SQUID (Süperiletken Kuantum Girişim Cihazı), Josephson eklemleri ve süperiletken halkalar kullanılarak tasarlanmış hassas bir ölçüm teknolojisidir. SQUID cihazlarının temel kullanım amacı aşağıdakilerden hangisidir?
- A) Yüksek sıcaklıklı nükleer füzyon reaktörlerinde plazmayı ısıtmak
- B) Güneş panellerindeki fotoelektrik dönüşüm verimini ölçmek
- C) Cisimlerin yüzey pürüzlülüğünü görünür dalga lazerlerle taramak
- D) İnsan beynindeki ve kalbindeki son derece zayıf manyetik alan değişimlerini tespit etmek
- E) Odalar arası ses yalıtım katsayısını akustik dalgalarla belirlemek
Lazer ışığı ile güneşten veya akkor lambadan elde edilen doğal ışık karşılaştırıldığında lazer ışığına ait bazı karakteristik özellikler öne çıkar. Aşağıdakilerden hangisi lazer ışığının doğal ışık kaynaklarından ayrılan temel özelliklerinden biri değildir?
- A) Fotonlarının aynı fazlı ve uzamsal olarak uyumlu (coherent) olması
- B) Boşluktaki yayılma hızının görünür ışık hızından çok daha büyük olması
- C) Çok dar bir frekans bant genişliğine sahip, neredeyse tek renkli (monokromatik) olması
- D) Dağılmadan, yönlülüğü son derece yüksek paralel bir demet halinde ilerleyebilmesi
- E) Enerji yoğunluğunun çok yüksek noktalara odaklanabilmesi
Ultrasonografi cihazlarında anne karnındaki bebeğin gelişimini veya damarlardaki kan akış hızını incelemek için yüksek frekanslı ses dalgaları kullanılır. Ultrason cihazının çalışmasında rol oynayan temel fizik ilkeleri hangi seçenekte birlikte doğru verilmiştir?
- A) Fotoelektrik etki ve Compton saçılması
- B) Süperiletkenlik ve Meissner etkisi
- C) Uyarılmış emisyon ve lazer stimülasyonu
- D) Siyah cisim ışıması ve Wien kayma yasası
- E) Piezoelektrik etki ve Doppler kayması olayı
Süper iletken teknolojisi günümüzde ulaşımda devrim yaratan Maglev (Manyetik Levitasyon) trenlerinde aktif olarak kullanılmaktadır. Maglev trenlerinin raylara dokunmadan yüksek hızlara ulaşabilmesinde süper iletkenlerin hangi iki temel özelliği doğrudan rol oynar?
- A) Yüksek fotoelektrik verimlilik ve ışık yayma kapasitesi
- B) Radyoaktif bozunma yapma ve yüksek ısı üretme yeteneği
- C) Sıfır elektriksel direnç ve Meissner etkisi (mükemmel diyamanyetizma)
- D) Yüksek yarı iletkenlik ve esnek yapısal moleküler bağlar
- E) Piezoelektrik genleşme ve yüksek elektro-negatiflik
Bilgisayarlı Tomografi (BT) cihazı, vücudun incelenen bölgesinin X-ışınları kullanılarak kesitsel görüntülerini oluşturan gelişmiş bir tıbbi tanı aracıdır. BT cihazının çalışma ilkesi ve elde edilen görüntülerle ilgili verilen yargılardan hangisi doğrudur?
- A) BT cihazında X-ışınları yerine zararsız radyo dalgaları kullanıldığı için hastaya radyasyon verilmez.
- B) Dokuların yoğunluğu arttıkça X-ışınlarını soğurma miktarı azalır ve dedektöre ulaşan ışın miktarı artar.
- C) Sadece yumuşak dokuları görüntüleyebilir, kemik gibi yoğun yapılar X-ışınlarını tamamen geçirdiği için görüntülenemez.
- D) X-ışını tüpü ve dedektörler hastanın etrafında dönerek farklı açılardan soğurma verileri toplar ve bilgisayarda 3D kesitler oluşturur.
- E) BT cihazı, vücuttaki hidrojen atomlarının Manyetik alandaki rezonans frekansına dayanarak görüntü üretir.
Yenilenebilir enerji teknolojisinde kullanılan fotovoltaik piller (güneş pilleri), güneş ışığını doğrudan elektrik enerjisine dönüştüren p-n eklemli yapılardır. Şekildeki güneş pili üzerine ışık düştüğünde meydana gelen olaylar göz önüne alındığında, sistemin çalışma prensibi ile ilgili hangisi yanlıştır?
- A) Güneş pilinin çalışması fotoelektrik olaya benzer bir ilkeye dayanır.
- B) Güneş pilleri alternatif akım (AC) üreterek doğrudan ev şebekesini besler.
- C) Fotonlar p-n eklemine çarptığında elektron-oyuk çiftleri oluşturur.
- D) Eklem bölgesindeki iç elektrik alan serbest elektron ve oyukları zıt yönlere sürükler.
