DALGALAR
SES DALGALARI
1
TEMEL KAVRAM SORULARI
Soruların cevaplarını, önce konu anlatımlı
kitabınızdan araştırma yaparak kendi yorumunuzla alttaki boşluklara yazınız.
1.
2.
8.
Noktasal bir ses kaynağı hava ortamındadır. Dinleyicinin kaynaktan olan uzaklığı iki katına çıkarsa duyulan sesin şiddeti
için ne söylenebilir?
17. Ses kaynağı dinleyiciye doğru ses çıkararak yaklaşırken dinleyicinin algıladığı
sesin frekansı nasıl olur?
9.
Ses şiddet birimi nedir?
18. Ses kaynağı dinleyiciden uzaklaşırken çıkardığı sesin dalga boyunu dinleyici nasıl
algılar?
ÜNİTE – 5 DALGALAR
BÖLÜM
Ses neden boşlukta yayılamaz? Açıklayınız.
Ses dagaları yayıldıkları ortama göre ne
tür dalgalardır?
10. Ses şiddet düzey birimi nedir?
19. Rezonans nedir? Kısaca açıklayınız.
3.
Sesin şiddeti, sesin hangi dalgasal özelliğine bağlıdır?
11. Tek boyutta yayılan bir ses dalgasının
genliği kaynaktan olan uzaklığa bağlı
mıdır? (Ortamın sesi soğurmadığı kabul
edilecek)
20. Vuru olayını kısaca açıklayınız.
12. Ses şiddeti nasıl tanımlanır.
21. İnsan kulağının duyarlı olduğu vuru frekansı en fazla hangi değer civarında olmalıdır?
13. Duyulabilir ses dalgalarının frekans aralığı nedir?
5.
Ses dalgalarının yayılma hızı frekansa
mı? yoksa ortamın özelliklerine mi bağlıdır?
14. İnfrasonik (ses altı) ses dalgaları nedir?
6.
İnsan kulağının duyarlı olduğu sesin sınırlarını belirlerken sesin hangi özellikleri
dikkate alınmalıdır?
15. Ultrasonik (ses üstü) ses dalgaları nedir?
16. Bir yüzeyden yankı yapan sesin şiddeti,
ilk sesin şiddetinden neden daha zayıftır?
7.
Ortamın sıcaklığı ses hızını nasıl etkiler?
22. İki özdeş noktasal ses kaynağı aynı frekansta ve aynı fazda sesler çıkarmaktadır. Sesin duyulmadığı bir noktanın
kaynaklana olan yol farkı nasıl olmalıdır?
23. İki özdeş noktasal ses kaynağı aynı frekansta ve aynı fazda sesler çıkarmaktadır.
Kaynaklar çevresinde sesin duyulmadığı
noktaların olmaması için kaynaklar arası
uzaklığın ses dalga boyu ile olan ilişkisi ne
olmalıdır?
195
Bölüm – 1 Ses Dalgaları
4.
Ses dalgaları yayılma biçimine göre ne
tür dalgalardır?
ÜNİTE – 5 DALGALAR
Periyodik ses dalgalarının
ϑ
λ= ;
f
genel özellikleri
λ : Dalga boyu
ϑ : Yayılma hızı
T : Periyot
f : Frekans
λ=ϑT
P: Sesin o noktadaki gücü
Noktasal kaynaktan çıkan üç boyutlu ses dalr: Ses kaynağından olan uzaklık
galarının akışkan ortamlardaki ses şiddeti,
Ses Şiddeti
Ι=
w
: Ses şiddet birimi
m2
P
4 π r2
Desibel (dB): Ses şiddet düzeyi birimi
1. Duyulabilir ses frekans aralığı 20 1/s ile
Ses Frekansı
20 1/s arasındadır.
2. Ses altı (infrasonik) frekansı 20 1/s den
1
Frekans birimi: Hertz =
saniye
küçük frekanslı seslerdir.
3. Ses üstü (ultrasonik) frekansı 20 000 1/s
den büyük frekanslı seslerdir.
Gaz ortamında sıcaklığa bağlı ses hızı
Sesin Yayılma Hızı
ϑ = 331
1+
Bölüm – 1 Ses Dalgaları
T
273°C
T: Ortamın Celsius ölçeğindeki sıcaklıktır.
331: Sesin 0°C deki hızı
Duyulan ses frekansı
fg = f
ϑ ! ϑg
pf
ϑ " ϑk
Kaynak ve gözlemci arasındaki uzaklık azalıyorsa, yukarıdaki bağıntıda;
ϑ: Ses dalgalarının hızı
+ ϑg
f
Doppler Olayı
- ϑk
p
kullanılır.
ϑK: Ses kaynağının hızı
ϑg: Gözlemcinin hızı
Kaynak ve gözlemci arasındaki uzaklık artı- f: Ses kaynağının frekansı
yorsa, yukarıdaki bağıntıda;
- ϑg
f
+ ϑk
p
kullanılır.
Vuru Olayı
fvuru = fA - fB
fA: A ses kaynağının frekansı
fB: B ses kaynağının frekansı
196
Şimşek çaktıktan 5 saniye sonra gök gürültüsü duyulduğuna göre şimşeğin çaktığı nokta, dinleyiciden kaç m uzaktadır?
5.
(Havadaki ses hızı: 340 m/s; ışığın hareket süresini ihmal ediniz)
Yarasalar karanlıkta avlanmak için ultrasonik frekansta ses çıkarırlar. Yakaladığı
avların boyutları, çıkardığı sesin yaklaşık
dalga boyundadır. Buna göre 50 000 Hz
frekanstaki ses dalgası ile kaç cm boyutlarındaki avlarını yakalayabilir? (ϑses =
340 m/s)
9.
