GÖLGE OLUŞUMU SORULARI III

10. sınıflar ve tyt – yks fizik konusu. Farklı renkteki ışık kaynaklarının perdede oluşturduğu renkler. Işık kaynaklarının engele ve perdeye olan uzaklıklarından gölge alanını hesaplama.


Soru – 1 

Golge_T1S1


Şekilde K ve L noktasal ışık kaynakları, A ve B saydam olmayan kürelerdir. A küresinin yarıçapı 2,5 cm, B küresinin yarıçapı 5 cm dir.

Perde üzerinde oluşacak olan yarı gölgenin alanı kaç cm2 dir?


Çözüm:

Öncelikle ekran üzerinde gölgeleri oluşturalım. K kaynağından ekrana iki adet ışın gönderilir. Işık kaynakları noktasal olduğundan her bir kaynaktan perdeye iki ışın göndermek yeterlidir. Bu ışınlar K nın önündeki A küresine alttan ve üstten teğet geçmelidir

L ışık kaynağının perdede oluşturacağı gölgeyi çizmek için, L ışık kaynağından, B küresinin altından ve üstünden birer ışın gönderilir. Işınlar B küresini teğet geçmelidir.

Golge_T1C1



Yukarıda bu ışınlar çizilmiş ve Kürelere temas noktaları X1 ve Y1 olarak işaretlenmiş, ekrana temas noktaları X2 ve Y2 olarak işaretlenmiştir.

Golge_T1C1b


Üçgenlerin benzerliği eşitliklerinden yararlanarak K ışık kaynağının perde oluşturduğu gölgenin yarıçapını bulabiliriz.

30 
= 2,5
r1
120




r1 = 10 cm

r1 yarıçapı 10 cm dir. Bu yarıçap tam gölgenin yarıçapıdır. Bu alan her iki ışık kaynağı tarafından da aydınlatılamaz.

Golge_T1C1c


L ışık kaynağının çizdiği dairesel bölgenin yarıçapına r2 diyelim aynı şekilde r2 yarıçapını da hesaplayabiliriz.



20 
= 5
r2
60




r2 = 15 cm


Şimdi yarı gölgenin alanını bulmak için yarı bölgenin oluşturduğu dairesel alandan tam gölgenin oluşturduğu dairesel alanı çıkaracağız.


Tam gölgenin dairesel alanı;

Atg = 3,14 . 100 = 314 xm2


Yarı gölgenin oluşturduğu dairesel bölgenin alanına A2 diyelim.

A2 = 3,14 . 225 = 706,5

Şimdi yarı gölgenin alanını hesaplayalım.

Ayg = 706,5 – 314

Ayg = 392,5 cm2



Örnek – 2 

 Golge_T1S2


Yukarıdaki şekilde K kırmızı renkli noktasal ışık kaynağı, Y yeşil renkli noktasal ışık kaynağıdır. L ve M saydam olmayan küresel cisimlerdir.

Bu ışık kaynakları ışık vermeye başlayınca O merkezli dairesel perde üzerindeki 1, 2 ve 3 numaralı bölgelerin rengi ne olur?

Çözüm:


Önce Y, yeşil ışık kaynağından perdeye iki adet ışık ışını gönderilir ve bu ışınların perdede düştükleri bölgeler arası O noktası merkez alınarak daire çizilir. Bu bölge her iki ışık kaynağından da ışık alamayan karanlık bölgedir.

Daha sonra K, kırmızı ışık kaynağından perdeye iki adet ışın gönderilir. Bu ışınların perdede düştükleri bölgeye O noktası merkez alınarak bir daire çizilir. Bu daire ile yeşil ışığın oluşturduğu daire arasına sadece yeşil ışık düştüğünden bu bölge yeşil olacaktır. Bu dairenin üst kısmı hem yeşil ışık kaynağından hem de kırmızı ışık kaynağından ışık aldığından sarı renkli olacaktır.

Işınlar ve oluşan şekil aşağıda gösterilmiştir.

 Golge_T1C2


Aydınlanma ve Gölge Soruları-1

Aydınlanma ve Gölge Soruları-2




SANATSAL BİLGİ

21/03/2018

  • YORUM YAZ
  • ADI SOYADI(veya nick)
  • YORUM
COPYRIGHT© HER HAKKI SAKLIDIR
Sitede Yer Alan Bilgi Belge Ve Materyallerin İzinsiz olarak Kopyalanması ve Alıntılanması Yasaktır

SANATSAL BILGI