3. K. Yanıt B dir. Nihat Bilgin Yayıncılık. v 1 5.

Transkript

1 4 şığın ırılması Test Çözümleri Test 'in Çözümleri.. cam şık az yoğun ortamdan çok yoğun ortama geçerken normale yaklaşarak kırılır. Bu nedenle dan cama geçen ışık şekildeki gibi kırılmalıdır. anıt B şık az yoğun ortamdan çok yoğun ortama geçerken normale yaklaşarak kırılır. A seçeneğinde ışık ortamından ortamına kırılmadan geçmiş. Oysaki şekilde gösterildiği gibi normale yaklaşarak kırılmalıdır. anıt A dır ihat Bilgin ayıncılık Gelen ışının yüzeyin normali ile yaptığı açı gelme açısı, kırılan ışının yüzeyin normali ile yaptığı açı kırılma açısıdır. Bu durumda gelme açısı i = 70, kırılma açısı r = 0 2. şık az yoğun ortamdan çok yoğun ortama geçerken normale yaklaşarak kırılır. Ayrıca ortamın kırıcılık indisi arttıkça ışığın o ortamdaki hızı azalır. anıt D. ortam v 5. v v 2 2. ortam. ortam Şekildeki ışı. ortamdan 2. ortama geçerken ve 2. ortamdan. ortama geçerken normale yaklaştığına göre kırılma indisleri arasındaki ilişki; n > n 2 > Hızlar arasındaki ilişki de; v > v 2 > v anıt B Şekil Şekil şık çok yoğun ortamdan az yoğun ortama geçerken normalden uzaklaşarak kırılır. Bu durumda ortamların kırılma indisleri arasındaki ilişki; n > n > n Bir yüzeye dik gelen ışın kırılmadan diğer ortama geçer. anıt E

2 2 ŞĞ RA Şekil şın saydam ortamından saydam ortamına geçerken normalden uzaklaştığına göre den ya geçerken normale yaklaşmalıdır. ani ışın Şekil deki numaralı yolu izler. anıt A dır. şık ortamından ortamına geçerken normale yaklaşmıştır. Bu nedenle ortamının kırıcılık indisi inkinden büyüktür.. yargı yanlıştır. şık ortamından ortamına geçerken normale yaklaşmıştır. Bu yüzden ortamının kırıcılık indisi ninkinden büyüktür.. yargı doğrudur. aydam bir ortamın kırıcılık indisi ile o ortamdaki ışık hızı ters orantılıdır. Bu nedenle ışığın ortamındaki hızı ninkinden büyüktür.. yargı doğrudur. anıt A dır. ihat Bilgin ayıncılık 7. su 9. Az yoğun ortamdaki bir gözlemci çok yoğun ortamdaki bir cisme baktığında cismi kendisine yaklaşmış olarak görür. u içindeki balık ışığın kırılmasından dolayı, olduğu noktadan daha yukarıda görünür. Bu nedenle kuşun balığı yakalayabilmesi çin yolunu izlemesi gerekir. anıt C şık ışını çok yoğun ortamdan az yoğun ortama geçerken normalden uzaklaşır. Buna göre ortamların kırıcılık indisleri arasındaki ilişki; n > n > n Bir ortamın kırıcılık indisi ile o ortamdaki ışık hızı ters orantılıdır. Bu durumda ışının ortamlardaki hızları arasındaki ilişki; v > v > v anıt D

