Dalga Formülü – Tanım, Denklemler, Özellikler, Özellikler, Türler, Belirtiler ve Örnek Sorular
Bu modern çağda teknoloji önemli hale geldi. Teknoloji, örneğin telefonun kullanılmasıyla çalışmayı kolaylaştırabilir ve binlerce kilometrelik gerçek mesafeleri kısaltabilir. Teknolojinin varlığını destekleyen önemli şeylerden biri de araçlardır, örneğin enerji veya ortam olarak dalgalar.
Pek çok elektronik öğe, dalgaların özelliklerinden yararlanır; örneğin yayılabilen dalgaların doğası. İnsanlar, ampulün içindeki boşluğun boşluk olduğu yerde ampul yapmak için vakumu kullanır boş.
Çevremizde teknolojisi dalgaları kullanan birçok elektronik cihaz var ancak çoğumuz bunları tam olarak bilmiyor ve anlayamıyoruz. Bir sonraki bölümde dalgaların ve ses dalgalarının günlük yaşamdaki kullanımını daha spesifik olarak ele alacağız.
Ayrıca ilgili olabilecek makaleleri de okuyun: Elektromanyetik dalga
Dalgaları Anlamak
Dalga yayılan bir titreşimdir, yayılması sırasında dalga enerji taşır. Başka bir deyişle, dalgalar yayılan titreşimlerdir ve titreşimlerin kendisi de dalgaların kaynağıdır. Yani dalgalar yayılan titreşimlerdir ve hareketli dalgalar yayılır
enerji (güç). Dalgalar aynı zamanda bir ortamda yayılan bir titreşim biçimi olarak da yorumlanabilir.Dalgalarda yayılan, ara ortam değil, dalgadır. Bir dalganın uzunluğu, vadiler ve tepeler arasındaki mesafe (enine dalgalar) hesaplanarak veya bir yoğunluk ile bir boşluk arasındaki mesafe (boyuna dalgalar) hesaplanarak görülebilir. Dalga yayılma hızı, dalganın bir saniyede kat ettiği mesafedir.
Dalga Denklemi
Bilgi:
A = genlik
k = dalga numarası (dalga sabiti)
ω = açısal hız
y = Dalga sapması (m)
v = Dalga yayılma hızı (m/s)
a = Dalga ivmesi (m/s²)
Dalga Formülü
Frekans, Periyot ve Dalgaboyunun Belirlenmesi
Dalga Kırılması
Ayrıca ilgili olabilecek makaleleri de okuyun: Teleskobu Anlamak
Dalga Özellikleri
Aşağıdakiler, aşağıdakilerden oluşan dalgaların çeşitli özellikleridir:
- Yansıtılabilir veya Yansıtılabilir
Geometrik optik çalışırken bu dalga yansıması olayına aşinasınız. X sınıfında bu durumda Snellius'a göre yansıma kanunu uygulanır. - Kırılabilir (kırılma)
Dalgalar iki farklı ortamdan geçtiğinde kırılma meydana gelebilir. - Esnetilebilir (Kırınım)
Dalgalar dar bir aralıktan geçtiğinde kırınım (bükülme) meydana gelir. - Birleştirilebilir veya Birleştirilebilir (Girişim)
Dalga girişimi, iki dalga bir maksimum ve minimum girişim deseni oluşturmak için bir araya geldiğinde (birleştiğinde) meydana gelir. - Polarize Olabilir (Polarizasyon)
Polarizasyon, dalga titreşimlerinin yönünün bir kısmının veya tamamının emilmesi olayıdır. Bu polarizasyon olayı yalnızca enine dalgalarda meydana gelir. - Ayrıştırılabilir (Dispersiyon)
Gökyüzü neden mavi?? Bunun nedeni güneş ışığının dağılma belirtileri yaşamasıdır. Gördüğünüz güneş ışığı beyazdır ancak aslında kırmızı, turuncu, sarı, yeşil, mavi, çivit ve mor ışınlardan oluşur. Bu, beyaz bir tahtaya baktığınızda gökyüzü mavi göründüğünde meydana gelir; bu, tüm renk pigmentlerinin gözlerimize yansıdığı anlamına gelir.
