Temel Dalga Bağıntısı
Bir dalganın hızı, dalga boyu ve frekansı şu bağıntıyla ilişkilidir:
$v = \lambda \cdot f$
Frekansı kaynak belirler ve ortam değişse bile değişmez. Hız ortama bağlıdır; hız değişince dalga boyu da değişir. Su dalgaları sığ bölgeye geçtiğinde yavaşlar, bu yüzden dalga boyu kısalır.
Kırınım ve Girişim
Kırınım, dalganın engelin ya da yarığın arkasına dolanmasıdır. Yarık genişliği dalga boyuna yaklaştıkça kırınım belirginleşir. Radyo dalgalarının dağın arkasına ulaşabilmesinin nedeni budur; dalga boyları çok büyüktür.
Girişim, iki dalganın üst üste binmesidir:
- Aynı fazda karşılaşırlarsa genlikler toplanır — yapıcı girişim.
- Zıt fazda karşılaşırlarsa birbirini söndürür — yıkıcı girişim, düğüm noktası oluşur.
Yol farkı dalga boyunun tam katıysa yapıcı, buçuklu katıysa yıkıcı girişim olur.
Doppler Olayı
Kaynak ile gözlemci arasında bağıl hareket varsa algılanan frekans değişir:
- Yaklaşırken: dalgalar sıkışır, dalga boyu küçülür, frekans büyür (ses tizleşir).
- Uzaklaşırken: dalgalar seyrelir, dalga boyu büyür, frekans küçülür (ses peslesir).
Ambulans sireninin geçerken değişen tonu bunun günlük örneğidir. Aynı olay ışıkta kırmızıya kayma olarak görülür ve galaksilerin bizden uzaklaştığını gösterir.
Elektromanyetik Dalgalar
Elektromanyetik dalgalar, birbirine dik elektrik ve manyetik alanların yayılma doğrultusuna dik biçimde titreşmesiyle ilerler; enine dalgadır ve yayılmak için maddesel ortama gerek duymaz.
Boşluktaki hızları $3\times 10^8$ m/s'dir. Tayf, frekansı küçükten büyüğe şöyle sıralanır:
radyo → mikrodalga → kızılötesi → görünür ışık → morötesi → X ışını → gama
Frekans büyüdükçe foton enerjisi ($E = h\cdot f$) artar, dalga boyu küçülür. Görünür bölgede en büyük dalga boyu kırmızıya, en küçüğü mora aittir.
Sık sorulanlar
Kırınımda dalga boyu değişir mi?
Hayır. Ortam aynı kaldığı için hız ve frekans değişmez, dolayısıyla dalga boyu da değişmez. Değişen yalnız yayılma biçimidir.
Ses de elektromanyetik dalga mıdır?
Hayır. Ses mekanik ve boyuna bir dalgadır; yayılmak için maddesel ortam gerekir. Boşlukta ses yayılmaz.
Çift yarıkta saçaklar ne zaman sıklaşır?
Yarıklar arası uzaklık arttığında ya da dalga boyu küçüldüğünde. Saçak aralığı bu iki büyüklükle ters ve doğru orantılıdır.