• Ses dalgaları mekanik dalga olduğundan ve mekanik dalgaların yayılması için katı, sıvı ve gaz gibi ortamlara gereksinim duyulduğundan bahsetmiştik.
• Bir kaynaktan yayılan ses dalgalarının enerjileri vardır.
• Bu enerji sesin yayıldığı ortam tarafından iletilir. Ses dalgaları bir ortamda yayılırken ortamın parçacıkları dalganın hareket doğrultusu boyunca hacim ve yoğunluk değişiklikleri oluşturarak titreşir. Ses dalgası olarak oluşan yerdeğiştirmeler denge konumundan itibaren bütün moleküllerin yerdeğiştirmesini gerektirir. Bu sıkışma ve genişlemeler,yüksek ve alçak basınç bölgelerin oluşumuna neden olur.
• Ses, bir basınç dalgasıdır ve boyuna dalgalardır.

Ses kaynağı

• Titreşerek ses oluşturan cisimlere denir. İnsan kulağı belli sınırlar içindeki titreşimleri duyabilir.

Sesin frekansı

• Sesi oluşturan kaynağın bir saniyedeki titreşim sayısına denir. Kaynaktan üretilen ses, ortam değişse de frekans değişmez.
• f = frekans (Hertz = s–1)
• İnfreses (ses altı): Frekansı 0 ile 20 Hz arasıdır.
• Duyulabilir ses: Frekansı 20 Hz ile 20 KHz arasıdır.
• Ultrases (ses üstü): Frekansı 20 KHz ile 1 GHz arasıdır.
• Hiperses: Frekanı 1 GHz den fazla olan sestir.

 Sesin hızı

• Ses dalgalarının hızı ortamın sıkışabilirliği ve yoğunluğuna bağlıdır. Buna göre en hızlı katılarda iletilir. Sesin suda 1454 m/s, tahtada 3828 m/s, demirde 5103 m/s hızla ilerler.
• Ses boşluklta ilerleyemez, senin yol alabilmesi için ortam gereklidir. Ses dalgaları, madde parçacıklarının ileri geri hareketleri olan titreşimler ile oluşmaktadır.
• Sesin hızı sıcaklığa göre değişir. 0 °C havada sesin hızı 331 m/s, 20 °C artışla hızda 0,6 m/s artış görülür.
• Ses hızı ölçülerek sesin dalga boyu hesaplanabilir.

Sesin özellikleri

Sesin üç fiziksel özelliği vardır. Yükseklik, şiddet ve tını.

1. Sesin yüksekliği

• Ses yüksekliği frekansın büyük ya da küçük olmasıyla ilgilidir.
• İnsan kulağı, frekansı yüksek olan sesleri tiz (ince),frekansı düşük olan sesleri bas (kalın) olarak algılar.
• Frekans, cismin uzunluğuna, kalınlığına ve cinsine göre değişir. Kemandaki ince tel, kalın tele göre daha yüksek ses verir.
• Kadın sesi erkek sesine göre daha tizdir.

2. Sesin şiddeti

• Sesin şiddeti, titreşimin genliği ve ses kaynağının kulağa uzaklığına bağlıdır. Genlik ses dalgalarının dikey büyüklüğüdür. Ses kaynağından çıkan ses dalgaları enerji taşırlar. Enerji ne kadar büyük olursa tel daha büyük genlikle titreşir. Ses dalgalarının genliği arttıkça şiddeti de artar.
• Ses şiddeti desibel (dB) cinsinden ölçülür.

3. Sesin tınısı

• Aynı şiddet ve yükseklikteki seslerin birbirinden ayırdedilmesini sağlayan özellik tını dır. Ses tınısı, ses kaynağının yapısını belirleyen bir özelliktir. Keman ve piyanonun verdiği seslerin tınıları birbirinden farklıdır. İki alet aynı notayı, aynı frekans ve aynı genlikte oluştursa bile kulağımızda uyandırdığı duyğular farklıdır.
• Sesin frekansı artınca tınısıda artar.

Sesin Rezonansı

Yukarıdaki şekilde L diyapozuna bir kuvveti uyguladığımızda, yanında duran K diyapozunda titreşmeye başlar.
Bir kaynağa kuvvet uygulayarak bu kaynaktan çıkan sesin diğer kaynağı titreştirerek ses oluşturmasına rezonans denir.

