Boşlukta +y yönünde titreşen elektrik alan (\vec{E}) ve -z yönünde titreşen manyetik alan … — YKS AYT (Alan Yeterlilik Testi)

Boşlukta $+y$ yönünde titreşen elektrik alan ( $\vec{E}$ ) ve $-z$ yönünde titreşen manyetik alan ( $\vec{B}$ ) bileşenlerine sahip bir elektromanyetik dalga yayılmaktadır. Bu dalga, yayılma doğrultusu değişmeden boşluktan kırılma indisi $n > 1$ olan saydam bir ortama geçmektedir.

Buna göre, dalganın bu geçişiyle ilgili;

I. Dalga boşlukta $-x$ yönünde ilerlemektedir.
II. Dalganın saydam ortamdaki yayılma hızı azalırken, elektrik alan genliğinin manyetik alan genliğine oranı ( $E/B$ ) değişmez.
III. Saydam ortama geçen dalganın frekansı değişmezken, dalga boyu azalır.

yargılarından hangileri doğrudur?

A
Yalnız I
B
Yalnız III
C
I ve II
I ve IIIAnswer
E
I, II ve III

Answer

Elektromanyetik dalga boşlukta

-x

yönünde ilerler ve saydam ortama geçtiğinde frekansı sabit kalırken dalga boyu azalır. Dolayısıyla I ve III numaralı yargılar doğrudur.

Elektromanyetik dalganın elektrik alanı

+y

ve manyetik alanı

-z

yönünde titreştiğinde, sağ el kuralına göre yayılma yönü

-x

olur. Dalga boşluktan kırıcılığı daha büyük olan saydam bir ortama geçtiğinde frekansı değişmez fakat hızı azaldığı için dalga boyu azalır. Bu nedenle, dalganın

-x

yönünde ilerlediğini belirten birinci ifade ile frekansının değişmeyip dalga boyunun azalacağını belirten üçüncü ifade doğrudur.

Step-by-Step Solution

Sağ el kuralı kullanılarak dalganın yayılma yönünün belirlenmesi

Sağ elin dört parmağı elektrik alan vektörü yönünde (

+y

) tutulup, avuç içi manyetik alan vektörü yönüne (

-z

, yani sayfa düzleminin içine doğru) bakacak şekilde büküldüğünde, açık olan başparmak dalganın yayılma yönünü (hız vektörünü) gösterir. Bu durumda başparmak

-x

yönünü göstermektedir. Dolayısıyla I. öncül doğrudur.

Elektromanyetik dalgalarda elektrik alan, manyetik alan ve yayılma hızı vektörleri birbirine diktir ve yayılma yönü

\vec{E} \times \vec{B}

vektörel çarpım yönündedir.

Ortam değişiminin yayılma hızına ve

E/B

oranına etkisinin incelenmesi

Dalga kırılma indisi

n > 1

olan ortama geçtiğinde hızı

v = c/n

bağıntısına göre azalır. Elektromanyetik dalgalarda elektrik alan ve manyetik alan genlikleri oranı dalganın o ortamdaki yayılma hızına eşittir (

E/B = v

). Hız azaldığı için

E/B

oranı da azalır. Dolayısıyla II. öncül yanlıştır.

Elektromanyetik dalgaların boşluktaki hızı

c

iken, maddesel ortama geçtiklerinde hızları azalır ve alan genliklerinin oranı bu hıza bağlı olarak küçülür.

Ortam değişiminin frekans ve dalga boyuna etkisinin incelenmesi

Dalga bir ortamdan diğerine geçerken frekansı değişmez (

f

sabittir). Hız (

v

) azaldığı için

v = f \cdot \lambda

bağıntısı gereği dalga boyu (

\lambda

) da azalır. Dolayısıyla III. öncül doğrudur.

Dalgaların frekansı yalnızca kaynağa bağlıdır ve ortam değişiminden etkilenmez; dalga boyu ise hızla doğru orantılı olarak değişir.

Key Concept

Elektromanyetik dalgaların yayılma yönü sağ el kuralıyla bulunur; hızı ortama bağlı olarak değişirken frekansı kaynağa bağlıdır ve sabittir. Elektrik alan genliğinin manyetik alan genliğine oranı ortamdaki yayılma hızını verir.

Question

Answer

Step-by-Step Solution

Key Concept

Common Mistakes

Topics

More questions from this topic