Su Dalgalarında Kırınım ve Girişim
Su Dalgalarında Kırınım
Su dalgalarının iki engel arassından ya da keskin kenarlarıdan geçerken, dairesel dalgalar şeklinde bükülerek yayılması olayına kırınım denir.
\(\lambda < w\) ise kırınım gerçekleşmez.
\(\lambda \cong w\) ise kırınım gözlenmeye başlar.
\(\lambda > w\) ise kırınım çok net olarak gözlemlenir.
Kırınım olayı sadece su dalgalarında değil, ses ve elektromanyetik dalga gibi diğer dalga çeşitlerinde de göslemlenebilir.
\(v = \lambda.f\) eşitliğinde frekans (f), kaynak değişmedikçe değişmez. Hız ise ortama (su dalgalarında suyun derinliğine) bağlıdır. Bu yüzden dalga boyu (\(\lambda\)) veya frekans derinlik değiştikçe değişir.
Hız arttıkça dalga boyu da artar, azaldıkça dalga boyu da azalır. Hızı artırmak için derinliği artırmak, azaltmak için ise derinliği azaltmak gerekir.
Su Dalgalarında Girişim
İki ya da daha fazla sayıda dalganın birbiri içerisinden geçmesi olayına girişim denir. Girişim yapan dalgaların oluşturduğu desene de girişim deseni denir.
Girişim deseninde seçilen Z noktasında olduğu gibi iki dalga tepesinin üst üste binmesiyle maksimum genlikle titreşen aydınlık noktalara çift tepe, X ve T noktalarındaki gibi iki dalga çukurunun üst üste binmesiyle oluşan ve maksimum genlikle titreşen karanlık noktalara çift çukur ve Y noktasında olduğu gibi tepe ve çukurların üst üste gelmesiyle oluşan titreşimsiz noktalara da düğüm noktası denir.
Dalga leğeninde oluşan girişim deseninde çift tepe ve çift çukur noktalarının bir çizgi oluşturduğu görülür. Bu çizgiye dalga katarı ya da karın çizgisi denir.
Kaynaklar arasındaki uzaklığı iki eşit parçaya bölen merkez doğrusu üzerinde oluşan katara merkezi dalga katarı ya da 0. (sıfırıncı) dalga katarı denir.
Benzer şekilde düğüm noktaları işaretlenip birleştirildiğinde elde edilen çizgilere de düğüm çizgisi denir.
Girişim çizgilerinin özellikleri aşağıdaki gibidir.
- Merkez doğrusuna göre simetrik ve eşit sayıdadır.
- Kaynaklar üzerinde ise veya iki kaynağın arasında değilse gözlenmez.
- Kaynakları birleştiren doğru üzerinde; ardışık bir dalga katarıyla düğüm çizgisi arasındaki uzaklık dalga boyunun \(\lambda/4\) katı, ardışık iki dalga katarı ya da iki düğüm çizgisi arasındaki uzaklık dalga boyunun \(\lambda/2\) katıdır.
Girişim deseni üzerinde seçilen bir noktanın, özdeş kaynaklara olan uzaklıkları farkına yol farkı (\(\Delta S\)) denir. Yol farkı seçilen noktanın hangi girişim çizgisi üzerinde olduğunun belirlenmesine yardımcı olur.
- \(\Delta S = |PK_1 - PK_2|\)
Desen üzeride seçilen bir noktanın kaynaklara olan uzaklıkları arasındaki fark, dalga boyunun tam katları ise, seçilen nokta dalga katarı üzerinde bir noktadır. Buna göre, n. dalga katarı üzerindeki maksimum genlikte titreşen bir nokta için,
- \(\Delta S = n.\lambda\)
Desen üzerinde seçilen bir noktanın kaynaklara olan uzaklıkları arasındaki fark, dalga boyunun buçuklu katları şeklinde ise seçilen nokta, düğüm çizgisi üzerinde bir noktadır. Buna göre, n. düğüm çizgisi üzerinde bulunan bir düğüm noktası için,
- \(\Delta S = (n - 1/2).\lambda\)
Questions
- Yazdığın şey düğüm çizgisinin değil dalga katarı için yol farkı formülüdür. Yine de mantık aynı.
- Dalga boyu ve düğüm çizgisi aynı olduğu için yol farkı formülleri de aynıdır.
- Kaynağın üstünden geçen ve iki kaynağın arasında olmayan çizgiler sayılmaz. Çünkü bunlar girişim çizgisi oluşturmaz.
