AYT Modern Fizik Testi
AYT Fizik Modern Fizik konusundan 10 soruluk süreli test. Başla butonuna bas, soruları çöz; bitirdiğinde netini ve her sorunun çözümünü anında gör. Testin altında konu özetini de bulabilirsin.
- 10 soru
- 15 dakika
- Çözümlü
- Test 1/2
-
Soru 1
Eşik enerjisi 2 eV olan bir metal yüzeye 5 eV enerjili fotonlar düşürülüyor. Sökülen fotoelektronların maksimum kinetik enerjisi kaç eV'tur?Çözüm: Einstein'ın fotoelektrik denklemi: E_k,max = E_foton − E_eşik = 5 − 2 = 3 eV. Bu soruda hata mı var? Bildir -
Soru 2
Fotoelektrik olayda sökülen elektronların maksimum kinetik enerjisi, belirli bir metal için aşağıdakilerden hangisine bağlıdır?Çözüm: E_k,max = h·f − E_eşik olduğundan maksimum kinetik enerji yalnızca gelen ışığın frekansına (ve metalin cinsine) bağlıdır. Işık şiddeti, süre ve uzaklık yalnızca sökülen elektron sayısını etkiler. Bu soruda hata mı var? Bildir -
Soru 3
Eşik enerjisi 2,5 eV olan bir metal, dalga boyu 310 nm olan ışıkla aydınlatılıyor. Fotoelektronları durdurmak için gereken durdurma gerilimi kaç V'tur? (h·c = 1240 eV·nm)Çözüm: Foton enerjisi E = 1240/310 = 4 eV. E_k,max = 4 − 2,5 = 1,5 eV. Durdurma gerilimi e·V_d = E_k,max ⇒ V_d = 1,5 V. Bu soruda hata mı var? Bildir -
Soru 4
Momentumunun büyüklüğü 3,3·10⁻²⁴ kg·m/s olan bir elektronun de Broglie dalga boyu kaç m'dir? (h = 6,6·10⁻³⁴ J·s)Çözüm: de Broglie bağıntısı: λ = h/p = 6,6·10⁻³⁴ / 3,3·10⁻²⁴ = 2·10⁻¹⁰ m (0,2 nm). Bu değer X-ışınlarının dalga boyu mertebesindedir; bu yüzden elektronlar kristallerde kırınıma uğrar. Bu soruda hata mı var? Bildir -
Soru 5
Durgun hâldeki bir parçacığın ortalama ömrü, kendisiyle birlikte hareket eden gözlemciye göre 6 s'dir. Bu parçacık laboratuvara göre 0,8c hızla hareket ediyorsa, laboratuvardaki gözlemciye göre ortalama ömrü kaç s'dir? (c: ışık hızı)Çözüm: Zaman genişlemesi: γ = 1/√(1 − v²/c²) = 1/√(1 − 0,64) = 1/0,6 = 5/3. Δt = γ·Δt₀ = (5/3)·6 = 10 s. Hareketli saat yavaş işlediği için laboratuvarda ölçülen süre daha uzundur. Bu soruda hata mı var? Bildir -
Soru 6
Durgun hâldeki uzunluğu 100 m olan bir uzay aracı, bir gözlemciye göre hareket doğrultusunda 0,6c hızla ilerlemektedir. Gözlemciye göre uzay aracının boyu kaç m'dir? (c: ışık hızı)Çözüm: Uzunluk kısalması: L = L₀·√(1 − v²/c²) = 100·√(1 − 0,36) = 100·0,8 = 80 m. Kısalma yalnızca hareket doğrultusunda olur. Bu soruda hata mı var? Bildir -
Soru 7
Compton olayında bir X-ışını fotonu serbest bir elektronla çarpışıp saçılıyor. Saçılan foton için aşağıdakilerden hangisi doğrudur?Çözüm: Foton enerjisinin bir kısmını elektrona aktarır; enerjisi ve momentumu azalır. E = h·c/λ olduğundan enerji azalınca dalga boyu artar, frekans azalır. Fotonun hızı her durumda c'dir, değişmez. Bu soruda hata mı var? Bildir -
Soru 8
Fotoelektrik olayın gözlendiği bir düzenekte ışığın frekansı sabit tutulup şiddeti artırılıyor. Buna göre,