3 ŞĞ RA 0. ışını ortamından ortamına geçerken normale yaklaşmıştır. Buna göre n > n 2. ışık ışını ortamından ortamına ve ortamından ortamına geçerken normale yaklaşmıştır. Bu nedenle,, ortamlarının kırılma indisleri arasındaki ilişki n > n > n şığın kırılmasından dolayı çok yoğun ortamdaki cisim olduğundan daha yakında, az yoğun ortamdaki cisim de olduğundan daha uzakta görünür. ışını ortamından ortamına geçerken normale yaklaşmıştır. Bu nedenle n > n şık ortamından ortamına geçerken normale yaklaşmıştır. Ancak C seçeneğinde bu durumun tersi söz konusudur. anıt C n > n olduğundan G gözlemcisi C cismini kendisine yaklaşmış olarak görür. n > n olduğundan G 2 gözlemcisi C cismini kendisinden uzaklaşmış olarak görür. G C C G 2 ihat Bilgin ayıncılık n > n olduğundan G gözlemcisi C cismini kendisinden uzaklaşmış olarak görür. G C anıt A dır.. ışını ortamından or- tamına geçerken kırılmadığına göre, ve aynı saydam ortamlar olmak zorundadır.. öncül kesinlikle doğrudur. 2 ışını ortamından ortamına dik olarak geldiği için kırılmadan geçmiştir. Bu nedenle 2 ışınına bakarak ortamların aynı cins olup olmadığına karar veremeyiz. ışını normale yaklaşarak kırıldığına göre n R > n şığın az yoğun ortamdaki hızı daha büyüktür.. öncül kesinlikle doğrudur. 2 R anıt D. ışını ortamından ortamına geçerken normale yaklaştığına göre, ortamından ortamına geçerken de normalden uzaklaşmalıdır. anıt D

4 4 ŞĞ RA 4. gözlemci 5. G G 2 s v sıvı madeni para Şekil madeni para Şekil para şık sıvıdan ya geçerken normalden uzaklaşır. aba, seviyesine kadar sıvı doldurulduğunda paradan gelen ışık şekildeki yolu izlerse gözlemci parayı görür. anıt A dır. adeni paranın görülebilmesi için paradan çıkan ışınların göze ulaşması gerekir. aradan yansıyan ışın Şekil deki G gözlemcisine ulaşmadığı için G gözlemcisi kesinlikle parayı göremez. aradan yansıyan ışın Şekil deki gibi kırılarak G 2 gözlemcisine ulaşırsa G 2 gözlemcisi parayı görebilir. ıvının kırıcılık indisi azaltılırsa Şekil deki ışın daha az kırılacağından G 2 gözlemcisinin parayı görmesi zorlaşacaktır. ihat Bilgin ayıncılık anıt B

5 ŞĞ RA 5 Test 2'nin Çözümleri. Ι s v s. Ι s v s cam 4 ayrılma yüzeyi Ortamların kırıcılık indisleri ne olursa olsun, yüzeye dik gelen ışınlar kırılmadan geçer. Buna göre. yargı yanlış, ve. yargılar doğrudur. anıt E Bir ışık ışını az yoğun ortamdan çok yoğun ortama geçerken normale yaklaşarak kırılır. Buna göre, ışını 4 numaralı yolu izler. anıt D ihat Bilgin ayıncılık 4. Ι 2. Ι. ortam 5 2. ortam n 2 n 2 7. ortam n nell bağıntısına göre; sin i = n 2 sin r sin5 = n 2 sin7 4 4 = 5 = 5 bulunur. anıt C Bir ışık ışını az yoğun ortamdan çok yoğun ortama geçerken normale yaklaşarak kırılır. ışını. ortamdan 2. ortama geçerken normale yaklaştığına göre n 2 > ışını 2. ortamdan. ortama geçerken yine normale yaklaştığına göre n > n 2 Buna göre, ortamların kırıcılık indisleri arasındaki ilişki n > n 2 > anıt D

