturmak için, yukarı doğru sağ kenarından katlayın. Yarım daire şeklindeki lensi taralı alan içine yerleştirin, lens gözdeki lens yerine kullanılmaktadır. Üç yarıklı kapağı ışık kutusuna şekilde görüldüğü gibi yerleştirin (Şekil 4). Şekil 4

23 Deney 21: Hipermetrop ve düzeltilmesi Göz modelini kullanarak hipermetropluğun yakın ve uzaktaki nesneleri görmekte nasıl etki ettiğini incelemek de görüldüğü gibi bir kâğıt hazırlayın. Kâğıdın sağ köşesinden 10cm ve 23 cm uzağa dikey çizgiler çizin, yatay çizgiyi kesiştiği noktaları işaretleyin, bu noktaları P ve M olarak adlandırın. P noktasının alt ve üstünden 3cm mesafeye işaret koyun. M noktası merkez alınarak 3cm yarıçapında bir yarım daire çizin. Yarım dairenin optik ekseni kestiği noktayı S olarak adlandırın. Yarım dairenin içini tarayın (). Şekil 3 S noktasından yarıçapı 4.5cm olan bir yarım daire çizin (Şekil 3). Yarım dairenin optik ekseni kestiği noktayı F olarak adlandırın. Yay hipermetrop göz modelinin retinasını temsil etmektedir. Üç yarıklı kapağı ışık kutusuna Şekil 4 te görüldüğü gibi yerleştirin. Şekil 4

24 Deney 22: İleri yaşlarda gözde nasıl uyum bozuklukları olur? şeklindeki lensi geçtikten sonra izledikleri yolu gözlemleyin. Gözlemlerinizi not edin İleri yaşlarda gözde ne gibi bozuklukların oluştuğunun ve nasıl düzeltileceğinin araştırılması Şekil de görüldüğü gibi bir kâğıt hazırlayın. Kâğıdın sağ köşesinden 10cm ve 21 cm uzağa dikey çizgiler çizin, yatay çizgiyi kesiştiği noktaları işaretleyin, bu noktaları P ve M olarak adlandırın. P noktasının alt ve üstünden 3cm mesafeye işaret koyun. M noktası merkez alınarak 3cm yarıçapında bir yarım daire çizin. Yarım dairenin optik ekseni kestiği noktayı S olarak adlandırın. Ardından M merkezli 4cm yarıçaplı bir daire daha çizin optik ekseni kestiği noktayı F olarak adlandırın (Şekil 2). Bu yay gözün retinasını temsil etmektedir. 2 Şekil 3 Dışbükey lensi küçük yayın içine Şekil 3 te gösterildiği gibi yerleştirin. Bu gözün lens kısmını temsil etmektedir. Üç yarıklı kapağı ışık kutusuna Şekil 3 te gösterildiği gibi yerleştirin. 1. Uzaktaki nesneleri görmek Işık kutusunu ortadaki ışın tam olarak optik eksen üzerinden geçecek ve lensten kırılmadan ilerleyecek şekilde ayarlayın (Şekil 4). Dış bükey lensin etrafını kalem ile çizerek belirginleştirin. Paralel ışınların yarım daire 4 Şekil