I. Birim zamanda sökülen elektron sayısı artar.
II. Fotoelektronların maksimum kinetik enerjisi artar.
III. Durdurma gerilimi değişmez.
yargılarından hangileri doğrudur?Çözüm: Şiddet artınca birim zamanda gelen foton sayısı artar, dolayısıyla sökülen elektron sayısı (fotoelektrik akım) artar; I doğru. Tek bir fotonun enerjisi h·f değişmediği için maksimum kinetik enerji değişmez; II yanlış. Durdurma gerilimi maksimum kinetik enerjiye bağlı olduğundan değişmez; III doğru. Bu soruda hata mı var? Bildir -
Soru 9
1 g kütlenin tamamen enerjiye dönüştüğü varsayılırsa açığa çıkan enerji kaç J olur? (c = 3·10⁸ m/s)Çözüm: Einstein'ın kütle-enerji eşdeğerliği: E = m·c² = 10⁻³·(3·10⁸)² = 10⁻³·9·10¹⁶ = 9·10¹³ J. Kütle kilograma çevrilmeden (m = 1) alınırsa sonuç 1000 kat büyük çıkar. Bu soruda hata mı var? Bildir -
Soru 10
Eşik enerjileri 2 eV olan A ve 4 eV olan B metalleri, 6 eV enerjili fotonlarla aydınlatılıyor. A'dan sökülen fotoelektronların maksimum hızının, B'den sökülenlerin maksimum hızına oranı kaçtır?Çözüm: E_k,A = 6 − 2 = 4 eV, E_k,B = 6 − 4 = 2 eV. Kinetik enerji hızın karesiyle orantılı olduğundan v_A/v_B = √(4/2) = √2. 2, kinetik enerjilerin oranıdır. Bu soruda hata mı var? Bildir
Sonucun
Modern Fizik Konu Özeti
Modern fizik, klasik fiziğin açıklayamadığı olaylarla doğdu. Fotoelektrik olayda metal yüzeyden elektron sökülmesi ışığın frekansına bağlıdır: frekans eşik değerin altındaysa, ışık ne kadar şiddetli olursa olsun elektron sökülmez. Einstein bunu ışığın enerji paketlerinden (fotonlar) oluştuğunu kabul ederek açıkladı: E_k,max = h·f − E_eşik. Işık şiddeti yalnızca sökülen elektron sayısını etkiler. Compton olayında ise foton elektronla çarpışıp enerji kaybeder ve dalga boyu artar; bu, fotonun momentum taşıdığını gösterir.
De Broglie, parçacıkların da dalga özelliği gösterdiğini öne sürdü: λ = h/p. Elektron kırınımı deneyleri bu fikri doğruladı. Einstein'ın özel görelilik kuramı ise ışık hızının tüm eylemsiz gözlemciler için aynı olduğunu kabul eder. Bu kabulün sonucunda hareketli saatler yavaş işler (zaman genişlemesi) ve hareketli cisimler hareket doğrultusunda kısa ölçülür (uzunluk kısalması). Kütle ile enerji eşdeğerdir ve E = m·c² bağıntısıyla birbirine dönüşebilir.
Bilmen Gerekenler
- Foton enerjisi: E = h·f = h·c/λ (h·c ≈ 1240 eV·nm)
- Fotoelektrik denklem: E_k,max = h·f − E_eşik = e·V_durdurma
- de Broglie dalga boyu: λ = h/p = h/(m·v)
- Lorentz çarpanı: γ = 1/√(1 − v²/c²)
- Zaman genişlemesi: Δt = γ·Δt₀; uzunluk kısalması: L = L₀/γ
- Kütle-enerji eşdeğerliği: E = m·c²
- Compton olayında saçılan fotonun dalga boyu artar, enerjisi azalır.
Sık Yapılan Hatalar
- Işık şiddeti artınca fotoelektronların maksimum kinetik enerjisinin arttığını sanmak.
- Compton saçılmasında fotonun hızının azaldığını düşünmek; foton her zaman c hızıyla hareket eder.
- Zaman genişlemesinde öz zamanı (Δt₀) yanlış gözlemciye atamak; öz zaman olayla birlikte hareket eden gözlemcinin ölçtüğüdür.
- Uzunluk kısalmasının harekete dik doğrultuda da gerçekleştiğini sanmak.
Sıkça Sorulan Sorular
Modern Fizik testini nasıl çözmeliyim?
Önce aşağıdaki konu özetini oku, ardından süreyi başlatıp soruları gerçek sınavdaki gibi çöz. Bitirdiğinde yanlış ve boş bıraktığın soruların çözümlerini incele; eksik kaldığın noktaları konu özetinden tekrar et ve testi yeniden çöz.
Modern Fizik testi kaç soru ve kaç dakika?
Bu AYT Modern Fizik testi 10 sorudan oluşur ve süresi 15 dakikadır. Test bittiğinde netin 4 yanlış 1 doğruyu götürür kuralına göre hesaplanır.