MEREER 0. SINI ONU ANATIMI 4. ÜNİTE: OPTİ 6. onu MEREER ETİNİ ÇÖZÜMERİ
Ünite 4 Optik 4. Ünite 6. onu (Mercekler) 5.. A nın evapları d d d d d Işın şekildeki gibi bir yol izler.. Mercekler aynı maddeden yapıldığına göre, ikisi de ışığı ya e yaklaştırır ya da den uzaklaştırır. ışık ışını er iki taraından e yaklaştırılmıştır. ışını önce e yaklaşmış sonra den uzaklaşmıştır. Bu ışının izlediği yol yanlıştır. M ışını er iki taraından e yaklaştırılmıştır. Buna göre I ışını yolunu kesinlikle izleyemez.. ince kenarlı 4. N ava S cam amın kırılma indisi olduğu için S ışık kaynağının cam içindeki görüntüsü Sl noktasında olacaktır. Sl ten.5 uzakta olduğu için görüntüsü uzaktaki N noktasında olacaktır. O A O S Niat Bilgin Yayıncılık noktasından gelen ışın ye doğru kırıldığına göre, = d dir. Tümsek ayana gelen ışın kendi üzerinden geri döndüğüne göre, = d dir. Buna göre; + = d d + d = bulunur. 6. ince kenarlı 7. O tümsek ayna bir cismin görüntüsü merceğin diğer taraındaki noktasında, yani l noktasında oluşur. l noktası küresel ayna için sanal cisimdir. Bu sanal cismin tümsek aynadaki görüntüsü sonsuz olacaktır. Yakınsak merceğe sonsuzdan gelen ışınlar odak noktasından geçer. Yani son görüntü ʺ görüntüsünden oluşur. ʺ noktasının merceğe uzaklığı kadardır. ince kenarlı T çukur ayna noktasından ışınlar yolladığımızda görüntünün noktasında olduğu görülür. () numaralı ister sağa ister sola kaydırılsın görüntü merceğin birim sağında olacaktır. x = 6 birim olduğundan son durumda görüntünün O ye uzaklığı x birim olduğu görülür. Çukur aynanın kadar önündeki bir cismin görüntüsü aynanın kadar arkasında oluşur. Bu görüntünün yakınsak merceğe uzaklığı olduğundan, görüntüsü yine merceğin kadar solunda meydana gelir.
MEREER 8. kalın kenarlı tümsek ayna. iki. lerde. yakınsak B nin Yanıtları x x x x x x x Tümsek aynanın kadar önündeki cismin görüntüsü şekildeki gibi yarı boyunda aynanın arkasında meydana gelir. Bu görüntü için cisim görevi yapar. Yakınsak merceğin odağındaki bir cismin görüntüsü uzaklığında yani noktasında meydana gelir. Bu görüntünün boyu dir. 4. Iraksak 5. X, Y, Z, P ışınları şekillerdeki gibi lerde kırıldıklarında X ve Z ışınının ucundan geldiği görülür. X Y Z P Niat Bilgin Yayıncılık 6. miyoptur. ıraksak 7. ipermetroptur. yakınsak 8. odağına, kat küçülür, büyük nin Yanıtları. D. D. D 4. D 5. D 6. D 7. Y 8. D 9. D 0. D. D. D. D 4. Y
4 Ünite 4 Optik Test in Çözümleri a. Yakınsak için; D c = birim D g = 4 birim = - Dc Dg = - & 4 birim 4 = merceği kaldırılırsa cisim, merceğinden uzaklıkta olur ve bu durumda cisminin görüntüsü, merceğinden uzakta, ters ve cisimle aynı boydadır (Şekil II). Bu açıklamaya göre merceği kaldırıldığında görüntünün boyunun değişmeyeceği, ancak cisimden olan d uzaklığının büyüyeceği sonucuna varılır. Iraksak için; D c = 6 birim D g = birim - = - Dc Dg - = - & 6 6 = 4 = = bulunur. 6 birim. sıvı ava. görüntü evap A dır. Niat Bilgin Yayıncılık Merceğin ine paralel olarak gelen ışını ʹ odağından geçecek şekilde kırılır. ırılarak ʹ ne gelen ışın normale yaklaşarak çukur aynaya gelir. Çukur ayna odağından gelen ışını ine paralel olarak yansıtır. Sıvı içinde, çukur aynanın odağı değişmez ancak yakınsak merceğin odağı büyür. Bu nedenle ışın nin dışında bir noktaya gelir. Bu duruma uyan yalnızca D seçeneği var. Ancak seçenekler başka türlü olsaydı o zaman da a açısının değerine bakmamız gerekirdi. Şekil I ava α sıvı görüntü α = sınır açısı olunca () yolunu, α < sınır açısı olunca () yolunu, α > sınır açısı olunca () yolunu izlerdi. Şekil II evap D dir. Merceklerin odak uzaklıkları eşittir ve cismi merceğinin odak noktasında bulunmaktadır. Buna göre, cisminin görüntüsü merceğinden kadar uzakta ve cisimle aynı boydadır (Şekil I).
