12. Sınıf Fen Lisesi Fizik Ders Kitabı Cevapları Sayfa 276

“12. Sınıf Fizik Ders Kitabı Cevapları Fen Lisesi Sayfa 276 Meb Yayınları” ulaşabilmek ve dersinizi kolayca yapabilmek için aşağıdaki yayınımızı mutlaka inceleyiniz.

12. Sınıf Fen Lisesi Fizik Ders Kitabı Cevapları Sayfa 276

ÖLÇME VE DEĞERLENDİRME

A) Aşağıdaki açık uçlu soruları cevaplayınız.

1. Michelson-Morley deneyinin yapılış aşamalarını, amacını ve sonuçlarını açıklayınız.

• Cevap: Michelson-Morley deneyi, 1887 yılında Albert Michelson ve Edward Morley tarafından yapılmıştır. Deneyin amacı, eter adı verilen bir madde tarafından taşınan elektromanyetik dalgaların hızını ölçmek ve ışığın yayılma ortamı olarak eterin varlığını kanıtlamaktı. Deney için, iki adet dik açılı ayna ve bir lazer kullanıldı. Lazer, ikiye bölünerek iki farklı yönde aynalara yansıtıldı ve tekrar birleştirildi. Aynalar arasında eter hareket ediyorsa, birleşik ışık dalga boyu değişmeliydi. Ancak yapılan deneylerde, ışığın dalga boyunda herhangi bir değişiklik gözlemlenmedi. Bu sonuç, eterin varlığına dair tüm varsayımları sarsmış ve özel görelilik teorisinin gelişmesine zemin hazırlamıştır.

2. Michelson-Morley deneyinin çok defa farklı insanlar tarafından farklı şekillerde tekrar edilmiş olmasının sebepleri nelerdir?

• Cevap: Michelson-Morley deneyinin farklı insanlar tarafından tekrar edilmesinin sebepleri, deneyin sonuçlarının önemli olması ve tekrarlanabilirlik ilkesi doğrultusunda yapılmasıdır. Deney sonucunda eterin varlığını kanıtlayacak hiçbir kanıt elde edilemediği için, tekrarlanması farklı fizikçiler tarafından da yapılmıştır.

3. Özel görelilik teorisinde düşünce deneyleri niçin önemlidir?

• Cevap: Özel görelilik teorisinde düşünce deneyleri, teorinin temel prensiplerini anlamak için kullanılır. Bu deneyler, görelilik prensiplerinin günlük hayatta da gözlenebilir sonuçlarını ortaya koyar ve teorinin kavramsal anlaşılmasına yardımcı olur.

4. Klasik fizikte ve kuantum fiziğinde eş zamanlılık neyi ifade eder?

• Cevap: Klasik fizikte eş zamanlılık, olayların aynı anda gerçekleştiği anlamına gelir. Ancak kuantum fiziğinde, eş zamanlılık kavramı daha farklıdır. Kuantum mekaniğinde, bir ölçüm sonucunun diğer bir ölçüm sonucunu etkileyebilmesi nedeniyle, eş zamanlılık daha geniş bir çerçevede ele alınır. Burada eş zamanlılık, iki olayın birbirinden bağımsız olarak gerçekleşebilmesi anlamına gelir.

5. Bir yıldızın sıcaklığı nasıl ölçülebilir?

• Cevap:

Yıldızların sıcaklıklarını ölçmek için çeşitli yöntemler bulunmaktadır. İşte bazı ölçüm yöntemleri:

Renk İndeksi: Bir yıldızın renkleri, sıcaklığına bağlıdır. Daha sıcak yıldızlar daha mavi bir renkte görünürken, daha soğuk yıldızlar daha kırmızı bir renkte görünür. Bu nedenle, yıldızın renkleri kullanılarak, yıldızın sıcaklığı hakkında bir tahmin yapılabilir. Bu ölçüm, renk indeksi olarak adlandırılır.

Spektroskopi: Yıldızların ışığını analiz ederek sıcaklıklarının ölçülebildiği bir yöntemdir. Yıldız ışığı, spektrometre adı verilen bir araçla incelenir. Bu cihaz, ışığın dalga boyunu analiz ederek, yıldızın bileşimini ve sıcaklığını belirleyebilir.

Stefan-Boltzmann Yasası: Yıldızların ışımasını kullanarak, yıldızın yüzey sıcaklığı hakkında bilgi edinebiliriz. Stefan-Boltzmann Yasası, yüzey sıcaklığı ile yıldızın yüzeyinden yayılan ışık enerjisi arasındaki ilişkiyi ifade eder.

Hertzsprung-Russell Diyagramı: Bu yöntem, yıldızların sıcaklıklarını belirlemenin yanı sıra, yıldızların evrimini de inceler. Bu yöntem, yıldızların parlaklığına karşı sıcaklıklarını çizerek yapılan bir grafiktir. Bu grafik, yıldızların evrim süreçlerini incelemek için kullanılır.

Bu yöntemlerin her biri, yıldızların sıcaklıklarını farklı şekillerde ölçer. Bu yöntemlerin kullanımı, yıldızlar hakkında daha fazla bilgi edinmemizi sağlar.