Dalga Özellikleri
Aşağıdakiler, aşağıdakilerden oluşan dalgaların çeşitli özellikleridir:
1. Ses Dalgalarının Özellikleri
- Ses dalgalarının yayılması için bir ortama ihtiyaç vardır
Ses dalgaları mekanik dalgalar olduğundan sesin yayılması için bir ortama ihtiyaç vardır. Bu, iki astronotun Dünya'dan uzakta olması ve uçaktaki atmosferin boş olması durumunda kanıtlanabilir. Astronot havada doğrudan konuşamaz ancak aşağıdaki gibi iletişim araçlarını kullanır: telefon. İki astronot aynı uçakta olmasına rağmen. Bir ortamın parçacıkları titreştirme yeteneği değişiklik gösterir; hatta su gibi sesi bastırabilen ortamlar bile vardır. - Ses dalgaları yansıma (yansıma) yaşar
Dalgaların özelliklerinden biri de yansımalarıdır, dolayısıyla ses dalgaları da bunu yaşayabilir.Dalganın yansıma kanunu: gelme açısı = yansıma açısı ses dalgaları için de geçerlidir. Kapalı bir ortamda sesin yansımasının yankılara neden olabileceği kanıtlanabilir. Yani, yansıyan sesin bir kısmı orijinal sesle çakışır ve böylece orijinal ses net olmayan bir ses çıkarır. Sinema, stüdyo, radyo, televizyon ve konser salonlarında yankıları önlemek için Duvarlar genellikle yün, pamuk, cam, kauçuktan yapılan ses emici bir maddeyle kaplıdır. veya demir. - Ses Dalgaları Kırılma (Kırılma) Deneyimi
Dalgaların özelliklerinden biri de kırılmaya uğramalarıdır. Günlük yaşamdaki kırılma olayları, örneğin geceleri gök gürültüsünün sesi gündüze göre daha yüksektir. Bunun nedeni gün boyunca üst katmanlardaki havanın alt katmanlara göre daha soğuk olmasıdır. Soğuk sıcaklıklarda sesin hızı sıcak sıcaklıklara göre daha düşük olduğundan, sesin hava katmanlarındaki hızı Üst katman alt katmandan daha küçüktür, bu da üst katman ortamının katman ortamından daha yoğun olmasına neden olur daha düşük. Geceleri ise tam tersi oluyor. Yani gündüzleri yıldırımın sesi üst hava katmanından alt hava katmanına doğru yayılır. Geceleri gelen ses dikey olarak aşağıya doğru gidiyorsa, sesin yayılma yönü normal çizgiye daha yakın olur. Gün boyunca sesin yayılma yönünün normal çizgiden uzağa kırılması en iyisidir. Dalga kırılma kanununa göre, az yoğun ortamdan çok yoğun ortama gelen dalgalar, normal çizgiye daha yakın veya tam tersi şekilde kırılır. - Ses Dalgalarının Bükülme (Kırınım) Deneyimi
Ses dalgaları çok kolay bir şekilde kırınıma uğrar çünkü havadaki ses dalgalarının dalga boyları santimetreden birkaç metreye kadar değişir. Kırınım, dalgaların bir boşluktan geçerken bükülmesidir, boşluğun boyutu dalga boyu düzeyindedir. Bildiğimiz gibi daha uzun dalgalar daha kolay kırılır. Kırınım olayları, örneğin, virajın kenarındaki yüksek bir bina tarafından engellendiği için arabayı görmemiş olsak bile, bir yol virajında bir arabanın motorunun sesini duyabildiğimizde meydana gelir. - Ses Dalgaları Deneyimi Kombinasyonu (Girişim)
Ses dalgaları, inşaat girişimi veya ses güçlendirme ve yıkıcı girişim veya ses zayıflaması olmak üzere ikiye ayrılabilen dalga birleşimi veya girişim belirtileri gösterir. Örneğin aynı veya hemen hemen aynı frekans ve genliğe sahip iki hoparlör arasında kaldığımızda, yüksek ve zayıf sesleri dönüşümlü olarak duyarız. - Ses Dalgaları Ses Yayılımını Deneyimliyor
İki ses dalgasının neden olduğu girişim, sesin güçlenmesi ve zayıflaması gibi ses yayılım olaylarına neden olabilir. Bu, biraz farklı frekanslara sahip ve aynı yönde yayılan iki dalganın üst üste gelmesi nedeniyle oluşur. Eğer iki ses dalgası aynı anda yayılırsa, her iki faz aynı olduğunda en güçlü sesi üreteceklerdir. Eğer iki titreşim zıt fazda ise en zayıf ses üretilecektir.
