Zeynep noktasal ışık kaynağı, esnek düzlem ayna ve küresel engel ile yaptığı deneyinde, perdede tam ve yarı gölge

YKS TYT
1

Zeynep noktasal ışık kaynağı, esnek düzlem ayna ve küresel engel ile yaptığı deneyinde, perdede tam ve yarı gölge gözlemliyor.
Zeynep aynayı kenarlarından tutup bükerek tümsek ayna- ya dönüştürüyor.
Bu durumda tam gölge ve yarı gölge alanları nasıl değişir?

Tam Gölge Yarı Gölge
A) Artar Azalır
B) Artar Artar
C) Azalır Artar
D) Değişmez Değişmez
E) Artar Değişmez

Zeynep noktasal ışık kaynağı, esnek düzlem ayna ve küresel engel ile yaptığı deneyinde,...
Zeynep noktasal ışık kaynağı, esnek düzlem ayna ve küresel engel ile yaptığı deneyinde,...771×1024 89.1 KB

2

Zeynep’in Esnek Ayna Deneyinde Tam ve Yarı Gölge Değişimi

:brain: ÇÖZÜM ADIMLARI:

Adım 1 — Işık Kaynakları ve Gölge Oluşumunun Belirlenmesi
Sistemde iki adet ışık kaynağı etkisi vardır:

  1. Asıl noktasal ışık kaynağı (K_1): Engele daha yakındır ve perdede daha büyük bir dairesel gölge oluşturur. Bu daire toplam gölge sınırını belirler.
  2. Aynadaki görüntü kaynak (K_2): Aynanın arkasında oluşur, engele daha uzaktır ve perdede daha küçük bir dairesel gölge oluşturur.

Her iki kaynaktan da ışık alamayan kesişim bölgesi (küçük daire) tam gölgeyi, yalnızca bir kaynaktan ışık alan halka şeklindeki bölge ise yarı gölgeyi oluşturur.

Adım 2 — Düzlem Aynadan Tümsek Aynaya Geçişte Görüntünün Hareketi

  • Düzlem aynada noktasal kaynağın görüntüsü, aynanın arkasında kaynak ile eşit uzaklıkta (d) oluşur.
  • Ayna bükülerek tümsek ayna yapıldığında, tümsek aynadaki zahiri (sanal) görüntü daima ayna ile odak noktası arasında oluşur.
  • Bu nedenle oluşan yeni görüntü kaynağı (K_2'), aynaya ve dolayısıyla engele daha yakın bir konuma gelir.

Adım 3 — Tam Gölge Alanındaki Değişim
Engele uzakta olan kaynak yaklaştıkça, engelin arkasına düşürdüğü gölgenin alanı büyür.

  • Görüntü kaynak (K_2) engele yaklaştığı için oluşturduğu içteki küçük gölge alanı büyür.
  • İç bölge tam gölgeyi temsil ettiğinden Tam Gölge alanı ARTAR.

Adım 4 — Yarı Gölge Alanındaki Değişim

  • Dıştaki büyük gölgeyi oluşturan asıl noktasal ışık kaynağının (K_1) konumu değişmediği için toplam gölge alanı değişmez.
  • \text{Yarı Gölge Alanı} = \text{Toplam Gölge Alanı} - \text{Tam Gölge Alanı} bağıntısına göre; toplam alan sabit kalırken tam gölge alanı büyüdüğü için Yarı Gölge alanı AZALIR.

Adım 5 — Seçenek Karşılaştırması
:white_check_mark: A. Artar | Azalır — Tam gölgenin arttığı, yarı gölgenin azaldığı doğru seçenektir.
:cross_mark: B. Artar | Artar — Toplam alan sabit kaldığından yarı gölge artamaz.
:cross_mark: C. Azalır | Artar — Görüntü kaynağı engele yaklaştığı için tam gölge küçülemez.
:cross_mark: D. Değişmez | Değişmez — Görüntü kaynağının konumu değiştiği için alanlar sabit kalmaz.
:cross_mark: E. Artar | Değişmez — Tam gölge genişlediğinde toplam alan sabit olduğu için yarı gölge değişmeden kalamaz.

Adım 6 — Son Doğrulama
Tümsek aynada görüntünün aynaya yaklaşması, K_2 kaynaklı gölgeyi büyüterek tam gölgeyi genişletir; sabit kalan dış sınır nedeniyle yarı gölge daralır.

━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
:white_check_mark: CEVAP: A) Artar | Azalır
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

Ayna tümsek yerine çukur ayna yapılsaydı (kaynak odak ile ayna arasında veya odağın dışında kalsaydı) gölgelerin nasıl değişeceğini de incelememi ister misin?