Dalga mekaniği; enerjinin madde taşımadan iletilmesi olarak tanımlanabilir. AYT’de hız–dalga boyu–frekans ilişkisi ve girişim–kırınım yorumları sorulur.
Dalga türleri
- Mekanik dalgalar: Yayılmak için maddesel ortam gerekir (su, ses, yay dalgaları).
- Elektromanyetik dalgalar: Ortam gerekmez, boşlukta da yayılır (ışık, radyo dalgaları).
- Titreşim yönüne göre: Enine dalga (titreşim yayılma yönüne dik; su, ışık), boyuna dalga (titreşim yayılma yönüne paralel; ses).
Temel büyüklükler
- Dalga boyu (λ): Ardışık iki tepe (veya çukur) arası uzaklık. Genlik (A): Denge noktasından en büyük uzaklık.
- Periyot (T) ve frekans (f): f = 1 / T.
- Dalga denklemi: v = λ · f.
- Dalga hızı ortama bağlıdır; frekans kaynağa bağlıdır (ortam değişse de sabit kalır).
Yansıma ve kırılma (su dalgası örneği)
- Yansımada: Hız, frekans ve dalga boyu değişmez; yansıma açısı gelme açısına eşittir.
- Kırılmada (ortam değişimi): Frekans sabit kalır; hız ve dalga boyu aynı oranda değişir. (v₁ / v₂ = λ₁ / λ₂.)
- Derin sudan sığ suya geçerken: hız ve dalga boyu azalır; dalga normale yaklaşır.
- Işıkta kırılma: n₁ · sin θ₁ = n₂ · sin θ₂ (kırılma indisi n = c / v).
Girişim
- İki dalganın üst üste binmesidir.
- Yapıcı girişim: Tepe-tepe veya çukur-çukur çakışır; genlik büyür. Yol farkı Δx = mλ (m = 0, 1, 2…).
- Yıkıcı girişim: Tepe-çukur çakışır; genlik küçülür veya sıfırlanır. Yol farkı Δx = (m + ½)λ.
- Işıkta girişim: Çift yarık deneyi (Young); ışığın dalga doğası kanıtıdır.
Kırınım
- Dalganın engel veya dar aralıkla karşılaşınca arkasına doğru yayılmasıdır.
- Kırınım belirgin olur engelin/aralığın boyutu dalga boyuna yakın veya küçük olduğunda.
- Ses dalgalarının köşe başında duyulması, kırınıma örnektir.
Durgun (duran) dalga
- Aynı genlik ve frekanstaki zıt yönlü iki dalganın girişimiyle oluşur. Düğüm noktaları (genlik sıfır), karın noktaları (genlik en büyük) vardır.
- Yay, tel ve boru içindeki hava sütununda görülür.
Doppler olayı
- Kaynak ile gözlemci birbirine yaklaşırken gözlenen frekans artar, uzaklaşırken azalır.
- Geçen ambulansın sirenindeki ses tonu değişimi örnektir.
Sınavda dikkat
- Ortam değişince değişen: hız ve dalga boyu; sabit kalan: frekans.
- Yansımada hız, frekans ve dalga boyu sabit.
- Kırınım belirginliği dalga boyuna bağlıdır: büyük dalga boyu → daha fazla kırınım.
- Yapıcı girişim → tam sayı katı yol farkı.
Sık sorulan sorular
Dalga denklemi nedir?
v = λ · f.
Dalga ortam değiştirince hangi büyüklük sabit kalır?
Frekans.
Yapıcı girişim hangi koşulda olur?
Yol farkı dalga boyunun tam sayı katı olduğunda.
Kırınım ne zaman belirgin olur?
Engelin boyutu dalga boyuna yakın veya küçük olduğunda.