Derinliği her yerde aynı olan bir dalga leğeninde oluşturulan doğrusal su dalgaları, şekildeki gibi düz bir engelle karşılaşmaktadır.
Dalgaların engele çarptıktan sonraki yansıması ile ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi yanlıştır?
A) Gelen dalganın engele çarptığı açı, yansıyan dalganın yansıma açısına eşittir.
B) Yansıyan dalganın hızı, gelen dalganın hızına eşittir.
C) Yansıyan dalganın frekansı, gelen dalganın frekansına eşittir.
D) Yansıyan dalganın dalga boyu, gelen dalganın dalga boyuna eşittir.
E) Gelen dalga ile yansıyan dalganın genlikleri her zaman birbirine eşittir.
Sevgili öğrenciler, bu soruda su dalgalarının düz bir engelden yansıması olayını inceliyoruz. Dalgaların yansıması sırasında hangi özelliklerinin değişip değişmediğini adım adım değerlendirelim:
- A) Gelen dalganın engele çarptığı açı, yansıyan dalganın yansıma açısına eşittir.
- Bu ifade, dalga hareketinin temel prensiplerinden biri olan Yansıma Kanunu'dur. Işık, ses veya su dalgaları gibi tüm dalgalar için geçerlidir. Gelen dalganın normalle yaptığı açı (gelme açısı), yansıyan dalganın normalle yaptığı açıya (yansıma açısı) her zaman eşittir. Bu nedenle, bu ifade DOĞRUDUR.
- B) Yansıyan dalganın hızı, gelen dalganın hızına eşittir.
- Dalga hızı, dalganın yayıldığı ortamın özelliklerine bağlıdır. Soruda, dalga leğeninin derinliğinin her yerde aynı olduğu belirtilmiştir. Dalgalar yansırken ortam değişmez; hala aynı derinlikteki su içinde hareket ederler. Ortam değişmediği için dalgaların hızı da değişmez. Bu nedenle, bu ifade DOĞRUDUR.
- C) Yansıyan dalganın frekansı, gelen dalganın frekansına eşittir.
- Dalganın frekansı, dalgayı oluşturan kaynağın titreşim sayısına bağlıdır. Yansıma olayı, dalganın kaynağını değiştirmez. Kaynak aynı frekansta dalga üretmeye devam ettiği için, yansıyan dalganın frekansı da gelen dalganın frekansına eşit kalır. Bu nedenle, bu ifade DOĞRUDUR.
- D) Yansıyan dalganın dalga boyu, gelen dalganın dalga boyuna eşittir.
- Dalga hızı, dalga boyu ve frekans arasındaki ilişki $v = \lambda f$ formülü ile ifade edilir. Yukarıdaki açıklamalarımızda, yansıma sırasında dalga hızının ($v$) ve frekansının ($f$) değişmediğini gördük. Eğer $v$ ve $f$ sabit kalıyorsa, dalga boyu ($\lambda$) da sabit kalmak zorundadır. Bu nedenle, bu ifade DOĞRUDUR.
- E) Gelen dalga ile yansıyan dalganın genlikleri her zaman birbirine eşittir.
- Dalganın genliği, taşıdığı enerji ile doğrudan ilişkilidir (enerji, genliğin karesiyle orantılıdır: $E \propto A^2$). Gerçek dünyadaki yansıma olaylarında, hiçbir engel mükemmel bir yansıtıcı değildir. Dalgalar bir engele çarptığında, enerjilerinin bir kısmı engele aktarılabilir (emilim), bir kısmı ısıya dönüşebilir veya başka şekillerde kaybolabilir. Bu enerji kayıpları nedeniyle, yansıyan dalganın taşıdığı enerji, gelen dalganın taşıdığı enerjiden genellikle daha az olur. Dolayısıyla, yansıyan dalganın genliği, gelen dalganın genliğinden genellikle daha küçüktür. "Her zaman birbirine eşittir" ifadesi bu nedenle YANLIŞTIR.
Bu durumda, yanlış olan ifade E seçeneğidir.
Cevap E seçeneğidir.