Yankı

Sesin engele çarpıp geri dönmesine yansıma denir. Eğer ses engele çarpıp tekrar bize dönüyorsa buna yankı denir.

Vuru

• Ses dalgaları girişim oluşturur. Eğer farklı frekansta iki ses kaynağı aynı anda uyarılırsa işitilen ses şiddeti artar ve azalır. Artma ve azalmalar devam eder. Bu olaya vuru denir. Bir saniye içindeki vuruların sayısına vuru frekansı denir. Kaynakların frekansları f1 ve f2 ise,

ÖRNEK : Bir dalga leğeninde aynı fazda çalışan S1, S2 titreşim kaynakları 3 cm dalga boylu dalgalar yayıyorlar. Bu dalgaların girişim desenindeki bir P noktasının kaynaklara
uzaklığı PS1 = 25 cm, PS2 = 17,5 cm dir. Buna göre, P noktası aşağıdakilerden hangisinin üzerindedir?
(Leğendeki su derinliği her noktada aynıdır.)
A) 5. maksimum (dalga kataranı)
B) 5. minimumun (düğüm çizgisinin)
C) 3. minimumun (düğüm çizgisinin)
D) 3. maksimumun (dalga kataranın)
E) 2. minimumun (düğüm çizgisinin)
1992 ÖSS

[fizik_2_ygs_lys]

• Siyah çizgiler : Tepe
• Mavi çizgiler : Çukur
• Eşit frekanslı noktasal iki kaynak suya aynı anda batıp çıkarsa yukarıdaki gibi bir desen oluşturur. Dalga tepelerinin ve çukurlarının üstüste gelmesiyle oluşan bu desen girişim desenidir.

• K : Çift tepe
• L : Çift çukur
• M : Düğüm noktası
• İki noktasal kaynaktan çıkan dalgalar üstüste bindiğinde; iki tepe üstüste gelerek çift tepeyi, iki çukur üstüste gelerek çift çukuru oluşturur. Çift tepe ve çift çukur karın noktaları yani max genlikli titreşimli noktalardır. Bir tepe bir çukurun üstüste gelmesiyle düğüm noktası oluşur. Düğüm noktaları sönümlü noktalardır ve titreşimsizdir. Dalga kaynaklarını birleştiren doğrunun orta noktasından çıkılan dikmeye merkez doğrusu denir.
• Girişim desenindeki düğüm noktalarını birleştiren hiperbol şeklindeki çizgi düğüm çizgisi, karın noktalarını birleştiren çizgi dalga katarı adını alır.

• Kaynaklar aynı fazda olduğunda merkez doğrusu üzerinde dalga katarı oluşur.
• Düğüm çizgileri ve dalga katarları merkez doğrusuna göre simetriktir.

Yol farkı

• Girişim deseni üzerinde alınan bir noktanın kaynaklara olan uzaklıkları farkına yol farkı denir.

Düğüm çizgileri için yol farkı
[ad1]

Yol farkının matematiksel ifadesi

Faz farkı

• Frekansları eşit iki noktasal dalga kaynağı aynı anda suya batıp çıkıyorsa kaynaklar aynı fazdadır. Eğer kaynaklardan biri diğerinden bir süre sonra harekete başlıyor, farklı zamanlarda suya batıp çıkıyorlarsa aralarında faz farkı var demektir. Faz farkı P ile gösterilir.

[m2]

[fizik_2_ygs_lys]

• Kaynağın yaklaştığı taraftaki gözlemci dalga boyunu küçük, uzaklaştığı taraftaki gözlemci büyük ölçer.

[fizik_2_ygs_lys]

• Bir dalga leğeninde şekil I dalgaların yandan görünüşü,şekil II ise üstten görünümüdür. Dalgaların hızı derin ortamdan sığ ortama geçerken azalır.
• Vderin > Vsığ, lderin > lsığ
• Periyodik düzlem dalgalar, derin ve sığ ortamları ayıran yüzeye paralel olduğunda dalgaların ilerleme doğrultusu değişmez, hızı ve dalga boyu değişir.
• Derin ve sığ ortamları ayıran yüzey düzlem dalgalara paralel değilse, dalgalar ortam değiştirdiğinde ilerleme doğrultusu değişir.

