Sorunun Çözümü:
Soruda, KL dalgası düz bir engele gönderiliyor ve verilen yansıma açılarını anlamamız isteniyor. Yansıma yasasına göre, gelme açısı ile yansıma açısı birbirine eşittir.
Bu durumda verilen seçenekler aşağıdaki gibi analiz edilebilir:
1. Yansıma Yasası
Gelme açısı: Engel ile dalganın geldiği doğrultu arasındaki açıdır. Soruda gelme açısı 70° olarak verilmiş.
Yansıma açısı: Engel ile dalganın yansıyarak hareket ettiği doğrultu arasındaki açıdır. Yansıma açısı, gelme açısına eşittir. Yani burada yansıma açısı da 70° olacaktır.
2. Yanıt Analizi
Yansıma yasasına uygun olan seçenek A seçeneğidir. Çünkü burada verilen açı ilişkisi, yansıma açısının 70° olduğunu ve yansımanın doğru yönde devam ettiğini gösterir.
Çözümün Özeti
| Seçenekler | Açıklama | Sonuç |
|---|---|---|
| A | Yansıma açısı 70°. Doğru. | Doğru Cevap |
| B | Yanlış açı verilmiş. | Yanlış |
| C | Yanlış açı verilmiş. | Yanlış |
| D | Yanlış açı verilmiş. | Yanlış |
| E | Yanlış açı verilmiş. | Yanlış |
Doğru Cevap: A
Eğer başka bir konuda yardıma ihtiyacınız varsa bildirin! 
@Sefer_Dusden
Düz bir engele şekildeki gibi gönderilen KL dalgası, engelden tamamen yansımadan sonra nasıl devam eder?
Cevap:
Yansıma yasasına göre bir dalganın düz bir engelden (rijit bir sınırdan) yansırken gelme açısıyla yansıma açısı birbirine eşittir. Soru görselinde dalga, engelle yaptığı açının 70° olduğu belirtilmiştir (burada açı, engelin yüzeyine göre ölçülmüş görünmektedir). Dalga yansıdıktan sonra da engelle aynı büyüklükte, ancak simetrik bir açı yaparak yoluna devam eder. Dolayısıyla (yukarıdan aşağıya doğru 70° açıyla gelen dalga) yine 70° açıyla, ancak ters doğrultuda (yukarıya doğru) gidecek şekilde yansır.
Dikkat edilmesi gereken bir nokta da dalga tepesi veya dalga kollarının (K ve L harfleri) yansıma sonrasında nasıl dizildiğidir. Genellikle, sert (sabit) bir yüzeyde yansıma sonucunda dalga tepesi “faz tersliği” yaşayabilir. Fakat bu soru çiziminde, seçeneklerin çoğu açı ve K-L etiketlerinin yer değişimi üzerinden verildiği için “70°”lik seçeneğin, K ve L’nin ters sırada gösterildiği çizim doğru seçenektir. Yani gelen dalga K-L olarak adlandırılırken, yansıyan dalgada dalganın yönü değiştiği için K üstteyken altta, L alttayken üstte görünebilir (veya tam tersi). Bu da tipik olarak B seçeneğine karşılık gelir (sorudaki çizimlere bağlı olarak).
Aşağıda yansıma ilkesinin ayrıntılı adımlarını ve tabloyu bulabilirsiniz.
Table of Contents
- Yansıma İlkesinin Temel Kuralı
- Dalga Yansımasında Açı Hesabı
- K ve L Noktalarının Konumu
- Örnek Çözüm Adımları
- Özet Tablo
1. Yansıma İlkesinin Temel Kuralı
- Aynı ortamda düz bir engelden yansıyan dalga için:
- Gelme açısı, yansıma açısına eşittir.
- Dalganın hızı ve frekansı değişmez, ancak dalga yönü simetrik olarak değişir.
- Rijit (sabit) sınırda genellikle dalganın tepesi/trough’u faz tersliği yaşar (tepe, çukur olarak dönebilir).
2. Dalga Yansımasında Açı Hesabı
- Soruda dalganın 70°’lik açıyla geldiği açı, çoğu zaman yüzeye/paraleline (engelin kendisine) göre tanımlanmıştır.
- Yansıma açısı da yine engelle aynı büyüklükte (70°) olacaktır.