Düz bir otoban yolda bir ambulans 65 m/s
lik hızla yol alırken çaldığı sirenin frekansı
400 1/s dir. Aynı yolda zıt yönde ambulanstan uzaklaşmakta olan bir otomobilin
hızı ise 35 m/s dir. Otomobilin içindeki bir
yolcunun duyduğu sesin frekansı, kaç s–1
dir? (ϑses = 335 m/s)
ÜNİTE – 5 DALGALAR
1.
1700 m
2.
Bir adam uzaktaki bir oduncunun baltayı
oduna vurmasını izlemektedir. Baltanın
oduna vurması gözlendikten 0,6 saniye
sonra vurma sesini duyuyor. Adam ile
oduncu arasındaki uzaklık kaç m dir?
0,68 cm
6.
(Sesin havadaki hızı 340 m/s; ışığın hareket süresini ihmal ediniz)
Bir stereo müzik setinin bir hoparlörünün
yüzey alanı 50 cm2 dir. Hoparlörden çıkan
sesin gücü 0,2 W olduğuna göre çıkan
sesin şiddeti kaç W/m2 dir?
(Yol gösterme:
güç
=ses şiddeti)
yüzey alanı
300 1/s
10.
Kaynak
A
3.
Bir diyapozon titreştirildiğinde 400 s–1
frekanslı ses çıkarmaktadır. Hava ortamında yayılan sesin dalga boyu kaç m
dir? (ϑses = 340 m/s)
7.
Bir tren 40 m/s lik hızla doğrusal bir yolda
hareket etmektedir. Bu gözlemciye yaklaşırken çaldığı düdüğün frekansı 300 1/s
dir. Gözlemci tarafından işitilen sesin frekansı kaç 1/s dir? (ϑses = 340 m/s)
B
D
C
kulak
Şekildeki düzenekte ABC uzunluğu ADC
uzunluğuna eşit olduğu anda A noktasından giren ses dalgalarını C noktasındaki
kulak maksimum şiddette algılıyor.
|ABC| – |ADC| uzunluk farkı 8,5 m yapıldığında C noktasındaki dinleyici ilk kez
ses duymamaktadır.
340 1/s
0,85 m
4.
Derinliği 45 m olan bir kuyuya serbest bırakılan bir taşın kuyunun tabanına çarparak çıkardığı ses, serbest bırakıldıktan
kaç saniye sonra duyulur? (Havadaki ses
hızı 350 m/s, g = 10 m/s2; sürtünmeler
önemsizdir.)
8.
Doğrusal bir demir yolunda birbirlerine
yaklaşmakta olan A ve B trenlerinden A
treninin hızı 40 m/s, B treninin hızı 60 m/s
dir. A treninin düdüğü 450 1/s lik frekansta
ses çıkarıyor.
Buna göre A noktasındaki ses kaynağının
frekansı kaç s–1 dir?
(Sesin hızı 340 m/s dir.)
B trenindeki bir gözlemci A treninin düdüğünü kaç 1/s frekansında duyar?
(ϑses = 340 m/s)
219
70
20 1/s
600 1/s
197
Bölüm – 1 Ses Dalgaları
40 W/m2
204 m
ÜNİTE – 5 DALGALAR
1.
Hava ortamından su ortamına gönderilen ses dalgalarının
4.
Bir dinleyiciye doğru yaklaşmakta olan
ses kaynağının çıkardığı sesin,
7.
Hertz, ses'e ait aşağıda verilen özelliklerden hangisinin birimidir?
I. şiddeti
I. Dinleyici tarafından duyulan frekansı
A) Hız
B) Şiddet
II. frekansı
II. Dinleyici tarafından duyulan şiddeti
C) Frekans
D) Yükseklik
III. Dinleyici tarafından algılanan dalga
boyu
E) Dalga boyu
III. yayılma hızı
niceliklerinden hangileri artar?
niceliklerinden hangilerinde artış olur?
A) Yalnız I
B) Yalnız II
C) Yalnız III
D) I ve II
E) II ve III
A) Yalnız I
B) Yalnız II
C) Yalnız III
D) I ve II
E) I, II ve III
8.
Aşağıdaki olaylardan hangileri sesin
yansımasının bir sonucudur?
2.
5.
I. Kapalı bir yerde konuşulanların, açık
bir alanda konuşulanlardan daha iyi
duyulması
K
Bölüm – 1 Ses Dalgaları
Bir diyapazonun kollarından birine
önce F sonra 2F kuvveti ile vurularak
elde edilen iki ayrı sesin
II. Frekansı
niceliklerinden hangileri aynı olabilir?
C) Yalnız III
D) II ve III
A) Yalnız II
B) I ve II
D) I ve III
E) I, II ve III
C) II ve III
K ve L diyapozonlarından çıkan ses
için,
III. Yüksekliği
B) Yalnız II
III. Kulak demiryoluna dayandığında, çok
uzaklardaki bir trenin gürültüsünün duyulması
Aynı ortamda olan şekildeki özdeş K ve L
diyapozonlarından, K titreştirilerek ses
çıkması sağlanıyor. Çıkan ses dalgaları L
diyapozonuna çarparak onu da titreştirmektedir.
I. Şiddeti
A) Yalnız I
II. Kesik koni biçiminde kıvrılmış bir mukavvanın dar kısmı kulağa tutulduğunda sesin daha iyi duyulması
L
I. Frekans
II. Şiddet
III. Yayılma hızı
E) I, II ve III
niceliklerinden hangileri kesinlikle her
ikisi için eşittir?
A) I ve III
B) I ve II
C) I, II ve III
D) Yalnız I
9.
E) Yalnız III
3.
I. Uzaktaki bir oduncunun, baltayı oduna
vurması gözlendikten bir süre sonra
vurma sesi duyulur.
Bir ortamdaki ses kaynağının frekansı
arttırılırsa yayılan sesin,
I. Yüksekliği
II. Aralarında boşluk olan iki cam levhadan ses geçmez, ışık geçer.
II. Hızı
6.
