Bir dijital fotoğraf makinesinin görüntü algılayıcısı fotoelektrik olaya dayanır: gelen ışık yarı iletken yüzeyde yük oluşturur ve bu yük sayısal bilgiye dönüştürülür.
Modern Fiziğin Teknolojideki Uygulamaları konusu, kuantum fiziği ve çekirdek fiziğinden doğan bu tür teknolojileri bir araya getirir: yarı iletkenler, diyotlar, transistörler, lazerler, süper iletkenler, nanoteknoloji ve tıbbi görüntüleme yöntemleri. Görüntüleme tekniklerinden hangisinin iyonlaştırıcı ışınım kullandığı, güvenlik açısından önemli bir ayrımdır.
Sorular genellikle bir cihazı ya da gündelik bir konuşmayı bağlam olarak verir ve işlev ile teknoloji arasında eşleştirme ister. Öncüllü yargılar ve sınıflandırmalar bu konuda baskındır.
Örnek sorular
Bir şık seç, doğru mu değil mi hemen görürsün — hiçbir şey kaydedilmez, hesap gerekmez.
1. soruKolay
Lazer ışını üretilirken optik ortamda;
I. uyarılmış ışıma,
II. popülasyon inversiyonu,
III. nükleer füzyon
olaylarından hangileri gerçekleşir?
Cevabı göster
Cevap: B — I ve II
Kısaca — Lazer ışını üretiminde atomik ortamda uyarılmış yayınlama ve popülasyon inversiyonu gerçekleştiği için doğru yargılar I ve II’dir.
Lazer sistemlerinde ışığın kuvvetlendirilmesi için öncelikle atomların üst enerji seviyesindeki yoğunluğunun alt seviyedekinden fazla olması gerekir; bu duruma popülasyon inversiyonu (terselme) denir. Popülasyon inversiyonu oluştuktan sonra, üst seviyedeki atomlar ortama gelen fotonların tetiklemesiyle aynı faz, enerji ve doğrultuda foton yayar; bu süreç uyarılmış (stimüle) yayınlamadır. Nükleer füzyon ise çok yüksek sıcaklıklarda hafif çekirdeklerin birleşmesi olayıdır ve optik bir süreç olan lazer üretimiyle bir ilgisi yoktur.
2. soruOrta
Üç arkadaş tıbbi görüntüleme hakkında konuşmaktadır:
Ece: İşlem sırasında metal bulundurmamam gerektiği söylendi.
Can: Kullanılan yöntemde iyonlaştırıcı özellikte bir ışınım varmış.
Duru: Cihaz, görüntü için vücuda ses dalgası gönderiyormuş.
Buna göre,
I. Ece MR çektirecektir.
II. Can ultrason çektirecektir.
III. Duru ultrason çektirecektir.
yargılarından hangileri doğru olabilir?
Cevabı göster
Cevap: D — I ve III
Kısaca — Ece güçlü manyetik alan kullanan MR, Duru ise mekanik ses dalgaları kullanan ultrason çektirecektir; Can’ın bahsettiği iyonlaştırıcı ışınım ise ultrasonda bulunmaz.
Görüntüleme yöntemlerinin çalışma prensiplerini tek tek inceleyelim: Manyetik rezonans (MR) cihazında çok güçlü bir manyetik alan kullanıldığından ortama metal cisim sokulması hayati tehlike yaratır, bu yüzden Ece’nin MR çektirmesi doğrudur (I). Can’ın sözünü ettiği iyonlaştırıcı ışınım röntgen ve tomografi gibi X-ışını kullanan yöntemlerde görülür; oysa ultrason tamamen zararsız ses dalgalarıyla çalışır, yani Can ultrason çektiremez (II yanlış). Duru’nun belirttiği gibi vücuda yüksek frekanslı ses dalgası gönderip yansımaları toplayan cihaz ultrasondur (III doğru). Dolayısıyla doğru olabilecek yargılar I ve III’tür.
3. soruKolay
Yarı iletken teknolojisinde kullanılan bazı elemanların temel işlevleri karışık olarak aşağıda verilmiştir:
I. Işık enerjisini doğrudan elektrik enerjisine dönüştürür. II. Elektrik enerjisini ışık enerjisine dönüştürür. III. Akımı tek yönde iletir, ters yönde engeller.
Buna göre işlev ile eleman eşleştirmesi aşağıdaki seçeneklerin hangisinde doğru olarak verilmiştir?
Cevabı göster
Cevap: C — I: Güneş pili; II: LED; III: Diyot
Kısaca — Doğru eşleştirme I: Güneş pili; II: LED; III: Diyot biçimindedir.
Güneş pilleri (fotovoltaik piller), üzerine düşen güneş ışığını foton-elektron etkileşimiyle doğrudan elektrik enerjisine dönüştürür (I: Güneş pili). Işık yayan diyotlar (LED), doğru yönde akım uygulandığında elektrik enerjisini foton yayarak ışık enerjisine çevirir (II: LED). Standart yarı iletken diyotlar ise akımı sadece tek yönde ileterek ters yönde tıkar (III: Diyot). I ve II. maddeler birbirinin tam tersi enerji dönüşüm süreçlerini içerdiğinden, dönüşümün yönünü karıştıran öğrenciler güneş pili ile LED’in yerini ters eşleştiren seçeneklere yönelebilir.
Cepte soru çöz, bağımsız bir çalışma uygulamasıdır; hiçbir sınav kurumu, okul ya da resmî kurumla bağlantılı, bunlarca desteklenen veya onaylanan bir uygulama değildir.
AYT (Alan Yeterlilik Testi), Yükseköğretim Kurumları Sınavı (YKS) kapsamında ÖSYM tarafından düzenlenen resmî bir sınavın ikinci oturumudur. Bu uygulama ÖSYM ile bağlantılı değildir.
Uygulamadaki tüm sorular ve metinler Cepte soru çöz için özgün olarak hazırlanmıştır; hiçbir resmî sınavdan alınmamıştır.