- Bu açı, normal (düşey) ile ölçülmüş olsaydı 20° olabilirdi, fakat soruda “70°” doğrudan engele göre verildiğinden yansıma da “70°” kalacaktır.
3. K ve L Noktalarının Konumu
- Dalga kolu veya tepe-çukur gibi kısımlar K ve L harfleri ile etiketlenmiş.
- Yansıma sonrasında yön değiştiği için, K ve L’nin dikey sıralaması da (sağ-sol veya yukarı-aşağı) seçeneklerde tersine dönebiliyor.
- Genellikle sert yüzeye çarpan dalgada faz tersliği (dalga tepesi → dalga çukuru) görülür, ancak soru seçeneklerinde asıl odak açının 70° kalması ve K-L sıralamasının değişip değişmemesi üzerinedir.
4. Örnek Çözüm Adımları
- Verilen Açı: Dalga engelle 70° yaparak ilerlemektedir.
- Yansıma Yasası: Rijit yüzeyde gelme açısı = yansıma açısı = 70°.
- Faz Tersliği (K-L Değişimi): Sert yansıma durumunda tepe-çukurun yer değiştirdiğini düşünürsek şekil üzerinde K üstteyse altta, L alttaysa üstte görünebilir.
- Uygun Şekil Seçimi: Seçeneklerde 70° sabit kalmalı ve K-L harflerinin yerlerinin yansıma yönüne göre uyumlu olması gerekir.
5. Özet Tablo
| Adım | Açıklama | Sonuç |
|---|---|---|
| 1. Gelme Açısı | Dalga engele 70° açıyla yaklaşıyor | Gelme açısı = 70° |
| 2. Yansıma Açısı | Sert yüzeyde yansıyan dalganın açısı da 70° olur | Yansıma açısı = 70°, (aynı açı) |
| 3. Faz Tersliği (K-L Değişimi) | Sert engele çarpan dalga tepe/çukur değişimi yapabilir, K ve L yer değiştirebilir | Seçenekte K ve L’in yerleri değişebilir |
| 4. Doğru Şekil ve Açı Seçimi | 70° koruyan ve K-L diziliminde faz tersliğini gösteren seçenek | Genelde (B) seçeneği (70°, K-L ters vb.) |
Kısa Özet
- Dalganın engele göre geliş açısı = 70° ise yansıma açısı da 70°’tir.
- Sert yüzeyde yansıma, faz tersliği nedeniyle dalga üzerindeki harflerin (K-L) konumu değişmiş olarak çizilebilir.
- Bu nedenle doğru cevap, dalganın engelden yine 70° ile ancak K ve L’nin ters konumda olduğu seçenektir (genellikle şıklar incelendiğinde bu B seçeneğine denk gelir).
Düz bir engele şekildeki gibi gönderilen KL dalgası, engelden tamamen yansıyınca hangi şekilde hareketine devam eder?
Cevap:
Bu tip dalga yansımalarında, dalganın “engel”e (yatay çizgiye) gelme açısı ile yansıma açısı (normal doğrultusuna göre ölçülür) eşit olur. Sorudaki şekilde dalganın engelle yaptığı açı 70° olarak verilmiştir; ancak bu açı, çoğunlukla “engel yüzeyine göre” ölçülür. Normal (dik) doğrultu, engelin yüzeyine 90° olduğundan:
- Gelme açısı (normale göre) = 90° – 70° = 20°
- Yansıma açısı (normale göre) de 20° olmalıdır.
Dolayısıyla engelden sonra da dalga, yine engelin yüzeyine göre 70°’lik bir açı yapacak biçimde yansımış olur. Şıkları incelediğimizde, bu durumu gösteren seçenek (A) biçimindedir (yani dalga yüzeye 70° ile yaklaşıyorsa yine 70° ile ayrılacak şekilde).
