▷ Dalga (fizik)

Bu makale fizikte dalgaların ne olduğunu ve özelliklerinin neler olduğunu açıklamaktadır. Böylece fizikte dalganın tanımını, dalga örneklerini, dalganın elemanlarının neler olduğunu ve son olarak fizikte dalgaların farklı türlerinin neler olduğunu bulacaksınız.

Fizikte dalga nedir?

Fizikte dalga , enerji taşıyarak ama maddeyi taşımadan uzayda yayılan bir rahatsızlıktır. Başka bir deyişle dalga, dalganın geçişinden sonra başlangıç durumuyla aynı kalan bir uzayda ilerleyen bir çalkantıdır.

Genel olarak fizikte incelenen dalgalar harmonik ve periyodik dalgalardır, yani grafikleri zaman içinde döngüsel olarak tekrarlanır ve sinüs veya kosinüs fonksiyonu ile tanımlanabilirler.

Bazı dalgaların taşınması için maddi bir ortam gerekirken, diğerleri boşlukta taşınabilmektedir. Aşağıda farklı dalga türlerinin ne olduğunu göreceğiz.

Dalga örnekleri

Artık dalganın fizikteki anlamını bildiğimize göre, kavramı daha iyi anlamak için gündelik dalgaların birkaç örneğine bakalım.

Dalga örnekleri:

Ses dalgaları.
Taş atıldığında su yüzeyinde oluşan dalgalanmalar.
Bir ipin titreşimi sonucu oluşan dalga.
Dalgalar bir iskeleye yayılıyor.
Elektromanyetik dalgalar.

Bir dalganın unsurları

Bir dalganın elemanları veya parçaları şunlardır:

Uzama (y) : Dalganın konumu ile denge konumu arasındaki mesafedir.
Genlik (A) : Maksimum uzama ile denge konumu arasındaki mesafedir.
Tepe : Dalganın en yüksek noktalarından her biri.
Vadi : Dalganın en alçak noktalarından her biri.
Döngü veya salınım : Dalganın bir noktadan sonraki eşdeğer noktaya kadar izlediği yoldur.
Dalgaboyu (λ) : Dalganın ardışık iki eşdeğer noktasını ayıran mesafedir.
Periyot (T) : Tam bir salınımı tamamlamak için gereken süredir.
Frekans (f) : Dalganın birim zamanda yaptığı salınım veya titreşim sayısıdır.

$f=\cfrac{1}{T}$

Açısal frekans (veya titreşim) (ω) : Bu, dalganın salınım gerçekleştirdiği hızdır.

$\omega=\cfrac{2\cdot \pi}{T}=2\cdot \pi \cdot f$

Dalga sayısı (k) : 2π metre uzunluk boyunca gerçekleştirilen çevrim sayısı olarak tanımlanır.

$k=\cfrac{2\cdot \pi}{\lambda}$

Yayılma hızı (v) : Dalganın yayılma hızıdır.

$v=\cfrac{\lambda}{T}=\cfrac{\omega}{k}$

bir dalganın denklemi

Fizikte bir dalganın denklemi şöyledir: y(x,t) = A sin(k x ± ω t + φ ₀ ). Bu formül, dalganın belirli bir konumda ve belirli bir zamanda uzamasını hesaplamak için kullanılır.

$y(x,t)=A\cdot \text{sin}(k\cdot x\pm w\cdot t+\phi_0)$

Altın:

$y$

dalganın uzamasıdır.
$A$

dalganın genliğidir.
$x$

incelenen noktadan dalganın kökenine olan mesafedir.
$k$

dalga numarasıdır.
$\omega$

açısal veya titreşim frekansıdır.
$t$

zamanın anıdır.
$\phi_0$

dalganın başlangıç aşamasıdır.

Açısal hızın önündeki işaret dalganın ilerleme yönünü belirler. İşaret negatifse dalganın sağa doğru yayıldığı anlamına gelir, işaret pozitifse dalganın sola doğru yayıldığı anlamına gelir.

Not: Bir dalganın denklemini fizikte ifade etmenin birkaç yolu olduğunu, dolayısıyla kosinüs fonksiyonuyla da ifade edilebileceğini unutmayın. Ancak en çok kullanılan formül bu makalede anlatılan fonksiyondur.

Dalga türleri

Fizikte dalgaları sınıflandırmanın birkaç yolu vardır; bu nedenle aşağıda, onları sınıflandırmak için kullanılan kriterlere göre farklı dalga türlerinin neler olduğunu göreceğiz.

Yayılma boyutlarına göre

Tek boyutlu dalgalar : Dalga tek yönde yayılır.
İki boyutlu dalgalar : Dalga iki boyutta yani bir yüzey boyunca yayılır.
Üç boyutlu dalgalar : Dalga üç boyutta yani uzayda yayılır.

Salınımların yönüne bağlı olarak

Boyuna dalgalar : Salınımların yönü dalga yayılma yönü ile aynıdır.
Enine dalgalar : Salınımların yönü, dalgaların yayılma yönüne diktir.

Ortama bağlı olarak

Mekanik dalgalar : Dalganın yayılması için maddi bir ortama ihtiyacı vardır.
Elektromanyetik dalgalar : Dalga boşlukta yayılabilir.

Sıklığına göre

Periyodik dalgalar : Dalga grafiği döngüsel olarak tekrarlanır.
Periyodik olmayan dalgalar : Dalga, döngüsel bir düzen izlemeden serbestçe salınır.

Her dalga tipinin örneklerinin yanı sıra daha ayrıntılı bir açıklama için aşağıdaki bağlantıya tıklayın:

➤ Bakınız: Fizikte dalga türleri