Ayrıca ilgili olabilecek makaleleri de okuyun: “Yoğunluk” Tanımı ve (Ses Dalgalarının Uygulanması)
2. Işık Dalgalarının Özellikleri
- Işık Dalgaları Deneyim Girişimi
Işık dalgaları da ses dalgaları gibi girişime neden olabilir. Işık girişimini elde etmek için tutarlı bir ışık kaynağına, yani aynı frekansa ve sabit faz farkına sahip bir ışık kaynağına ihtiyaç vardır. Young ve Fresnell tarafından yürütülen deneylerden tutarlı ışık kaynakları gözlemlenebilir. Işık girişimi koyu ışık desenleri üretebilir. Koyu desenler, zıt fazlara sahip iki dalganın birleşmesinden kaynaklanan yıkıcı girişimden (birbirini zayıflatarak) kaynaklanır. Parlak desen, aynı faza sahip iki dalganın birleşiminden kaynaklanan inşaat müdahalesinden (karşılıklı güçlendirme) kaynaklanır. - Işık Dalgaları Deneyim Kırınımı
Dalga kırınımı, dalga cephesinin bir kısmını bloke eden boşluk veya köşe bariyeri şeklindeki bir bariyerin varlığından kaynaklanan dalga bükülme sürecidir. Işık kırınımı aynı mesafede birbirine paralel ayrı dar yarıklarda da meydana gelir. Kırınım ızgarası olarak adlandırılan aralık ne kadar dar olursa, ızgarada o kadar fazla boşluk vardır. Ekranda üretilen kırınım deseni ne kadar keskin olursa. Maksimum kırınım, ekranda parlak çizgiler göründüğünde meydana gelir. Yine yuvarlak bir yarıktan oluşan kırınım deseni, açık ve koyu halkalarla çevrelenmiş merkezi parlak bir şekilden oluşur. - Işık Dalgaları Polarizasyon Deneyimi
Polarizasyon, bir dalganın titreşim yönünü filtreleme işlemidir. Titreşimin yönünü filtrelemeye yarayan bu araca Polaroid adı veriliyor. Bir örnek kristallerdir. Polarizasyon ayrıca yansıma ve kırılmada ve çift kırılmada da bulunur. Işığın parçacıklar tarafından emilmesi ve yansıtılmasına saçılma denir. Polarize olmayan ışık bir ortama (gaza) gelirse, saçılan ışık kısmen veya tamamen polarize olabilir. Polarizasyon yönü, gelen ışık çizgisi ile görüş çizgisinin oluşturduğu düzleme dik olacak şekildedir.
3. Elektromanyetik Dalgaların Özellikleri
- Elektrik alanda ve manyetik alanda değişiklikler aynı anda meydana gelir.
- Elektrik alanın ve manyetik alanın yönleri birbirine diktir.
- Elektrik ve manyetik alan kuvvetleri birbirleriyle, yani E = c ilişkisine göre doğru orantılıdır. B.
- Elektromanyetik dalgaların yayılma yönü her zaman elektrik alanın ve manyetik alanın yönüne diktir.
- Elektromanyetik dalgalar boşlukta yayılabilir.
- Elektromanyetik dalgalar, yalnızca ortamın elektriksel ve manyetik özelliklerine bağlı bir hızda yayılır.
- Elektromanyetik dalgaların boşlukta yayılma hızı genel bir sabittir ve değeri = 3 x 108 m/s'dir.
- Elektromanyetik dalgalar enine dalgalardır.
- Elektromanyetik dalgalar yansıma, kırılma, polarizasyon, girişim ve kırınım (bükülme) süreçlerini deneyimleyebilir.