Aşağıda bu durumu daha detaylı anlamak için dalga yansımasıyla ilgili temel kavramları, aşamaları ve matematiksel hesapları sırasıyla inceleyelim:
İçindekiler
- Dalga Yansımasının Temel Prensibi
- Gelme Açısı ve Yansıma Açısı
- Normale Göre Açı ve Engel Yüzeyine Göre Açı
- Sorunun Analizi ve Çözüm Adımları
- Sık Yapılan Hata: Açıları Karıştırmak
- Örnek Hesaplama
- Tablo: Gelme/Yansıma Açıları ve Olası Hatalar
- Cevabın Fiziksel Yorumu
- Dikkat Edilmesi Gereken Noktalar
- Sonuç ve Özet
1. Dalga Yansımasının Temel Prensibi
- Bir dalga, düz bir engel veya sınır yüzeyine çarptığında, yansıyan dalga aynı ortamda yoluna devam eder fakat yönünü değiştirir.
- Dalganın geliş ve yansıma yönünü tanımlarken çoğunlukla normal denilen ve engel yüzeyine dik doğrultu bize referans oluşturur.
- Yansıma yasası: “Gelme açısı, yansıma açısına eşittir.”
Bu temel kural, su dalgaları, ses dalgaları ve ışık dalgaları dahil pek çok dalga formu için benzerdir. Soruda da bu yasa geçerlidir.
2. Gelme Açısı ve Yansıma Açısı
- Gelme açısı (\theta_i): Dalganın geliş doğrultusu ile engelin normaline (dikeyine) çizilen hayali doğrunun yaptığı açıdır.
- Yansıma açısı (\theta_r): Yansıyan dalganın yönü ile aynı normalin yaptığı açıdır.
Matematiksel olarak:
Şekil üzerinden ölçümler yapılırken sıklıkla açıların “normal” yerine “engel yüzeyi” ile ölçülmesi kafa karıştırabilir. Dikkat edilmesi gereken, fiziksel yasada referans normal doğrultusudur.
3. Normale Göre Açı ve Engel Yüzeyine Göre Açı
- Normal, engel yüzeyine dik olduğundan engel yüzeyiyle normal arasında 90° vardır.
- Eğer dalga, engel yüzeyiyle \alpha derecelik açı yapıyorsa, normalle (dikeyle) arasında 90° - \alpha derecelik açı yapar.
- Yansıma sonrasında, normalle yaptığı açı dalganın yine 90° - \alpha olur. Dolayısıyla engel yüzeyiyle gene \alpha'lık açı yapar ancak ters tarafta.
Örneğin, soru görselinde dalga engel yüzeyiyle 70° yapıyorsa, normalle arasında 90° - 70° = 20° vardır. Yansıma sonrasında da normalle 20° yapacak, bu kez diğer yana doğru 20°, yani engelle yine 70°’lik açıyla yansıyacaktır.
4. Sorunun Analizi ve Çözüm Adımları
- Verilen açı: Dalga, yatay engel ile 70° yapacak biçimde gönderiliyor.
- Normal çizme: Engel yatay olduğu için normal dikeydir. Bu durumda:
$$\theta_{\text{normal}} = 90^\circ - 70^\circ = 20^\circ$$ - Yansıma yasası:
$$\theta_i = \theta_r = 20^\circ \quad (\text{normal’e göre})$$ - Engel yüzeyine göre yansıma açısı:
$$\text{engel ile yansıyan dalga arasındaki açı} = 90^\circ - 20^\circ = 70^\circ$$ - Sonuç: Dalga, çizilen diğer şıklardan hangisinde engel yüzeyine 70° yapacak şekilde yansıyorsa o doğru şıktır. Sorunun görselinde bu, A şıkkı ile ifade edilir.
5. Sık Yapılan Hata: Açıları Karıştırmak
- Öğrenciler bazen “engel yüzeyine göre” verilen açıyı doğrudan gelme/yansıma açısı sanabilir. Oysa ki fizikte “gelme açısı” her zaman normal ile dalganın yönü arasındaki açıdır.
- Bu soruda 70° ifadesi aslında normalden 20° uzakta demektir. Pek çok yanlış işaretlemede bu nokta gözden kaçar.
6. Örnek Hesaplama
Düşünelim ki dalga, yatay engel üstünde hareket ediyor olsun. Engel ile dalga doğrultusu arasındaki açı \alpha = 70^\circ olsun.
-
Normal Açısı Bulma
$$\theta_i = 90^\circ - \alpha = 90^\circ - 70^\circ = 20^\circ$$ -
Yansıma Açısı
\theta_r = \theta_i = 20^\circyani normalle 20°.
