Dalga Hareketi, Dalgaboyu, Boyuna Dalga, Enine Dalga,kuvantum Kuramında Dalga

Dalga hareketi, dalgaboyu, boyuna dalga, enine dalga,kuvantum kuramında dalga



«Dalga Dalga, yere ve zamana bağlı olarak yinelenir Okyanus dalgaları, bu tür hareketlere iyi bir örnektir Uzaklık olarak yinelenme aralığı (bir dalganın iki tepesi arasındaki uzaklık), dalgaboyu diye tanımlanır Bir okyanus dalgası üstündeki herhangi bir noktanın, düzenli alçalış ve yükselişleri, belirli bir süre içinde gerçekleşir Bir en üst noktadan, ikinci en üst noktaya ulaşılıncaya kadar geçen zaman peryot'tur Peryot sözcüğü yerine, daha çok frekans kullanılır

Frekans, dalga hareketinin bir saniye içindeki yinelenme sayısıdır Matematik olarak, frekans = 1/peryot'tur Dalganın başka bir özelliği de hız'dır, yani dalganın ileri doğru yaptığı hareketin hızıdır «Hız = dalgaboyu x frekans Her ne kadar dalga belirli bir hızla okyanusta hareket ederse de, gerçekte suyu oluşturan moleküller, hiç bir zaman ileriye ya da geriye doğru yer değiştirmezler, yalnızca aşağı ve yukarı salınırlar Ancak bu salınımı birbirlerine ilettiklerinden, su molekülleri yer değiştirmediği halde, dalga hareketi yayılır Kumsallardaki dalgalar incelendiğinde, moleküllerin yalnız aşağı yukarı değil, ileri geri de gittiği gözlenebilir: Ancak, bu gerçek dalga hareketi değildir, çünkü salınımın sürekliliği, kumsal tarafından kesilmektedir Bir dalga hareketi kıyıda kırılmışsa, bir matematikçi ya da fizikçi onu artık dalga olarak ele almaz

İçinde bulunduğu ortamı, hareket ettirmeksizin ortaya çıkan uyarıma, dalga denir Bu, dalga için iyi bir tanımdır Sözgelimi, ses dalgalarının hareket ettiği ortam havadır Bu dalgaların hareketsiz bir ortamda iletilmesine örnek olarak, bir konser salonunda orkestradan çıkan sesin, salonun içindeki havanın yer değiştirmeden durmasına karşın, dinleyicilerin kulaklarına ulaşması gösterilebilir
Ancak, ses dalgalarıyla su dalgaları arasında önemli bir fark vardır:
Ses dalgalarında hava molekülleri, dalganın yayılma doğrultusunda ileri geri hareket eder {boyuna dalga), oysa suda, bu hareket yayılma doğrultusuna diktir (enine dalga)

Girişim:

Aynı frekanslı iki dalga bir araya geldiğinde, her iki tip dalga da (enine ve boyuna) girişim özelliği gösterir Dalgalar aynı faz'daysalar, girişim sonucu üst üste binerek, genliği daha büyük bir dalga oluştururlar; ama dalga boyunun yarısı kadar bir faz farkı varsa, birbirlerini söndürürler, dolayısıyle de ortamda hiç dalga hareketi gözlenmez Bu özellikten yararlanarak, Thomas YOUNG 1801' de ışığın bir dalga hareketi olduğunu kanıtlamıştır Young'ın deneyinde, bir ampulden yayılan ışık, iki ince yarıktan geçtikten sonra bir ekrana düşürülür Işık kaynağı durumuna geçen bu yarıklardan yayılan dalgalar arasında, bir faz farkı vardır Bu faz farkı, yarıklar arasındaki uzaklığa bağlıdır Böylece ekranda, girişimden ötürü, aydınlık ve karanlık bantlar gözlenir Aydınlık bantlar, iki dalganın aynı fazda olduğu {yapıcı girişim), karanlık bantlar ise farklı fazda {yok edici girişim) olduğu bölgelere karşılıktır

Önemli ve ilgi çekici bir girişim olayı da, yayılan dalgalar kendi dalgaboylarından biraz büyük bir engeli aştıklarında ya da bir boşluktan geçtiklerinde oluşur Dalgalar, kendi içlerinde de girişim yaratarak, yüksek ve düşük şiddette kırınım biçimleri oluştururlar Elimizin iki parmağını iyice yaklaştırıp par-' lak bir zemine baktığımızda gördüğümüz karanlık ve aydınlık çizgiler, bu olaya iyi bir Örnektir
Işık, enine bir dalga hareketidir Aynı yönde hareket eden dalgalar, farklı doğrultularda titreşebilir (tümü hareket yönüne dik) Bu POLARILMA özelliğinin, OPTİK'te önemli uygulama alanları vardır

Uzun süre, ışığın yayıldığı ortamın bilinmeyen gizler içerdiği sanılmış ve bu ortamın ESÎR denilen bir maddeden oluştuğu varsayılmıştır Ancak GÖRECELİK (RELATİVİTE, BAĞILLIK) kuramı, bu maddenin varlığının deneysel olarak kanıtlanamayaca-ğını göstermiş, ESÎR kavramı bilimsel olarak anlamını yitirmiştir Aynı zamanda, kuvantum kuramı, maddenin kendinin de dalga özelliği gösterdiğini ye ışığın da birtakım taneciklerin dalga biçiminde yayılmasından oluştuğunu kanıtlamıştır Bu dalgaları, gerçek bir madde biçiminde ele almak olanaksızdır; ancak matematik olarak, herhangi bir anda, ortamın herhangi bir noktasında, bir «tanecik Bir dalga hareketinde, yalnız bir tür frekansın bulunması koşulu yoktur

Örneğin, bir orkestradan yayılan müzikte, kullanılan çeşitli çalgılardan çeşitli frekanslarda ses dalgaları bir arada yayılır Yayılan değişik frekanslardaki bu hava titreşimlerinin üst [iste binmesi (dalgaların süperpozisyonu ilkesi), ancak dalga biçimleriyle açıklanabilen, çok karmaşık bir titreşim hareketi oluşturur Bu ilerleyen bir dalganın yol boyunca şiddetinin nasıl değiştiği ya da yol üstündeki bir noktada, herhangi bir anda şiddetinin değişimi incelenerek anlaşılabilir Kulak, otomatik olarak ses içindeki dalga biçimlerinin, bunların kendi frekanslarına bağlı olarak çözümlemelerini yapar Kulağın bu işlevi, matematikte harmo-nik çözümleme(harmonik analiz) ya da Fourier analizi (Bk MATEMATİK) diye adlandırılır Bu işlemler, bilim ve teknolojide, özellikle elektronik alanda uygulama bulur Bas ve tiz seslerin denetimi için düzenlenen elektriksel FİLTRE'lerin tasarımında, bu ilkeden yararlanılır