10. SINIF KONU ANLATIMLI

Transkript

1 IŞIĞI IRII 0. IIF U TII 4. ÜİTE: PTİ 4. onu IŞIĞI IRII ETİİ ve TET ÇÖZÜERİ

2 Ünite 4 ptik 4. Ünite 4. onu (Işığın ırılması) nın Çözümleri. Şekil incelenirse, ışığın hem n ortamından n ortamına geçerken hem de n ortamından n ortamına geçerken normalden uzaklaştığı görülür. Buna göre, n > n > n tür. 5. Şekil I incelendiğinde sınır açısının olduğu görülür. Bu bilgi kullanıldığında ışın aşağıdaki verilen yolu izler. Y. su 6. sıvı düzlem ayna Işın ortamından ortamına lik gelme açısı ile geliyor. Bu açı sınır açısından büyük olduğundan ışın ortamına geçemez ve tam yansımaya uğrar. Işın den sağ tarafa yine lik gelme açısı ile gelir. Bu açı sınır açısından büyük olduğundan yine tam yansımaya uğrar. noktası için nell bağıntısını yazarsak; n sıvı sin = n sin90 n sıvı n sıvı = = bulunur. 7. ortamı θ. Cam- için sınır açısı 4 olduğundan ışın şekildeki yolu izler. V θ B x x B ortamı noktası için nell bağıntısını yazarsak, 4. noktasındaki ışıklı cisim de görülüyor. Cismin de görülebilmesi için sıvı yüksekliği iki katına çıkmalıdır. Bir başka ifadeyle, kaba h kadar sıvı ilave edilmelidir. n sinθ = n B sinθ B n x = nb x nb n = bulunur. (ini yı bulmak için taralı üçgenden yararlandık.)

3 IŞIĞI IRII 8. Işın noktasına lik gelme açısıyla varmıştır. Bu açı sınır açısına eşittir. Bu nedenle ışın şekilde verilen yolu izler. düzlem ayna. n noktasına nell bağıntısı uygulanırsa; n sin = n sin = n n = = bulunur. n 9. nell bağıntısına göre; n sini = n sini, 5 = sin i sin i = 4 bulunur. Buna göre, ışın şekildeki gibi normalden uzaklaşarak ortamına çıkar.. noktası için nell yasası yazılırsa; nh sin = np sin i = sin i sin i = sıvı θ buradan θ = bulunur. Şekilden θ = yazılabilir. noktasına nell yasasını uygulayalım. 0. np sin = nsıvı sin 90 = n sıvı nsıvı = bulunur. su 90 düzlem ayna Şekildeki açısı sınır açısıdır. Şekle göre; (90 β) + + (90 β) = 80 = 4β bulunur.

4 4 Ünite 4 ptik B nin Cevapları b. azer ışığı kullanarak balığı avlamak istediğinde, balığın görünen konumuna nişan almalısın. Çünkü ışın şekildeki yolu izleyerek balığa varır.. Gökkuşağı. tam yansımasından. Camın kırılma indisi olduğuna göre; gözlemci birim uzaklığı birim olarak görecektir. Bir başka ifadeyle, gözlemci noktasını X noktasında görür. lazer ışını görünen konum gerçek konum 4. C nin Cevapları a.. Y. D. D 4. D 5. D 6. D 7. Y 8. D 9. D 0. Y. D. D görünen konum gerçek konum Balıktan gelen ışınlar sudan ya çıkarken normalden uzaklaşarak kırılır. onuç olarak balık, olduğundan daha yakın görünür. Bu nedenle balığın görünen konumunun altına nişan almak gerekir. Çünkü balık göründüğü yerde değil, daha alttadır.

5 IŞIĞI IRII 5 Test in Çözümleri a. Işık bir saydam ortamdan başka saydam ortama geçince hızı, dolayısıyla doğrultusu değişir. ncak ışığın frekansı ve buna bağlı olarak rengi de değişmez.. Şekil I de ışını X ortamından Y ortamına geçerken 90 lik bir açıyla kırılmıştır. Bu durumun oluşması için çok yoğun bir ortamdan az yoğun bir ortama geçmek gerekir. Yani; n X > n Y dir. Şekil II de ise aynı durum Y ortamından Z ortamına geçerken gerçekleştiğine göre n Y > n Z dir. onuç olarak n X > n Y > n Z dir. Cevap dır. 5. Z ışını dan ortamına girerken doğrusuna yaklaşarak kırılır. Bu ışın noktasına gelme açısıyla gelmiştir. > sınır açısı ise Z ışını da içeriden tam yansıma yapabilir. Y Z Z. Işık ışını X ortamından Y ortamına geçerken normale yaklaşmıştır. hâlde Y ortamının kırıcılık indisi X inkinden büyüktür (n Y > n X ). ynı ışın Y ortamından Z ortamına geçerken yine normale yaklaşmıştır. Yani Z ortamının kırıcılık indisi Y ninkinden büyüktür (n Z > n Y ). Buna göre, ortamların kırıcılık indisleri arasında n Z > n Y > n X ilişkisi vardır. 4. Y ışını merkez doğrultusunda geldiği için kırılmadan ortamına geçer. 5 X 5 5 Işık X ortamından Y ortamına geçerken, X ortamından Z ortamına geçerken de 5 sapmıştır. X ten Z ye geçerken daha çok saptığına göre Z ortamının kırıcılık indisi en küçüktür. Buna göre, n X > n Y > n Z olur. B normal 6. ortamından gelen ışınlar ve ortamlarına geçmediğine göre, n > n ve n > n dir. X X ışını dan a girerken uzantısı, yarım kürenin merkezinden geçtiği için kırılmadan noktasına kadar gelir. Işın noktasına normal ile θ açısı yapacak şekilde gelmiştir. Eğer θ > sınır açısı ise şekildeki gibi içeriden tam yansıma yapabilir. lik açı, ortamından ye geçerken sınır açısı iken, dan ye geçerken sınır açısından büyük-

