Dalgalar Nedir Konu Anlatımı Dalga Çeşitleri ve Mekaniği
- Basit bir deney ile dalga kavramı kolayca anlaşılır: Bir akvaryumun su seviyesi yatay bir iple belirlenir. İpler iki ucundan camlara yapıştırılır. Suya ufak bir cisim atıldığında, su çizgisinin bir dizi dalgalanmaya maruz kaldığı görülür.Bu dalgalanmalarda çukurlar ve tepeler oluşur ve v sabit hızıyla hareket ederler.
- (Lamda) Yunan harfiyle sembolize ederler dalga boyu; dalganın bir periyot süresince aldığı yoldur (Ard arda gelen iki tepe veya iki çukur arasındaki mesafe) F ile gösterilen frekans ise; referans ekseninin sabit bir noktasında saniyede geçen dalga sayısıdır. Genlik ise; referans ekseni üzerinde bir dalganın (bu eksenin altında ise çukurlarda) eriştiği maksimum yüksekliğe tekabül eder. Her dalgasal fenomene; şu temel formül tatbik edilebilir;
- 3 tür dalga mevcuttur. İlk sırada enine dalgalar yer alır; önceki örnekte incelenen bu tür bir dalgadır. Kaynaklarından sabit hızla uzaklaşarak yayılırlar, genlik değişimleri yayılmalarına dik bir doğrultuda hesaplanır.
- İkinci olarak boyuna dalgalardan söz iz: Ses dalgalarında olduğu gibi, bazı dalgalarda her nokta, sarsıntı kendisine ulaştığı zaman yayılma doğrultusuna paralel olarak titreşir. Böyle dalgalara boyuna dalgalar adı verilir.
- Son olarak duraklı dalgalardan bahsedebiliriz. Bunlar için titreşen bir kaynaktan yayılım (teoride sonsuza kadar) söz konusu değildir; duraklı dalgalarda ortamın bazı noktaları durgun olduğu halde, bazı noktaları en büyük genlikle titreşir; arp, piyano, violon telleri enine dalgalara; flüt, veya org borusuna sıkıştırılmış hava kolonu boyuna dalgalara örnek olarak gösterilebilir.
- Şimdiye kadar incelediğimiz dalgaların hepsi maddi dayanaklara veya ortamlara bağlı (su, hava, tel) titreşim fenomenleri ile ilgiliydi. Bir de yer sarsıntılarına sebebiyet veren sismik dalgalardan söz edilebilir. Bunlar mekanik titreşim dalgalarıdır. Bazı dalgaların ise boşlukta yayılma özellikleri vardır: Bu tür dalgalar elektromagnetik dalgalardır. Dalga yüzünün her noktasında birbirine dik elektrik ve magnetik alanlarının meydana gelmesi ile beliren ve yayılan bir uzay değişikliğidirler. Geçen yüzyılın sonunda Maxwell tarafından ortaya atılmıştır. Bu tür dalgalar da üç büyüklükle tanımlanırlar: Dalga boylan A, frekansı F ve çabukluğu.
- Diğer dalgalardan farklı olarak, elektromagnetik dalgalar boşlukta C ışık hızı ile yayılırlar (0=300 000 km./sn. dalga uzunlukları ne olursa olsun.)
- Maxwell; elektromagnetik alanların periyodik titreşimlerine ait bağıl parametreleri hesapladığından tarifini yaptığı dalgalar da saf teoride kalır. Ancak bu dalgaların özelliklerinin her bakımdan görünür ışığa benzediği fark edilebilir. Bu da görünür ışığın elektromagnetik dalgalardan oluştuğunu ifade eder, demek ki aşılmada gecikilmeyecek tek bir adım kalmıştır.
- lşık tayfının renkli her ışıması belirli biri yuna tekabül eder, uç değerler kırmızı için 0,78/ ve mor için 0,38 ju ‘dur.( \fi = /1 000 mm) Elektromagnetik dalgalar tayfının çok daha geniş dalga boylarına yayılmış olduğunu da belirtmek gerekir: Bazı gama ışınlarında 1/10.000 p ‘dan az, bazı radyo dalgalarında ise onlarca kilometre (daha da fazla olabilir) uzunluğundadır. Bu iki dalga arasında; X ışınları ultraviyole ışınlar, görünür dalgalar, infraruj ve hertz dalgaları bulunur.
- Max Planc 1900 yılında kuantum teorisini ortaya attığında, madde yapısının bağıl incelenmesinde yeni bir çığır açmıştır. Planc; atom tarafından yayımlanan enerjinin daha önceleri sanıldığı gibi sürekli ışıma şeklinde değil, enerji kuantaları veya impulsları şeklinde olduğunu ortaya çıkarmıştır.
- Birçok kimse tarafından imkansız olarak nitelenen bu yeni fikir; Einstein‘in fotoelektrik olayını içeren eseri ile doğrulanmıştır. Foto elektrik olay ışığın özel kuant kümesi, yani fotonlar gibi davrandığını belirler. Bu da fizikçileri yeni bir ikilem ile karşı karşıya bırakmıştır. Işık hem dalgasal, hem de korpüsküler bir fenomen olarak gösterilebilir.
- Gerçekte birbirine zıt olan bu iki görünüm nasıl bağdaştırılabilir? 1924 yılında dalga mekaniği adı verilen sentezi gerçekleştiren Louis de Broglie; şematik olarak her taneciğe (elektron, proton vs.) karakteristik bir dalga bağdaştıran formüller ortaya koymuştur. Bütün Maxwell eşitlikleri ve kuantum mekaniği; foton kavramı ile ışıklı dalga kavramının bütünleşmesini sağlamıştır. Diğer bir deyişle; dalgasal veya tanecik yapıdaki fiziksel fenomenlerin incelenmesinde Broglie formülü ile; / uzunluğundaki bir dalga v hızlı m kütlesine tekabül eder. (yani / = h/m.v, /»=Planc sabiti) Planc sabiti çok küçük bir sayı olduğundan, dalga boyu ancak çok küçük kütleler için dikkate alınır bir değere erişebilir (elektronunki gibi). Dalga mekaniği kuant mekaniği ile (boyutsuz olan fotonlara bile uygulanabilen) klasik ve izafi mekanik arasında bir sınır teşkil eder.
- Günümüzde kuantum mekaniği, dalga mekaniği ve izafi (rölativisit) mekanik henüz genel bir teori bünyesinde toplanamamıştır, bu varsayımlı alanlar teorisi Einstein‘in ömrünün sonuna kadar aradığı teoridir. Özet olarak şunu söyleyebiliriz; iki tür alanın varlığı fizikçiler tarafından kabul edilmektedir, biri elektromagnetik, diğeri gravitasyonel olan bu alanlardan, ikinci türde olanlarının tabiatları yanlış anlatılmış ve elektromagnetik alanlara uygulanan formüller gravitasyonel alanlara uygulanamamıştır. Yer çekimi olayları; gravitasyon (yerçekimine ait) dalgalarına bağlı olup, gravitasyon dalgaları da korpüskül taneciklerle (gravitonlar) ilgilidir.
Şu Sayfamız Çok BeğenildiKPSS Eğitim Bilimleri Deneme Sınavı – Çözümlü 2