Examkin

Question

Difficulty: HardElektromanyetik Dalgalar ve Özellikleri

Bir vericiden yayılan radyo dalgaları ile bir röntgen cihazından yayılan XX-ışınlarının boşluktaki yayılma ve titreşim özelliklerini inceleyen bir araştırmacı, bu iki dalga türünün davranışlarını karşılaştırmaktadır.

Buna göre, boşlukta ilerleyen bu elektromanyetik dalgalar için;

I. XX-ışınlarının yayılma hızı, radyo dalgalarının yayılma hızından daha büyüktür.
II. XX-ışınlarının elektrik alan bileşeninin birim zamandaki değişim hızı, radyo dalgalarınınkinden daha büyüktür.
III. Her iki dalgada da elektrik alan (E⃗\vec{E}) ve manyetik alan (B⃗\vec{B}) vektörleri birbirine dik olup, E⃗×B⃗\vec{E} \times \vec{B} vektörel çarpımının yönü dalganın ilerleme yönünü verir.

yargılarından hangileri doğrudur?

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

Answer

II ve III yargılarını içeren seçenek doğrudur. Elektromanyetik dalgaların boşluktaki hızları eşittir, frekansı b��yük olan dalgaların elektrik alan değişim hızı da büyüktür ve ilerleme yönü sağ el kuralına göre elektrik alan ile manyetik alan��n vektörel çarpımı yönündedir.
Doğru olan seçenek, II ve III ifadelerini içeren seçenektir. Boşlukta tüm elektromanyetik dalgalar ışık hızıyla yayılır, bu nedenle XX-ışınlarının hızı radyo dalgalarından büyük olamaz (I. ifade yanlış). XX-ışınlarının frekansı radyo dalgalarından çok daha yüksek olduğu için birim zamandaki elektrik alan değişim hızı da daha büyüktür (II. ifade doğru). Elektromanyetik dalgalar enine dalgalardır; elektrik alan, manyetik alan ve dalganın ilerleme yönü birbirine dik olup ilerleme yönü sağ el kuralı (E⃗×B⃗\vec{E} \times \vec{B}) ile bulunur (III. ifade doğru).

Step-by-Step Solution

1
Dalgaların boşluktaki yayılma hızlarını karşılaştırın.
Radyo dalgaları ve XX-ışınları dahil olmak üzere tüm elektromanyetik dalgalar boşlukta aynı hızla, yani ışık hızı (c≈3×108 m/sc \approx 3 \times 10^8 \text{ m/s}) ile yayılır. Dolayısıyla I. yargı yanlıştır.
Elektromanyetik dalgaların boşluktaki yayılma hızı, dalgaların frekansına veya enerjisine bağlı değildir.
2
Dalgaların elektrik alan bileşenlerinin zamana göre değişim hızlarını analiz edin.
XX-ışınlarının frekansı (f≈1016−1020 Hzf \approx 10^{16} - 10^{20} \text{ Hz}), radyo dalgalarının frekansından (f≈104−109 Hzf \approx 10^4 - 10^9 \text{ Hz}) çok daha büyüktür. Frekans, birim zamandaki titreşim sayısı veya elektrik alanın saniyedeki değişim sıklığı anlamına geldiği için XX-ışınlarının elektrik alan bileşeni zamana göre çok daha hızlı değişir. Dolayısıyla II. yargı doğrudur.
Frekans, alan vektörlerinin zamana bağlı salınım sıklığının doğrudan bir göstergesidir.
3
Elektrik alan, manyetik alan ve yayılma doğrultusu arasındaki yön ilişkisini belirleyin.
Tüm elektromanyetik dalgalarda elektrik alan (E⃗\vec{E}) ve manyetik alan (B⃗\vec{B}) vektörleri birbirine ve dalganın yayılma doğrultusuna diktir. Sağ el kuralına göre E⃗×B⃗\vec{E} \times \vec{B} vektörel çarpımı, dalganın yayılma (ilerleme) doğrultusunu verir. Dolayısıyla III. yargı doğrudur.
Elektromanyetik dalgalar enine dalgalardır ve Maxwell denklemlerine göre enerji akış yönü Poynting vektörü (E⃗×B⃗\vec{E} \times \vec{B} ile orantılı) doğrultusundadır.

Key Concept

Elektromanyetik dalgaların boşlukta ışık hızıyla yayılması, enine dalga olmaları ve E⃗\vec{E}, B⃗\vec{B}, v⃗\vec{v} vektörlerinin sağ el kuralı ilişkisi.
Estimated Time:2m 0s
Rate this question

Topics

Elektromanyetik Dalgalar ve Özellikleri

More questions from this topic