Saçak aralığı formülü (Çift yarık) Test 2

Bir çift yarık deneyinde kırmızı ışık kullanıldığında saçak genişliği 2 mm ölçülüyor. Aynı düzenekte mavi ışık kullanılırsa saçak genişliği için ne söylenebilir?

A) Artar
B) Azalır
C) Değişmez
D) Önce artar sonra azalır

Merhaba sevgili öğrenciler!

Bu soruyu çözmek için, çift yarıkta girişim deneyinin temel prensiplerini ve saçak genişliğini etkileyen faktörleri hatırlamamız gerekiyor. Haydi adım adım ilerleyelim:

• Çift Yarıkta Girişim Deneyi ve Saçak Genişliği:

  Çift yarıkta girişim deneyi, ışığın dalga doğasını gösteren önemli bir deneydir. Bu deneyde, bir ışık kaynağı iki dar yarıktan geçirilerek bir ekran üzerinde aydınlık ve karanlık saçaklar (girişim desenleri) oluşturur. Bu saçakların genişliği, yani bir aydınlık saçak ile bir sonraki aydınlık saçak (veya bir karanlık saçak ile bir sonraki karanlık saçak) arasındaki mesafe, belirli bir formülle hesaplanır.

• Saçak Genişliği Formülü:

  Saçak genişliği ($\Delta x$) aşağıdaki formülle ifade edilir:

  $\Delta x = \frac{L \lambda}{d}$

  Bu formüldeki terimler şunlardır:

  • $\Delta x$: Saçak genişliği (mm veya m)
  • $L$: Yarıklar düzlemi ile ekran arasındaki mesafe (m)
  • $\lambda$: Kullanılan ışığın dalga boyu (m)
  • $d$: İki yarık arasındaki mesafe (m)
• Sorudaki Verilerin Analizi:

  Soruda "Aynı düzenekte" ifadesi kullanılmıştır. Bu, deney düzeneğinin fiziksel özelliklerinin değişmediği anlamına gelir. Yani:

  • Yarıklar ile ekran arasındaki mesafe ($L$) sabittir.
  • İki yarık arasındaki mesafe ($d$) sabittir.

  Değişen tek şey, kullanılan ışığın rengidir: kırmızı ışıktan mavi ışığa geçilmiştir.

• Işık Rengi ve Dalga Boyu İlişkisi:

  Işığın rengi, onun dalga boyu ($\lambda$) ile doğrudan ilişkilidir. Elektromanyetik spektrumda, kırmızı ışığın dalga boyu en uzun olan görünür ışıktır, mor ışığın dalga boyu ise en kısa olanıdır. Mavi ışık, kırmızı ışıktan daha kısa bir dalga boyuna sahiptir.

  • $\lambda_{kırmızı} > \lambda_{mavi}$
• Saçak Genişliğinin Değişimi:

  Şimdi saçak genişliği formülüne geri dönelim: $\Delta x = \frac{L \lambda}{d}$.

  $L$ ve $d$ sabit kaldığına göre, saçak genişliği ($\Delta x$) sadece ışığın dalga boyu ($\lambda$) ile doğru orantılıdır. Yani, dalga boyu artarsa saçak genişliği artar, dalga boyu azalırsa saçak genişliği azalır.

  Kırmızı ışıktan (uzun dalga boyu) mavi ışığa (kısa dalga boyu) geçildiğinde, ışığın dalga boyu azalır ($\lambda$ azalır).

  Bu durumda, saçak genişliği ($\Delta x$) de azalacaktır.

Bu nedenle, kırmızı ışık yerine mavi ışık kullanıldığında saçak genişliği azalır.

Cevap B seçeneğidir.