Mercek şeklindeki Ortamlarda Kırılma

• nsığ > nderin dir.
• Derin ortam içindeki mercek şeklinde sığ ortam, bulunan ortamda su dalgalarının hareketi ışığın hava ortamındaki cam mercekte kırılması gibidir.

• Sığ ortam içindeki mercek şeklinde derin ortam karakter değiştirir, ince kenarlı ise kalın kenarlı, kalın kenarlı ise ince kenarlı mercek gibi davranır.

• Aşağıdaki örnekler noktasal bir kaynaktan çıkan dairesel dalgaların mercek şeklinde ortamlardan nasıl geçtiğini göstermektedir.

Ayrılma

• Dalgaların frekansını arttırdığımızda hızları ve dalga boyları küçülür. Işıkta olduğu gibi frekans değiştikçe kırılma indisi de değişir. Kırılma indisi değiştiğinde kırılma açısıda değişir.
• Derin ortamda f1 frekansıyla gönderilen dalgalar i açısıyla gelip r1 açısıyla sığ ortama geçiyor.
• Ortamlar değiştirilmeden dalgaların frekansı arttırılıp f2 yapılırsa kırılma açısı büyüyerek r2 oluyor. Buna göre, su dalgalarında frekans arttıkça kırılma azalmakta, ışıkta (elektromagnetik dalgalar) ise frekans arttıkça kırılma artmaktadır.
• f2 > f1 fi r2 > r1 olur.
• Derin ortamdan sığ ortama gönderilen dalgaların frekansı arttırıldığında kırılma azalır. Buna dalga boyuna göre ayrılma denir. Frekans arttıkça kırılma azalır.

Kırınım

• Periyodik doğrusal dalgaların engeller arasındaki dar bir aralıktan geçerek dairesel olarak yayılmasına kırınım denir.

[fizik_2_ygs_lys]

1. Düz Engelde Yansıma

• Düzlem bir atma, düz bir engele çarparak aynı doğrultuda geri yansır.

• Atma ve yayılma doğrultusu birbirine diktir. Atmaların yayılma doğrultusu ışığın geliş doğrultusu gibi, engelde ayna gibi düşünülerek su dalgalarının yansımasında ışığın yansıma konumları kullanılır.

• şekil I deki engele gönderilen KL atmasının, şekil II de KO kısmı yansıyıp, OL kısmı engele doğru ilerliyor görünüyor. şekil III te ise KL atmasının tamamı yansımış görünmektedir.

[ad1]

• O noktasından yayılan dairesel dalgalar düz engele çarptığında dalgalar engelin arkasındaki Oı noktasından yayılıyormuş gibi yansır. O noktası engele göre Oı noktasının simetriğidir.

2. Çukur Engelde Yansıma

• 
  Çukur engelin asal eksenini doğrultusuda engele gönderilen doğrusal dalgalar odak noktasında toplanacak şekilde yansır.

3. Tümsek engelde yansıma

• 
  Tümsek engelin asal ekseni doğrultusunda engele gönderilen düzlem dalgalar engelin arkasındaki bir noktadan geliyor gibi yansır.

[fizik_2_ygs_lys]

• Dalgaların frekansını ve dalga boylarını ölçmek için kullanılan bir araçtır.
• Stroboskop kenarlarında eşit aralıklarla yarıklar açılmıştır.
• fs frekansı ile döndürülen stroboskopla ilerleyen dalgalara bakıldığında gözümüzün önünden ardışık iki yarık geçtiğinde ardışık iki dalga tepesi gözleniyorsa dalga duruyor görünür.
• Üzerinde n sayıda yarık bulunan stroboskopta dalgalara bakıldığında,

• fd = n.fs
• ise dalgalar duruyor görünüyor.
• fd : Dalga frekansı
• fs : Stroboskop frekansı
• n : Stroboskobun yarık sayısı
• Dalgaları duruyor görebilmek için stroboskobu yavaş yavaş döndürelim. Ara ara dalgaları duruyor görür ve sonunda ise dalgalar geriye gidiyor görürüz.
• fd = n. fs
• formülünde fs stroboskobun max. frekansıdır. Bu yüzden stroboskop önce çok hızlı döndürülerek dalgalar geri gidiyor görüldüken sonra yavaş yavaş hızı azaltılır. Dalgalar duruyor göründüğünde stroboskobun gerçek frekansı ölçülür.

