Bir öğrenci Young deneyini mor ışıkla gerçekleştiriyor ve saçak genişliğini ölçüyor. Daha sonra aynı deneyi kırmızı ışıkla tekrarladığında saçak genişliğinin değiştiğini gözlemliyor.
Buna göre, kırmızı ışık kullanıldığında saçak genişliği için ne söylenebilir?
A) Artar
B) Azalır
C) Değişmez
D) Önce artar sonra azalır
Young deneyi, ışığın dalga doğasını gösteren önemli bir deneydir. Bu deneyde, bir ışık kaynağından çıkan ışık, iki dar yarıktan geçirilerek bir ekranda girişim deseni oluşturur. Bu desende parlak ve karanlık saçaklar (çizgiler) oluşur. Saçak genişliği, ardışık iki parlak veya iki karanlık saçak arasındaki mesafedir.
- Saçak Genişliği Formülü: Young deneyinde saçak genişliği ($ riangle x$) aşağıdaki formülle hesaplanır:
$ riangle x = \frac{\lambda L}{d}$
Burada $ riangle x$ saçak genişliği, $\lambda$ kullanılan ışığın dalga boyu, $L$ yarıklar ile ekran arasındaki mesafe ve $d$ iki yarık arasındaki mesafedir.
- Değişkenlerin İncelenmesi: Soruda, aynı deneyin farklı renk ışıklarla tekrarlandığı belirtiliyor. Bu durumda, yarıklar ile ekran arasındaki mesafe ($L$) ve iki yarık arasındaki mesafe ($d$) değişmez, yani sabit kalır. Değişen tek şey kullanılan ışığın rengi, dolayısıyla dalga boyu ($\lambda$) olacaktır.
- Dalga Boyu ve Saçak Genişliği İlişkisi: Formülden de görüldüğü gibi, saçak genişliği ($ riangle x$) kullanılan ışığın dalga boyu ($\lambda$) ile doğru orantılıdır. Yani, dalga boyu arttıkça saçak genişliği de artar; dalga boyu azaldıkça saçak genişliği de azalır.
- Mor ve Kırmızı Işığın Dalga Boyları: Görünür ışık spektrumunda, kırmızı ışığın dalga boyu en uzunken, mor ışığın dalga boyu en kısadır. Yani, $\lambda_{kırmızı} > \lambda_{mor}$'dur.
- Sonuç: Deney mor ışıkla yapıldıktan sonra kırmızı ışıkla tekrarlandığında, kullanılan ışığın dalga boyu ($\lambda$) artmış olur (mordan kırmızıya geçiş). Dalga boyu arttığı için, saçak genişliği ($ riangle x$) de artacaktır.
Cevap A seçeneğidir.
