✅ 11. Sınıf Fizik: Işık şiddeti, ışık akısı ve aydınlanma Test Çöz

Noktasal bir ışık kaynağının ışık şiddeti $I$ kadardır. Yarıçapı $r$ olan içi boş bir kürenin merkezine yerleştirilen bu kaynağın kürenin tüm iç yüzeyinde oluşturduğu toplam ışık akısı $\Phi$'dir.

Kürenin yarıçapı $2r$ yapılırsa, küre yüzeyindeki toplam ışık akısı kaç $\Phi$ olur?

Işık şiddeti $I = 100\text{ cd}$ olan noktasal bir ışık kaynağının, kendisinden $2\text{ m}$ uzaklıktaki dik bir perde üzerinde oluşturduğu aydınlanma şiddeti kaç $\text{lx}$ (lüks)'tür?

Işık şiddetleri eşit ve $I$ olan iki noktasal kaynak, yarıçapları sırasıyla $r$ ve $2r$ olan küresel yüzey parçalarının merkezine konulmuştur. Birinci yüzeyin merkez açısı $60^\circ$, ikinci yüzeyin merkez açısı ise $120^\circ$'dir.

Birinci yüzeydeki toplam ışık akısı $\Phi_1$, ikinci yüzeydeki toplam ışık akısı $\Phi_2$ olduğuna göre, $\frac{\Phi_1}{\Phi_2}$ oranı kaçtır?

Noktasal bir ışık kaynağının bir yüzey üzerindeki K noktasında oluşturduğu aydınlanma şiddeti, ışınlar yüzeye dik geldiğinde $E$'dir.

Kaynaktan çıkan ışınların K noktasına gelme açısı (yüzey normali ile yapılan açı) $60^\circ$ yapılırsa K noktasındaki aydınlanma şiddeti kaç $E$ olur? ($\cos 60^\circ = 0,5$)

Noktasal bir ışık kaynağından $d$ uzaklıktaki K noktası ile $2d$ uzaklıktaki L noktası etrafındaki aydınlanma şiddetleri sırasıyla $E_K$ ve $E_L$'dir.

Işık ışınları K noktasına dik olarak düşerken, L noktasının yüzey normali ile $60^\circ$'lik açı yapacak şekilde düşmektedir.

Buna göre $\frac{E_K}{E_L}$ oranı kaçtır? ($\cos 60^\circ = \frac{1}{2}$)

Özdeş K ve L dairesel levhalarından K levhası paralel bir ışık demetinin önüne, L levhası ise noktasal bir ışık kaynağının önüne yüzeyleri ışık ışınlarına dik olacak şekilde konulmuştur. Bu durumda levhaların yüzeyinden geçen ışık akıları sırasıyla $\Phi_K$ ve $\Phi_L$'dir.

K ve L levhaları ışık kaynaklarına doğru bir miktar yaklaştırılırsa $\Phi_K$ ve $\Phi_L$ değerleri nasıl değişir?

Yarıçapı $r$ olan içi boş kürenin merkezinde $I$ ışık şiddetinde noktasal bir kaynak bulunmaktadır. Küre yüzeyindeki K noktası etrafındaki aydınlanma şiddeti $E$, kürenin tüm iç yüzeyindeki toplam ışık akısı ise $\Phi$'dir.

Kürenin yarıçapı $2r$ yapılırsa $E$ ve $\Phi$ niceliklerinin değişimi hakkında aşağıdakilerden hangisi doğru olur?

Merkezleri ortak olan X, Y ve Z küresel yüzey parçalarının merkezine $I$ ışık şiddetinde noktasal bir ışık kaynağı konulmuştur.

X yüzeyinin yarıçapı $r$, merkez açısı $30^\circ$;
Y yüzeyinin yarıçapı $2r$, merkez açısı $60^\circ$;
Z yüzeyinin yarıçapı $3r$, merkez açısı $30^\circ$'dir.

