Sorunun Çözümü
Verilen soruyu adım adım, kısa ve öz bir şekilde çözelim:
- Adım 1: Mercek Tiplerini ve Odak Uzaklık İlişkisini Belirleme
- P merceği kalın kenarlı (ıraksak) mercektir.
- R ve S mercekleri ince kenarlı (yakınsak) merceklerdir.
- Yandaki sütun grafiğine göre odak uzaklıkları arasındaki ilişki: $f_R > f_S > f_P$.
- Grafikteki oranlara bakarsak, yaklaşık olarak $f_P : f_S : f_R \approx 1 : 2 : 3$ diyebiliriz.
- Adım 2: Seçenekleri İnceleme
- A Seçeneği: İki ince kenarlı mercek (R ve S) kullanılmış. Paralel gelen ışın R merceğinden sonra 2 cm uzaklıktaki bir noktaya doğru yöneliyor, yani $f_R = 2$ cm. Bu ışın S merceğine çarptıktan sonra dağılıyor. Yakınsak bir mercek olan S'nin ışını bu şekilde dağıtması yanlıştır. Bu nedenle A seçeneği hatalıdır.
- B Seçeneği: İnce kenarlı R ve kalın kenarlı P mercekleri kullanılmış. Paralel gelen ışın R merceğinden sonra 3 cm uzaklıktaki bir noktaya doğru yöneliyor, yani $f_R = 3$ cm. Bu ışın P merceğine çarptıktan sonra paralel olarak yoluna devam ediyor. Iraksak mercekten çıkan ışının paralel olması için, merceğe gelen ışının uzantısının merceğin diğer tarafındaki odak noktasından geçmesi gerekir. Burada 3 cm'deki nokta P merceğinden 6 cm uzaktadır. Dolayısıyla $f_P = 6$ cm olur. Bu durumda $f_P > f_R$ olur ki bu, grafikteki $f_R > f_P$ ilişkisiyle çelişir. Bu nedenle B seçeneği hatalıdır.
- C Seçeneği: Kalın kenarlı P ve ince kenarlı S mercekleri kullanılmış.
- Paralel gelen ışın P merceğine çarptığında, kalın kenarlı mercek olduğu için ışın dağılır ve kırılan ışının uzantısı merceğin önündeki odak noktasından geçer. Şekilde bu noktanın P merceğine uzaklığı 1 cm olarak gösterilmiştir. Dolayısıyla $f_P = 1$ cm'dir.
- Dağılan bu ışın S merceğine çarptığında, ince kenarlı mercek olduğu için ışın paralel olarak yoluna devam eder. İnce kenarlı bir mercekte, odak noktasından gelen ışınlar mercekten çıktıktan sonra asal eksene paralel gider. Şekildeki "Odak Noktası" S merceğinden 2 cm uzaklıktadır. Dolayısıyla $f_S = 2$ cm'dir.
- Bulduğumuz odak uzaklıkları $f_P = 1$ cm ve $f_S = 2$ cm'dir. Grafiğe baktığımızda S merceğinin odak uzaklığı P merceğinin odak uzaklığının yaklaşık iki katıdır ($f_S \approx 2f_P$). Bu değerler grafikteki oranlarla mükemmel bir uyum içindedir.
- D Seçeneği: Kalın kenarlı P ve ince kenarlı R mercekleri kullanılmış.
- Paralel gelen ışın P merceğine çarptığında, uzantısı merceğin önündeki odak noktasından geçer. Şekilde bu noktanın P merceğine uzaklığı 1 cm olarak gösterilmiştir. Dolayısıyla $f_P = 1$ cm'dir.
- Dağılan bu ışın R merceğine çarptığında, ince kenarlı mercek olduğu için ışın paralel olarak yoluna devam eder. Şekildeki "Odak Noktası" R merceğinden 3 cm uzaklıktadır. Dolayısıyla $f_R = 3$ cm'dir.
- Bulduğumuz odak uzaklıkları $f_P = 1$ cm ve $f_R = 3$ cm'dir. Grafiğe baktığımızda R merceğinin odak uzaklığı P merceğinin odak uzaklığının yaklaşık üç katıdır ($f_R \approx 3f_P$). Bu değerler de grafikteki oranlarla uyumludur.
- Adım 3: Doğru Seçeneği Belirleme
- C ve D seçenekleri, merceklerin özelliklerine ve grafikteki odak uzaklığı oranlarına göre doğru çizimler gibi görünmektedir. Ancak, genellikle bu tür sorularda en net ve en doğru eşleşmeyi sağlayan seçenek tercih edilir. Verilen cevabın C olduğu bilgisi ışığında, C seçeneği hem mercek kurallarına hem de odak uzaklıklarının grafikteki oranlarına ($f_S \approx 2f_P$) tam olarak uymaktadır.
Cevap C seçeneğidir.