Dalga Türleri
Aşağıdakiler, aşağıdakilerden oluşan çeşitli dalga türleridir:
1. Ortama Göre
- Mekanik dalgalar, yayılması sırasında, bir dalganın yayılma süreci için enerjiyi kanalize eden bir ortama ihtiyaç duyan bir dalgadır. Ses, uzaydaki hava basıncındaki (hava moleküllerinin yoğunluğu) değişiklikler yoluyla yayılan mekanik dalganın bir örneğidir.
- Elektromanyetik dalgaYani ortam olmamasına rağmen yayılabilen dalgalardır. Elektromanyetik enerji, ölçülebilen çeşitli özelliklere sahip dalgalar halinde yayılır: dalga boyu, frekans, genlik ve hız.
Elektromanyetik Dalgaların Kaynakları şunlardır:
- Elektriksel Salınımlar
- Güneş ışığı kızılötesi ışınlar üretir
- Ultraviyole üreten cıva lambaları
- Bir vakum tüpündeki elektronların metal bir çipe fırlatılması X-ışınları (X-ışınları için kullanılır) üretir ve kararsız atom çekirdekleri de gama ışınları üretir.
Elektromanyetik dalgaların günlük yaşamdaki örnekleri şunlardır:
- Radyo dalgası
- Mikrodalgalar
- Kızılötesi ışınlar
- Morötesi ışık
- Görülebilir ışık
- X ışınları ve
- Gama ışınları
Ayrıca ilgili olabilecek makaleleri de okuyun: “Ultrasonik Ses Dalgaları” İnsanın İşitmesini Sınırlar ve (Günlük Yaşamda Yansımanın Faydaları)
2. Yayılma ve titreşim yönüne bağlı olarak
İçerir:
- Enine dalgalar
yani yayılma yönü titreşim yönüne dik olan dalgalar. Enine dalgaya örnek olarak sicim dalgası verilebilir. İpi yukarı aşağı hareket ettirdiğimizde ipin dalga hareket yönüne dik yönde yukarı aşağı hareket ettiği görülmektedir.
Dalganın en yüksek noktasına denir doruğa ulaşmak en düşük nokta denirkenvadi. Genlik denge konumundan ölçülen bir zirvenin maksimum yüksekliği veya bir vadinin maksimum derinliğidir. Bir dalga üzerindeki iki eşit ve ardışık noktaya olan mesafe dalga boyu denir(lambda – Yunanca harf olarak adlandırılır). Dalga boyu aynı zamanda zirveden zirveye veya vadiden vadiye mesafe olarak da düşünülebilir.
- Uzunlamasına dalgalar
yani yayılma yönü titreşim yönüne paralel olan dalgalar (örneğin sinsi dalgalar). Titreşen slinki'de oluşan dalgalar, yoğunluk ve uzama şeklinde slinki'nin uzunluğu ile aynı doğrultudadır. İki komşu yoğunluk veya iki komşu şekil değiştirme arasındaki mesafeye denir. bir dalga.
Bir dizi toplantı Ve gerilmek bahar boyunca yayılır. Toplantı yay bobinlerinin birbirine yaklaştığı alandır, oysa gerilmek yay bobinlerinin birbirinden uzağa baktığı alandır. Enine dalgaların tepe ve vadi desenleri varsa, boyuna dalgalar yoğunluk ve gerilim deseninden oluşur. Dalga boyu, ardışık yoğunluklar veya ardışık gerilimler arasındaki mesafedir. Burada kastedilen, aynı ve ardışık iki yoğunluk veya şekil değiştirme noktasına olan mesafedir.
Dalga Belirtileri
Aşağıdakiler, aşağıdakilerden oluşan çeşitli dalga belirtileridir:
- Refleks
Etkinliklerde dalga yansıması Dalga yansıması kanunu uygulanacaktır, yani yansıma açısı geliş açısıyla aynıdır. Bu, gelen dalga ışınının normal çizgiyle (yansıtıcı yüzeye dik bir çizgi) bir θ açısı oluşturduğunda, yansıyan ışının normal çizgiyle bir θ açısı oluşturacağı anlamına gelir.