III. Şiddeti
niceliklerinden
artar?
hangileri
A) I ve II
B) Yalnız I
D) I, II ve III
E) I ve III
198
kesinlikle
C) II ve III
1) C
2) D
Aşağıdaki olaylardan hangileri ışık hızının ses hızından büyük olması ile
açıklanabilir?
Desibel (dB) ses'e ait aşağıdakilerden
hangisinin birimidir?
A) Şiddet
B) Şiddet düzeyi
III. Gök gürültüsü, şimşek çakmasından
çok sonra duyulur.
C) Frekans
D) Yükseklik
A) Yalnız I
B) Yalnız III
D) I ve III
E) II ve III
E) Dalga boyu
3) B
4) D
5) A
6) B
7) C
8) B
9) D
C) I ve II
BÖLÜM
2
TEMEL KAVRAM SORULARI
Soruların cevaplarını, önce konu anlatımlı
kitabınızdan araştırma yaparak kendi yorumunuzla alttaki boşluklara yazınız.
7.
Karanlık kutu önündeki bir ışıklı cismin
kutudaki görüntüsü düz olabilir mi? Nedenini açıklayınız.
14. Paralel ışık çıkaran bir kaynağın önüne
konulan bir ekrandaki aydınlanma kaynaktan olan uzaklığa bağlımıdır?
1.
Bir cismi görebilmemiz için hangi koşullar
sağlanmalıdır?
8.
Tek bir noktasal kaynağın önündeki saydam olmayan cismin ekranda oluşan gölgesinde yarı gölge olabilir mi? Nedenini
açıklayınız.
15. Işık akısı birimi nedir?
2.
Güneş batarken kırmızı renkte görünür
bunun nedenini kısaca açıklayınız.
16. Noktasal bir ışık kaynağının her yöne
yaydığı ışık akısı kaynaktan uzaklaştıkça
değişir mi? Nedenini açıklayınız.
9.
3.
Küresel bir ışık kaynağının yarıçapı r dir.
Yarıçapı 2r olan küresel saydam olmayan
bir cismin ekranda oluşan gölgesinin niteliğini açıklayınız.
Gökyüzü gerçekte siyahtır. Gökyüzünün
mavi gözükmesinin nedeni nedir?
Bir astronot dünyadan 4 ışık yılı uzaklıkta
bulunan en yakın yıldızın çevresinde olduğunu düşününüz. Bu durum astronot
ile Dünya'daki personelin birbiriyle konuşmasını nasıl etkiler?
17. Özdeş iki ışık kaynağının eşit şiddette olduğunu nasıl anlarsınız?
10. Küp şeklindeki saydam olmayan katı bir
cismin noktasal kaynaktan oluşan gölgesini bir ekranda küp şeklinde izleme olanağı var mıdır?
11. Güneş tutulmasında Güneş Ay ve Dünya'nın konumları nasıldır?
5.
19. Fotometrenin görevi nedir? Açıklayınız.
Saydam ve saydam olmayan madde ne
demektir? açıklayınız.
12. Ay tutulmasında Güneş, Ay ve Dünya'nın
konumları nasıldır?
6.
18. Aydınlanma özelliği, ışığın tanecik denilen fotonlar şeklinde yayılması sonucu
gerçekleştiğini nasıl izah edersiniz?
20. Aydınlanma dışında ışığın tanecikli yapıda olduğunu ifade eden iki ışık olayına
örnek veriniz.
Bir ışık kaynağının önündeki bir cismin
ekranda gölgesinin olması ışığın hangi
özelliğini kanıtlar?
13. Noktasal bir kaynağın önündeki düz bir
ekranda oluşan aydınlanma ekranın her
noktasında aynı olur mu? Açıklayınız.
21. Aynı ışık demeti pencere camına ve düzlem aynaya dik tutuluyor. Işık hangisine
daha büyük basınç yapar?
199
Bölüm – 2 Işığın Yayılması ve Aydınlanma
4.
ÜNİTE – 5 DALGALAR
IŞIĞIN YAYILMASI VE
AYDINLANMA
ÜNİTE – 5 DALGALAR
1. Kayna€ın özelli€ine ve ekranın konumuna göre bazı gölge ve yarı gölge
durumları afla€›da gösterilmifltir.
Ekran
Tam
gölge
Tam
gölge
Engel
küresel
›fl›k kayna€›
Engel
küresel
›fl›k kayna€›
Yar›
gölge
Yar›
gölge
Noktasal
›fl›k
kayna€›
Ekran
Tam
gölge
Noktasal
›fl›k
kayna€›
Tam
gölge
Engel
Noktasal
›fl›k
kayna€›
Ekran
Ekran
Engel
Yar›
gölge
Yar›
gölge
Noktasal
›fl›k
kayna€›
2. Ekranın bulundu€u bölgeden engel ve kayna€a do€ru de€iflik noktalardan
bakan bir gözlemcinin kayna€› nasıl gördü€ünü afla€›daki bir örnekte
inceleyelim.
Engel
Bölüm – 2 Işığın Yayılması ve Aydınlanma
L
K
M
küresel
›fl›k kayna€›
Yukarıdaki flekilde K, L ve M noktalarında kayna€a do€ru bakan gözlemci
kayna€ı, afla€›da gösterildi€i gibi görür.
K
L
E=
M
Φ
A
Aydınlanma: Birim yüzeye düşen ışık akıE: Aydınlanma şiddeti
sıdır.
Φ
E=
: Işık akısı
A
Aydınlanma
Işık akısı: Bir nokta kaynaktan birim zaman A: Yüzey alanı
da çıkan ışık miktarına denir.
