Bilimania

ETKİNLİKLER

E-Bülten

Adınız Soyadınız (*)

Lütfen alfabetik karakter kullanınız.
Email Adresiniz (*)

Sistemde kayıtlı bir e-posta adresi girişi yaptınız, ya da hatalı bir e-posta adresi!
Güvenlik Kodu
Güvenlik Kodu
  Güncelle
Geçersiz giriş



Ses ve Işık

Prof. Dr. Fuat İNCE- Bu e-Posta adresi istenmeyen posta engelleyicileri tarafından korunuyor. Görüntülemek için JavaScript etkinleştirilmelidir. '; document.write(''); document.write(addy_text59897); document.write('<\/a>'); //-->\n Bu e-Posta adresi istenmeyen posta engelleyicileri tarafından korunuyor. Görüntülemek için JavaScript etkinleştirilmelidir.

 

Ses ve ışık hava gibi su gibi yaşamımızın olmazsa olmazlarıdır. Bir ortak özellikleri ikisinin de bilgi ve enerji taşıyan birer dalga olmasıdır. Ses bir mekanik dalga, ışık da bir elektromanyetik dalgadır. Bu terimler girmeden, önce dalganın ne olduğuna bakalım.

 

Deniz veya göl kenarında oturanlar suda oluşan dalgaları çok iyi bilirler. Bazen sakin havalarda su yüzeyi çarşaf gibi dümdüz olduğunda hiç dalga yoktur. Ama fırtınalı havalarda veya büyük bir gemi geçtiğinde dalgalar oluşur. İşte sudaki bu küçük veya büyük alçalıp yükselmelere dalga diyoruz. Sudaki dalgalar birer mekanik dalgadır.

 

Sudaki dalgaları görmek için deniz kenarında oturmaya gerek yoktur. Evde veya okulda da su dalgalarını oluşturabilir ve izleyebiliriz. Geniş bir kaba biraz su koyun. Su durgunken ortasına kaleminizin ucunu batırın. İşte o noktadan çıkarak kabın kenarına doğru giden hareket dalgadır. Yakından baktığınmızda dalganın su yüzeyinin yüksekliğinde küçük alçalıp yükselmeler olduğunu göreceksiniz.

 

Dalgaların belirli özellikleri vardır. En önemli özelliği dalganın tekrar eden ve ilerleyen bir hareket olmasıdır. Bu harekete titreşim de diyebiliriz ama dalga duran değil, ilerleyen bir titreşimdir. Herhangi bir anda bir dalganın kesitini alıp bakarsak aşağıdaki gibi bir biçim görebiliriz.

 

Bir değişik biçimde ifade ile, dalga yukarıdaki biçimin, ortam içinde belirli bir hızda ilerlemesidir. Dalgaların bir ilerleme hızı vardır. Su yüzeyindeki dalgaların ilerlediğini gözümüzle görebiliriz. Açıktan geçen bir geminin dalgası birkaç dakika sonra sahile ulaşır. Geminin geçtiği mesafeyi bilirseniz, saat tutarak gemi dalgasının hızını hesaplayabilirsiniz.

 

Bir diğer dalga özelliği dalga boyudur. Gene sudaki dalga örneğine dönersek, dalga boyu sudaki dalgada iki yüksek noktası (veya iki alçak noktası) arasındaki mesafedir. Yukarıdaki resimde dalga boyu yunan alfabesindeki lamda (λ) harfi ile gösterilmiştir.

 

Bir geminin yarattığı dalgaların boyunu birkaç metre olduğunu denizde görebiliriz. Bir kabın içindeki suda oluşturacağınız dalganın boyunu siz bir cetvelle suya dokunmadan ölçmeye çalışabilirsiniz. Hareket halindeki bir dalgayı ölçmek biraz zordur ama deneyin bakalım kaç santimetre çıkacak?

 

Dalgaların hızı ve dalga boyunu öğrendikten sonra üçüncü özelliğine de bakalım. Buna frekans denmektedir. Frekans için daha anlamlı bir tanımlama zaman içinde sıklık olabilir. Belli bir noktada ve birim zamanda (örneğin saniyede veya dakikada) kaç tane dalga geçmiş olduğu o dalganın frekansıdır.

 

Frekansı da bir örnekle açıklayalım. Bu kez bir yüzme havuzunu örnek alalım. Havuzun bir ucunda bir arkadaşımız sürekli dalga üretiyorsa, biz havuzun ortasında yanımızda gelip geçen bu dalgaları sayabiliriz. Örneğin bir dakikada 60 dalga saymışsak, o dalganın frekansı dakikada 60 olarak ifade edilebilir. Bu frekansı saniye cinsinden ifade edersek o zaman frekans saniyede 1 olur. Frekansın birimine hertz denir. Hertz bir saniyede bir noktadan geçen dalga veya titreşim sayısıdır. Yukarıdaki örnekte frekans 1 hertz’dir.

