Examkin

Soru

Zorluk: OrtaSu Dalgalarında Kırınım

Derinliği her yerinde sabit olan bir dalga leğeninde, doğrusal bir dalga kaynağından üretilen λ\lambda dalga boylu periyodik su dalgaları, aralarında ww genişliğinde boşluk bulunan engeller arasından geçerken doğrusal yapısını bozmadan yoluna devam etmektedir.

Buna göre, engelleri geçen su dalgalarının bükülerek dairesel dalgalara dönüşmesini (kırınıma uğramasını) sa��lamak için;

I. Dalga kaynağının frekansını azaltmak,
II. Engeller arasındaki ww genişliğini azaltmak,
III. Dalga leğenindeki su derinliğini azaltmak

işlemlerinden hangileri tek başına yapılabilir?

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

Cevap

Kaynağın frekansını azaltmak veya engeller arasındaki genişliği azaltmak işlemleri dalgaların kırınıma uğramasını sağlar.
Kırınımın gerçekleşmesi için w≤λw \leq \lambda şartı aranır. Başlangıçta kırınım gözlenmediğine göre w>λw > \lambda durumundadır. Kırınımı gözlemlemek amacıyla ya engeller arasındaki genişlik (ww) azaltılmalı ya da dalga boyu (λ\lambda) artırılmalıdır. Frekansın azaltılması dalga boyunu artıracağından kırınımı sağlar. Derinliğin azaltılması ise dalga boyunu küçülteceğinden kırınımı zorlaştırır. Dolayısıyla birinci ve ikinci öncüller tek başına uygulanabilir.

Adım Adım Çözüm

1
Kırınım koşulunun belirlenmesi
Doğrusal dalgaların engeller arasından geçerken kırınıma uğraması için engeller arasındaki boşluk genişliğinin (ww), dalga boyuna (λ\lambda) eşit veya daha küçük olması gerekir (w≤λw \leq \lambda).
Soruda başlangıçta dalgaların doğrusal yapısını bozmadan geçtiği belirtildiğinden w>λw > \lambda durumu geçerlidir. Kırınımı başlatmak için ya ww küçültülmeli ya da λ\lambda büyütülmelidir.
2
Dalga kaynağının frekansını azaltmanın etkisinin incelenmesi (I. öncül)
Derinlik sabit olduğundan dalgaların hızı (vv) sabittir. v=λ⋅fv = \lambda \cdot f ilişkisine göre, kaynağın frekansı (ff) azaltıldığında dalga boyu (λ\lambda) artar. Dalga boyunun artması w≤λw \leq \lambda şartını sağlayabilir.
Hız sabitken dalga boyu ve frekans ters orantılıdır.
3
Engeller arasındaki ww genişliğini azaltmanın etkisinin incelenmesi (II. öncül)
Yarık genişliği olan ww doğrudan küçültüldüğünde w≤λw \leq \lambda şartı sağlanabilir.
Yarık genişliğinin azaltılması, dalgaların dalga boyuna kıyasla daha dar bir aralıktan geçmesini sağlayarak bükülmeyi (kırınımı) artırır.
4
Dalga leğenindeki su derinliğini azaltmanın etkisinin incelenmesi (III. öncül)
Su derinliği azaltıldığında dalgaların hızı (vv) azalır. Frekans sabit olduğundan v=λ⋅fv = \lambda \cdot f bağıntısına göre dalga boyu (λ\lambda) da azalır. Dalga boyunun azalması w>λw > \lambda farkını büyüterek kırınımı engeller.
Su dalgalarının yayılma hızı derinlikle doğru orantılıdır.

Anahtar Kavram

Su dalgalarında kırınım olayı ve kırınıma etki eden değişkenler (dalga boyu, yarık genişliği, frekans ve derinlik)
Tahmini Süre:2m 0s
Bu soruyu puanla

Konular

Su Dalgalarında Kırınım

Bu konudan daha fazla soru