6. Fotoelektrik olayının teknolojideki uygulamalarına örnek vererek çalışma prensibini kısaca açıklayınız.

• Cevap:

Fotoelektrik olayı, bir maddenin ışığa maruz kaldığında elektronlarını serbest bırakması ve elektrik akımı oluşturması prensibine dayanır. Bu olay, teknolojide birçok alanda kullanılmaktadır.

Örneğin, güneş enerjisi panelleri, fotoelektrik olayını kullanarak güneş ışığından elektrik enerjisi üretir. Güneş panelleri, yarı iletken malzemelerden yapılmıştır. Bu malzemeler, ışık enerjisini elektrik enerjisine dönüştürmek için özel bir katmana sahiptir. Işık, yarı iletken malzeme üzerinde düşer ve elektronları serbest bırakır. Serbest bırakılan elektronlar, elektrik akımı üretmek için bir devre içinde akarlar.

Fotoğraf makineleri de fotoelektrik olayını kullanır. Işık, objektiften geçerek film üzerindeki fotoğrafı oluşturur. Işık, film üzerindeki yarı iletken malzeme üzerinde düşer ve elektronları serbest bırakır. Bu, film üzerindeki kimyasal reaksiyonlar aracılığıyla fotoğrafın oluşmasını sağlar.

Fotoelektrik olayı, güvenlik sistemleri ve hareket algılama cihazları gibi diğer teknolojilerde de kullanılır. Bu cihazlar, bir ışık kaynağı kullanarak ışığın yansımasını veya kesilmesini algılar. Işık kesildiğinde veya yansıtılmadığında, bir devre sinyali oluşturulur ve bir alarm veya başka bir cihaz tetiklenir.

Fotoelektrik olayı, birçok teknolojinin temelinde yatan bir prensiptir. Bu prensip sayesinde birçok farklı cihaz ve sistem, ışığın kullanımıyla çalışabilir.

7. Fotonun elektrona çarpması sonucu saçılmasını gösteren bir model çiziniz.

• Cevap:

Fotonun elektrona çarpması sonucu saçılması, Compton saçılması olarak bilinir. Bu olay, fotonun enerjisinin elektrona aktarılması ve elektronun enerjisinin artması sonucu gerçekleşir. Aşağıdaki şekilde, Compton saçılması modeli gösterilmiştir.

8. Rudolf Hertz yaptığı deneylerini hangi amaç için uygulamıştır? Çalışmalarının sonunda neler bulmuştur?

• Cevap:

Rudolf Hertz, elektromanyetik dalga teorisinin doğruluğunu göstermek amacıyla deneyler yapmıştır. Bu deneyler, James Clerk Maxwell’in elektromanyetik dalgalar teorisine dayanmaktadır.

Hertz’in deneyleri, 1887 yılında gerçekleştirildi ve bu deneyler, radyo iletişiminin temelini oluşturmuştur. Hertz, elektromanyetik dalgaların varlığını doğrulamak için öncelikle bir jeneratör kullanarak yüksek frekanslı elektromanyetik dalgalar üretti. Daha sonra, bu dalgaları bir antenden yaydı ve başka bir antenle alarak varlığını kanıtladı.

Hertz, deneylerinde ayrıca elektromanyetik dalgaların yansıma, kırılma ve yön değiştirme özelliklerini de araştırdı. Bu çalışmaları sonucunda, elektromanyetik dalgaların, özellikle ışık dalgalarına benzer özellikler taşıdığını keşfetti.

Hertz’in bu deneyleri, elektromanyetik dalgaların kullanım alanını genişletti ve bu dalgaların kablosuz iletişim, radyo, televizyon, cep telefonu ve diğer teknolojik cihazların çalışmasında kullanılmasının önünü açtı. Ayrıca, Hertz’in çalışmaları, fizik ve elektromanyetizma alanında birçok keşif ve gelişmenin de temelini oluşturdu.

9. Bağlanma enerjileri E ve 2E eşik frekansları f₀ ve 2f₀ olan X ve Y metallerine f frekanslı 4E enerjili foton gönderiliyor. Gönderilen ışığın, frekans-maksimum kinetik enerji grafiklerini çiziniz.

• Cevap:

10. Fotoselin katot metaline 3 100 Å dalga boylu ışık düşürülüyor.

Katot metalinin eşik enerjisi 1,2 eV olduğuna göre

a) Elektronları durdurma gerilimi kaç volttur?