Ι: Işık şiddeti
Φ=4πΙ
Ι
E = 2 cos α
r
Aydınlanma birimi: lüx (Lx)
Işık akısı: Lümen (Lm)
Işık şiddeti: Candela (cd)
200
α: Gelen ışının yüzeyin normali ile yaptığı
açı
: Tam gölge
1.
3.
Ekran
5.
Küresel
engel
K1
Küresel
engel
K
Ekran
K2
Küresel
engel
r
Küresel
engel
r
2d
r
d
d
2d
2r
: Yarı gölge
Ekran
K1
d
d
d
Küresel
engel
K2
Ekran
Küresel
kaynak
4.
2.
Ekran
Küresel
engel
Ekran
K1
K2
Küresel
engel
K2
Saydam
olmayan
engel
Küresel
enel
201
Bölüm – 2 Işığın Yayılması ve Aydınlanma
6.
K1
ÜNİTE – 5 DALGALAR
Aşağıdaki sorularda ışık kaynaklarının
önüne değişik konumlarda yerleştirilen saydam olmayan engellerin ekran
üzerindeki gölge ve yarı gölgelerini çizerek gösteriniz. (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7. sorular)
ÜNİTE – 5 DALGALAR
7.
Ekran
9.
11.
Ekran
K2
K
K1
ϑ = 1 m/s
L
d
d
d
Noktasal K ve L ışık kaynakları saydam
olmayan , uzunluğunda dikdörtgenler
prizmasının gölgesini perdeye düşürüyor.
A
Bir çocuk sokak lambasından 4 m uzakta
iken gölgesinin boyu 2 m dir. Çocuk A
noktasından direğe doğru saniyede 1 m
yol alacak şekilde koşmaya başlıyor. 2
saniye sonra çocuğun gölgesinin boyu
kaç m olur?
Karanlık ortamda beyaz ekran üzerinde
oluşan tam gölgenin uzunluğu kaç , dir?
8.
Ekran
4m
3,
2
Engel
Bölüm – 2 Işığın Yayılması ve Aydınlanma
Noktasal
kaynak
10.
60 cm
40 cm
Yarıçapı r = 10 cm olan sayam olmayan
bir cisim K noktasal kaynağı ile ekran arasına şekildeki gibi konulmuştur.
Ekrandaki tam gölgenin alanı kaç cm2
dir? (π = 3)
Ekran
K1
1m
Saydam
olmayan
küre
K2
12.
Ekran
Küresel
kaynak
d
d
Engel
d
r
K1 ve K2 noktasal kaynakların önüne saydam olmayan bir küre şekildeki gibi konuyor.
Ekran üzerinde oluşan yarı gölge alanının
tam gölge alanına oranı kaçtır?
r
2d
d
Yarıçapı r olan küresel kaynağın önüne r
yarıçaplı saydam olmayan küresel bir
engel şekildeki gibi yerleştiriliyor.
Ekran üzerindeki yarı gölgenin alanı πr2
cinsinden nedir?
2500
cm 2
3
202
7
9
3πr2
A
15.
4a
Küresel
kaynak
D
a
A
Cisim
S
a
B
x
2a
17. Işık şiddeti 120 cd olan bir kaynaktan 2m
uzaktaki bir ekrana dik düşen ışınların
yaptığı aydınlanma kaç lükstür?
4a
C
6a
Boyutları şekildeki gibi verilen bir kutunun
ön yüzünün tam ortasında bir kenarı a
uzunluğunda olan kare şeklindeki bir pencere açılmıştır. Pencereden x kadar
uzağa noktasal S ışık kaynağı konulduğunda karşı taraftaki ABCD bölgesinin tamamını aydınlatmaktadır.
Küresel ışık kaynağı ve saydam olmayan
bir cisimden oluşmuş şekildeki sistemde
A noktasından kaynağa doğru bakan bir
gözlemci kaynağı nasıl görür?
ÜNİTE – 5 DALGALAR
13.
Buna göre, x kaç a dır?
30 Lx
*16.
Ekran
Küresel
kaynak
18.
Ekran
I = 60 cd
Engel
K
30°
r
2r
3d
3d
1m
14.
Saydam
Küresel
›fl›k kayna€› olmayan
cisim
K
L
M
Küresel ışık kaynağı ve saydam olmayan
bir cisim şekildeki gibi yerleştiriliyor.
r yarıçaplı küresel kaynağın önüne 2r yarıçaplı saydam olmayan engel şekildeki
gibi yerleştiriliyor.
Ekran üzerindeki tam ve yarı gölgenin
alanı kaç πr2 dir?
Yol gösterme: Şekli aşağıdaki gibi çizerek
benzer üçgenlerden yararlanınız.
x
3d
3
1
; cos60° = m
2
2
K
A
M
c cos30° =
Ekran
E
D
L
Ekranın K noktası çevresindeki aydınlanma kaç lükstür?
3d
K, L ve M noktalarından kaynağa doğru
bakan bir gözlemci kaynağı nasıl görür?
K
Işık şiddeti Ι = 60 cd olan bir kaynaktan
ekran üzerine şekildeki gibi ışınlar düşürülüyor.
r
B
N
2r C
16πr2
30 Lx
203
Bölüm – 2 Işığın Yayılması ve Aydınlanma
2a
ÜNİTE – 5 DALGALAR
19. Işık şiddeti Ι = 200 cd olan bir noktasal
ışık kaynağının verdiği toplam ışık akısı
kaç lümendir? (π = 3)
22.
I1 = 60 cd
2m
I2 = 20 cd
4m
24. Işık şiddeti Ι = 180 cd olan bir kaynak bir
perdeden 1m uzaktadır. Perde ile ışık
kaynağı arasına ışığı %10 geçiren bir
filtre konulursa perdeye dik düşen ışınların yaptığı aydınlanma kaç lükstür?