6 6 ŞĞ RA ortam Çok yoğun ortamdan az yoğun ortama gelen ışık için kırılma açısının 90 lik değerine karşılık gelme açısının aldığı değere sınır açısı denir. şık, sınır açısından büyük bir açıyla gelirse yansıma kanunlarına uygun olarak geldiği ortama geri döner. Bu olaya tam yansıma denir. oruda her iki ışın da tam yansıma yapmıştır. Fakat sınır açıları belli değil ve ortamlarının kırıcılık indisleri karşılaştırılamayacağı için ve. yargılar yanlıştır. Tam yansıma, çok yoğun ortamdan az yoğun ortama geçişte oluştuğundan kesinlikle n > n ve n > n Bu nedenle. yargı doğrudur. anıt C 2 4 ortam ışık ışını ortamından ortamına sınır açısı ile gelmiştir. nolu ışın sınır açısından büyük bir açıyla geldiği için tam yansıma yapar. Bu ışının izlediği yol doğrudur. 2 nolu ışın sınır açısından küçük bir açı ile geldiği için normalden uzaklaşarak ortamına geçmiştir. 2 numaralı yol doğru çizilmiştir. nolu ışın normale yaklaşarak kırıldığı için kesinlikle yanlış çizilmiştir. ihat Bilgin ayıncılık 4 nolu ışın yüzeye dik geldiği için kırılmadan geçer. 4 numaralı ışının izlediği yol doğrudur. anıt D 6. ortam 8. ortamından ortamına geçerken sınır açısı söz konusu olduğundan ortamının kırıcılık indisi ortamının kırıcılık indisinden büyüktür. ortam ortam ortam 45 2 ortam ortamından ortamına gönderilen ışını tam yansıma yaptığına göre kesinlikle n > n dır. ortamından ortamına gönderilen ışın normalden uzaklaştığına göre kesinlikle n > n Bu verilerle ve ortamlarının kırıcılık indislerini karşılaştıramayız. anıt C Şekil Şekil Şekil de görüldüğü gibi ışık ışını için sınır açısı 45 Şekil de 2 ışık ışını için gelme açısı sınır açısından küçüktür. Bu nedenle ortamından ortamına gelen 2 ışını, normalden uzaklaşarak ortamına geçer. anıt C

7 ŞĞ RA i b a cam k rm z + yeşil i O i açısı a açısından, yani sınır açısından büyüktür. Bu nedenle ışını tam yansıma yapar.. yargı doğrudur. ışını tam yansıma yapmadığı için noktasından geçemez.. yargı yanlıştır. Turuncu ışığa göre; kırmızı ışık az, yeşil ışık çok kırılır. Bu nedenle kırmızı ışık () numaralı yolu izleyerek ortamına çıkar. eşil ışık ise () numaralı yolu izleyerek içeriden tam yansıma yapar. anıt B b açısı a açısından, yani sınır açısından küçüktür. Bu nedenle ışını ortamına çıkar.. yargı doğrudur. anıt C ihat Bilgin ayıncılık 2. a a 0. n n ışını ortamından ortamına geçerken normalden uzaklaştığına göre n > n şın ortamından ortamına geçerken de normalden uzaklaştığına göre n > n n anıt E Gönderilen ışınların gelme açıları eşittir. şın ortamına giremediğine göre a ortamının kırıcılık indisi en küçüktür. Aynı açıyla gönderilen ışın ortamına girdiğine göre orta- mının kırıcılık indisi en büyüktür. Buna göre kırıcılık indisleri arasındaki ilişki n > n > n anıt D

8 8 ŞĞ RA n s v n 2 ışık ışınının izlediği yol dikkate alındığında 2 ışık ışını şekildeki gibi bir yol izler. ani 2 ışını düzlem aynadan yansıdıktan sonra normale yaklaşarak sıvı içine girer. Bu ışın, tabandaki düzlem aynadan yansıyarak noktasına gelir. 2 ışını noktasında normalden uzaklaşarak ortamına çıkar. anıt A dır. nell bağıntısına göre; sin i n2 = sin r n =, 2 n2 Buradaki n ifadesi n2 ortamının ortamına göre bağıl kırılma indisi Ortamlar paralel ol- duğuna göre kırıcılık indisi n olan ortamı aradan çıkarabiliriz. 7 ihat Bilgin ayıncılık n 2 sin 7 n2 = sin 90 n n2 n = 0, 6 = bulunur. 5 anıt B