Bu yüzeylerde oluşan toplam ışık akıları sırasıyla $\Phi_X$, $\Phi_Y$ ve $\Phi_Z$ olduğuna göre, bunlar arasındaki büyüklük ilişkisi nedir?

Yatay bir düzlemden $4\text{ m}$ yükseklikte bulunan $I$ ışık şiddetindeki noktasal kaynağın tam altında yatay düzlem üzerinde K noktası bulunmaktadır. L noktası ise K noktasından yatayda $3\text{ m}$ uzaklıktadır.

K noktası etrafındaki aydınlanma şiddeti $E_K$, L noktası etrafındaki aydınlanma şiddeti $E_L$ olduğuna göre, $\frac{E_K}{E_L}$ oranı kaçtır?

Üzerinde yağ lekesi bulunan bir kağıt ekranın sol tarafına $d_1 = 20\text{ cm}$ uzaklığa $I_1$, sağ tarafına $d_2 = 40\text{ cm}$ uzaklığa $I_2$ ışık şiddetli noktasal kaynaklar yerleştirilmiştir.

Yağ lekesi kağıt üzerinde görünmediğine göre ve sol taraftaki kaynağın şiddeti $I_1 = 50\text{ cd}$ olduğuna göre, sağ taraftaki kaynağın şiddeti $I_2$ kaç $\text{cd}$'dir?

Yüzey alanı $A$ olan çerçeve şeklinde bir levha, $I$ ışık şiddetindeki noktasal bir kaynaktan $d$ kadar uzakta, gelen ışık ışınlarına dik konumda dururken yüzeyindeki toplam ışık akısı $\Phi$'dir.

Levha, merkezinden geçen düşey eksen etrafında $60^\circ$ döndürülürse yüzeyindeki toplam ışık akısı kaç $\Phi$ olur? ($\cos 60^\circ = 0,5$)

Noktasal bir K ışık kaynağı, düşey konumdaki perdenin önünde perdeye $d$ uzaklığa yerleştirilmiştir. Kaynağın arkasına, kaynağa $d$ uzaklıkta perdeye paralel bir düzlem ayna yerleştirilmiştir. Perde üzerindeki O noktası, K kaynağının perde üzerindeki dik izdüşümüdür.

Yalnız K kaynağının O noktasında tek başına oluşturduğu aydınlanma şiddeti $E_0$ olduğuna göre, düzlem ayna sistemdeyken O noktasındaki toplam aydınlanma şiddeti kaç $E_0$ olur?

Yarıçapı $R$ olan içi boş tam kürenin merkezindeki O noktasında $I$ ışık şiddetinde noktasal bir kaynak bulunmaktadır. K ve L noktaları küre yüzeyinde bir çapın iki uç noktasıdır.

Kaynak, O noktasından K noktasına doğru yarıçap doğrultusunda hareket ettirilirse;

I. Kürenin tüm iç yüzeyindeki toplam ışık akısı
II. K noktası etrafındaki aydınlanma şiddeti
III. L noktası etrafındaki aydınlanma şiddeti

niceliklerinden hangileri artar?

Noktasal bir $I$ ışık kaynağından $d$ kadar uzakta bulunan düşey bir perdenin O noktasındaki aydınlanma şiddeti, gelen ışınlar perdeye dik konumda iken $E$'dir.

Perde O noktası etrafında döndürülerek gelen ışık ışınlarının perde yüzeyi ile $37^\circ$'lik açı yapması sağlanıyor. Aynı anda kaynak perdeye yaklaştırılarak O noktasına uzaklığı $\frac{d}{2}$ seviyesine indiriliyor.

Buna göre, O noktasındaki yeni aydınlanma şiddeti kaç $E$ olur? ($\sin 37^\circ = \cos 53^\circ = 0,6$; $\cos 37^\circ = \sin 53^\circ = 0,8$)