6 6 Ünite 4 ptik tür. Hatırlanacağı gibi, ortamlar arası kırılma indisi farkı büyüdükçe sınır açısı küçülüyordu. hâlde n = kabul edilirse, n =, n = dir. Yani n > n > n dir. Cevap B dir. 9. Y ortamındaki ışın X ve Z saydam ortamlarına geçmediğine göre, n Y > n X ve n Y > n Z olduğunu söyleyebiliriz. Z düzlem ayna ışını dan a dik geldiğinden kırılmadan düzlem aynanın üstüne kadar gelir. Işın düzlem aynadan yansıma kurallarına göre yansıyarak noktasına gelir. Işın noktasına 4 lik bir açıyla geldiğinden 4 numaralı yolu izler. Cevap D dir. X Y Y ortamından X ortamına lik gelme açısıyla gelen ışın tam yansımaya uğramıştır. Burada nin sınır açısından büyük olduğunu söyleyebiliriz. Y ortamından Z ortamına 5 lik gelme açısıyla gelen ışın 90 lik açıyla kırılmıştır. hâlde Y den Z ye geçişte sınır açısı 5 dir. Y den X e geçerkenki sınır açısı, Y den Z ye geçerkenki sınır açısından küçüktür. Bilindiği gibi, ortamlar arası kırılma indisi farkı büyüdükçe sınır açısı küçülür. Bu durumu; (n Y n X ) > (n Y n Z ) şeklinde yazabiliriz. hâlde, n Y > n Z > n X dir. 0. Şekildeki verilenlere göre ortamının kırıcılık indisi 8. ışını şekildeki yolu izlerken, noktasına gelme açısı ile gelmiştir. açısı sınır açısına eşit olduğundan ışın şekildeki yolu izlemiştir. hem, hem de ninkinden büyüktür. n > n ve n > n dir. θ açısı, den ye geçişte sınır açısı iken, den ya geçerken sınır açısından büyüktür. hâlde ortamların kırıcılık indisleri için; (n n ) > (n n ) şeklinde yazılabilir. Bağıntıya göre; ynı renkli ışını noktasına β açısı ile gelmiştir. β > olduğundan ışın () numaralı yolu izler. n =, n =, n = gibi düşünülebilir. hâlde kırılan ışın 5 numaralı yolu izler. n = n = Cevap B dir.

7 IŞIĞI IRII 7. Işın ortamından ye ve ortamından ye geçerken 90 lik bir açıyla kırıldığına göre, n > n ve n > n dir. yrıca ışın dan ye geçerken sınır açısı iken den ye geçişte 50 olmuştur. hâlde (n n ) > (n n ) dir. Burada n = 5, n =, n = gibi düşünebiliriz Şekil I n = III n = ortamından ye geçerken sınır açısı ise, dan ye geçişte sınır açısı den de küçüktür. Bu nedenle ışın (5) numaralı yolu izler. (5) 5 Şekil II Şekil I de ışınının izlediği yola bakarak sınır açısının 5 olduğunu buluruz. Şekil II de gelme açısı sınır açısından küçük olduğu için ışın normalden uzaklaşarak ya çıkar.. Çukur veya tümsek aynalar, ister ortamında olsun, ister saydam ortamlarda olsun odak uzaklıkları değişmez. 4. su su Şekil I Şekil II F T asal eksen u ilave etmekle su yüzeyine gelme açısı değişmez. Özel Durumdan Görüntünün aynanın arkasında ve aynadan f kadar uzaklıkta oluşabilmesi için, cismin ayna önünde ve aynadan f kadar uzaklıkta olması gerekir. Veya aynanın f kadar arkasındaki sanal bir cismin görüntüsü, aynanın f kadar önünde ve gerçek olarak oluşur. Cevap D dir