Bir öğrenci, bir el feneri, bir top ve bir ekran kullanarak tam gölge deneyi yapıyor. Öğrenci, topun gölgesinin boyunu büyütmek istiyor. Bu durumda aşağıdakilerden hangisini yapması gölgenin boyunu büyütmez?
A) El fenerini topa yaklaştırmak.
B) Topu ekrandan uzaklaştırmak.
C) Daha büyük bir top kullanmak.
D) El fenerini toptan uzaklaştırmak.
Merhaba sevgili öğrenciler! Gölge oluşumu, ışığın doğrusal yolla yayılması prensibine dayanır. Bir cisim ışık kaynağı ile ekran arasına girdiğinde, ışığın geçişini engeller ve ekran üzerinde cismin şekline benzer bir karanlık alan oluşturur. Bu karanlık alana gölge denir. Gölgenin boyutu, ışık kaynağının, cismin ve ekranın birbirine göre konumlarına ve cismin büyüklüğüne bağlıdır. Şimdi, gölgenin boyunu büyütmek için hangi seçeneklerin işe yarayıp yaramadığını adım adım inceleyelim:
- A) El fenerini topa yaklaştırmak: El feneri bir ışık kaynağıdır. Işık kaynağını cisme (topa) yaklaştırdığımızda, ışık ışınları cismin etrafından daha geniş bir açıyla yayılır. Bu durum, gölgenin ekran üzerinde daha geniş bir alana yayılmasına neden olur ve gölgenin boyunu büyütür. Bu yüzden bu seçenek gölgenin boyunu büyütür.
- B) Topu ekrandan uzaklaştırmak: Topu ekrandan uzaklaştırdığımızda, ışık ışınlarının cismin kenarlarından geçtikten sonra ekrana ulaşmak için daha fazla mesafesi olur. Bu ek mesafe boyunca ışınlar daha fazla yayılır (ıraksar) ve ekran üzerinde daha büyük bir gölge oluşturur. Bu yüzden bu seçenek gölgenin boyunu büyütür.
- C) Daha büyük bir top kullanmak: Daha büyük bir top, daha fazla ışığı engelleyecektir. Doğal olarak, ışık kaynağı ve ekran arasındaki mesafeler sabit kalmak koşuluyla, daha büyük bir cisim her zaman daha büyük bir gölge oluşturur. Bu yüzden bu seçenek gölgenin boyunu büyütür.
- D) El fenerini toptan uzaklaştırmak: El fenerini toptan uzaklaştırdığımızda, ışık ışınları cisme daha paralel bir şekilde ulaşır. Işık kaynağı cisimden ne kadar uzaklaşırsa, ışınlar o kadar az yayılır (ıraksar) ve cismin arkasında oluşan gölge o kadar keskin ve küçük olur. Güneş'in çok uzak olması nedeniyle gölgelerin daha keskin ve cismin boyutuna yakın olmasını düşünebilirsiniz. Bu yüzden bu seçenek gölgenin boyunu büyütmez, aksine küçültür.
Yukarıdaki açıklamalar ışığında, gölgenin boyunu büyütmeyecek olan eylem, el fenerini toptan uzaklaştırmaktır.
Cevap D seçeneğidir.