9 ŞĞ RA 9 Test 'ün Çözümleri.. 45 i 2i 45 ışını sistemde numaralı yolu izler. anıt A i Her üç şekilde,, ortamlarından ortamına aynı renkli ışın gönderiliyor. Temas eden ortamların kırılma indisleri arasındaki fark büyüdükçe sınır açısı küçülür. Bu nedenle n > n > n 4. normal i anıt E ihat Bilgin ayıncılık O cam Camdan yapılmış yarım kürenin O merkezi ışın için normal görevi yapar. i açısı sınır açısından küçük ise ışın yolunu, i açısı sınır açısından büyükse ışın yolunu izler. ışını sistemi terk ederken ve yollarını izlemez. anıt C 2. A A 2 i Şekil i i Şekil 5 4 R 5. Temas hâlinde olan iki saydam ortamın kırıcılık indisleri arasındaki fark büyüdükçe sınır açısı küçülür. O su Şekildeki -A ortamları için sınır açısı i olarak verilmiştir. R ortamının kırıcılık indisi ninkinden büyüktür. Bu nedenle R-A arasındaki sınır açısı i dan küçük Şekil de ışını i açısıyla gönderildiği için içeriden tam yansıma yapar. anıt E G Çok yoğun ortamdaki bir gözlemci az yoğun ortam içindeki cisme normale yakın doğrultuda baktığında cismi kendinden uzaklaşmış olarak görür. anıt C

10 0 ŞĞ RA 6. A 8. O anıt E O noktası yarım küresinin merkezi yarım küresinin merkezine doğru gelen A ışını O noktasına kadar kırılmaz. ortamının kırıcılık indisi ninkinden büyük olduğundan ışın den ye geçerken normale yaklaşarak kırılır. 9. n şın ortamının merkezinden geldiği için şekildeki gibi kırılmadan sistemi terk eder. anıt A dır. A n 2 ihat Bilgin ayıncılık ışını şekildeki A noktasından tam yansımaya uğradığına göre > n 2 şın, kırıcılık indisi olan ortamdan n 2 olan ortama geçerken normale yaklaşarak kırıldığına göre n > Buna göre ortamların kırıcılık indisleri arasındaki ilişki n > > n 2 anıt A dır. 7. asal eksen F görüntü cisim 0. Gelme açısıyla yansıma açısı eşit olduğundan a açısı artarsa b açısı da aynı miktarda artar. d açısı, gelme açısıyla kırılma açısının farkına eşittir. Bunu; n 2 a c b su d = a c noktasının dışına konulan cisimden çıkan ışınların kesişmesiyle şekildeki gibi bir görüntü oluşur. şınlar her iki durumda da ortam değiştirmediği için h ve d değişmez. biçiminde yazabiliriz. ve n 2 kırıcılık indisleri değişmediği sürece sapma açısı sabit kalır. a açısı artarken d açısı sabit kalıyorsa, c açısı artar. anıt D anıt D

11 ŞĞ RA.. cam 2 G O O Çok yoğun ortam içindeki O noktasından çıkan bir ışın normalden uzaklaşarak ortamına çıkar. G gözlemcisi ışıklı cismi kendisine yaklaşmış olarak O noktasında görür. O hâlde G gözlemcisi doğru söylemiştir. su ürenin merkezinden çıkan ışınlar kırılmadan G 2 gözlemcisine ulaşır. G 2 gözlemcisi ışıklı cismi olduğu yerde görür. G 2 gözlemcisi doğru söylemiştir. G 2 O cam Şekil Şekil Şekil de ışınının izlediği yola bakarak sınır açısının 45 olduğunu söyleyebiliriz. ışını da Şekil de gösterildiği gibi sınır açısıyla geldiği için 2 numaralı yolu izler. anıt B ürenin merkezinden çıkan ışınlar şekildeki gibi iki kez kırılmaya uğrayarak G gözlemcisine varır. G O gözlemcisi cismi kendine yaklaşmış olarak görür. Buna göre G su gözlemcisi yanlış söylemiştir. su O cam G ihat Bilgin ayıncılık 4. ışını, R ortamından ortamına giderken normale yaklaşarak kırılmıştır. O hâlde ortamının kırıcılık indisi R ninkinden büyüktür. ortamından R ortamına gönderilen ışını Şekil de normale yaklaşarak kırılmıştır. Bu ışının izlediği yol yanlıştır. R R anıt E Şekilde de ışın yüzeye dik geldiğinden kırılmadan geçer. Bu ışının izlediği yol doğrudur. 2. i d r d kalınlığında paralel yüzlü saydam bir levhaya düşen ışık ışını, levhayı terk ederken paralel bir kaymaya uğrar. r i anıt C Şekil te ortamından R ortamına gönderilen ışını normalden uzaklaşarak kırılmıştır. O hâlde bu ışının izlediği yol doğrudur. R R anıt A dır.

