Fiziki optikada işıq dalğaları üçün sualların və düsturların nümunələri
İşığın xüsusiyyətləri
1. İşıq elektromaqnit dalğasıdır, buna görə də işıq...
A. Əks olunma təcrübəsi yaşamır
B. Refraksiya yaşamır
C. Yayılma mühiti tələb etmir
D. Yayılma prosesində enerji daşımır
Müzakirə
İşıq bir dalğadır, buna görə də digər dalğalar kimi, yayılma zamanı əks olunma, sınma və enerji daşıyır. İşıq elektromaqnit dalğasıdır, ona görə də yayılma üçün mühit tələb etmir.
Düzgün cavab C-dir.
2. Aşağıdakı ifadəyə diqqət yetirin:
1. İşıq düz xətt üzrə hərəkət edir
2. İşıq elektromaqnit dalğasıdır
3. İşıq udula bilər
4. İşıq elektrik yükü daşıyır
İşığın xüsusiyyətləri ilə bağlı düzgün ifadə...
A. yalnız 1-ci ifadə
B. 1 və 2-ci ifadələr
C. 1, 2 və 3-cü ifadələr
D. bütün ifadələr doğrudur
Müzakirə
1. İşıq düz xətt üzrə hərəkət edir.
Bu ifadə doğrudur, çünki işıq eninə dalğa kimi hərəkət etsə də, işığın yolu düz xəttdir. Həndəsi optika (işığın əks olunması və sınması) mövzusunda işıq hərəkət yolu düz xətt olan bir şüa kimi təsvir olunur.
2. İşıq elektromaqnit dalğasıdır:
Bu ifadə doğrudur, çünki işıq elektromaqnit dalğasıdır və işığın yayılması üçün bir mühit tələb olunmur.
3. İşıq udula bilər:
Bu ifadə doğrudur. İşıq bir növ elektromaqnit dalğasıdır. Həm mexaniki, həm də elektromaqnit olan bütün dalğalar bir yerdən digərinə keçərkən enerji daşıyır. Buna görə də, işığın enerjisinin bir hissəsi keçdiyi mühit tərəfindən udula bilər. Məsələn, işıq müstəvi güzgüyə doğru hərəkət etdikdə, işığın çox hissəsi əks olunur, lakin kiçik bir hissəsi güzgü tərəfindən udulur.
4. İşıq elektrik yükü daşıyır:
Bu ifadə yalandır. İşıq elektromaqnit dalğasıdır və elektromaqnit dalğaları salınan elektrik və maqnit sahələri tərəfindən yaranır. Elektromaqnit dalğaları sürətlənən elektrik yükləri tərəfindən yayılır.
Düzgün cavab C-dir.
Mükəmməl əks
3. Sağdakı şəkildə almazın əks etdirdiyi işıq çox parıldadığı üçün çox bahalı olan almaz zərgərlik daşı göstərilir. Bu fenomenə səbəb…
A. işığın daha az sıx mühitdən daha sıx mühitə daxil olduğu mükəmməl sınma
B. düşmə bucağının sərhəd bucağından kiçik olduğu mükəmməl sınma
C. işığın daha az sıxlıqlı mühitdən daha sıx mühitə gəldiyi mükəmməl əks olunma
D. düşmə bucağının sərhəd bucağından böyük olduğu mükəmməl əks olunma
Müzakirə
Almazdan gələn işıq, işığın dispersiyası və mükəmməl əks olunması səbəbindən parıldayır. Mükəmməl əks olunma, işığın daha yüksək qırılma indeksinə malik bir mühitdən daha aşağı qırılma indeksinə malik bir mühitə keçdiyi zaman baş verir. Məsələn, işıq daha yüksək qırılma indeksinə malik olan almazdan havaya (daha aşağı qırılma indeksinə malik) keçir. Bunu daha yaxşı başa düşmək üçün aşağıdakı şəkli araşdırın.
İşıq böyük sındırma əmsalı olan mühitdən kiçik sındırma əmsalı olan mühitə keçdikdə, işıq normaldan uzaqlaşır. Əgər düşmə bucağı (i) böyükdürsə, sındırma bucağı (r) daha böyükdür. Müəyyən bir düşmə bucağında sındırma bucağı 90°-dir. Sındırma bucağı 90° olduqda düşmə bucağı kritik bucaq (θk) və ya limit bucağı adlanır. Əgər düşmə bucağı kritik bucaqdan və ya limit bucağından böyükdürsə, heç bir işıq sınmır; bütün işıq əks olunur.
Düzgün cavab D-dir.
4. 39 nömrəli Regency/Şəhər Səviyyəsindəki Orta Məktəblər üçün 2011 Milli Elm Olimpiadası Sualları
Mükəmməl əks olunmanın əlaməti olan aşağıdakı fenomen...
