Page 266 - Fizik 12 - Beceri Temelli Etkinlik Kitabı

FİZİK 12 Ortaöğretim Genel Müdürlüğü

CEVAP ANAHTARLARIAP ANAHTARLARI
CEV
2. Yönerge Etkinlik No.: 119
c
1 E = h . f = h 1 Fotoelektrik olayda ışığın dalga doğasına göre metal bir yü-
1 G λ zeyden elektron koparabilmek için enerjisi yetersiz olan ışı-
c
E ’ = h . f = h ğın şiddeti arttırılırsa frekansı küçük olsa bile ışığın enerjisi
1 G λ
S artmalı ve elektron koparmalıdır. Fakat elektron kopmamış-
2 E > E ’ olur. Çünkü gelen foton enerjisinin bir kısmı çarpışma tır. Işığın frekansı arttırıldığında enerjisi artmış ve elektron
1
1
anında elektrona aktarıldığı için E + E = E ’ + E ’ enerjinin koparmıştır. Albert Einstein, fotonun frekansa bağlı olan
2
1
2
1
korunumundan E + 0 = E ’ + E ’ ise E = E ’ + E ’ olmuştur. enerjisini E = h . f şeklinde ifade etmiştir.
1
2
2
1
1
1
-9
Fotonlar metal yüzeye düştükten yaklaşık 10 s gibi kısa bir
3 λ < λ olur. Çünkü gelen fotonun enerjisi büyük, dalga boyu süre sonra fotoelektronların metal yüzeyden ayrılması ışı-
G
S
küçüktür. Gelen fotonun enerjisinin bir kısmını çarptığı elekt- ğın dalga doğasına aykırıdır.
rona aktarmasından dolayı çarpışma sonrası saçılan fotonun Taneciklere özgü olan momentum korunumu olayının
enerjisi azalırken dalga boyu artar.
Compton olayında da görülmesi ışığın dalga doğasına ay-
.
4 E ’ = 1 m . V = 1 m . V . V . ( m ) = 1 pp = p 2 kırıdır.
2
2 2 e 2 e e m 2 m 2m Dalga teorisine göre ışık elektromanyetik bir dalgadır ve
olur. enine titreşir. Dalganın elektrik alanının etkisi ile serbest
Konu ile ilgili bilgiler için bk. MEB Ortaöğretim Fizik 12 Ders Kitabı, elektron da titreşerek ivmeli hareket yapmalı ve elektro-
Sayfa 219-221. manyetik dalga yaymalıdır. Yayılan dalgaların frekansı ve
dalga boyu X-ışınının fotonuyla eşit olmalıdır. Fakat bu olay
Etkinlik No.: 117 gerçekleşmediği için ışığın dalga doğası açıklamada yetersiz
kalır.
1 Gelen fotonun enerjisi daima saçılan fotonun enerjisinden
büyüktür. Esnek çarpışmalarda enerjinin korunumundan 2 Her iki olayda da ışığın davranışı incelenmiş ve ışığın tanecik
E = E ’ + E olur. Bu durumda daima E > E ’ ve E > E olur. gibi davrandığı anlaşılmıştır. Böylece ışığın tanecik doğasının
1 1 e 1 1 1 e da olduğu kabul edilmiştir. Işık, bazı olaylarda tanecik bazı
2 Çarpışma sonrası fotonun enerjisi azalacağından frekansında olaylarda dalga özelliğine sahiptir.
azalma ve dalga boyunda artış olur. Konu ile ilgili bilgiler için bk. MEB Ortaöğretim Fizik 12 Ders Kitabı,
3 Dalgaların yayılma hızı ortama bağlıdır. Gelen foton ile saçılan Sayfa 221-223.
foton aynı ortamda yayıldığı için ortam değişmemiştir. Bu ne-
denle çarpışma öncesi ve sonrası ışık hızı değişmez. Etkinlik No.: 120
4 Dalga boyu ile enerji ters orantılıdır. Bu durumda E = 3E 1 Bu girişim olayında ışık tanecik gibi davranmış olsaydı çok dar
1
ise E ’ = E olur. Esnek çarpışmalarda enerji korunacağı için bir yarıktan geçen tanecikler doğrusal bir şekilde yayılıp karşı
1
E = E ’ + E ise 3E = E + E olur. Buna göre E = 2E olur. Gelen perdede iki yarığa karşı iki aydınlık bölge oluştururdu. Yapılan
1
e
e
e
1
fotonun enerjisinin elektronun kinetik enerjisine oranı ise deney bunun böyle olmadığını, aydınlık ve karanlık saçaklar
= bulunur.
E 1 3E oluştuğunu göstermektedir.
E e 2E
2 Işık ışınlarının havadan suya geçerken bir kısmının yansıyıp
5 Ѳ açısının artması sapmanın da artmasını sağlar. Bu durumda diğer kısmının kırılması olayı ışığın dalga özelliğiyle açıklanır.
saçılan fotonun enerjisi azalır, dolayısıyla saçılan fotonun fre- Işığın tanecik modelinde ise bir ışık olayında yalnız yansıma
kansı azalıp dalga boyu artar. ya da yalnız kırılma gerçekleşir, bu iki olay aynı anda gerçek-
Konu ile ilgili bilgiler için bk. MEB Ortaöğretim Fizik 12 Ders Kitabı, leşmez.
Sayfa 221. Gelme Yansıma Gelme
açısı Normal açısı açısı Normal
Etkinlik No.: 118
1 Işığın dalga doğası gereği şiddeti arttırılınca enerjisi de artma- Hava Hava
lıdır. Bu durumda ışığın metal yüzeyden elektron koparması
gerekirken koparamadığı görülür. Bu olay ışığın dalga doğa- Kırılma
sına aykırıdır. açısı
2 Metal yüzeyden elektron koparabilmek için ışığın frekansının Su Su
arttırılması gerekir. Işığın frekansı artarsa enerjisi de artar ve (ışığın tanecik özelliği) (ışığın tanecik özelliği)
ışık metal yüzeyden elektron koparır.
Gelme Yansıma
3 Momentum korunumu taneciklere özgü bir olaydır. Compton açısı Normal açısı
olayında momentum korunumunun açıklanmasında ışığın
dalga doğası yetersiz kalır. Compton olayındaki momentum Hava
korunumu ışığın tanecik doğasının kanıtıdır.
4 Fotoelektrik ve Compton olayları ışığın dalga doğası ile açıkla- Kırılma
namaz. Her iki olayda ışık bir tanecik gibi davranır. Bu yüzden açısı
bu olaylar ışığın tanecik doğası ile açıklanmıştır. Su
Konu ile ilgili bilgiler için bk. MEB Ortaöğretim Fizik 12 Ders Kitabı, (ışığın dalga özelliği)
Sayfa 221-223.
264