DALGA HAREKETİ

Çevremizdeki herşey hareket halindedir.Hareketler titreşim oluştururlar. Eğer yeterince yakınsak bu hareketlerden kaynaklı sesi duyabiliriz. Yani; çok sessiz bir ortamda bir arı ile başbaşa kalırsak arının kanat çırpma sesini duyabiliriz. Ya da gitarın teline vurulduğunda telin titreşim hareketi yaparak oluşturduğu sesi çok rahat duyarız. Bu ve benzeri olayları anlayabilmek için önce dalga hareketlerinin temel kavramlarını öğrenelim. 

Sesin titreşimlerle oluştuğunu söyledik. Peki titreşim dediğimizde ne anlamalıyız? Parkta salıncakta bir çocuğun sallanması, yaylı müzik aletinin tellerinin hareketi, sarkaçlı saatin sarkacının yaptığı hareket titreşim hareketidir. Basit anlamda bir titreşim bir referans noktasına belli zaman aralıklarla yaklaşıp uzaklaşma olarak düşünülebilir. İki ucu sabitlenmiş esnek bir lastiği ortasından çekip bıraktığımızı düşünürsek lastiğin yaptığı hareket titreşimdir. Titreşimlerin esnek ortamlarda yayılmasına dalga deriz. 

Durgun su yüzeyine parmağımızı batırıp çıkardığımızda, su esnek ortam parmağımızda dalga kaynağıdır. Dalga kaynağının esnek ortamda oluşturduğu bir sarsıntıya atma denir. Suya bir taş attığımızda taşın düştüğü nokta etrafında oluşan her bir dairesel dalga bir atmadır. 

Bir atmanın başlangıç ve bitiş noktaları arası uzaklığa atmanın genişliği denir. İlerleme yönüne göre enine atama ve boyuna atma olmak üzere iki tür atma vardır. 

Esnek ortamın düzenli aralıklarla sarsılmasıyla elde edilen atmalara periyodik atmalar, bunların yayılmasına da periyodik dalgalar denir. Bir kaynağın birim zamanda oluşturduğu dalga sayısına frekans , tam bir dalganın oluşması için geçen süreye periyot denir. Periyodik dalgaların bir periyotluk süre boyunca aldıkları yola dalga boyu denir. 

TAŞIDIKLARI ENERJİ TÜRÜNE GÖRE DALGALAR

Mekanik Dalgalar

 Günlük hayatta en sık karşılaştığımız dalgalardır.Ses dalgaları , su dalgaları , yay dalgaları gibi. Rüzgarın bayrağı dalgalandırması,suya atılan taşın oluşturduğu dalga...

   Dalgaya sebep olan etkiye, esen rüzgar, suya atılan taş gibi ortama mudahale eden dalga oluşumunu sağlayan etkiye dalga kaynağı denir.

    

                                       Dalgaları daha yakından görelim.

Elektromanyetik Dalga Çeşitleri

Elektromanyetik dalgaların frekans ve dalga boyu de­ğerleri farklı da olsa bu değerlerin çarpımı daima ışık hızına eşittir. Dalga boyu farklı elektromanyetik dalga­lar farklı özellikler gösterir. Çok çeşitli kullanım alanları olan bu elektromanyetik dalgalara örnek olarak aşağı­daki ışınlar verilebilir.

1. Radyo dalgaları
2. Televizyon dalgaları
3. Mikrodalgalar,
4. Kızılötesi dalgalar,
5. Radar dalgalan,
6. Görülebilir ışık dalgaları,
7. Ultra-viole ışınları,
8. X ışınları
9. Gamma ışınları

Elektromanyetik dalgaların, dalga boylarının büyüklü­ğüne göre sıralandığı cetvele elektromanyetik spektrum denir. Şimdi bu dalga çeşitleri hakkında bilgi ve­relim.

Elektromanyetik dalgaların özellikleri:

• Yüklerin ivmeli hareketlerinden meydana gelirler. Dolayısıyla bir elektromanyetik dalgayı oluşturmak için enerji harcanması gereklidir.
• Elektrik ve manyetik alanlar birbirini doğurarak ışık hızıyla yayılır. Dolayısıyla bütün elektromanyetik dalgalar ışık hızıyla yayılır.
• Işığın da bir elektromanyetik dalga olduğu hatırla­nırsa, elektromanyetik dalgalar yansımaya ve kırıl­maya uğrar.
• Yüklü parçacık olmadıkları için elektrik ve manye­tik alanda sapmazlar.
• Enerji taşırlar ve elektromanyetik dalgayı soğuran cisimler ısınır.
• Fotonlardan meydana gelmişlerdir.
• Hızları ortamdan etkilenir.
• Elektrik ve manyetik alan bileşenleri aynı fazdadır.