• Cevap:

Işık, dalga boyu λ = 3 100 Å olduğu için foton enerjisi şu şekilde hesaplanabilir:

E_foton = hc/λ = (12 400 eV.Å)/(3 100 Å) = 4 eV

Elektronların kopma enerjisi (eşik enerjisi) 1,2 eV olduğundan, elektronlar sadece 4 eV enerjili fotonlar tarafından çıkarılabilirler. Elektronları durdurmak için, kopan elektronların tamamının enerjisi durdurma gerilimi tarafından emilmesi gerekiyor. Bu nedenle, durdurma gerilimi (V_0) şu şekilde hesaplanabilir:

E_foton = eV_0 + E_kin

Burada, e elektronun yükü ve E_kin elektronun maksimum kinetik enerjisidir. Işık, elektronları durdurmak için yeterli enerji verdiği için E_kin = 0 olur. Bu nedenle, V_0 şöyle hesaplanabilir:

V_0 = (E_foton – E_bağlanma) / e = (4 eV – 1,2 eV) / e = 2,8 V/e

Bu şekilde, elektronları durdurmak için gereken gerilim 2,8 volttur.

b) Üretecin kutupları yer değiştirilip 2 volt gerilim uygulanırsa metalden kopan elektronların maksimum kinetik enerjisi kaç eV olur? (h.c=12 400 eV.Å)

• Cevap:

Üretecin kutupları değiştirilirse ve 2 volt uygulanırsa, elektronların maksimum kinetik enerjisi şöyle hesaplanabilir:

E_kin = eV – E_bağlanma

Burada, V 2 volttur. Kopan elektronların enerjisi, fotonun enerjisinden (4 eV) ve eşik enerjisinden (1,2 eV) daha fazladır, bu nedenle en az 2,8 V durdurma gerilimi uygulandığında tüm elektronlar kopacaktır. Bu nedenle, V’nin değeri 2,8 V’den büyük olduğunda hesaplamaya devam ederiz:

E_kin = e(2 V) – 1,2 eV = 0,8 eV

Bu şekilde, metalden kopan elektronların maksimum kinetik enerjisi 0,8 eV olur.

B) 11 ve 12. soruları aşağıdaki metne göre cevaplayınız.

Işık elektromanyetik dalgalar sınıfındadır. Işığın hızı sabit ve saniyede yaklaşık 300 000 km/s’dir. Güneş sisteminde Güneş dışında yıldız bulunmamaktadır. Dünya ile Güneş arası uzaklık yaklaşık olarak 149,5 milyon km’dir. Güneş’ten gelen ışıkların Dünya’ya ulaşması yaklaşık 8,3 dakika sürmektedir. Güneş’ten sonra Dünya’ya en yakın yıldız Proxima Centauri (Proksima Sentoari) yıldızıdır. Bu yıldıza ışık hızıyla gidilmeye kalkışılsa yaklaşık 4,2 yıl sürerdi.

11. Proxima Centauri yıldızına bakıldığında bu yıldı zın yaklaşık 4,2 yıl önceki hâli mi görülür?

• Cevap: Evet, Proxima Centauri yıldızına ışık hızıyla gidilmesi yaklaşık 4,2 yıl sürdüğünden, Proxima Centauri yıldızından yansıyan ışık Dünya’ya ulaşana kadar en az 4,2 yıl geçmiş olacaktır. Bu nedenle, Proxima Centauri yıldızına baktığımızda yaklaşık olarak 4,2 yıl önceki halini görürüz.

12. Güneş’in bir anda söndüğü varsayılırsa Dünya 8,3 dakika daha aydınlıkta kalır mı?

• Cevap: Hayır, Güneş bir anda söndüğünde, Dünya 8,3 dakika daha aydınlıkta kalamaz. Çünkü Güneş’ten gelen ışık 8,3 dakikada Dünya’ya ulaşsa da, Dünya atmosferi, Güneş ışığını dağıtır ve yansıtır. Bu nedenle, Güneş’in ışığı Dünya üzerinde bir süre dağılır ve yansır, bu süre yaklaşık olarak 8 dakikadır. Ancak, Güneş’in söndüğü an itibariyle Güneş ışığı Dünya’ya ulaşmayacağından, Dünya da bir anda karanlıkta kalacaktır.

C) Aşağıdaki çoktan seçmeli soruları okuyunuz ve doğru seçeneği işaretleyiniz.

13. Siyah cisim ışımasıyla ilgili

I. Sadece tek bir dalga boyunda çok şiddetli bir ışıma yapabilir.
II. Dalga boyu-ışıma şiddeti grafiği klasik fizikle yorumlanamaz.
III. Sıcaklık en şiddetli ışımanın dalga boyuyla ters orantılıdır.

yargılarından hangileri doğrudur?

A) Yalnız I
B) I ve II
C) I ve III
D) II ve III
E) I, II ve III

• Cevap: E

14. Einstein’ın özel görelilik teorisine göre

I. Durgun ve hareketli gözlemciler aynı referans sisteminde değildir.
II. Durgun ve hareketli cisimlerden çıkan ışıkların hızı aynıdır.
III. Işık hızı referans sistemine göre değişir. yargılarından hangileri doğrudur?

A) Yalnız I
B) I ve II
C) I ve III
D) II ve III
E) I, II ve III

• Cevap: B

12. Sınıf Fen Lisesi Fizik Ders Kitabı Cevapları Sayfa 276 Meb Yayınları ile ilgili aşağıda bulunan emojileri kullanarak duygularınızı belirtebilir aynı zamanda sosyal medyada paylaşarak bizlere katkıda bulunabilirsiniz.