12 2 ŞĞ RA 5. Şekil ışını ortamından ortamına geçerken normalden uzaklaşmıştır. O hâlde ortamının kırıcılık indisi ninkinden büyüktür. şın ortamından ortamına sınır açısıyla gelmiştir. ınır açısının söz konusu olabilmesi için nin kırıcılık indisi ninkinden büyük olmalıdır. Buna göre ortamların kırıcılık indisleri arasındaki büyüklük ilişkisi n > n > n biçiminde R Şekil Buna göre R ışınının izlediği yol Şekil deki gibi ihat Bilgin ayıncılık anıt B

13 ŞĞ RA Test 4'ün Çözümleri. ışını saydam ortamından saydam ortamına, den de ortamına geçerken normale yaklaşarak kırılmıştır. Bu nedenle ortamların kırılma indisleri arasındaki ilişki n > n > n dır. Şekil de ışını ortamından ortamına geçerken normalden uzaklaşmıştır. n > n olduğundan bu çizim doğrudur.. ışını ortamından ortamına ve den ye geçerken normalden uzaklaşmıştır. Buna göre ortamların kırılma indisleri arasındaki ilişki; n > n > n n > n olduğundan ışın ortamından ortamına geçerken normale yaklaşmalıdır. Bu nedenle ortamından ortamına gelen ışın tam yansıma yapamaz. anıt C Şekil de ışını ortamın- dan ortamına geçerken nor- malden uzaklaşmıştır. n > n olduğundan bu çizim yanlıştır. şın ortamından ortamına geçerken normale yaklaşmalıdır. Şekil te ortamından yüzeyine dik gelen ışın kırılmadan geçmiştir. Bu çizim doğrudur. ihat Bilgin ayıncılık 4. anıt B 2. Şekil 2 Şekil ortamından ortamına geçen ışın normalden uzaklaşmıştır. ortamından ortamına geçen ışın da normale yaklaşmalıdır. alnızca 2 numaralı ışın normale yaklaşmıştır. O hâlde ışı, ve 4 numaralı yolları izleyemez. 4 anıt C şığın hızı ile ortamın kırıcılık indisi ters orantılıdır. Bu durumda kırıcılık indisleri arasındaki ilişki, n > n > n şık ışını; ortamından ortamına geçerken normalden uzaklaşmalı, ortamından ortamına geçerken normale yaklaşmalı, ortamından ortamına geçerken normale yaklaşmalıdır. anıt E

