Examkin

Soru

Zorluk: KolaySu Dalgalarında Kırınım

Bir dalga leğeninde oluşturulan doğrusal su dalgalarının genişliği ww olan engeller arasındaki yarıktan geçerken kırınıma uğramadığı gözleniyor.

Buna göre, dalgaların yarıktan geçerken kırınıma uğraması için;

I. Dalga leğenine bir miktar su eklemek,
II. Yarık genişliği ww'yi küçültmek,
III. Kaynağın frekansını artırmak

işlemlerinden hangileri tek başına yapılabilir?

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

Cevap

I ve II
Doğrusal su dalgalarının yarıktan geçerken kırınıma uğraması için dalga boyunun yarık genişliğine oranı yeterince büyük olmalıdır (λ≥w\lambda \geq w). Dalga leğenine su eklemek su derinliğini, dolayısıyla dalga hızını ve dalga boyunu artırır. Yarık genişliğini azaltmak da doğrudan bu oranı büyüterek kırınımı kolaylaştırır. Bu nedenle su ekleme ve yarık genişliğini azaltma işlemleri tek başına kırınımı başlatabilir.

Adım Adım Çözüm

1
Kırınım şartının belirlenmesi
Başlangıçta λ<w\lambda < w durumundadır.
Su dalgalarında kırınım olayının gerçekleşebilmesi için dalga boyunun (λ\lambda), yarık genişliğine (ww) eşit ya da ondan büyük olması gerekir (λ≥w\lambda \geq w).
2
Yarık genişliğinin etkisinin incelenmesi
Yarık genişliği ww'nin küçültülmesi kırınımı başlatabilir.
ww küçüldüğünde λ≥w\lambda \geq w koşulu sağlanabilir. Bu nedenle ikinci öncül doğrudur.
3
Su derinliğinin dalga boyuna etkisinin incelenmesi
Dalga leğenine su eklemek dalga boyunu artırır ve kırınımı başlatabilir.
Leğene su eklendiğinde su derinliği (hh) artar, bu da dalgaların yayılma hızını (vv) artırır. Frekans (ff) sabit olduğundan v=λ⋅fv = \lambda \cdot f bağıntısına göre dalga boyu (λ\lambda) artar. Böylece λ≥w\lambda \geq w koşulu sağlanabilir. Birinci öncül doğrudur.
4
Frekansın dalga boyuna etkisinin incelenmesi
Kaynağın frekansını artırmak dalga boyunu küçültür ve kırınımı zorlaştırır.
Sabit derinlikte dalga hızı değişmez. v=λ⋅fv = \lambda \cdot f bağıntısına göre frekans (ff) artırılırsa dalga boyu (λ\lambda) küçülür. Dalga boyunun küçülmesi λ<w\lambda < w durumunu korur ve kırınımı engeller. Üçüncü öncül yanlıştır.

Anahtar Kavram

Su dalgalarında kırınımın gerçekleşme şartı olan dalga boyu ve yarık genişliği ilişkisi ile su derinliği ve frekansın dalga boyuna etkisi.
Bu soruyu puanla

Konular

Su Dalgalarında Kırınım

Bu konudan daha fazla soru