Su Dalgalarında Ayrılma

Su dalgalarında ayrılma olayı nasıl gerçekleşir? Su dalgalarında ayrılma olayı konu anlatımı, formülleri, hakkında bilgi.

Su Dalgalarında Ayrılma

Periyodik dalgaların bir ortamdan başka bir ortama geçerken kırılmalarını inceledik. Kırılma indisi, ortamlardaki hızların oranına eşittir.

$\displaystyle {{n}_{1,2}}=\frac{{{\vartheta }_{2}}}{{{\vartheta }_{1}}}$

Fakat kaynak vasıtasıyla dalgaların frekansının değişikliğini incelemedik. Kaynak tarafından dalgaların frekansını değiştirdiğimizde ne gözlenir? Şimdi de onu inceleyelim. Yalnız dalgaların ortam değiştirdiğinde frekanslarının değişmediğini hatırlayalım.

su-dalgalari-2-27-a

Şekil : 2-27 a da kaynak tarafından üretilen fx frekanslı periyodik doğrusal dalgaların derin ve sığ ortamlarda ilerleyişleri görülmektedir.

su-dalgalari-2-27-b

Şekil : 2-27. b de ise aynı ortamlar için daha büyük bir f2 frekansıyla üretilen periyodik doğrusal dalgaların ilerleyişi görülmektedir. Bu iki şekilde de derin ve sığ ortamlar özdeş olmasına ve geliş açıları eşit olmasına rağmen (i1 = i2), kırılma açıları eşit değildir (r1≠r2)- Frekans arttığında dalgaların daha az kırıldığı yani kırılma açısının büyüdüğü görülür.

r2>r1

$\displaystyle \vartheta =\lambda .f$

bağıntısında frekans arttırıldığında ortamlardaki hız değişmeyeceğinden (derin ve sığ ortamlar değiştirilmiyor.) $\displaystyle \lambda$ dalga boyu azalmaktadır. Bu ise,

$\displaystyle {{n}_{1,2}}=\frac{\sin i}{\sin r}=\frac{{{\lambda }_{d}}}{{{\lambda }_{s}}}=\frac{{{\vartheta }_{d}}}{{{\vartheta }_{s}}}$

bağıntısından anlaşılacağı gibi kırılma açısının değişmesi demektir. Daha doğrusu frekans arttırıldığında periyodik dalgalar sığ ortama geçerken daha az kırılmaya uğrarlar. Bu olaya dalgaların dalga boylarına göre ayrılması denir.

Frekans değiştiğinde geliş açısı değişmediği halde kırılma açısının değişmesi kırıcılık indisinin değişmesi demektir. Öyleyse su dalgalarında kırıcılık indisi frekansa bağlıdır. Işığın kırılma indisi ise renklere bağlıdır. Beyaz ışığı prizmaya gönderdiğimizde renklerine ayrılarak çıkar. Yani prizma farklı renge farklı kırılma indisi göstermiştir. Mor rengin kırıcılık indisi kırmızının kırıcılık indisinden daha büyüktür. (Şekil: 2-28)

su-dalgalari-2-28

Dalgaların kırılma indisinin frekansa bağlı olmasıyla ışığın kırılma indisinin renklere bağlı olması arasında bir ilişki vardır. Burada ışığın periyodik bir dalga olduğu ve farklı renklerin farklı frekanstaki dalgalara karşılık geldiği söylenebilir. Başka bir ifadeyle, su dalgalarında kırıcılık frekansa, ışıkta ise renge bağlıdır. Yani ışık bir dalga ise, farklı renkler farklı frekanstaki dalgalardır.