W praktyce diagnostyki obrazowej jedną z podstawowych zależności geometrycznych jest prawo odwrotności kwadratu odległości. Dla wiązki rozchodzącej się od (w przybliżeniu) punktowego źródła, energia/strumień rozkłada się na coraz większą powierzchnię, a ta rośnie proporcjonalnie do r2. Z tego wynika zależność:
I ∝ 1/r2
W pytaniu odległość zwiększono z 100 cm do 200 cm, czyli dwukrotnie. Stosujemy więc proporcję:
I2/I1 = (r1/r2)2 = (100/200)2 = (1/2)2 = 1/4
Otrzymujemy wynik 1/4, czyli natężenie po zwiększeniu odległości stanowi jedną czwartą wartości początkowej. To oznacza, że natężenie czterokrotnie się zmniejszy.
Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?
- "Dwukrotnie się zmniejszy." – to typowy błąd liniowości. Zależność nie jest 1/r, lecz 1/r2, więc spadek jest silniejszy.
- "Czterokrotnie się zwiększy." – to odwrócenie kierunku zmiany: zwiększenie odległości powoduje spadek natężenia, a nie wzrost.
- "Dwukrotnie się zwiększy." – łączy dwa błędy naraz: błędny kierunek (powinno maleć) i błędna skala (zależność kwadratowa).
Wskazówka egzaminacyjna: przy zmianach odległości najpierw sprawdź, czy w zadaniu chodzi o efekt geometryczny (wtedy zwykle pojawia się r2), a dopiero potem licz proporcję. Najczęstsza pułapka to automatyczne wybieranie "dwukrotnie" po zobaczeniu podwojenia odległości.