Dalgalar

Titreşim

Bir denge konumu etrafında eşit mesafedeki iki nokta arasında gidip gelme hareketine titreşim denir. Başka bir ifade ile, bir denge noktası etrafında eşit uzaklıktaki iki nokta arasındaki salınımlar titreşimdir. Dalga ve titreşim hareketi oldukça ilişkilidir.

Dalga

Esnek bir ortamda, oluşturulan bir sarsıntının ya da titreşimin bir noktadan diğer noktalara iletilmesine dalga denir. Dalga hareketi aynı zamanda enerji iletimidir. Durgun bir suya düşen cismin oluşturduğu sarsıntı etrafa su dalgası olarak yayılır. Stadyumlarda seyircilerin sırasıyla yerinden kalkıp oturarak oluşturduğu görüntüye uzaktan bakıldığında hareket eden bir dalga gözlenir. Bu örnekte de olduğu gibi, dalga hareketlerinde, titreşen maddeler yerlerinden ayrılmazlar.

Titreşim hareketi ile ortaya çıkan enerji, madde aktarımı olmadan bir ortamdan başka bir ortama şekil değişikliği olarak aktarılır. Bu titreşimler ve sarsıntı sonucu enerji aktarımı ile oluşan harekete dalga hareketi denir.

Durgun bir su yüzeyine düşen bir cisim, su yüzeyinde dalga hareketi oluşturur. Bir ucu sabitlenen gergin sarmal yayın diğer serbest ucunda oluşturulan sarsıntı dalga şeklinde ilerler.

Esnek bir ortamda oluşturulan sarsıntıya dalga denir.
Dalga hareketinde yayılan ortam değil enerjidir.
Dalga hareketinin oluşması için bir ortam gereklidir. (yay, su, hava …)

Enine Dalga

Dalganın üzerindeki noktaların titreşim doğrultusu, dalganın ilerleme doğrultusuna dik ise enine dalga olarak adlandırılır.

Boyuna Dalga

Dalganın üzerindeki noktaların titreşim doğrultusu, dalganın ilerleme doğrultusuna paralel ise boyuna dalga olarak adlandırılır.

Hem Enine Hem Boyuna Dalga

Dalganın üzerindeki noktaların titreşim doğrultusu, dalganın ilerleme doğrultusuna hem dik hem paralel ise hem enine hem boyuna dalga denir.

Titreşim doğrultusuna göre dalga çeşitleri aşağıdaki tabloda görülmektedir.

Enine Dalga	Boyuna Dalga	Hem Enine Hem Boyuna Dalga
– Yay – Deprem – Elektromanyetik	– Yay – Deprem – Ses	– Su – Deprem

Dalgalarla İlgili Temel Kavramlar

Dalga hareketini daha iyi anlamak için tüm dalga çeşitlerinde bulunan periyot, frekans ve dalga boyu gibi temel kavramları tanımlamak ve anlamak gereklidir.

Periyot (T)

Bir tam dalganın oluşması için geçen süreye veya bir noktadan ardışık iki dalga çukuru ya da iki dalga tepesinin geçmesi için geçen süreye periyot denir. Periyot T ile gösterilir. Birimi saniye (s) dir.

Frekans (f)

Birim zamanda oluşan dalga sayısına frekans denir. Frakans (f) sembölü ile gösterilir ve birimi s^-1=Hertz dir. Frekansa kaynağın dalga üretme hızı da denir.

Periyot ile frekans arasında aşağıdaki gibi bie ilişki vardır.
Periyot ve frekans dalga kaynağına bağlıdır. Ortamın değişmesi bu nicelikleri etkilemez.

Dalga Boyu (λ)

Ardışık iki dalga çukuru ya da iki dalga tepesi arasındaki yatay uzaklığa dalga boyu denir. Dalga boyu sembölü ile gösterilir. Dalga boyunun birimi metre (m) dir.

dalganın üzerinde genlik ve dalga boyunun gösterimi

Hız (v)

Dalganın birim zamandaki yer değiştirmesine hız denir. Dalganın hızı yayıldığı ortama bağlıdır.

v: Dalga hızı (m/s)
:Dalga boyu (m)
T: Periyot (s)
f: Frekans (Hz)

Anlatılanlardan hareketle dalgaların periyodunun veya frekansının sadece kaynağa, hızının sadece ortamın özelliğine, dalga boyunun ise hem ortama hem de kaynağa bağlı olduğu sonucuna varılabilir.

Genlik (y)

Bir atma tepesinin ya da çukurunun dalganın denge konumuna olan uzaklığına genlik denir. Birimi metredir. Genlik, kaynağın dalga oluştururken denge konumundan ne kadar uzaklaştığıyla ilgilidir bu yüzden sadece kaynakla ilgilidir. Dalganın genliği dalganın taşıdığı enerji ile doğru orantılıdır. Genliğin görsel olarak gösterimi üstte verilmiştir.

Atma

Ani titreşimle oluşan kısa süreli dalgaya atma denir. Aşağıdaki şekil a ve b’de yay üzerinde oluşan atmalar gösterilmiştir.

Dalgaların Enerjileri

Dalgalar hızından dolayı kinetik enerjiye ve genliğinden dolayı da potansiyel enerjiye sahiptir. Bütün dalgalar bu iki enerjinin toplamı olan mekanik enerjiyi aktarır. Dalgalar enerji aktarım şekline göre mekanik ve elektromanyetik olarak ikiye ayrılır.

Mekanik dalgalar

Mekanik dalgalar bir kaynak tarafından maddesel ortamda oluşturulan dalgalardır. Bu dalgalarda enerji taneciklerin titreşimi ile birbirine aktarılır. Mekanik dalganın yayılması için maddesel ortama ihtiyaç vardır. Ancak yayılan ortam değil, enerjidir. Mekanik dalgalar, katı, sıvı, gaz ortamlarında yayılabilirler. Deprem (sismik), yay, su, ses dalgaları mekanik dalgalardır.

Elektromanyetik dalgalar

Elektromanyetik dalgalar elektrik ve manyetik yüklerin ivmeli hareketi sonucunda yayılan dalgalardır. Bu dalgaların yayılması için ortama ihtiyaç yoktur. Görünür ışık, radyo dalgaları, mikro dalga, kızılötesi ışık, X ışınları, gama ışınları elektromanyetik dalgalardır.