60°
K
Ekran
Ι1 ve Ι2 noktasal ışık kaynaklarının, ekrandaki K noktasına olan uzaklıkları sırasıyla 2m ve 4m dir.
2400 Lm
K noktası çevresindeki toplam aydın1
lanma kaç lükstür? bcos60° = l
2
20. Yarıçapı 3 m olan bir kürenin merkezine
yerleştirilen noktasal ışık kaynağının toplam ışık akısı 1800 lümendir. Kürenin iç
yüzeyindeki aydınlanma kaç lükstür?
(π = 3)
18 Lx
25.
50
Lx
3
125
Lx
8
21.
Ya€
lekesi
Fotometre
I1 = 20cd
I2 = 80cd
23.
Bölüm – 2 Işığın Yayılması ve Aydınlanma
Duvar
K
3m
L
d1=3m
30°
O
O
taban
Çap doğrultusunda dik kesiti şekildeki gibi
olan kürenin merkezindeki ışık kaynağının L küre parçası yüzeyine düşürdüğü
ışık akısı 50 lümendir.
Buna göre, K küre parçası yüzeyine
düşen ışık akısı kaç lümendir?
200 Lm
204
Bir odanın kare şeklindeki tabanının köşegeni 8m dir. Tabanın ortasından 3
metre yüksekteki bir ışık kaynağının tabanın bir köşesinde yaptığı aydınlanma
18 lx olduğuna göre ışık kaynağının şiddeti kaç candeladır?
d2
Fotometrenin iki yanına ışık şiddetleri, 20
cd ve 80 cd olan iki ışık kaynağı şekildeki
gibi yerleştiriliyor. d1 = 3m olduğu anda fotometrenin üzerindeki yağ lekesi gözükmemektedir.
Buna göre, d2 uzaklığı kaç metredir?
4
3
bcos37° = ; cos53° = l
5
5
750 cd
6m
28. Işık akısı 400π lümen olan noktasal bir
kaynak, kendisinden 4m uzaktaki bir
ekran üzerindeki K noktasına normal ile
60°'lik açı altında ışınlar gönderiyor. Kaynak ile K noktası arasına ışınların %20
sini emen bir cam filtre konursa K noktasındaki aydınlanma şiddeti kaç lüks olur?
1
(cos60° = )
2
K
r1 = 2 m
I
O
r2 = 1 m
30.
I1 = 40cd
1m
2m
I2 = 240cd
37°
2m
I3
Işık şiddetleri ve fotometreye olan uzaklıkları şekilde verilen noktasal ışık kaynakları tarafından fotometrenin her iki
yüzünde eşit miktarda aydınlanma oluşturulmaktadır.
L
Şekildeki r1 = 2m ve r2 = 1 m yarıçaplı K
ve L yarım küre şeklindeki yüzeylerin
merkezi olan O noktasında ışık şiddeti Ι
olan bir noktasal kaynak vardır. K yarım
küresinin iç yüzeyine düşen ışık akısı ΦK,
ÜNİTE – 5 DALGALAR
26.
Ι1 = 40 cd ve Ι2 = 240 cd olduğuna göre,
Ι3 kaç candeladır? (cos37° = 0,8)
L yarım küresinin iç yüzeyine düşen ışık
akısı ΦL dir.
Buna göre,
ΦK
oranı kaçtır?
ΦL
100 cd
2,5 Lx
29.
31.
Φ = 600 Lm
K
I
53°
kitap
0,5 m
1
27.
I1 = 25 cd
I2 = 100 cd
S1
S2
2m
Işık şiddetleri 25 cd ve 100 cd olan iki ışık
kaynağı birbirlerinden 2m uzakta durmaktadır. Kaynakları birleştiren doğru
üzerinde S1 den kaç m uzakta aydınlanmalar eşit olur?
r
r
L
Yarıçapı r olan içi boş bir kürenin iç yüzeyindeki bir noktaya Ι şiddetinde bir ışık
kaynağı konmuştur. Kaynak ile K ve L
noktalarının konumları şekilde gösterilmektedir. K ve L noktalarının yakın çevE
resindeki aydınlanmaların oranı olan K
EL
kaçtır? (cos30°=
1
3
; cos60 = )
2
2
160 Lx
32.
Ekran
I = 100 cd
K
1m
K
Filtre
60°
Filtre
L
Filtre
Işık şiddeti Ι = 100 cd olan noktasal ışık
kaynağı ile ekran arasına ışığı %10 geçirebilen üç özdeş filtre konuluyor. K noktası etrafında oluşan aydınlanma EK, L
noktası etrafında oluşan aydınlanma EL
dir.
E
Buna göre K oranı kaçtır?
EL
2
m
3
3
3
80
3 3
205
Bölüm – 2 Işığın Yayılması ve Aydınlanma
Işık akısı 600 lümen olan bir noktasal ışık
kaynağı şekildeki gibi kitabın kapağına
ışınlar göndermektedir. Kitap üstündeki K
noktası çevresindeki aydınlanma kaç Lx
tür? (cos37° = 0,8; sin37° = 0,6; π = 3)
r
O
ÜNİTE – 5 DALGALAR
1.
3.
Ifl›k
kayna€›
5.
Ekran
d
Ekran
Iflık geçirmeyen
cisim
X
Iflık
kayna€ı
X
Y
K
Iflık
kayna€ı
L
2d
A
B
II. Y kaynağı cisme yaklaştırılırsa, yarı
gölge büyür.
(Bölmeler özdeş dikdörtgenlerden oluşmuştur.)
III. Y kaynağı söndürülürse, tam gölge küçülür, yarı gölge kaybolur.
C) 2
D) 3
T
K1 ve K2 noktasal ışık kaynakları ile K ve
L saydam olmayan çubuklar bir ekran
önüne şekildeki giebi yerleştirilmiştir.
