Özdeş ışık kaynakları ile eşit mesafeden farklı açılarla gönderilen ışınlar aşağıdaki gibi P ve R bölgelerini aydınlatıyor.
Buna göre P ve R bölgelerinde yüzeye aktarılan toplam enerji ve aydınlanan alanların büyüklüğü arasındaki ilişki aşağıdakilerden hangisinde doğru verilmiştir?
| Aktarılan Toplam Enerji | Aydınlanan Alan |
|1--- | 1— |
A) R > P| P > R)
B) P = R| R > P)
C) P > R| P = R)
D) P = R| P > R)
Güneş Işınlarının Geliş Açısı, Aydınlanan Alan ve Toplam Enerji İlişkisi
KULLANILAN FORMÜL / KURAL: Özdeş ışık kaynaklarından çıkan toplam foton sayısı aynı olduğunda yüzeye ulaşan toplam enerji geliş açısına bağlı olmaksızın korunur; ancak ışığın gelme açısı küçüldükçe (eğik geldikçe) ışınların yayıldığı aydınlanan alan artar.
ÇÖZÜM ADIMLARI
Adım 1 — Aktarılan Toplam Enerjinin Belirlenmesi
Şekilde her iki bölgeye de özdeş ışık kaynaklarından eşit mesafeden eşit sayıda ışın gönderilmektedir. Işınların yüzeye dik veya eğik gelmesi, kaynaktan çıkan ve yüzey tarafından soğurulan toplam ışık miktarını değiştirmez. Dolayısıyla P ve R bölgelerine aktarılan toplam enerji miktarları birbirine eşittir:
\text{Aktarılan Toplam Enerji: } P = R
Adım 2 — Aydınlanan Alanların Büyüklüğünün Karşılaştırılması
P bölgesine ışınlar eğik açıyla geldiği için ışık demeti daha geniş bir yüzeye yayılır. R bölgesine ise ışınlar dik (veya dike yakın) açıyla ulaştığından daha dar bir alanda toplanır. Bu nedenle aydınlanan yüzey alanları arasındaki ilişki:
\text{Aydınlanan Alan: } P > R
CEVAP: D) Aktarılan Toplam Enerji: P = R | Aydınlanan Alan: P > R
SINAV NOTU / PÜF NOKTASI: LGS ve deneme sınavlarında en sık düşülen tuzak “birim yüzeye düşen enerji” ile “toplam enerji” kavramlarının karıştırılmasıdır. Işınlar dik geldiğinde (R bölgesi) birim yüzeye düşen enerji daha fazladır; ancak kaynaklar özdeş olduğu için yüzeyin tamamına yayılan toplam enerji P = R olur.