TYT Fizik Sorusu Çözümü
Soru:
Bir tırmanış gözlüğü, üzerindeki prizmalar sayesinde ışığın yönünü değiştirerek başınızı kaldırmadan yukarıdaki bir nesneyi görmenizi sağlar. Bu sayede, prizma gözlüğü takan bir dağcı, liderini kolaylıkla takip edebilir. Şekil I’de gösterilen dağcı, dik prizmadan yapılmış bir gözlük kullanmamaktadır. Şekil II’de ise gözlükte ışığın izlediği yol verilmiştir. Prizma mekanizması görüntüsünü iki kez yansıtır. İlk yansıma, prizmanın ayna kaplı tabanından gelir ve bu yansıma, tırmanıcının görüntüsünü tersine çevirir. Daha sonra görüntü, prizmanın üst yüzeyinden ikinci kez yansıtılır (tam yansıma) ve normale dönerek göze ulaşır.
Buna göre, Şekil II’deki ışığın izlediği yol;
- I. Prizmanın kırılma indisi,
- II. Tırmanıcıdan gelen ışığın rengi,
- III. Tırmanıcıdan gelen ışığın prizmaya giriş açısı
niceliklerinden hangilerinin değişmesinden etkilenebilir?
Sorunun Çözümü:
Bu soruyu çözmek için, optik ve ışığın prizmada hareket ilkelerini dikkate almamız gerekiyor.
Prizmanın Optik İlkeleri
-
Kırılma İndisi (I):
- Kırılma indisi, ışığın prizmanın içinde yayılma hızını belirler ve aynı zamanda ışığın prizma yüzeylerinde kırılma ve yansıma davranışını etkiler. Kırılma indisi değiştiğinde, ışığın prizmaya giriş yaptığı açıdan prizma boyunca izlediği yol değişir. Bu nedenle “kırılma indisi” ışık izlediği yol üzerinde büyük etkiler yaratır.
-
Tırmanıcıdan Gelen Işığın Rengi (II):
- Işığın rengi, ışık frekansına ve enerjisine bağlıdır. Prizmalar ışığın frekansına bağımlı olarak farklı renkleri farklı açılarla kırabilir (dispersiyon, yani renklerin ayrışması). Ancak bu soru özelinde prizma bir tam yansıma mekanizması ile çalıştığından ışığın rengi değişse bile bu prizma yolunu anlamlı bir şekilde değiştirmez. Ancak renk kısmı dolaylı olarak süreci değiştirir.
-
Işığın Prizmaya Giriş Açısı (III):
- Işığın prizmaya giriş açısı, prizmadaki yansıma ve kırılma olaylarının açısını belirler. Ancak, bu özel durumdaki prizma tam yansıma ve düzlem ayna özelliklerine bağlı çalıştığı için giriş açısının ışığın yoluna etkisi yoktur. Yalnızca prizmanın içindeki toplam yolun uzunluğunu ince etkiler.
Sonuç:
I ve II nicelikleri ışığın yolunu etkiler.
Doğru Cevap: B) I ve II
Tablo ile Özet:
| Nicelikler | Işık Yolunu Etkiler mi? | Sebep |
|---|---|---|
| I. Prizmanın kırılma indisi | Evet | Işığın prizmadaki kırılma ve yansıma davranışını etkiler. |
| II. Işığın rengi | Dolaylı (Evet) | Dispersiyon veya enerji değişiminden dolaylı olarak etkilenebilir. |
| III. Işığın prizmaya giriş açısı | Hayır | Tam yansıma mekanizması sebebiyle giriş açısı doğrudan etkisizdir. |
Eğer optik ve prizma mekanizmalarıyla ilgili daha fazla detay istiyorsanız yardımcı olmaktan mutluluk duyarım! 
@Bengu11