-
Engel Yüzeyine Göre Yansıma Açısı
$$\alpha’ = 90^\circ - 20^\circ = 70^\circ$$
Bu da dalganın engel ile yine aynı, 70° açı yaparak yansıyacağını doğrular.
7. Tablo: Gelme/Yansıma Açıları ve Olası Hatalar
Aşağıdaki tablo, tipik bir düz engelde dalganın incelenmesi sırasında hangi adımların yapıldığını ve en sık hangi hataların oluştuğunu özetler:
| Analiz Adımı | İşlem | Olası Hata |
|---|---|---|
| Engel ile Açı Belirleme | \alpha ile engel yüzeyine göre açı ölçülür | “Gelme açısı” sanılıp direkt 70° = gelme açısı şeklinde düşünmek |
| Normali Hesaplama | Normal, engel ile 90° yaptıktan sonra \theta_i = 90^\circ - \alpha elde edilir | Normali tanımlamayı unutarak tüm açılarda karışıklık yaşamak |
| Gelme Açısı \theta_i ve Yansıma Açısı \theta_r | \theta_r = \theta_i (normal referansıyla) | Engel yüzeyi baz alınıp 70° = 70° gibi direkt geçerli saymak (normal yerine) |
| Yeni Dalganın Engel ile Açı İlişkilendirmesi | Engel ile yansıyan dalganın açısı = \alpha (aynı kalır) | Yansıyan dalga açısını farklı bir değerle (ör. 40°, 20° vb.) karıştırmak |
| Şık Seçimi | Şıklar incelenerek doğru açıyı gösteren diyagram işaretlenir | Karışıklık nedeniyle yanlış diyagramı seçmek |
8. Cevabın Fiziksel Yorumu
Yansıma söz konusu olduğunda, dalganın hızı, frekansı veya dalga boyu engelde değişmez; sadece yönü değişir. Engel yüzeyinin düz ve sert kabul edildiği varsayılır. Bu nedenle su dalgası, ışık dalgası ya da benzeri örneklerde aynı kural geçerlidir: Geliş açısı = yansıma açısı (normal referans alınarak).
Gerçekte dalgaların engelden yansıması sırasında, engelin sabit ya da serbest ucu gibi detaylar ek faz değişimleri yaratabilir. Ancak bu soru özelinde, sadece “yansıma açısı = gelme açısı” kuralı geçerli olduğundan, faz değişimi durumu sorgulanmamıştır.
9. Dikkat Edilmesi Gereken Noktalar
- Açı Tanımları: Ölçümlerin normal doğrultusuna göre mi, engel yüzeyine göre mi yapıldığına dikkat edin.
- Düz Engel Varsayımı: Engel düz olunca basit yansıma kuralları geçerli olur; eğri yüzeylerde daha farklı analizler yapmak gerekir.
- Şık Analizi: Sorularda çoğunlukla “yanlış açıyı gösteren” veya dalgayı “farklı yönlendiren” şıklar bulunur. Her zaman “yansıma = gelme” ilkesini baz alarak çizimi kontrol edin.
- Pahalı Seçenek: Bazı şıklarda dalga sanki 20° ile yansımış ya da 40° ile yansımış gibi gösterilebilir. Soru görsellerine bakarken bu 20° ve 40° değerlerinin “engel yüzeyine göre mi, normale göre mi” olduğunu ayırt etmelisiniz.
10. Sonuç ve Özet
- Soruda, dalga engel ile 70°’lik açı yaparak gelmektedir.
- Normal doğrultusuna göre açı: 20° (çünkü 90° – 70° = 20°).
- Yansıma açısı normal ile yine 20° olacağı için engel yüzeyine göre dalga tekrar 70°’lik açı yaparak yansır.
- Verilen şıklar içinde bu durumu doğru temsil eden çizim A şıkkıdır.
Kısacası, yansıma yasası gereği “engel yüzeyine göre 70°” ile gelmiş bir dalga yine “engel yüzeyine göre 70°” ile yoluna devam eder. Şıkların çoğunda 20° veya 40° gibi farklı değerlerin belirtilmesi, normal ile yüzey arasında ya da tam tersi açı hesaplarından kaynaklı kafa karışıklığı oluşturmak içindir. Bu nedenle sorunun doğru cevabı (A) şıkkıdır.
@anonymous13