Verilen problemde bir elektroskobun üç farklı durumu gösterilmiştir:
- İlk Durum: Elektroskop yaprakları 30° açıyla açıktır. Bu, elektroskobun yüklü olduğunu gösterir.
- Ara Durum: Elektroskop yaprakları tamamen kapanmıştır (0°). Bu, elektroskobun nötrlendiğini veya yükünün tamamen boşaldığını gösterir.
- Son Durum: Elektroskop yaprakları tekrar 30° açıyla açılmıştır. Bu, elektroskobun tekrar yüklendiğini ve yük miktarının ilk durumdakiyle aynı büyüklükte olduğunu gösterir (açı aynı olduğu için).
Şimdi seçenekleri inceleyelim:
- A) İlk durumda, elektroskop (+) ya da (-) yüklüdür.
Yapraklar açık olduğu için elektroskop yüklüdür. Yükün işareti (+) veya (-) olabilir. Bu ifade doğrudur.
- B) Bu elektroskoba, yünlü kumaşa sürtülmüş ebonit çubuk dokundurulmuş olabilir.
Yünlü kumaşa sürtülen ebonit çubuk negatif yüklenir. Eğer elektroskop başlangıçta pozitif yüklü ise ve negatif yüklü ebonit çubuk dokundurulursa, elektroskoptan çubuğa elektron geçişi olur. Eğer çubuğun negatif yükü elektroskobun pozitif yüküne eşitse yapraklar kapanır, daha fazla ise kapanıp tekrar açılır (negatif yüklenerek). Bu durum gözlemlenen olayları açıklayabilir. Bu ifade doğrudur.
- C) İlk durumda negatif yük sayısı pozitif yük sayısından fazlaysa pozitif bir cisim dokundurulmuş demektir.
"İlk durumda negatif yük sayısı pozitif yük sayısından fazlaysa" demek, elektroskobun başlangıçta negatif yüklü olduğu anlamına gelir. Eğer negatif yüklü bir elektroskoba pozitif yüklü bir cisim dokundurulursa, elektroskoptan cisme elektron geçişi olur. Eğer aktarılan pozitif yük miktarı elektroskobun negatif yüküne eşitse yapraklar kapanır, daha fazla ise kapanıp tekrar açılır (pozitif yüklenerek). Bu durum da gözlemlenen olayları açıklayabilir. Bu ifade doğrudur.
- D) İlk durumdaki yük fazlalığı miktarı son durumdaki yük fazlalığı miktarına eşit değildir.
Elektroskop yapraklarının açılma açısı, elektroskoptaki yük fazlalığının (yük miktarının) büyüklüğü ile doğru orantılıdır. İlk durumda yapraklar 30° açıyla açıkken, son durumda da 30° açıyla açıktır. Açılma açıları aynı olduğu için, elektroskobun ilk durumdaki yük fazlalığı miktarı ile son durumdaki yük fazlalığı miktarı birbirine eşittir. Dolayısıyla, "eşit değildir" ifadesi yanlıştır ve söylenemez.
Bu nedenle, söylenemeyecek ifade D seçeneğidir.
Cevap D seçeneğidir.