Dalgalar fiziği hakkında bilgi

Pek çok esnek cisimlere bir kuvvet uygulanip kesildiginde titresim hareketi yapar.Yani,bu cisimlerin sekilleri bir kez bozuldugu zaman , denge konumuna gelmeye çalisir.Hatta bir kati içindeki atomlar , komsu atomlara bir yayla bagliymis gibi bir denge konumuna göre titresir.

Dalga hareketi titresim(salinim) olayi ile yakindan ilgilidir.Ses dalgalari,deprem dalgalari,gerilmis yaydaki dalgalar ve su dalgalari gibi bütün dalgalar,titresim kaynaklari tarafindan olusturulur.Bir ses dalgasi , hava gibi bir ortam içinde ilerlerken ortamin molekülleri ileri-geri titresir.

Su dalgalarida bir havuzda yayilirken ,su molekülleri asagi yukari dogru titresir.Dalgalar bir ortamdan geçerken ortamin parçaciklari periyodik olarak hareketine devam eder.Böylece;parçaciklarin hareketi , salinan bir sarkacin yada yay bagli bir kütlenin hareketine çok benzer.

Dogada daha pek çok olaylar vardir ki bu olaylarin açiklanmasi, dalga ve titresim kavramlarinin öncelikle anlasilmasina baglidir.Örnegin; gökdelenler,köprüler gibi çok büyük yapilar , kati olmasina ragmen , onlarda titresir.Bu gerçek onlarin tasarimlarini ve insasini yapan mühendis ve mimarlar tarafindan göz önüne alinmalidir.

Radyo ve televizyonun nasil çalistigini anlamak için , elektro manyetik dalgalarin dogasi ve kaynagi ile onlarin boslukte nasil yayildigini ögrenmeliyiz.Son olarak bilimadamlarinin atomik yapilar hakkinda ögrendiklerinin çogu , bilgileri tasiyan dalgalardan elde edilir.Bu yüzden atom fiziginin teori ve kavramlarini anlamak için önce dalgalari ve titresimleri ögrenmeliyiz.

Çogumuz çocukken, bir çakil tasini havuza düsürdügümüzde , dalgalarin olustugunu görmüsüzdür.Çakil tasinin olusturdugu sarsinti küçük havuzun kenarinda son bulur.Eger,sarsintinin yakininda yüzen bir yapragin hareketini dikkatlice incelerseniz,onun ilk konumu etrafinda asagi-yukari hareket ettigini,fakat sarsinti kaynagindan asla uzaklasmadigini veya ona yaklasmadigini görürsünüz.Yani su dalgalari (ya da sarsinti) bir yerden baska bir yere hareket eder, fakat su onunla birlikte sürüklenmez.
Einstein ve Infeld’in bir kitabinda alinan asagidaki okuma parçasi dalga olayi ile ilgili ilginç fikirler verir:

“Washington’da baslayan küçük bir dedikodu çabucak New York’a ulasir.Gerçi bu iki sehir arasinda dedikodunun yayilmasinda tek bir kisinin rol almadigi görülür.Burada,farkli iki hareket vardir:Birisi Washington’dan New York’a giden söylenti,digeri bu söylentileri yayan kisilerdir.Bir ekin tarlasindan geçen rüzgar , tarlanin bir ucundan diger ucuna yayilan bir dalga olusturur.

Burada yine, küçük salinim yapan ayri bitkilerin hareketi ile dalganin hareketini ayirt etmeliyiz….Ortami olusturan parçaciklar yalniz küçük titresimler yaparken , bütün hareket ilerleyen bir dalgadir.Burada gerçekte yeni olan sey, maddesel olmayan bazi seylerin hareket ettigi yani madde içinde yayilanin enerji oldugudunu ilk kez düsünmemizdir.”

Dünyada pek çok dalga vardir.Bunlar, mekanik ve elektromanyetik dalgalar olmak üzere baslica iki tiptir.Mekanik dalgalara örnek verecek olursak; ses dalgalari, su dalgalari ve tanecik dalgalaridir.Bu dalgalarin her biri için bozulabilen bir fiziksel ortam olmalidir.Özellikle bu üç örnekte; hava molekülleri, su molekülleri ve tanecikler titresmelidir.Elektromanyetik dalgalar yayilmak için bir ortama gereksinim duymaz, elektromanyetik dalgalara örnekler görünür isik,radyo dalgalari, televizyon sinyalleri, ve x- isinlari sayilabilir.

Dalga kavrami oldukça soyuttur.Bir su yüzeyine bakarken,su dalgasi olarak adlandirip gördügümüz olay ,su yüzeyinin yeni bir düzene geçme halidir.Su olmasa dalgada olmayacaktir.Sarmal yay olmasa, üzerinde ilerleyen bir dalga da mevcut olmayacaktir.Ses dalgalari, hava molekülleri olmasa, hava içinde ilerleyemeyecekti.Mekanik dalgalari, bir ortam içinden geçerken olusturdugu sarsintinin yayilmasina karsilik geldigi seklinde yorumlariz.

Dalga Hareketi ; Madde moleküllerinin titresim hareketinden meydana gelmektedir.Basitçe bir örnek vermek gerekirse ; Yan yana dizilmis bir grup insan düsünelim.Grupta ki insanlari bir madde varsayarsak , gruptaki her bir insan ise bu maddenin moleküllerinden baska bir sey olmayacaktir. Belli bir siraya göre bu insanlarin yerlerinde sabit olarak hareket etmesi , bir dalga hareketi meydana getirecektir.
Bu olaya en güzel ve anlasilir örnek Meksika Dalgasi verilebilir.

Moleküllerin titresim yönü ile dalganin hareket dogrultusu ayni ise bu tür dalgalara Boyuna Dalgalar denir. Eger Moleküllerin titresim yönüyle dalganin hareket yönü birbirlerine dik iseler Bu tür dalgalarada Enine Dalgalar denir. Mesela Ses en iyi boyuna dalga örneklerindendir.Girtlagimizda ses telleri vasitasiyla titrestirilen havadaki gaz molekülleri de benzer sekilde isitilen bir mekanizmayla ses iletme vazifesini yerine getirir.

Bir çok dalga çesiti vardir.Bunlar Ses dalgalari (Boyuna Dalgalardir.), Su dalgalari (Enine Dalgalardir), Elektromanyetik dalgalar ( enine dalgalardir.örnegin X-isinlari,Gama isinlari,Kizilötesi isinlar,Mikrodalgalar,Radyo dalgalari…vs ), Deprem dalgalari (Hem enine Hemde boyuna dalgalardir)……vb.
Su dalgalarini gözümüzle görebiliriz,Fakat bir ses dalgasini ,bir deprem dalgasini veya bir elektromanyetik dalgayi gözle görmemiz mümkün degildir.Bu tür dalgalarin sadece etkisinden dolayi varligini hissederiz.