Bir ışık ışını, düzlem aynaya $30^\circ$lik bir gelme açısıyla düşmektedir. Ayna, gelen ışının yönü sabit kalmak şartıyla, gelme düzlemine dik bir eksen etrafında saat yönünde $10^\circ$ döndürülürse, yeni durumda gelen ışın ile yansıyan ışın arasındaki açı kaç derece olur?
A) $40^\circ$Merhaba öğrenciler, bu soruyu adım adım ve anlaşılır bir şekilde çözelim:
Işık ışını düzlem aynaya $30^\circ$ lik gelme açısıyla düşüyor. Gelme açısı, gelen ışın ile yüzeyin normali (yüzeye dik olan hayali çizgi) arasındaki açıdır. Yansıma kanununa göre, yansıma açısı da gelme açısına eşittir. Yani ilk durumda yansıma açısı da $30^\circ$ dir.
Gelen ışın ile yansıyan ışın arasındaki açı, gelme açısı ile yansıma açısının toplamına eşittir. İlk durumda bu açı $30^\circ + 30^\circ = 60^\circ$ dir.
Ayna, gelen ışının yönü sabit kalmak şartıyla, gelme düzlemine dik bir eksen etrafında saat yönünde $10^\circ$ döndürülüyor. Bu, yüzeyin normalinin de $10^\circ$ döndüğü anlamına gelir.
Ayna $10^\circ$ döndürüldüğünde, yeni gelme açısı $30^\circ + 10^\circ = 40^\circ$ olur. Çünkü gelen ışının doğrultusu değişmiyor, sadece aynanın konumu değişiyor.
Yansıma kanununa göre, yeni yansıma açısı da yeni gelme açısına eşit olacaktır. Yani yeni yansıma açısı da $40^\circ$ dir.
Yeni durumda gelen ışın ile yansıyan ışın arasındaki açı, yeni gelme açısı ile yeni yansıma açısının toplamına eşittir. Yani bu açı $40^\circ + 40^\circ = 80^\circ$ dir.
Cevap D seçeneğidir.