Dalgalarda Kırınım, Girişim ve Doppler Olayı Hızlı Tekrar

Dalgalarda Kırınım, Girişim ve Doppler Olayı — Hızlı Tekrar

1. Bir Bakışta Üç Olay

• **Kırınım:** Dalga dar açıklık/engel kenarında bükülür; su ve ışıkta görülür.
• **Girişim:** İki dalga üst üste gelir; yapıcı (maksimum), yıkıcı (minimum) bölgeler oluşur.
• **Doppler:** Kaynak–gözlemci uzaklığı değişince **algılanan** frekans ve dalga boyu değişir.

2. Formüller ve Anlamları

• **Dalga hızı:** v = λf.
• **Su girişimi yol farkı:** Δr = |r₁ − r₂|.
• **Aynı fazlı kaynaklar:** katar Δr = mλ (m=0,1,2,...); düğüm Δr = (m+1/2)λ (m=0,1,2,...).
• **Çift yarık:** Δx = λL/(dn).
• **Tek yarık:** Δx = λL/(wn).
• **Çift yarık merkezî aydınlık:** Δx genişliğinde; **tek yarık merkezî aydınlık:** 2Δx.

3. Su Kırınımı ve Su Girişimi

• w, λ’dan büyük: belirgin kırınım zayıf; w ≈ λ: kısmi; w, λ’dan küçük: belirgin.
• Sabit derinlikte f↑ → λ↓ → kırınım zayıflayabilir; derinlik↑, f sabit → v ve λ↑.
• **Tepe + tepe / çukur + çukur = katar**; **tepe + çukur = düğüm**.
• Orta dikme **0. katar**. Ardışık katarlar λ/2, katar–düğüm λ/4 aralıklı (kaynakları birleştiren doğrultuda).
• Kaynakları uzaklaştırmak veya dalga boyunu azaltmak daha çok girişim çizgisinin oluşmasına elverebilir.

4. Çift ve Tek Yarıkta Değişkenler

| Değişen | Saçak aralığı Δx | |---|---| | λ ↑ veya L ↑ | Artar | | Çift yarıkta d ↑ | Azalır | | Tek yarıkta w ↑ | Azalır | | Ortamın n değeri ↑ | Azalır | | Işık şiddeti ↑ | Değişmez; yalnız parlaklık etkilenir |

**Dikey kaynak hareketi:** Kaynak +y → merkez −y; Δx sabit. **Üst çift yarığa cam:** Merkez üst yarığa kayar; Δx sabit. **Tek yarığın altına saydam levha:** Merkez alta kayar; Δx sabit. **Alt kısmına opak engel:** Etkin açıklık daralabilir → Δx artar.

5. Işığın Dalga Doğası ve Doppler

• Çok sayıda aydınlık/karanlık saçak ile kenar kırınımı: **dalga kanıtı**.
• **Huygens:** Işığın dalga görüşü. **Young (1801):** Çift yarık deneyi. **CD renkleri:** Girişim.
• **Yaklaşma:** Ses daha tiz; ışıkta λ↓, f↑, **maviye kayma**.
• **Uzaklaşma:** Ses daha pes; ışıkta λ↑, f↓, **kırmızıya kayma**.
• Aynı havada Doppler **sesin yayılma hızını değiştirmez**.
• Kullanım: **ultrason, sonar, radar, astronomi**.

Sınavda En Çok Karıştırılanlar

1. Çift çukur **yapıcı**; tepe-çukur **yıkıcı**dır.
2. Çift yarıkta merkezî aydınlık **diğerleriyle eşit**, tek yarıkta **iki kat** geniştir.
3. Merkez kayması **saçak aralığının değiştiğini göstermez**.
4. Düzende λ ve L değişse de oranları dengeleniyorsa Δx aynı kalabilir.
5. Hareket etmek tek başına Doppler değildir; **kaynak–gözlemci uzaklığı değişmeli**.

Son 2 Dakikalık Tekrar

• **v = λf**; kırınımda **λ/w**.
• **Katar tam, düğüm buçuklu λ**.
• **Young λL/(dn)**; **tek yarık λL/(wn)**.
• **Tek yarık merkez 2Δx**, çift yarık merkez Δx.
• **Yaklaşan tiz/mavi**, **uzaklaşan pes/kırmızı**.

Kendini Kontrol Et

1. f iki katına çıkınca derinlik sabitse λ ne olur? **Yarıya iner.**
2. Yol farkı 5λ/2 olan nokta? **3. düğüm.**
3. Çift yarıkta n iki kat olursa Δx? **Yarıya iner.**
4. Tek yarıkta merkezî aydınlık genişliği? **2Δx.**
5. Kaynağın +y hareketinde merkez? **−y yönüne.**
6. Dünya'dan uzaklaşan yıldızın ışığı? **Kırmızıya kayar.**