14 4 ŞĞ RA ırılma açısının 90 olmasını sağlayan geliş açısına sınır açısı denir. şık ışınları çok yoğun ortamdan az yoğun ortama sınır açısından büyük bir açı ile gelirse tam yansıma yapar. nell bağıntısını her iki duruma uygulayalım. n n şık ışını çok yoğun ortamdan az yoğun ortama geçerken normalden uzaklaşır. Şekildeki ışın ortamından ortamına geçerken normalden uzaklaşmıştır. a 2a n 2 anıt C n a a n sina = n n 2 sin2a = n 6. ortamından ortamı- ihat Bilgin ayıncılık Bu bağıntılara göre sin2a > sina olduğundan ortamların kırılma indisleri arasındaki ilişki > n 2 biçiminde n ortamından n ortamına gelen ışını tam yansıma yapmıştır. Bu nedenle ışını için sınır açısı a açısından küçüktür. O hâlde kırılma indisi en büyüktür. Her üç ortamın kırılma indisleri arasındaki ilişki n > > n 2 na geçen p ışını normale yaklaşarak kırıldığına göre ortamların kırılma indisleri arasındaki ilişki n > n biçiminde i Şekil p anıt A dır. ortamından ortamına gelen aynı ışın 90 lik açıyla kırıldığına göre bu iki ortamın kırılma indisleri arasındaki ilişki n > n i Şekil p 8. Buna göre her üç ortamın kırılma indisleri arasındaki ilişki n > n > n Şekil te ortamından ortamına gelen p ışını numaralı yolu izler. i i Şekil p Gökkuşağı renkleri sırasıyla; kırmızı, turuncu, sarı, yeşil, mavi ve mordur. agenta, gökkuşağı renklerinden biri değil anıt A dır. anıt D

15 ŞĞ RA soğuk sıcak asfalt Güneş ışınları su damlalarına girerken kırılmaya uğrar. Bu sırada renklerine ayrılır. u damlası içinde ilerleyen ışınlar tam yansımaya uğrayıp ardından ikinci kırılma sonucu tekrar ya çıkar. Tam yansıma ve ikinci kırılma renklerin birbirinden daha çok ayrılmasını sağlayarak gökkuşağını oluşturur. güneş ışığı ıcak da asfaltın çok ısınması durumunda asfalta yakın olan nın kırılma indisi yukarıda kalan nın kırılma indisinden daha küçük Bunun sonucunda cisimlerden ve dan yere doğru gelen ışık ışınları farklı kırıcılıktaki katmanlardan geçerek kırılır ve en alt tabakada tam yansımaya uğrayarak yön değiştirir. şınlar gözlemciye ulaştığında göz, ışınlarının uzantılarının kesiştiği yerde cismi algılar. Fakat gördüğü yer, cismin gerçek yerinden farklıdır. anıt C mor kırmızı ihat Bilgin ayıncılık anıt D Altı renk ışının içinde atmosferde en uzun yol alan kırmızı renktir. Çünkü kırmızı renk ışığın dalga boyu en uzundur. Atmosfer, ışığın mavi tonlarını kırmızıya oranla daha çok saçılmaya uğratır. Bir başka ifadeyle, mavi ışık, kırmızıya oranla daha fazla ve her yönde dağılarak gökyüzünün mavi renkte görülmesine neden anıt B şığın optik cihazlarda tam yansımaya uğramasının bir alanı da fiber optik borulardır. şık boruları da denilen bu saydam fiberler sayesinde ışık istenilen iki nokta arasında hareket ettirilir. şığın bu yolculuğu sırasında cam borunun duvarlarından sayısız tam yansıma olayı gerçekleşir. Optik fiberler sayesinde ışığın giremediği yerlere de ışık yollamamız olanaklı hâle gelmiştir. anıt A dır.

16 6 ŞĞ RA. 4. G G 2 G ışını saydam ortama, normale yaklaşarak girer. Bu şekilde yarım kürenin tabanına gelen ışını için gelme açısı, sınır açısından büyük olduğundan buradan tam yansıma yapar. ışını normale yaklaşarak saydam ortama girer. ürenin tabanına sınır açısından küçük bir açıyla geldiği için normalden uzaklaşarak ortamına çıkar. O 2h h h su 2 su su u yüksekliği arttıkça cisim kap tabanından daha yüksekte görünür (cisim gözlemciye daha çok yaklaşır). Bu durumda cismin göründüğü uzaklıklar arasındaki ilişki; h 2 > h > h anıt C anıt E ihat Bilgin ayıncılık