- Dalga Kırılması
Dalga kırılması (kırılma) bir ortamdan diğerine giren bir dalga cephesinin yönünün sapmasıdır. Bazen kırılma ve yansıma aynı anda meydana gelir. Gelen dalgalar başka bir ortama çarptığında, dalgaların bir kısmı yansır, bir kısmı da iletilir veya kırılır. Kırılma, dalgaların farklı ortamlarda farklı hızlara sahip olması nedeniyle oluşur.
- Parazit yapmak
Dalga girişimi iki veya daha fazla dalganın aynı anda aynı yere ulaşmasıyla dalgaların kaynaşması veya üst üste gelmesidir. İki dalganın girişimi, genlikleri birbirini güçlendiren dalgalar üretebilir (girişim) maksimum) ve genlikleri birbirini zayıflatan dalgalar da üretebilir (girişim). minimum).
- Dalga Kırınımı
Dalga kırınımı bir dalganın dar bir aralıktan veya bariyerden geçerken bükülmesi olayıdır.
Aynı ortamda dalgalar düz bir çizgide yayılır. Bu nedenle düz dalgalar da ortam boyunca düz dalgalar halinde yayılacaktır. Ortamın boşluk şeklinde bir bariyer veya engele sahip olması durumunda bu geçerli değildir. Doğru boşluk boyutu için, gelen dalga boşluktan geçtikten sonra bükülebilir. Boşluk şeklinde bir bariyerin varlığından kaynaklanan dalga bükülmesine denir. dalga kırınımı.
Ayrıca ilgili olabilecek makaleleri de okuyun: "Steganografi" Tanımı ve (İlkeler - Kriterler - Unsurlar - Türler)
Boşluk bariyeri genişliğe göre verilirse, kırınım o kadar net görülemez. Boşluktan geçen dalga cephesi, aşağıdaki Şekil 9'da gösterildiği gibi yalnızca boşluğun kenarında bükülür. Boşluk bariyeri darsa, yani boyut bir dalga boyu mertebesine yakınsa, o zaman dalga kırınımı çok açıktır.
Dalgaların ve Ses Dalgalarının Günlük Yaşamdaki Uygulama Örnekleri
Aşağıdakiler, dalgaların ve ses dalgalarının günlük yaşamdaki uygulamalarına ilişkin birkaç örnektir:
- Radyo
Radyo enerjisi, dalga boyları binlerce kilometreden bir metrenin altına kadar değişen, elektromanyetik enerjinin en düşük seviyeli şeklidir. En yaygın kullanım alanları uzay araştırmaları ve radar sistemleri için iletişimdir. Radar, hava durumunu, fırtınaları incelemek, dünya yüzeyinin 3 boyutlu haritalarını oluşturmak, yağış miktarını ölçmek, kutup bölgelerindeki buz hareketini ölçmek ve çevreyi izlemek için kullanışlıdır. Radarın dalga boyu 0,8-100 cm arasındadır.
- Mikrodalga
Mikrodalga radyasyonunun dalga boyu 0,3 – 300 cm arasındadır. Kullanımı ağırlıklı olarak açık alanlar, yemek pişirme ve aktif PJ sistemleri aracılığıyla iletişim ve bilgi gönderme alanlarındadır. Aktif bir PJ sisteminde, hedefe mikrodalga darbeleri ateşlenir ve hedefin özelliklerini incelemek için yansımalar ölçülür. Örnek bir uygulama, mikrodalga radyasyonunu ölçen Tropikal Yağış Ölçüm Misyonu'nun (TRMM) Mikrodalga Görüntüleyicisidir (TMI). Buharlaşmayı, bulutlardaki su içeriğini ve yoğunluğunu ölçmek için Dünya atmosferinin Elektromanyetik Spektrumundan yayılan elektromanyetik enerji Yağmur.