A. göy qurşağı
B. ilğım
C. rəngli göl
D. astiqmatizm
Müzakirə
Miraj mükəmməl əks olunma fenomeni adlanır, çünki bu prosesdə havadan gələn heç bir işıq yol səthi tərəfindən sınmır, əksinə bütün işığın yol səthi tərəfindən əks olunduğu kimi görünür. Mirajlar, işıq bu hava təbəqələrinin fərqli sıxlıqlarına görə fərqli qırılma indekslərinə malik hava təbəqələrindən keçdiyi üçün baş verir. Əslində, işıq yol səthi tərəfindən əks olunmur, əksinə fərqli qırılma indekslərinə malik hava təbəqələri tərəfindən sınır (əyilir).
Düzgün cavab B-dir.
5. 30 nömrəli Regency/Şəhər Səviyyəsindəki Orta Məktəblər üçün 2010 Milli Elm Olimpiadası Sualları
İsti bir gündə asfalt yolun səthində neft ləkəsinin görünməsi əslində tam bir əks olunma hadisəsidir, çünki...
A. Havanın yuxarı təbəqələrinin sındırma əmsalı aşağı təbəqələrinkindən daha böyükdür.
B. Havanın yuxarı təbəqələrinin sındırma əmsalı aşağı təbəqələrdən kiçikdir.
C. Su damcıları müxtəlif rəngləri müxtəlif əks bucaqlarında əks etdirir.
D. Su damcıları müxtəlif rəngləri müxtəlif sındırma bucaqlarında sındırır.
Müzakirə
İsti bir gündə asfalt yolda neft ləkəsi kimi bir mənzərə ilğıma nümunə ola bilər. İlğımlar yolun yaxınlığındakı hava təbəqəsi ilə onun üstündəki hava təbəqəsi arasındakı qırılma əmsalındakı fərqə görə baş verir.
İsti bir gündə yol səthi birbaşa üstündəki havanı qızdırır və bu da yol səthinin birbaşa üstündəki hava təbəqəsini yuxarı axındakı hava təbəqəsindən daha isti edir. Daha isti hava təbəqəsi daha çox həcm genişlənməsinə məruz qalır və bu da onu daha az sıx edir (aşağı sıxlıq). Əksinə, üzərindəki daha az isti hava təbəqəsi daha az həcm genişlənməsinə məruz qalır və bu da onu daha sıx edir (yüksək sıxlıq). Beləliklə, aşağı hava təbəqəsi daha az sıx, yuxarı hava təbəqəsi isə daha sıxdır.
Altdakı (yol səthinə daha yaxın) hava təbəqəsi daha az sıx olduğundan, işıq onun içindən keçərkən daha sürətli, üstdəki hava təbəqəsi isə daha sıx olduğundan, işıq onun içindən keçərkən daha yavaş hərəkət edir.
Sınma əmsalının düsturu belədir: n = c / v, burada n sınma əmsalıdır, c = vakuumda işığın sürəti = sabit = 3 x 108 m/s, v = mühitdə işığın sürəti. Bu düstura əsasən, c elə sabitdir ki, əgər v böyüyərsə, n kiçilər və əksinə, əgər v azalarsa, n böyüyər.
İşıq aşağı hava təbəqəsində daha sürətli hərəkət edir (böyük v), beləliklə aşağı hava təbəqəsinin qırılma əmsalı daha kiçikdir (kiçik n), işıq isə yuxarı hava təbəqəsində daha yavaş hərəkət edir (kiçik v), beləliklə yuxarı hava təbəqəsinin qırılma əmsalı daha böyükdür (böyük n).
Düzgün cavab A-dır.
qırılma indeksi
6. Görünən işıq şüasının havadakı dalğa uzunluğu 510 nm-dir. Əgər işıq şüası sınma əmsalı 1,5 olan mühitə daxil olarsa, onun dalğa uzunluğu ... olaraq dəyişir.
A. 680 nm
B. 510 nm
C. 340 nm
D. 170 nm
Müzakirə
Məlumdur ki:
Dalğa uzunluğu (λ) = 510 nm = 510 x 10-9 metr
Refraktiv indeks (n) = 1,5
Sual: Dalğa uzunluğu (λ) ... olaraq dəyişir.
Cavab:
Dalğa uzunluğu (λ) 340 nanometrə qədər dəyişir.
Düzgün cavab C-dir.
7. Şəffaf hovuzun dibində bir balıq görünür, hovuzun dərinliyi 2 metr, hovuzun sınma əmsalı 4/3-dür. Əgər balıq hovuzun səthinə demək olar ki, perpendikulyar olaraq görünsə, balıq hovuzun səthindən nə qədər uzaqda görünür?
