ÇÖZÜMLÜ PRİZMA SORULARI II

10. sınıflar ve üniversiteye hazırlık fizik konusu. Prizmalarda ışığın kırılması ve ışınların izlediği yollar. Işığın prizmalardaki hareketi ve prizma sistemlerinde ayrılma biçimi ile ilgili sorular.

Soru – 1 

Hava ortamında bulunan camdan yapılmış K, L ve M prizmalarından K prizmasına şekildeki gibi gelen I ışını prizmalardan kırıldıktan sonra sistemi numaralandırılmış ışınlardan hangisindeki gibi terk eder?

(Camdan havaya sınır açısı 42° dir)

Çözüm:

K prizmasına dik gelen ışın kırılmadan karşı kenara gidecektir. Burada normalle 45°açı yapacak ve tam yansımaya uğrayacaktır. Yansıyan ışın K prizmasının tabanına dik olarak geldiğinden kırılmadan çıkacak ve M prizmasına dik olarak gelecektir. Yine kırılmadan M prizmasının hipotenüsüne gelecektir. Burada normalle 45° lik açı yapacağından tam yansımaya uğrayarak L prizmasına gidecektir. L prizmasına dik gelen ışın kırılmadan bu prizmanın hipotenüsüne gider. Hipotenüste normal ile 45° lik açı yapan ışın bu prizmanın diğer kenarına dik olarak gider ve tekrar K prizmasına girer. K prizmasının hipotenüsünde normal ile 45° açı yapan I ışını geldiği kenardan sistemi terk eder. I ışının prizmalarda izlediği yol aşağıda çizilmiştir.

Soru – 2 

Aşağıdaki şekilde K ve L prizmaları görülmektedir. L prizmasının bir kenarında düzlem ayna bulunmaktadır. Prizmalar ve ayna camdan yapılmıştır ve hava ortamında bulunmaktadırlar.

K prizmasına gelen I ışını sistemi numaralandırılmış ışınlardan hangisi gibi terk eder?

(Camdan havaya sınır açısı: 42°)

Çözüm:

K prizmasına dik olarak giren I ışını kırılmadan karşı yüzeye gelir. Bu yüzeyin normali ile 45° açı yapan ışın tam yansımaya uğrayarak prizma tabanına dik olarak gelir. Prizma tabanından kırılmadan çıkar ve L prizmasına yüzey normalinin üzerinden gelir. Yine kırılmadan yoluna devam eder ve karşı yüzeyde aynaya çarpar Aynanın normali ile eşit açı yaparak yansıyan I ışını karşı yüzeye normal üzerinden gelir. Yüzeye normalin üzerinden geldiğinden kırılmadan L prizmasından çıkar ve sistemi terk eder.

Burada L prizmasının normalini çizmek bazı arkadaşlara zor gelebilir. Ayrıca bazı düzgün geometrik şekiller dışındaki geometrik cisimlerin bir kenarlarına ait dikmenin çizilmesi zor olabilir. Aşağıda L prizmasında ışığın çıktığı yüzeyin normalinin çizilişi gösterilmiştir. Bu yöntemle birim karelerde verilen tüm çizgilere dikme çizebilirsiniz.

Yukarıdaki şekilde A’dan B’ye giden kenar çizgisinin 2 birim kare düşeyde, 1 birim kare yatayda yol aldığını görürsünüz. İşte bu yüzeye çizeceğiniz dikme bunun tersi olarak yatayda 2 birim düşeyde 1 birim yol alacaktır. Bu yöntemi uygulayarak birim karelerde verilmiş tüm çizgilerin normalini bulabilirsiniz.

Örneğin, aşağıdaki şekli inceleyiniz.

Şekilde AB arasındaki üçgen kenarının yatayda 3 birim, düşeyde 1 birimlik yol aldığını görürsünüz. İşte bu kenara ait dikme tersi olarak düşeyde 3 birim, yatayda 1 birim yol almalıdır.

Üçgenin CD parçası yatayda 2 birim, düşeyde 1 birim karenin köşelerini birleştirmektedir. Bu kenarın dikmesi ise düşeyde 2 birim, yatayda 1 birim karenin köşelerini birleştirecektir.

Çözümlü Prizma Soruları -1

Çözümlü Prizma Soruları -2

SANATSAL BİLGİ

06/04/2018