I. X ışık kaynağı Y ışık kaynağına yaklaştırılırsa, tam gölge büyür.
Adam A noktasından C noktasına hareket
ederse gölge uzunluğu kaç x olur?
A) 1
Z
Buna göre;
Işık kaynağının önünde bir adam şekildeki gibi A noktasından durmaktadır. Bu
durumda gölgesinin uzunluğu x kadardır.
3
B)
2
K2
X ve Y noktasal ışık kaynakları önüne şekildeki gibi küresel bir cisim konuluyor.
C
Y
K1
E) 4
Buna göre ekran üzerindeki X, Y, Z ve T
noktaları için,
I. X noktası her iki kaynaktan ışık alır.
yargılarından hangileri doğrudur?
II. Z noktası tam gölgenin içindedir.
A) Yalnız I
B) Yalnız III
III. T noktası yarı gölgenin içindedir.
D) II ve III
E) I, II ve III
C) I ve II
yargılarından hangileri doğrudur?
A) II ve III
B) Yalnız I
D) I, II ve III
E) I ve II
C) Yalnız III
Bölüm – 2 Işığın Yayılması ve Aydınlanma
4.
2.
Ifl›kl›
bölge
Ekran
Iflık
kayna€ı
6.
Y
X
III
Karanlık bir ortamda, küresel ışık kaynağı
ile gözlemci arasına bir top konulduğunda, gözlemci kaynağı şekildeki gibi
görüyor.
Şekildeki noktasal kaynak ve saydam olmayan küresel X ve Y engelleri ile ekran
üzerinde tam gölge oluşturuluyor.
Buna göre;
Tam gölgenin alanını değiştirmek için,
II. Topu kaynağa yaklaştırmak
II. Y cismini kaynağa yaklaştırmak
işlemlerinden hangileri tek başına yapılırsa, gözlemcinin gördüğü ışıklı bölgenin alanı artar?
A) Yalnız I
D) II ve III
206
B) Yalnız II
C) I ve II
A) Yalnız I
B) Yalnız II
C) Yalnız III
D) I ya da II
E) II ya da III
E) I, II ve III
1) D
A
B
V
Ekran
III. Topu gözlemciye yaklaştırmak
işlemlerinden hangileri tek başına yapılmalıdır?
K
IV
II
I. Kaynağı topa yaklaştırmak
I. X cismini kaynağa yaklaştırmak
III. Y cismini perdeye yaklaştırmak
I
2) C
3) C
Şekildeki sistemde K noktasal ışık kaynağının önünde saydam olmayan AB cisminin ekranda tam gölgesi oluşmaktadır.
K ışık kaynağı yerinde kalma koşuluyla
ikinci bir noktasal kaynak şekilde verilen noktalardan hangisine konulursa
ekranda tam gölge gözlenmez?
A) I
4) D
5) D
6) D
B) II
C) III
D) IV
E) V
9.
X
Ifl›k
kayna€›
11.
Ekran
Perde
Y
Engel
K
Top
K2
M
K1
Küresel bir ışık kaynağı önüne saydam
olmayan küresel engel şekildeki gibi yerleştirildikten sonra X ve Y noktalarından
ışık kaynağına bakılıyor.
I.
konum
N
II.
konum
L
Özdeş, noktasal K1 ve K2 ışık kaynakları
ile bir top, bir perdenin önünde şekildeki
gibi I konumuna yerleştirilerek perdede
tam ve yarı gölge oluşturuluyor.
Buna göre, X ve Y den bakıldığında ışık
kaynağı aşağıdakilerden hangisi gibi
görülür?
KL çaplı küresel bir ışık kaynağı ile MN
çaplı saydam olmayan küresel engel ve
bir perde şekildeki gibi yerleştiriliyor.
Top I konumundan II konumuna getirildiğinde tam ve yarı gölge alanı için
ne söylenebilir?
X ten bakılınca Y den bakılınca
A)
Engel
Perde üzerinde tam gölgenin oluşabilmesi için;
I. Perde engelden uzaklaştırılmalıdır.
Tam Gölge
B)
C)
D)
E)
Yarı Gölge
II. Kaynak engelden uzaklaştırılmalıdır.
A)
Artar
Değişmez
III. Engel perdeye yaklaştırılmalıdır.
B)
Azalır
Azalır
C)
Azalır
Artar
işlemlerinden hangileri ayrı ayrı yapılmalıdır?
D)
Değişmez
Azalır
A) Yalnız I
B) Yalnız III
D) I ve III
E) II ve III
E)
Artar
Artar
C) I ve II
Ekran
B
8.
A
M
K
L
Engel
K1
K2
O
Küresel
engel
12. K1
d
Küresel ışık kaynağı ve saydam olmayan
engel şekildeki gibi yerleştiriliyor.
Buna göre,
I. M noktasından bakan gözlemci kaynağın tamamını görür.
II. K noktasından bakan gözlemci kaynağın kenarlarını görür.
Saydam olmayan küresel engel K1 ve K2
noktasal kaynaklarının önüne şekildeki
gibi konuluyor.
d
K2
Buna göre;
I. AB arasından kaynaklara doğru bakan
bir gözlemci iki kaynağı da göremez.
Engel
I
II
III
Saydam olmayan bir engel, K1 ve K2 noktasal ışık kaynakları önüne şekildeki gibi
yerleştiriliyor. Bir ekran I, II ve III konumlarında tutularak ekranda gölge durumu
izleniyor.
III. L den bakan gözlemci kaynağı göremez.
II. OA arasından kaynaklara doğru bakan
gözlemci K1'i görür K2'yi göremez.
yargılarından hangileri doğrudur?
III. Ekran üstünde AB arası yarı gölgedir.
A) I, II ve III
B) I ve II
yargılarından hangileri doğrudur?
Hangi konum ya da konumlarda ekran
üzerinde ışık almayan tam gölge alanı
bulunur?
