Çok yoğun ortamdan az yoğun ortama geçiş

Bir ses dalgası, sıcak havadan soğuk havaya doğru ilerliyor. Sıcak hava bölgesinde sesin hızı \( 350 \, m/s \), soğuk hava bölgesinde ise \( 330 \, m/s \)'dir. Ses dalgası, iki bölgeyi ayıran sınıra \( 40^\circ \)'lik bir açıyla gelirse, soğuk hava bölgesindeki kırılma açısı kaç derece olur? (Not: Ses dalgaları için hızı yüksek olan ortam daha yoğun kabul edilir.)

💡 Bu soruda, ses dalgalarının çok yoğun (hızlı, sıcak hava) ortamdan az yoğun (yavaş, soğuk hava) ortama geçişini inceliyoruz. Dalga kırılması prensibi aynen geçerlidir.

• ➡️ Adım 1: Dalgalar için Snell Bağıntısı'nı yazalım. \( \frac{\sin(\theta_1)}{\sin(\theta_2)} = \frac{v_1}{v_2} \)
• ➡️ Adım 2: Verilenleri yerine koyalım. \( \frac{\sin(40^\circ)}{\sin(\theta_2)} = \frac{350}{330} \)
• ➡️ Adım 3: Denklemi düzenleyelim. \( \sin(\theta_2) = \sin(40^\circ) \times \frac{330}{350} = \sin(40^\circ) \times \frac{33}{35} \)
• ➡️ Adım 4: Matematiksel işlemleri yapalım. \( \sin(40^\circ) \approx 0.6428 \) → \( \sin(\theta_2) \approx 0.6428 \times 0.9429 \approx 0.6061 \)
• ➡️ Adım 5: Kırılma açısını bulalım. \( \theta_2 = \arcsin(0.6061) \approx 37.31^\circ \)

✅ Sonuç: Ses dalgasının soğuk hava bölgesindeki kırılma açısı yaklaşık \( 37.31^\circ \) olur. Ses dalgası, normale yaklaşacak şekilde kırılır.