[fizik_2_ygs_lys]

• İçinde balıklar olan bir akvaryuma bir kalem batıralım.
• Kalemin suya değdiği noktadan başlayan dairesel dalgaların yarıçapı dalgalar ilerledikçe artar.
• Durgun su üzerindeki dalgalar yüzeysel dalgalardır. Bu yüzden akvaryumun içindeki balıklar dalgalardan etkilenmezler.

• Yukarıdaki şekilde bir dalga leğeni görülüyor. Dalga leğinine paralel ışın demeti gönderildiğinde dalga tepeleri ince kenarlı mercek, dalga çukurları da kalın kenarlı mercek gibi davranıyor.
• Bu nedenle dalga leğininin altındaki perde de tepeler aydınlık, çukurlar karanlık bölgeler halinde görünür.
• Su dalgaları; düzlem dalgalar ve dairesel dalgalar olmak üzere ikiye ayrılır.
• Düzlem dalgalarda yayılma doğrultusu atmaya diktir.

• Dairesel dalgalarda atmanın yayılma doğrultusu yarıçap doğrultusundadır.

Periyodik dalga

• Bir dalga leğeninde eşit zaman aralıklarında oluşturulan sürekli dalgalara periyodik dalgalar denir.

Periyot

• Bir dalga oluşması için geçen süredir.
• T : Periyot (s)

Frekans

• Birim zamanda (1s) oluşan dalga sayısıdır.

Dalga boyu

• Ardarda oluşan iki dalga tepesi ya da iki dalga çukuru arası uzaklıktır.

Dalga hızı

• Dalganın hızı ortama bağlıdır. Su derinliği değişince dalganın hızı değişir. Dalgalar derin ortamda sığ ortama göre daha hızlı ilerler.

[fizik_2_ygs_lys]

• F kuvveti ile gerilmiş, bir tel titreşim hareketi yapınca dalga oluşur. şekilde gösterilen M noktası karın noktası, K ve L noktaları ise düğüm noktasıdır.
• İki düğüm noktası arasında bulunan uzaklığa bir kararlı iğ denir.
• şekil II de 1 tane kararlı iğ oluşuyor.

[fizik_2_ygs_lys]

Atma

• Esnek sarmal yayda oluşturulan tek dalga hereketine atma denir.
• Gergin yayın bir ucunu yukarı kaldırıp bıraktığımızda şekildeki gibi baş yukarı bir atma elde edilir.

1. Enine dalga

• İlerleme doğrultusu, titreşim doğrultusuna dik olan atmalara denir. (Elektromagnetik dalgalar, ışık, yay ve su dalgaları…)

2. Boyuna dalga

• İlerleme doğrultusu, titreşim doğrultusunda olan atmalara denir. (Ses ve yay dalgaları…)

Bir Atmanın Hızı

• Atmanın birim zamanda aldığı yola atmanın hızı denir.

Atmanın hızı yayı geren kuvvet ile birim uzunluğunun kütlesine bağlıdır. Hız bağıntısına göre birim uzunluğunun kütlesi büyük olan yayda atmanın hızı, birim uzunluğunun kütlesi küçük olan yayın hızından küçüktür. İnce yayda atma, kalın yaydakine göre daha hızlı ilerler.
Vince > Vkalın

İdealleştirme

• İç direnci olan sarmal bir yayda ya da sürtünmeli ortamda bulunan sarmal bir yayda oluşturulan atmanın zamanla hızı ve genliği küçüklür. Bir süre sonra atma söner.
• Ortamın sürtünmesinin ve yayın iç direninin büyük olması sönme süresini kısaltır.
• Sürtünmesiz ortama ideal ortam, iç direnci olmayan yaya da ideal yay denir. İdeal ortamda bulunan ideal yayda oluşturulan atmaların; hız ve genliklerinde değişiklik olmayacağından sonsuza kadar sönmeden devam eder.

Frekans

• Bir saniyede oluşan dalga sayısıdır.

Periyot
Bir dalga oluşması için geçen süredir.

