Hangi durumda tam gölge boyu en kısa olur?
A) Işık kaynağı cisimden uzakta ve cisim küçükken
B) Işık kaynağı cisimden uzakta ve cisim büyükken
C) Işık kaynağı cisme yakın ve cisim küçükken
D) Işık kaynağı cisme yakın ve cisim büyükken
Merhaba sevgili öğrenciler!
Gölge oluşumu, ışığın doğrusal yolla yayılması ve saydam olmayan cisimler tarafından engellenmesi sonucunda ortaya çıkan bir olaydır. Bir ışık kaynağı ve saydam olmayan bir cisim olduğunda, cismin arkasında ışık almayan bölgeler oluşur. Bu bölgelerden biri olan tam gölge, ışık kaynağının hiçbir noktasından ışık almayan bölgedir.
Şimdi sorumuzda tam gölge boyunun en kısa olduğu durumu bulmak için iki temel faktörü inceleyelim:
- 1. Işık Kaynağının Cisme Uzaklığı:
- Eğer ışık kaynağı cisme yakın olursa, ışık ışınları cismin etrafından daha geniş bir açıyla yayılır. Bu durumda, cismin arkasında oluşan tam gölge konisi daha hızlı daralır ve daha kısa bir mesafede sonlanır. Yani, tam gölge boyu kısalır.
- Eğer ışık kaynağı cisme uzak olursa, ışık ışınları cisme daha paralel gelir. Bu durumda, tam gölge konisi daha uzun ve daha geniş olur. Yani, tam gölge boyu uzar.
- 2. Cismin Büyüklüğü:
- Cisim küçük olursa, daha az ışık engeller. Dolayısıyla, oluşan tam gölge de doğal olarak küçük olur.
- Cisim büyük olursa, daha fazla ışık engeller. Dolayısıyla, oluşan tam gölge de doğal olarak büyük olur.
Şimdi bu bilgileri birleştirerek tam gölge boyunun en kısa olduğu durumu bulalım:
- Tam gölge boyunun en kısa olması için, ışık ışınlarının cismin arkasında mümkün olduğunca çabuk daralması ve cismin kendisinin de mümkün olduğunca az ışık engellemesi gerekir.
- Bu iki durumu bir araya getirdiğimizde:
- Işık kaynağının cisme yakın olması, tam gölge konisinin hızlıca daralmasını sağlar.
- Cismin küçük olması ise, başlangıçtaki gölge alanının zaten küçük olmasını sağlar.
- Bu iki durumun birleşimi, tam gölge boyunun en kısa olmasını sağlar.
Seçenekleri incelediğimizde:
- A) Işık kaynağı cisimden uzakta (gölge uzar) ve cisim küçükken (gölge küçülür).
- B) Işık kaynağı cisimden uzakta (gölge uzar) ve cisim büyükken (gölge büyür).
- C) Işık kaynağı cisme yakın (gölge kısalır) ve cisim küçükken (gölge küçülür).
- D) Işık kaynağı cisme yakın (gölge kısalır) ve cisim büyükken (gölge büyür).
En kısa tam gölge boyunu elde etmek için hem ışık kaynağının cisme yakın olması hem de cismin küçük olması gerekmektedir.
Cevap C seçeneğidir.