Radyo Dalgaları

Radyo dalgala­rı, iletken anten üzerinde ivmelendirilen yük­ler tarafından meydana getiri­lir. Dalga boyu en büyük olan elektromanye­tik dalgalardır. Dalga boyu 30 cm den daha büyük olan tüm elektromanye­tik dalgalar rad­yo dalgaları ola­rak adlandırılır.

Elektromanyetik spektrumdaki en geniş aralığa radyo dalgaları sahiptir. Radyo istasyonları sesi elektrik akı­mına çevirirler. Bu elektrik akımı elektromanyetik dal­galar üretir. Büyük antenlerle her yöne yayılması sağ­lanan elektromanyetik dalgalar radyolarımız tarafın­dan alınarak tekrar sese dönüştürülür.

Günümüzde en çok FM adı verilen radyo dalgaları kul­lanılmaktadır. FM radyo dalgalarına göre daha uzakla­ra gidebilir. FM dalgaları elektriksel gürültülerden daha az etkilenmesi nedeniyle radyolarımızdan alınan ses daha kalitelidir. Radyo dalgalarının taşıdıkları enerji çok küçük olduğundan canlı sağlığı üzerinde herhan­gi bir zararı yoktur.

Televizyon Dalgaları

Televizyon sinyallerinin iletiminde kullanılan elektro­manyetik dalgalar da radyo dalgalarıdır. Televizyon ya­yını yapan istasyonlar, FM kısa dalgalar ile sesleri, da­ha uzun radyo dalgaları ile de görüntüleri iletirler. Gü­nümüzde çok daha geniş bir alana televizyon yayını yapabilmek için yapay uydular kullanılmaktadır.

Yapay uydular dünya yüzeyinden belirli bir yükseklik­te ve sürekli aynı nokta üzerinde olacak şekilde belir­lenmiş yörüngede hareket ederler. Merkez istasyon­dan uyduya ulaştırılan televizyon dalgaları uydudan geniş bir alana yansıtılır. Yeryüzünde uygun alıcıya sa­hip olanlar bu yayınları izleyebilirler.

Mikro Dalgalar

Mikrodalgalar uzun mesafeli bilgi aktarımında kullanı­labilen elektromanyetik dalgalardır. Mikrodalgalar yağ­mur, kar, sis ve kirli havanın içinden geçebilir. Bu yüz­den iletişimde kullanılırlar.

Denizcilerin kullandığı telsizler ile haberleşme, mikro­dalgalarla sağlanır. Mikrodalgalar metal yüzeylerden yansır. Bu özelliklerinden faydalanılarak radarlar yapıl­mıştır. Radarlardan istifade edilerek trafikte hareket ha­lindeki araçların hız kontrolü ve uçakların iniş, kalkış ve rotalarının takip edilmesi mümkün olur.

Mikrodalga fırınlarda yiyecekler çok daha kısa sürede ısıtılabilir. Mikrodalga fırınlarda, Magnetron adı verilen cihaz ile mikrodalgalar üretir. Bu dalgalar, yiyeceklerin yapısındaki su moleküllerini titreştirerek kinetik enerji­lerini artırır. Su moleküllerinin kinetik enerjilerindeki bu artış, yiyeceğe aktarılarak hızlı bir ısınma sağlanır.

Mikrodalgalar cam ve kâğıttan kolayca geçebilirler. Bu nedenle yiyecekler cam veya kâğıt kap içinde mikro­dalga fırına yerleştirilmelidir.

Metallerin mikrodalgaları yansıtması nedeniyle metal kaplar kullanılmamalıdır. Mikrodalgaların, canlıların sağlığı üzerinde olumsuz etkileri vardır.

Kızıl Ötesi Işınlar

Kızılötesi dalgalar, dalga boyları 700 nm (nanomet­re = metrenin 1 milyarda biri) ile 1 mm arasında olan elektromanyetik dalgalardır. Tüm sıcak cisimlerin yay­dığı gözle görülemeyen elektromanyetik dalgalardır. Bitkiler, hayvanlar, eşyalar ve vücudumuz kızılötesi ışınlar yayar. Gece görüş kamerası da denilen termal kameralar, sıcak cisimlerden gelen bu dalgaları algıla­yarak görünür ışığa çevirir ve karanlık ortamlarda dahi görebilmemizi sağlar.