 

Frekans kavramı devir süresi kavramının tersidir. Devir süresi bir dalga boyunun bir noktadan ne kadar sürede geçtiğini gösterir. Bir noktada bir saniyede 50 dalga boyu geçiyorsa bir dalga boyu 1/50 saniyede geçer. Bu durumda o dalganın frekansı 50 hertz, devir süresi ise 1/50 saniyedir.

 

Şimdi ses dalgalarına dönelim. Günlük yaşamımızda kulağımızla duyduğumuz ses, havada ilerleyen bir mekanik titreşim veya dalgadır. Buna akustik dalga da denmektedir. Ses dalgaları havadaki küçük basınç farklarının dalga olarak ilerlemesidir. Ses dalgalarının bu ilerlemesini aşağıdaki gibi başka bir biçimde de göstermek mümkündür. Burada sıkışık yerler basıncın yükseldiği, seyrek yerler de düştüğü durumları ifade eder. Elbette bu basınç farkları sesin hızında ilerler.

 

 

Ses dalgalarının da hızı, dalga boyu ve frekansı vardır. Sesin havadaki ilerleme hızı saniyede 343 metredir. Onun için uzaktaki bir sesin bize ulaşması zaman alır. Bir şimşeği gördükten saniyeler sonra sesi bize gökgürültüsü olarak gelir. Eğer bir yıldırımın düşmesini gösteren ışık ile sesi arasında 5 saniye geçmişse, o zaman yıldırım 5 X 343 = 1715 metre uzağımıza düşmüştür.

 

Kulağımız havadaki belirli dalga frekanslarını (titreşimleri) işitebilir. Eğer tireşim sayısı yani frekansı saniyede 20’nin altındaysa kulağımız onu duyamaz. Kulağımız 20 hertz ile 20.000 hertz arasındaki sesleri duyabilir. Ses frekansı 20.000 üstüne çıkınca bunu insanlar duyamaz ama köpekler ve bazı hayvanlar duyabilir.

 

Şimdi ışığa gelirsek, ışık da bir dalgadır. Fizikte buna elektromanyetik dalga denir. Ses gibi mekanik dalgalar titreşim için hava gibi bir madde ortamı ister. Elektromanyetik dalgalar için ise bir madde ortamı gerekmez. Elektromanyetik dalgalar boşlukta da ilerler. Güneşin ve yıldızların ışıkları bize boşluktan geçip gelmektedir. Ses havada gider ama boşlukta gidemez.

 

Nasıl kulağımız belirli bir frekans aralığındaki sesleri duyuyorsa, gözümüz de yalnız belirli bir frekans aralığındaki ışığı görebilir. Yani gözümüzün görmediği başka başka ışık türleri veya ışınlar vardır. Bu görünmeyen ışınların bazıları kızıl ötesi ışınlar veya mor ötesi ışınlar veya x ışınları diye bilinir.

 

Gözümüz ışığın değişik dalga boylarını değişik renkler olarak görür. Örneğin kırmızı en uzun dalga boyuna, lacivert ise en kısa dalga boyuna sahiptir. Gökkuşağı renkleri ışığın değişik dalga boylarını gösterir.

 

 

Işığın da boşlukta ilerlediği belli bir hız vardır. Işığını hızı, sesin hızından veya düşünebileceğimiz en hızlı aracın hızında kat kat daha fazladır. Işığın hızı saniyede 300.000 kilometredir. Ankara ile İstanbul arasında kuş uçuşu yani dümdüz olarak 300 km desek ışık bu mesafeyi saniyenin binde birinde alır. Veya Ankara İstanbul arasında saniyede 1000 kez gidip gelebilir.

 

Son olarak dalgalarla ilgili önemli bir fizik denklemi bulup çıkarmaya çalışalım. Bir dalganın hızı (v), dalga boyu (λ), frekansı (f), ve devir süresi (p) arasında nasıl bir ilişki vardır acaba? Önce frekansın devir süresinin tersi olduğunu anımsayalım.

 

f = 1 / p

Sonra hızı (v) nasıl ifade edeceğimizi düşünelim. Hız bir dalga boyunun (λ) bir saniyede gittiği mesafedir. Peki bir saniyede bir noktadan kaç tane dalga boyu geçiyordur? Onu da frekans (f) olarak belirlemiştik. O zaman:

 

v = λ f

 

Yani dalganın hızı, dalga boyu ile frekansın çarpımına eşittir. Frekans devir süresinin tersi olduğu için aynı denklemi şöyle de yazabiliriz.

 

v = λ / p

 

Ses, ışık ve dalgalarla ilgili sorularınız olursa Bilimania editörüne ( Bu e-Posta adresi istenmeyen posta engelleyicileri tarafından korunuyor. Görüntülemek için JavaScript etkinleştirilmelidir. ) bir e-posta ile sorabilirsiniz.

©2010 Luna Bilgi ve Haberleşme Teknolojileri