Dalga Boyu

• Dalganın bir periyotluk sürede aldığı yoldur. Ardışık iki tepe ya da iki çukur arası uzaklık dalga boyudur.

Atmaların birbiri içinden geçmesi (Üst üste binme prensibi)

• İki atma üstüste bindiğinde bileşke atma oluşur. Bileşke atma ve bileşke genlik atmaları tamamen birbiri içinden geçene kadar değişir. Birbiri içinden geçtiklerinde eski şekillerini alırlar. Önce iki baş yukarı atmanın girişimini inceleyim.

• şimdi de bir baş yukarı, bir baş aşağı atmanın girişimini inceleyelim.

• Genlik ve genişliği aynı olan iki atma bir an için birbirini sürdürür.

Atmaların Yansıması

1. Sabit uçtan yansıma

• Baş yukarı gönderilen bir atma baş aşağı dönerek yansır.

• Yansıyan atmalar ortam değiştirmediğinden atmaların yansıma sonrası genlik, genişlik ve hızları değişmez.
• şimdi bir örnekle sabit uca gönderilen bir atmanın adım adım yansımasını inceleyelim.

2. Serbest uçtan yansıma

• Baş yukarı gönderilen bir atma yine baş yukarı olarak yansır.

İnce yaydan kalın yaya geçiş

• İnce yaydan kalın yaya gönderilen baş yukarı bir atmanın, bir kısmı baş yukarı iletilirken bir kısmı baş aşağı yansır. Yayların birleşme noktası sabit uç gibi davranır.
• Atmanın hızı ortam değişmediğinde sabit olacağından gelen ve yansıyan atmaların hızları birbirine eşittir. Kalın yaya iletilen atmanın hızı azalır.

Kalın yaydan ince yaya geçiş

• Kalın yaydan ince yaya gönderilen baş yukarı bir atmanın bir kısmı, baş yukarı iletilirken, bir kısmıda yine baş yukarı olarak yansır. Yayların birleşme noktası serbest uç gibi davranır.

[fizik_2_ygs_lys]

• Bir gölde veya denizde mutlaka dalgaları izlemişinizdir.
• Su dalgaları aşağı yukarı doğru hareket ederken dalgalar ileri doğru yol alır.
• Su üzerindeki bir kayık dalga geçtikten sonra aynı yerinde duruyor olur.
• Yerde gergin duran bir ipin, bir noktasına düğüm atıp sağa sola hareket ettirdiğimizde de bir dalga hareketi oluşur.
• Atılan düğüm dalga hareketi ile birlikte ilrlemeyip, dalga geçtikten sonra aynı yerinde kalır.

• Dalgada taşınan ortam yani madde değil, sarsıntı hareketidir. O halde dalga bir ortamda yayılan sarsıntının iletilmesidir.

• Kayık dalga üzerinden geçtiğinde yine aynı noktada kalır. Buna göre, olayda madde iletimi değil hareketin iletimi vardır. Dalgalarla İlgili Bazı Özellikler 
  Bir dalga kaynağına gereksinim vardır. Örneğin; ses dalgası için ses çıkaran bir madde, yay dalgası için bir kuvvet, su dalgası için suya batıp çıkan bir cisim..

• Dalgaların hızı sadece ortama bağlıdır. Örneğin; yayın kalınlığı ve suyun derinliği değişmedikçe dalga hızı değişmez.
• 
  Yay, su ve ses mekanik dalgalardır. Mekanik dalgaların yayılması için katı, sıvı, gaz gibi maddelere gereksinim vardır.
• 
  Dalga modeli, girişim yansıma ve kırınım gibi olaylar açıklamaya yarar.
• 
  Dalgalar esnek ortamda ilerlerken ortam değişmezse enerji ve momentumlarını korurlar. Huygens prensibine göre, bir noktada oluşturulan titreşim hareketi yayıldığı esnek ortamının her noktasını aynı frekans ve genlikte titreştirir. Frekans ve genlik artarsa enerji artar.
• 
  Dalga bir ortamda yayılan sarsıntı hareketlidir, ortam dalga hareketi ile birlikte taşınmaz.
• 
  Dalga frekansı, kaynağın frekansı değişmedikçe değişmez. Ortam frekansı değiştirmez.

[fizik_2_ygs_lys]