MEREER 5 4. 7. cisim X Y Z görüntü Görüntü için cismin bir noktasından iki ışın gönderilir. Bu iki ışının kesiştiği yer söz konusu noktanın görüntüsüdür. Şekil dikkatlice incelendiğinde = birim, = birim, = birim olduğundan = birim olduğu görülür. O âlde > > evap A dır. 5. Merceğe,5 uzaklıktan gelen ışını, uzaklıktan geçecek şekilde kırılır. Düzlem ayna üzerine düşen ışını eşit açı yaparak yansıttığında şekildeki (IV) yolunu izler. evap D dir. Niat Bilgin Yayıncılık 8. üresel aynalarda odak uzaklığı içinde bulundukları ortamın kırıcılık indisine bağlı değildir. Bu aynalarda odak uzaklığı küresel yüzeyin yarıçapına bağlıdır. Bu nedenle sıvı boşaltılırsa Ι ışınının izlediği yol değişmez. Merceklerde ise içinde bulunulan ortamın kırıcılık indisi odak uzaklığını değiştirir. Merceğin odak uzaklığı; n = ( )(± ± ) n - ortam R R bağıntısıyla esaplanır. Sıvı boşaltılırsa odak uzaklığı değişeceğinden Ι ışınının izlediği yol değişir. Prizmalarda da temasta bulundukları saydam ortamlar ışının geçiş yolunu değiştirir. evap D dir. 6. 9. M utunun içinde B seçeneğindeki sistem olursa ışınlar şekildeki gibi kırılır. evap B dir. ismin üzerindeki noktasından, iki ışın gönderip lerdeki kırılma biçimini çizdiğimizde dağılıp giden ışınların uzantılarının noktasında kesiştiği görülür. O âlde noktasındaki cismin sistemdeki görüntüsü de oluşur. evap E dir.
6 Ünite 4 Optik 0. Saydam ortamlar değişik renkteki ışınlara değişik biçimde kırıcılık indisi uygular. Bu nedenle lere arklı renkte ışınlar gönderildiğinde arklı biçimde kırılırlar. Merceklerin odak uzaklığı; n = ( )(± ± ) n - ortam R R bağıntısı ile bulunur. Bu bağıntıya göre, merceğin odak uzaklığı merceğin yapıldığı maddeye, ortamın kırıcılık indisine ve merceğin eğrilik yarıçapına bağlıdır. Merceklerin odak uzaklığı, gelen ışının şiddetine bağlı değildir.. Ι ışını merceğin ine paralel geldiği için öteki tarata bulunan odaktan geçerek kırılır. Bu nedenle x = dir. x = evap B dir. Ι ışını şekilde görüldüğü gibi odak noktasından geçecek şekilde geldiğinden noktasından geçer. Bu nedenle x = dir. Niat Bilgin Yayıncılık.. () () () numaralı merceğin merkezinden gelen ışın öteki merkezden geçecek şekilde kırılır. numaralı merceğin odağından geçecekmiş gibi gelen ışın sinden geçer. numaralı kalın kenarlı merce ğin odağından geçerek gelen ışın dağılıp giderken uzantısı den geçer. X O cam Y Z İnce kenarlı merceğin X noktasındaki merkezinden çıkan bir ışık ışını, öteki tarataki merkezinden ( noktası) geçmek ister. Işın cama çarpınca camın içinde şekildeki yolu izleyerek nın dışından geçer. evap E dir. Ι ışını merkezden geldiği için öteki tarata bulunan 4. () () merkezden geçerek kırılır. Bu edenle x = dir. g O âlde x > x > x X Y g x = evap B dir. cisminin ilk görüntüsü kalın kenarlı te sanal olarak oluşur. ismin boyu olduğundan teki görüntüsünün boyu olur.
MEREER 7 g görüntüsü çukur aynadan uzaklıktadır. Çukur ayna bu sanal görüntüyü cisim olarak kabul eder ve Y noktasında boyunda g görüntüsünü gerçek olarak oluşturur. Bu görüntünün tekrar teki görüntüsü X noktasında boyunda ve 4 sanal olarak oluşur. 5. perde ince kenarlı top ışık kaynağından çıkan ışınlar merceğin odağından geldikleri için e paralel olarak kırılır. Paralel ışınlar tam gölgenin sınırlarını belirler. Bu nedenle perdenin topa yaklaştırılması veya kaynağının topa yaklaştırılması tam gölgenin alanını değiştirmez. Şayet kaynağından uzaklaştırılırsa bu durumda tam gölgenin alanı değişir. Niat Bilgin Yayıncılık 6. n A n n alın kenarlı gibi görünen n ortamına gelen ışın; A noktasından geçecek şekilde, e yaklaştığından ince kenarlı görevi yapmıştır. Yani karakter değiştirmiştir. O âlde n > n tür. Işın kırılma indisi n olan ortamdan n olan ortama geçerken normale yaklaşarak kırıldığından n > n dir. Sonuç n > n > n evap A dır.