Su dalgalarının mercek şeklindeki ortamlardan geçişi nasıldır? Şekillerle konu anlatımı, hakkında bilgi.
Su Dalgalarının Mercek Şeklindeki Ortamlardan Geçişi
Bir dalga leğeninde ince kenarlı ve kalın kenarlı mercek şeklinde ortamlar oluşturalım ve dalgaların bu ortamdan geçişini inceleyelim.
Önce dalgaları ince kenarlı mercek şeklindeki sığ ortama gönderelim. Sığ ortamın çok kırıcı ortam, derin ortamın ise az kırıcı ortam gibi davrandığım biliyoruz. Derin ortamdan doğrusal su dalgalarını engellere paralel olarak Şekil: 2-41 deki gibi gönderelim. Dalgaların önce orta kısmı sığ ortama ulaşır. Sığ ortamda dalganın hızı daha küçük olacağından dalganın orta kısmı geride kalır. Uç kısımları derinde daha hızlı hareket edeceğinden ve sığ ortamdan da çabuk çıkacağından dalgaların uç kısımları bükülür. Bu dalgalar dairesel dalga şeklini alarak bir noktada toplanır ve o noktadan tekrar dağılırlar. Işık için kullanılan mercekte ışığın toplandığı noktaya odak noktası denilmişti. Burada da dalgaların toplandığı noktaya mercek şeklindeki ortamın odak noktası denir.
Burada su dalgalarının kırılmasını ışığın cam mercekteki kırılmasına benzetebiliriz. Merceğin asal eksenine paralel gelen ışık kırıldıktan sonra odakta toplandığı gibi, doğrusal su dalgaları da sığ ortamda kırıldıktan sonra odakta toplanır ve tekrar dağılır.
Şekil : 2-42 deki gibi dış ortam sığ, mercek şeklindeki ortam derin olsun. Bu durumda yine doğrusal dalgaların önce orta kısmı ulaşır. Derinde dalga daha hızlı olduğundan orta kısmı öne çıkar. Uç kısımlar ise geride kalır.
Yani dalgalar merceğin gerisindeki bir noktadan dağılıyormuş gibi dairesel şekilde yayılırlar.
Şekil :2-43 de ince kenarlı mercek şeklindeki sığ ortamın odak noktasından üretilen dairesel dalgaların mercekten geçişini ışığa benzeterek çizebiliriz. Işıkta odaktan gelen ışınlar kırıldıktan sonra asal eksene parelel olarak gittiğini biliyoruz. Burada da odaktan gelen dairesel dalgalar kırıldıktan sonra doğrusal dalgalar halinde yayılırlar. Mercek şeklindeki ortamın yüzeylerinin eğrilik yarıçapının büyüklüğü odak uzaklığını etkiler. Ayrıca yarım mercek şeklindeki ortamın da odak uzaklığı daha farklı olur. Dalganın bu davranışlarını merceklerin ışığa karşı davranışlarına benzetebiliriz.
Şekil :2-44 deki gibi derin ortamdan gelen doğrusal su dalgalarının kalın kenarlı mercek şeklindeki sığ ortamdan geçişini inceleyelim. Gelen dalganın önce uç kısımları sığ ortama ulaşır ve yavaşlar, orta kısım ise derin ortamda daha hızlı hareket ederek öne geçer. Sığ ortamı geçen dalganın tekrar orta kısmı derin ortama önce çıkarak hızlanır. Sonuçta dalgalar dairesel hale gelir daha sonra dağılarak kalın kenarlı mercek şeklindeki sığ ortamı terkeder.
Eğer kaim kenarlı mercek şeklindeki ortam derin, diğer kısımlar sığ ise derin ortam ince kenarlı mercek gibi davranır ve dalgaları toplar. Bu nedenle mercek şeklindeki ortamlardan su dalgalarının geçişini ışığın mercekten geçişine benzetmiştik. Bir mercek kendinden daha yoğun bir ortama konulduğunda özellik değiştirmesi gibi burada da mercek derin, etrafı sığ ise, mercek özellik değiştirir. Kalın kenarlı mercek, ince kenarlı mercek gibi, ince kenarlı mercek ise kaim kenarlı mercek gibi davranır. (Şekil :2-45)