- E) İnce yapıdaki n-tipi katman ışığın eklem bölgesine ulaşmasını kolaylaştırır.
Görüntüleme ekranlarında kullanılan Sıvı Kristal Ekran (LCD) ve Işık Yayan Diyot (LED) teknolojileri yarı iletken ve optik prensiplere dayanır. Bu iki ekran teknolojisinin karşılaştırılmasına ilişkin aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?
- A) LCD ekranlarda her bir piksel kendi ışığını üretirken, LED ekranlarda harici arka aydınlatma kullanılamaz.
- B) LED ekranlarda sıvı kristal katman bulunmaz, doğrudan gaz plazması kullanılır.
- C) LCD ekranlar LED ekranlara göre daha az enerji harcar ve daha yüksek kontrast sunar.
- D) Her iki teknoloji de görüntü oluşturmak için katot ışını tüpü (CRT) ve elektron tabancası kullanır.
- E) LED televizyonlar temel olarak arka aydınlatmasında florasan yerine LED diyotlar kullanılan birer LCD ekrandır.
Termal kameralar, cisimlerin sıcaklıklarına bağlı olarak yaydıkları elektromanyetik radyasyonu algılayarak görüntüye dönüştüren cihazlardır. Bir binanın ısı yalıtım analizinde kullanılan termal kamera ile ilgili ifadelerden hangisi doğrudur?
- A) Cisimlerin sıcaklığına bağlı olarak yaydığı kızılötesi (infrared) ışıımayı tespit eder.
- B) Çalışmak için ortama yüksek frekanslı X-ışınları gönderir ve geri yansıyanları ölçer.
- C) Yalnızca görünür ışık spektrumundaki renk değişimlerini analiz ederek sıcaklık haritası çıkarır.
- D) Mutlak sıfır sıcaklığındaki (0 Kelvin) nesnelerden yayılan güçlü dalgaları görüntüler.
- E) Ses dalgalarının yoğunluk farkından yararlanarak cisimlerin iç yapısını tarar.
Grafen, karbon atomlarının altıgen bal peteği örgüsünde tek katmanlı dizilmesiyle oluşan iki boyutlu nanoyapılı bir malzemedir. Grafenin olağanüstü fiziksel ve mekanik özellikleri dikkate alındığında, aşağıda verilen teknolojik kullanım alanlarından hangisi grafenin doğrudan bir özelliği ile bağdaştırılamaz?
- A) Yüksek elektrik iletkenliği sayesinde hızlı şarj olabilen batarya ve süperkapasitör yapımı
- B) Esnek ve şeffaf yapısı nedeniyle bükülebilir dokunmatik ekran üretimi
- C) Nükleer tepkimelerde çekirdek bölünmesini (fisyon) yavaşlatan nötron yavaşlatıcı malzeme olarak kullanımı
- D) Çelikten çok daha yüksek çekme dayanımına sahip olması sebebiyle hafif ve dayanıklı kompozit zırh yapımı
- E) Yüksek termal iletkenliği sayesinde mikroçiplerde ısı dağıtıcı yüzey kaplaması
Şekilde lazer ışığının elde edilmesinde temel rol oynayan bir atomik etkileşim süreci şematize edilmiştir. Uyarılmış u seviyesindeki bir atoma belirli enerjide bir foton çarptığında gerçekleşen bu olay ile ilgili verilen ifadelerden hangisi yanlıştır?
- A) Olay uyarılmış emisyon (Işıma) olarak adlandırılır.
- B) Yayımlanan yeni foton, tetikleyici foton ile aynı fazda ve frekanstadır.
- C) Oluşan ışın kümesi tek renkli (monokromatik) ve dalga boyu dağılımı çok dardır.
- D) Lazer ışığı atmosferde odaklanmasını kaybetmeden çok uzak mesafelere yayılabilir.
- E) Çıkan fotonların enerjisi tetikleyen fotonun enerjisinden daha küçüktür.
Şekilde p-n ekleminden oluşan bir fotodiyot devresi gösterilmiştir. Fotodiyot eklem bölgesine gelen ışık akısı arttığında devrede gerçekleşen değişimler incelenmektedir. Buna göre fotodiyot yüzeyine düşen ışığın şiddeti artırıldığında devredeki mikroampermetrenin gösterdiği değer ve p-n eklemindeki yük taşıyıcı sayısı nasıl değişir?
- A) Mikroampermetre değeri azalır, Yük taşıyıcı sayısı azalır.
- B) Mikroampermetre değeri değişmez, Yük taşıyıcı sayısı artar.
- C) Mikroampermetre değeri artar, Yük taşıyıcı sayısı azalır.
- D) Mikroampermetre değeri artar, Yük taşıyıcı sayısı artar.
- E) Mikroampermetre değeri azalır, Yük taşıyıcı sayısı artar.
Doğru cevaplar ve adım adım çözümler testi tamamladıktan sonra gösterilir.