D) II ve III
E) Yalnız III
A) Yalnız III
B) Yalnız II
A) Yalnız I
B) I ve II
D) I ve III
E) II ve III
D) Yalnız II
E) I ve III
C) Yalnız II
7) B
8) D
9) B
10) A
C) Yalnız I
11) E
12) A
C) I, II ve III
207
Bölüm – 2 Işığın Yayılması ve Aydınlanma
10.
Küresel
kaynak
ÜNİTE – 5 DALGALAR
7.
ÜNİTE – 5 DALGALAR
13.
15.
Ekran
K1
Saydam
olmayan
engel
K2
Ekran
17.
Silindirik
ıflık demeti
Top
y
2r
Iflık
kayna€ı
Top
r
d
K1 ve K2 noktasal ışık kaynakları önüne
saydam olmayan bir engel konarak ekranda tam ve yarı gölge oluşturuluyor.
A)
Yarı Gölge
Büyür
Büyür
B)
Küçülür
Büyür
C)
Büyür
Küçülür
D)
Küçülür
Küçülür
E)
Değişmez
Küçülür
B)
D)
x
O
G
Eksen
Karanlık bir odada silindirik bir ışık demeti
O merkezli beyaz küresel bir cismi içine
alacak biçimde şekildeki gibidir.
Buna göre, perdedeki gölge aşağıdakilerden hangisine benzer?
Ekrandaki tam ve yarı gölge alanlarının
büyüklükleri için aşağıdakilerden hangisi doğrudur?
A)
d
Noktasal bir ışık kaynağı ile yarıçapları r
ve 2r olan iki top ve bir perde d aralıklarla şekildeki gibi yerleştirilmiştir.
K1 ve K2 noktasal ışık kaynakları şekilde
gösterilen oklar yönünde hareket ettirilerek birbirlerine yaklaştırılıyor.
Tam Gölge
d
Gözün bulunduğu nokta ve silindirik ışık
demetinin ekranı kürenin merkezi ile aynı
düşey düzlemdedir.
C)
Küresel cisme G noktasından bakan
bir gözlemci küre üzerindeki aydınlık
bölgeyi aşağıdakilerden hangisine
benzer biçimde görür?
E)
: Aydınlık
: Karanlık
A)
B)
D)
E)
C)
Bölüm – 2 Işığın Yayılması ve Aydınlanma
14.
18.
16.
Perde
I
I
R
2R
X
K2
A
K1
Kaynak
Küre
Ekran
Noktasal K1 ve K2 ışık kaynakları ve
engel şekildeki gibi ekran önüne yerleştirilmiştir.
Başka değişiklik yapmadan K2 ışık
kaynağı A konumuna getirilirse ekran
üzerindeki tam ve yarı gölge alanları
nasıl değişir?
Tam Gölge
Yarı Gölge
A)
Artar
Artar
B)
Değişmez
Azalır
C)
Artar
Azalır
D)
Artar
Değişmez
E)
Değişmez
Değişmez
208
Yarıçapları R ve 2R olan içi boş iki kürenin merkezinde eşit şiddetli birer ışık kaynağı bulunmaktadır.
Küre
Bu kürelerin iç yüzeylerindeki toplam
ışık akılarının oranı ile yüzeyde oluşan
aydınlanma şiddetlerinin oranı kaçtır?
Özdeş noktasal iki ışık kaynağı ve özdeş
iki saydam olmayan küre, bir perdenin
önüne şekildeki gibi yerleştirilmiştir.
Φx
Φy
Buna göre, kürelerin perdedeki gölgeleri aşağıdakilerden hangisine benzer?
A)
B)
D)
13) C
Y
Kaynak
14) C
C)
E)
15) B
16) C
17) C
18) A
Ex
Ey
A)
1
4
B)
1
2
1
2
C)
4
1
D)
1
1
E)
1
2
1
2
21.
Perde
1
Ekran
23.
Ekran
A
Delik
X
K
r
Ι
r
α
α
Y
M
K
III
I
3d
d
d
II
d
Şekildeki A merkezli yarım çember sayfa
düzleminde, ekran düzlemi ise sayfa düzlemine diktir.
fiekil 1
Yüzeyinde şekildeki gibi delik açılan saydam olmayan içi boş bir kürenin merkezinde I ışık kaynağı vardır. Bu durumda
ekranın K noktası çevresindeki aydınlanma E, ekrana düşen ışık akısı Φ olu-
fiekil 2
Noktasal bir ışık kaynağı çember üzerinde I, II ve III konumlarına ayrı ayrı konuluyor.
yor.
Karanlık bir ortamda özdeş K ve M noktasal ışık kaynakları ile özdeş X ve Y topları perdenin önüne Şekil 1'deki gibi
konulmuştur.
Ekran üzerindeki A noktası çevresinde
meydana gelen aydınlanmalar EI, EII ve
EIII arasındaki büyüklük ilişkisi aşağıdakilerden hangisidir? (α = 60°
Deliğin çapı küçültülürse E ve Φ için
aşağıdakilerden hangisi doğru olur?
Perde üzerinde Şekil 2'deki gibi gölge
deseni elde etmek için,
E
A)
Değişmez
Artar
A) EI = EII = EIII
B) EI > EII > EIII
I. X topu 1 yönünde hareket ettirilmeli
C) EII > EI > EIII
D) EII > EIII > EI
B)
Artar
Artar
II. Y topu 2 yönünde hareket ettirilmeli
E) EII > EI = EIII
C)
Değişmez
Değişmez
D)
Artar
Azalır
E)
Değişmez
Azalır
III. Perde 1 yönünde hareket ettirilmeli
işlemlerinden hangileri tek başına yapılmalıdır?
: Tam gölge
: Yarı gölge
B) Yalnız III
C) I ya da II
D) II ya da III
E) I ya da II ya da III
24.