A. Hovuzun səthindən 1 metr
B. Hovuzun səthindən 1,5 metr
C. Hovuzun səthindən 2 metr
D. Hovuzun səthindən 2,67 metr
Müzakirə
Məlumdur ki:
Hovuzun qırılma göstəricisi = 4/3
Hovuz dərinliyi = 2 metr
Sual: Balıqları gölməçənin səthindən nə qədər uzaqdan görmək olar?
Cavab:
Görünən məsafə = 1 : n (real məsafə)
Görünən məsafə = 1 : 4/3 (2 metr)
Görünən məsafə = 1 x 3/4 (2 metr)
Görünən məsafə = 3/4 (2 metr)
Görünən məsafə = 6/4
Görünən məsafə = 1,5 metr
Balıqların gölməçənin səthindən görünən məsafəsi = 1,5 metr
Düzgün cavab B-dir.
8. İşıq ətraf mühitə nisbətən sınma əmsalı ... olan bir kanalda ötürülə bilər.
A. > 1
B. = 1
C. < 1
D. = 0
Müzakirə
Vakuumun sındırma göstəricisi = 1,0000
Bir mühitin sındırma göstəricisi vakuumun sındırma göstəricisindən böyükdür.
Düzgün cavab A-dır.
İşığın dispersiyası
9. Dispersiya bucağı, ... baş verdikdə meydana gələn iki rəngli monoxromatik işığın arasındakı bucaqdır.
A. işığın polyarizasiyası
B. işığın udulması
C. işığın dispersiyası
D. işığın difraksiyası
Müzakirə
Monoxromatik işıq tək rəngə və ya dalğa uzunluğuna malik işıqdır. Ağ işıq, günəş işığı kimi, hər biri fərqli dalğa uzunluğuna və ya tezliyinə malik bütün rənglərin birləşməsidir. Ağ işığın görünən spektrə (qırmızı, narıncı, sarı, yaşıl, mavi, indigo və bənövşəyi) parçalanması işığın dispersiyası adlanır.
İşığın dispersiyası prizmalar, su damcıları və ya digər cisimlər vasitəsilə əldə edilə bilər. Göy qurşağı gündəlik həyatda işığın dispersiyasına nümunədir, burada günəş işığı yağış damcıları ilə səpələnir.
Düzgün cavab C-dir.
10. 60 nömrəli Regency/Şəhər Səviyyəsindəki Orta Məktəblər üçün 2011 Milli Elm Olimpiadası Sualları
Göy qurşağı qismən dairə şəklində rəngarəng lent şəklində görünür. Aşağıdakı dörd göy qurşağı rənginin düzgün ardıcıllığı, ən kiçikdən ən böyük radiusa qədər, belədir...
A. qırmızı, narıncı, sarı, yaşıl
B. mavi, bənövşəyi, yaşıl, sarı
C. yaşıl, mavi, indigo, bənövşəyi
D. indigo, mavi, yaşıl, sarı
Müzakirə
Göy qurşağı rənglərinin sırası qırmızı, narıncı, sarı, yaşıl, mavi, indigo və bənövşəyidir.
Qırmızı işığın dalğa uzunluğu ən uzun, bənövşəyi işığın dalğa uzunluğu isə ən qısadır. Hər bir işığın rənginin əyilməsi onun dalğa uzunluğundan asılıdır.
Ağ günəş işığı yağış damcıları ilə dağıldıqda, uzun dalğa uzunluqlarına malik işıq daha az, qısa dalğa uzunluqlarına malik işıq isə daha çox yayınır. Aşağıdakı diaqramda göstərildiyi kimi, qırmızı işıq dalğa uzunluğu daha uzun olduğuna görə ən az yayınır, bənövşəyi işıq isə dalğa uzunluğu daha qısa olduğuna görə ən çox yayınır. Beləliklə, müşahidəçinin gözü qırmızı işığı yuxarıda, bənövşəyi işığı isə aşağıda görür.
Göy qurşağı işığının bütün rəngləri qismən dairəvi formadadır, burada qırmızı işığın dairəsi yuxarıdadır, buna görə də ən böyük radiusa malikdir, bənövşəyi işığın dairəsi isə aşağıdadır, buna görə də ən kiçik radiusa malikdir.
Ən böyük radiusdan ən kiçik radiusa qədər işıq rənglərinin sırası qırmızı, narıncı, sarı, yaşıl, mavi, indigo, bənövşəyi rənglərdir.
Düzgün cavab D-dir.
11. Suyun səthindəki yağ təbəqəsindən çıxan açıq rənglər... hadisəsi səbəbindən yaranır.
A. müdaxilə
B. polyarizasiya
C. dispersi
D. difraksiya
Müzakirə
Düzgün cavab C-dir.