Canlı dokuların aşırı kızılötesi ışına maruz kalması, yanmalarına neden olabilir. Tıpta tümörlerin aranma­sında kullanılır. Endüstride bilinmeyen maddelerin hangi madde olduğunun anlaşılmasında kullanılır. Bir madde kızılötesi ışınlarına maruz kalırsa, madde için­deki atomlar titreşmeye başlar. Maddedeki her bir bi­leşiğin titreşimleri bir spektrum meydana getirir. Her bileşiğin kendine has parmak izi gibi bir kızılötesi spektrumu vardır. Petroldeki bileşiklerden birçoğu bu metotla belirlenir.

Görülebilir Işık Dalgaları

Dalga boyu 400 nm ile 700 nm arasında olan elektro­manyetik dalgalar görülebilir ışık dalgalarıdır. Görüle­bilir ışık dalgaları, elektromanyetik spektrumunun çok küçük bir bölümünü oluşturur.

Güneşten Dünyaya ulaşan enerjinin bir kısmı görünür ışık olarak gelir. İnsan gözü ışığı farklı renklerde algılar. Bunun nedeni farklı dalga boylarındaki ışığın gözde oluşturduğu farklı şiddetteki uyarılardır. En uzun dalga boylu görünür ışık ışını kırmızı renkte görülür. En kısa dalga boylu görünür ışık ışını mor renkte görülür. Diğer renklerdeki dalgaların dalga boyları kırmızı ve mor renkli ışınların dalga boylarının arasında bir değere sa­hiptir.

Görülebilir ışıkların renk sıralaması kırmızı, turuncu, sarı, yeşil, mavi, lacivert ve mordur.

Morötesi Işınlar

Güneş kaynaklı olan ultraviole ışınlarının dalga boyları 60 nm ile 400 nm arasındadır. Ultraviole ışınlarının can­lılar üzerinde hem yararlı hem de zararlı etkileri vardır. Kemik gelişimi için çok önemli olan D vitamininin vü­cutta kullanılabilir hâle gelmesi için vücudun Güneş­ten gelen ultraviole ışınlara ihtiyacı vardır. Vücut bu ışınlara fazla maruz kaldığında ise yanıklara, kırışıklık­lara ve ilerleyen safhalarda cilt kanserine neden olabi­lir. Ayrıca morötesi ışınlar elektrik arklarından ve gaz boşalmalarından meydana gelir.

Bu nedenle Güneşte kalı­nan süre kontrol altında tu­tulmalıdır. Güneşin tam te­pede olduğu yaz günlerin­de mümkünse dışarı çıkma­malı veya uygun giysilerle çıkılmalıdır.

Ultraviole ışınları mikropları öldürür. Bu sebeple, has­tanelerin ameliyat odalarında mikropları yok etmek için ultraviole lambaları kullanılır.

X Işınları

Dalga boyu 0,001 nm ile 60 nm arasında olan elektro­manyetik dalgalar X ışını olarak adlandırılır. Elektronla­rın metal hedeflere çarptırılması sonucu metaller X ışı­nı yayar. X ışınları birçok maddeden geçebilir. Madde­ler X ışınlarını farklı miktarlarda soğurur.

Örneğin kemik dokusunda daha fazla, et dokusunda daha az soğurulur.

Bu nedenle tıptaki bir kol olarak gelişen röntgen uz­manlığı çok dikkatli çalışır.

X ışını cihazları hava alanları gibi yerlerde güvenlik amaçlı olarak valizleri açmadan içlerinin kontrol edil­mesinde de kullanılır. X ışınları kurşundan geçemez. X ışınlarından korunmanın gerektiği durumlarda kurşun­dan yapılmış malzemeler kullanılır.

Gamma Işınları

Dalga boyu 0,1 nm den daha küçük olan elektromanyetik dal­galardır. Birçok mad­denin içine kolayca nüfuz edebilir. Gam­ma ışınları tıpta kan­serli hücrelerin yok edilmesinde kullanılmaktadır. Gamma ışınları kullanıla­rak yiyeceklerdeki zararlı bakteriler yok edilir. Gamma ışınlarına maruz kalan yiyecekler bu ışınları üzerlerin­de tutmaz. Bu nedenle gamma ışınından geçirilmiş yi­yeceklerin yenilmesinde bir sakınca yoktur.

         ELEKTROMANYETİK DALGALARA ÖRNEKLER