teknolojinin bilimsel ilkeleri
advertisement
10 Mekanik ve Elektromanyetik Dalga Hareketi TEKNOLOJİNİN BİLİMSEL İLKELERİ Adem ÇALIŞKAN Mekanik ve Elektromanyetik Dalga Hareketi Elektromanyetik Dalgaların Yayılma ve Yansıması Elektromagnetik dalgalar optik (ışık dalgaları) dalgaların bütün özelliklerine sahiptirler, optikteki bütün yansıma, kırılma vb. bağıntılar Elektromagnetik dalgalar için geçerlidir. Elektromagnetik dalgalar uydu bağlantılı cep telefonu ve TV çalışmasını şekille şu şekilde ifade edebiliriz. Adem ÇALIŞKAN 2 Mekanik ve Elektromanyetik Dalga Hareketi Elektromanyetik Dalgaların Yayılma ve Yansıması Adem ÇALIŞKAN 3 Mekanik ve Elektromanyetik Dalga Hareketi Elektromanyetik Dalgaların Yayılma ve Yansıması Adem ÇALIŞKAN 4 Mekanik ve Elektromanyetik Dalga Hareketi Işığın Yansıması, Yansıma Kanunları Bir yüzeye çarpan ışığın geldiği ortama geri dönmesine yansıma denir. Cisimlerin görünmesi yansıma yardımıyla olur. Yansımada, Gelen ve yansıyan ışınların yüzeyin normaliyle yaptıkları gelme (i) ve yansıma (r) açıları birbirine eşittir. Gelen ışın normal ve yansıyan ışın aynı düzlem üzerinde bulunurlar. Adem ÇALIŞKAN 5 Mekanik ve Elektromanyetik Dalga Hareketi Işığın Değişik Ortamlardaki Hareketi, Kırılma ve Kırılma Kanunları a. Saydam bir ortamdan gelen ışığın ikinci bir saydam ortama geçerken doğrultusunu değiştirmesine kırılma denir. Gelen ve kırılan ışınların normalle yaptıkları açılara gelme açısı (i) ve kırılma açısı (r), gelen ışının doğrultusu ile kırılan ışın arasındaki açıya da sapma açısı (&) denir. Işığın kırılması sırasında gelme açısının sinüsünün kırılma açısının sinüsüne oranı sabittir. Bu sabit değer ışığın havadan maddeye girişte kırılma indisidir. (Snell Kanunu) Adem ÇALIŞKAN 6 Mekanik ve Elektromanyetik Dalga Hareketi Işığın Değişik Ortamlardaki Hareketi, Kırılma ve Kırılma Kanunları Işığın boşluktan herhangi bir maddeye geçmesi halinde bulunan bu sabit değere o maddenin mutlak kırılma indisi denir. Işığın, mutlak indisi t olan ortamdan mutlak kırılma indisi olan ortama geçmesi halinde Snell bağıntısı Bu bağıntıdaki şeklinde yazılır. oranına ikinci maddenin birinci maddeye göre bağıl kırılma indisi denir. Adem ÇALIŞKAN 7 Mekanik ve Elektromanyetik Dalga Hareketi Işığın Değişik Ortamlardaki Hareketi, Kırılma ve Kırılma Kanunları Üst üste konmuş paralel yüzlü ortamlar için Snell bağıntısı ve şeklinde yazılarak buradan da genel bağıntıları elde edilir. Bu bağıntılardan,n1= n3 özel hali için olacağı görülmektedir. Adem ÇALIŞKAN 8 Mekanik ve Elektromanyetik Dalga Hareketi Işığın Değişik Ortamlardaki Hareketi, Kırılma ve Kırılma Kanunları c. Bir cisimden çıkan ışınlar göze geldiğinde, gözlemci o cismi gözüne gelen ışınların doğrultusunda görür. Eğer cisim gözlemciden farklı bir ortamda bulunuyorsa, gözlemci cismi gerçek yerinden farklı bir yerde görür. Bu nedenle, çay dolu bir bardağa konan çay kaşığı kırık gibi görünür, Su dolu bir kaba üstten bakıldığında da suyun derinliği gerçek derinliğinden daha az görünür. Kırılma indisi n1 olan ortam içinde bulunan bir cisme kırılma indisi n2 olan bir ortamdan normale yakın doğrultuda bakan bir kimse, cismin d gerçek derinliğini d' görünür derinliği olarak görür. Adem ÇALIŞKAN 9 Mekanik ve Elektromanyetik Dalga Hareketi Işığın Değişik Ortamlardaki Hareketi, Kırılma ve Kırılma Kanunları Cismin gerçek derinliği (uzaklığı) d, görünür derinliği (uzaklığı) d' , cismin bulunduğu (ışığın geldiği) ortamın kırılma indisi n1 ve gözlemcinin bulunduğu ortamın kırılma indisi olan n2 arasında d' = d.n12 bağıntısı vardır. Bu bağıntıya göre su içinde bulunan bir yüzücü su üzerinde bulunan bir cisimi olduğu yerden daha uzakta görür. Adem ÇALIŞKAN 10