60°
22.
20.
Ekran
K
Ekran
4d
A
3d
L
B
Işık şiddeti I olan noktasal ışık kaynağının
K ve L noktalarının çevresinde yarattığı
aydınlanma şiddetleri EK ve EL dir.
EA
oranı kaçtır?
EB
(cos37°=sin53°=0,8; cos53°=sin37°=0,6)
3r
I
125
5
1
D)
E)
64
16
2
19) E
I. Y ve Z'nin iç yüzeylerine düşen ışık
akıları eşittir.
II. Y ve Z'nin iç yüzeylerindeki aydınlanma şiddetleri eşittir.
Buna göre aydınlanma şiddetlerinin
E
oranı K kaçtır?
EL
A)
C)
I
Buna göre;
Ekran
Şekilde ekran önüne konulan I şiddetindeki noktasal ışık kaynağı ekranı aydınlatmaktadır. Kaynaktan çıkan ışınların A
noktası çevresinde yaptığı aydınlanma
EA, B noktası çevresinde yaptığı aydınlanma EB dir.
25
64
2r
Işık şiddeti I olan noktasal bir kaynak, r,
2r ve 3r yarıçaplı, X, Y, Z küre parçalarının
merkezlerine şekildeki gibi ayrı ayrı yerleştiriliyor.
37°
B)
120°
120°
53°
I
25
16
r
I
I
Z
Y
X
16
9
B)
3
D)
4
20) C
4
3
III. Y'nin iç yüzeyine düşen ışık akısı X'in
iç yüzeyine düşen ışık akısının iki katıdır.
yargılarından hangileri doğrudur?
C) 1
9
E)
16
21) E
22) A
23) D
24) D
A) I ve II
B) II ve III
D) I ve III
E) Yalnız II
C) I, II ve III
209
Bölüm – 2 Işığın Yayılması ve Aydınlanma
A) Yalnız I
A)
ÜNİTE – 5 DALGALAR
19.
ÜNİTE – 5 DALGALAR
25.
27.
S1
3r
I
r
O
I
K
2α
d1
S3
A) Φ1 = Φ2 = Φ3
B) Φ2 > Φ1 > Φ3
C) Φ2 = Φ1 > Φ3
D) Φ2 = Φ3 > Φ1
d2
M
KL arasında
Buna göre;
I. Ekran engele yaklaştırıldığında ekrana
düşen ışık akısı değişmez.
II. Ekran engele yaklaştırıldığında O noktası çevresindeki aydınlanma artar.
III. Engel ekrana yaklaştırılırsa ekrandaki
ışık akısı azalır.
LM arasında
A)
Artar
Artar
B)
Değişmez
Değişmez
C)
Artar
Azalır
D)
Azalır
Artar
E)
Azalır
Azalır
yargılarından hangileri doğrudur?
E) Φ3 > Φ1 = Φ2
A) Yalnız I
B) Yalnız II
D) I, II ve III
E) I ve II
Bölüm – 2 Işığın Yayılması ve Aydınlanma
28.
X ekranı
Noktasal K ışık kaynağı r yarıçaplı
çember üzerinde KL ve LM yörüngelerinde hareket ederken ekran üstündeki
O noktası çevresindeki aydınlamalar
nasıl değişir?
Işık şiddeti I olan noktasal kaynaktan
çıkan ışınlar engel üzerindeki dairesel delikten geçerek şekildeki gibi ekran üzerine
düşmektedir.
Bu ışık akılarının büyüklük sıralaması
nasıldır?
C) II ve III
30.
Perde
Y ekranı
15°
15°
2d
I 30°
30°
O
–x
L
+x
Iflık
kayna€ı
I
II
III
Ι yüzeyi düz, II ve III yüzeyleri çukurdur.
Bu yüzeylere paralel ışık demetleri düşürülüyor.
d
İçi boş ve saydam olmayan bir kürenin
merkezindeki noktasal ışık kaynağından
kürenin iki yüzünde şekildeki gibi açılan
iki dairesel delikten X ve Y ekranlarına
ışık düşmektedir.
Buna göre;
I. X ekranına düşen ışık akısı Y ekranına
düşen ışık akısından daha azdır.
II. Ekranların K ve L noktalarındaki aydınlanmalar eşittir.
Şekildeki gibi bir perde ve ışık kaynağı
perde üzerinde düzgün dairesel bir aydınlanma elde edilecek şekilde yerleştirilmiştir.
tası çevresindeki aydınlanma şiddeti E
nasıl değişir?
E
Azalır
Artar
B)
Değişmez
Artar
yargılarından hangileri yanlıştır?
C)
Azalır
Değişmez
A) Yalnız I
B) I ve II
D)
Değişmez
Azalır
D) Yalnız II
E) I ve III
E)
Değişmez
Değişmez
C) II ve III
25) D
Yüzeylerden hangisinin her noktası
eşit aydınlanır?
Perde –x yönünde hareket ettirilirse
perde üzerindeki ışık akısı Φ ve O nok-
A)
III. X ekranı küreye doğru yaklaştırılırken
üzerine düşen ışık akısı azalır.
210
r
O
Yarıçapları 2r ve 3r olan küreler merkezleri çakışık şekilde yerleştirilmiş ve merkezlerinde ışık şiddeti I olan noktasal ışık
kaynağı vardır. Işık kaynağının, S1, S2 ve
S3 küre yüzey parçalarına düşürdüğü ışık
akıları sırasıyla Φ1, Φ2, Φ3 kadardır.
K
r
2r
S2
26.
L
Ekran
Noktasal
kaynak
α
2α
29.
Saydam
olmayan engel
26) C
27) D
28) B
29) C
30) A
A) Yalnız I
B) I ve II
D) II ve III
E) I, II ve III
C) I ve III
Download

Ünite 5