Examkin

Question

Difficulty: MediumElektromanyetik Dalgalar ve Özellikleri

Bir uzay aracından Dünya'ya gönderilen bir elektromanyetik sinyal, boşluk ortamında +x+x yönünde ilerlemektedir. Bu sinyalin elektrik alan bileşeninin +y+y yönünde salınım yaptığı tespit edilmiştir.

Buna göre, söz konusu elektromanyetik dalga ile ilgili;

I. Dalganın manyetik alan bileşeni +z+z yönünde salınım yapmaktadır.
II. Bu sinyalin yayılma hızı, uzay aracından gönderilen görünür ışık dalgalarının boşluktaki yayılma hızından daha büyüktür.
III. Elektrik alan (E⃗\vec{E}), manyetik alan (B⃗\vec{B}) ve dalganın yayılma doğrultusu (c⃗\vec{c}) vektörleri birbirine diktir.

yargılarından hangileri doğrudur?

  1. A
    Yalnız I
  2. B
    Yalnız III
  3. I ve IIIAnswer
  4. D
    II ve III
  5. E
    I, II ve III

Answer

I ve III yargıları doğrudur. Sinyalin manyetik alan bileşeni sağ el kuralına göre +z+z yönündedir, boşluktaki yayılma hızı görünür ışık ile aynıdır ve tüm elektromanyetik dalgalarda olduğu gibi elektrik alan, manyetik alan ve yayılma yönü vektörleri birbirine diktir.
Elektromanyetik dalgaların yayılma yönü sağ el kuralı ile bulunur. E⃗\vec{E} vektörü +y+y yönünde ve yayılma doğrultusu +x+x yönünde olduğunda, E⃗×B⃗\vec{E} \times \vec{B} çarpımının yayılma yönünü vermesi için B⃗\vec{B} vektörünün +z+z yönünde olması şarttır (I. yargı doğru). Boşluk ortamındaki tüm elektromanyetik dalgaların yayılma hızlarının büyüklükleri birbirine eşit ve ışık hızı kadardır (II. yargı yanlış). Elektromanyetik dalgalar enine dalga olduklarından elektrik alan, manyetik alan ve yayılma hızı vektörleri birbirine diktir (III. yargı doğru). Dolayısıyla I ve III ifadelerini içeren seçenek doğrudur.

Step-by-Step Solution

1
Sağ el kuralını kullanarak manyetik alanın yönünü belirleme.
Elektromanyetik dalgalarda elektrik alan (E⃗\vec{E}), manyetik alan (B⃗\vec{B}) ve dalganın yayılma doğrultusu (c⃗\vec{c}) arasındaki yön ilişkisi sağ el kuralı ile bulunur. Sağ elin dört parmağı E⃗\vec{E} yönünü (+y+y), başparmak dalganın yayılma yön��nü (c⃗\vec{c} yani +x+x) gösterecek şekilde tutulduğunda avuç içi B⃗\vec{B} yönünü gösterir. Bu kural uygulandığında avuç içi sayfa düzleminden dışarıya doğru olan +z+z yönünü gösterir. Dolayısıyla I. yargı doğrudur.
Elektromanyetik dalganın elektrik alan ve yayılma yönü bilindiğinden, manyetik alan yönünü bulmak amacıyla yön bağıntısı uygulanır.
2
Elektromanyetik dalgaların boşluktaki yayılma hızlarını karşılaştırma.
Elektromanyetik spektrumda yer alan tüm dalgalar (radyo dalgaları, mikrodalgalar, kızılötesi, görünür ışık, morötesi, X-ışınları ve gama ışınları) boşlukta aynı hızla, yani ışık hızıyla (c≈3⋅108 m/sc \approx 3 \cdot 10^8 \text{ m/s}) yayılırlar. Bu nedenle sinyal olarak kullanılan dalga ile görünür ışığın boşluktaki hızları eşittir. Dolayısıyla II. yargı yanlıştır.
Hızın dalga türüne veya frekansa bağlı olarak boşluk ortamında değişip değişmediğini kontrol etmek.
3
Elektromanyetik dalgaların enine dalga özelliklerini analiz etme.
Elektromanyetik dalgalar enine dalgalardır. Enine dalgaların tanımı gereği titreşim doğrultusu (elektrik ve manyetik alan vektörleri) ile yayılma doğrultusu birbirine diktir. Bu durumda E⃗⊥B⃗⊥c⃗\vec{E} \perp \vec{B} \perp \vec{c} ilişkisi vardır. Dolayısıyla III. yargı doğrudur.
Elektromanyetik dalgaların enine karakterini ve vektörel diklik koşulunu doğrulamak.

Key Concept

Elektromanyetik dalgaların enine dalga özellikleri, sağ el kuralı yön ilişkisi ve boşluk ortamındaki yayılma hızı kararlılığı
Rate this question

Topics

Elektromanyetik Dalgalar ve Özellikleri

More questions from this topic