Bir ışık kaynağı, opak bir cisim ve bir ekran kullanılarak tam gölge deneyi yapılmaktadır. Aşağıdaki durumlardan hangisi, oluşan tam gölgenin boyunun büyümesine neden olur?
A) Işık kaynağını cisme yaklaştırmak
B) Cismi ekrana yaklaştırmak
C) Işık kaynağını cisimden uzaklaştırmak
D) Daha küçük bir ışık kaynağı kullanmak
Merhaba sevgili öğrenciler!
Bu soruda, bir ışık kaynağı, opak bir cisim ve bir ekran kullanarak yapılan tam gölge deneyinde, oluşan tam gölgenin boyunu büyütmek için hangi durumun gerekli olduğunu anlamamız isteniyor. Gölge oluşumu, ışığın doğrusal yolla yayılması prensibine dayanır. Tam gölge, ışık kaynağından gelen hiçbir ışık ışınının ulaşamadığı alandır.
- A) Işık kaynağını cisme yaklaştırmak:
- Işık kaynağını cisme yaklaştırdığımızda, ışık ışınları cismin kenarlarından geçerken daha geniş bir açıyla yayılır (ıraksar).
- Bu durum, cismin arkasında oluşan gölgenin ekrana ulaşana kadar daha fazla yayılmasına neden olur.
- Sonuç olarak, ekranda oluşan tam gölgenin boyu büyür. Bunu, bir el fenerini elinize yaklaştırdığınızda duvardaki elinizin gölgesinin büyümesi gibi düşünebilirsiniz.
- B) Cismi ekrana yaklaştırmak:
- Cismi ekrana yaklaştırdığımızda, cismin kenarlarından geçen ışık ışınlarının ekrana ulaşmak için daha az mesafe kat etmesi gerekir.
- Bu durumda, ışınlar daha az yayılma fırsatı bulur.
- Sonuç olarak, ekranda oluşan tam gölgenin boyu küçülür.
- C) Işık kaynağını cisimden uzaklaştırmak:
- Işık kaynağını cisimden uzaklaştırdığımızda, cismin üzerine düşen ışık ışınları daha paralel hale gelir.
- Cismin kenarlarından geçen ışınlar daha dar bir açıyla yayılır.
- Bu durum, ekranda oluşan tam gölgenin boyunun küçülmesine neden olur.
- D) Daha küçük bir ışık kaynağı kullanmak:
- Işık kaynağının boyutu, genellikle yarı gölgenin (penumbra) oluşumunu ve tam gölgenin keskinliğini etkiler. Daha küçük bir ışık kaynağı (noktasal ışık kaynağına yaklaştıkça), yarı gölge alanını küçültür veya tamamen ortadan kaldırır ve tam gölgeyi daha keskin yapar.
- Ancak, tam gölgenin mutlak boyunu artırmanın en etkili yolu, ışık kaynağının, cismin ve ekranın birbirine göre konumlarını değiştirmektir. Daha küçük bir ışık kaynağı kullanmak, tam gölgenin boyutunu doğrudan ve belirgin bir şekilde büyütmez; hatta bazı durumlarda tam gölgeyi biraz küçültebilir.
Yukarıdaki açıklamalara göre, tam gölgenin boyunun büyümesine neden olan durum, ışık kaynağını cisme yaklaştırmaktır.
Cevap A seçeneğidir.