- Kızılötesi
Vücuttaki kızılötesi emisyonlar incelenerek sağlık koşulları teşhis edilebilir. Termogram adı verilen özel kızılötesi fotoğraflar, kan dolaşımı sorunlarını, artriti ve kanseri tespit etmek için kullanılır. Kızılötesi radyasyon hırsız alarmlarında da kullanılabilir. Bilgisi olmayan bir hırsız ışığı engelleyecek ve alarmı gizleyecektir. Uzaktan kumanda, LED (Işık Yayan) tarafından üretilen kızılötesi radyasyon yoluyla TV ile iletişim kurar. Diyot) ünitenin içinde bulunur, böylece uzaktan kumandayı kullanarak TV'yi uzaktan açabiliriz. kontroller.
- Ultraviyole
UV ışığı bitki asimilasyonu için gereklidir ve cilt hastalıklarından kaynaklanan mikropları öldürebilir.
- Röntgen
X ışınları, tıp alanında vücuttaki kemiklerin konumunu fotoğraflamak, özellikle de kırık kemikleri belirlemek için yaygın olarak kullanılmaktadır. Ancak X ışınlarını kullanırken dikkatli olmalısınız çünkü X ışınlarının uzun süreli kullanımı nedeniyle insan doku hücreleri zarar görebilir.
- Müzik aleti
Gitar gibi müzik aletlerinde ses kaynağı titreşen cisimler yani teller tarafından üretilir. Tel büyük bir genlikle (sapma) çekilirse, üretilen ses daha yüksek olacaktır. Ve telin gerilimi uzatılırsa ses daha yüksek olacaktır. Aynı şey davul ve diğer müzik aletleri için de geçerlidir. Ses kaynağı titreştiği için ses ortaya çıkar.
- Kör gözlük
Ultrasonik gönderme ve alma özelliğini kullanan ultrasonik gönderme ve alma cihazı ile donatılmıştır.
- Okyanus derinliğinin ölçülmesi
- Tıbbi malzeme
ultrason muayenesinde (ultrason). Örnek olarak, ultrasonik tarama hareket ettirilerek yapılır sondalar Hamile bir annenin mide derisinin etrafında, monitör ekranında bir fetüsün görüntüsü görüntülenecektir. Doktorlar fetüsün görüntülerini gözlemleyerek fetüsün büyümesini, gelişimini ve sağlığını izleyebilir. Röntgen muayenelerinin aksine, ultrasonik muayeneler hem anne hem de fetüs için güvenlidir (risksizdir), çünkü Ultrasonik muayene veya test, içinden geçtiği malzemeye zarar vermez, bu nedenle buna ultrasonik test denir. zarar vermeyen (tahribatsız testkısaltılmış NDT).
Karaciğeri (karaciğer kanseri belirtileri olsun veya olmasın) ve beyni incelemek için ultrasonik tarama teknikleri de kullanılır. Cihaz imalatıultrason Beyin ameliyatına gerek kalmadan hasarlı beyin dokusunu çıkarmak. "Bu sayede hastaların yüksek riskli beyin ameliyatı geçirmesine gerek kalmıyor. Hasar görmüş beyin dokusunun çıkarılması, kafa derisini kesip dikmeye veya kafatasını delmeye gerek kalmadan yapılabilir.
Dalga Sorusu Örneği
Bir tel üzerinde ilerleyen bir dalga şu şekilde ifade edilebilir: y = 2 sin π (100t-4x), y cm, x m ve t saniye cinsinden. Tel birim uzunluk başına kütle yoğunluğu 20 g/cm olan bir malzemeden yapılmışsa, teldeki gerilim...
Tartışma:
100π = ω
100π = 2πf
50 Hz = f
4π = k
4π = 2π/λ
2 = λ
V dizisi = λ * f
v = 2*50
v = 100
v = √(μ/f)
100 = √(20/f)
10000 = 20 / f
F = 0,002 N
Kaynakça:
- Beiser, Arthur. 1999. Modern Fizik Kavramları (çeviri). Cakarta: Erlangga.
- Budikase, E, ve diğerleri, 1987. SMU için fizik. Cakarta: Eğitim ve Kültür Bakanlığı.
Bu konuyla ilgili tartışma Dalga Formülü – Tanım, Denklemler, Özellikler, Özellikler, Türler, Belirtiler ve Örnek Sorular Umarım bu inceleme içgörü ve bilginizi artırabilir, ziyaretiniz için çok teşekkür ederiz. 🙂 🙂 🙂