Dalgalar ve Optik

Dalgalar

• Dalga: Enerjiyi madde taşımadan aktaran titreşim. Mekanik dalgalar (ses, su, yay, deprem dalgaları) yayılmak için ortam ister; elektromanyetik dalgalar (ışık, radyo, X ışını) boşlukta da yayılır.
• Enine dalga: Titreşim yayılma doğrultusuna dik (ip dalgası, ışık). Boyuna dalga: Titreşim yayılma doğrultusunda; sıkışma ve seyrelmeler (ses, yay dalgası).
• Dalga büyüklükleri: Dalga boyu (λ), frekans (f, Hz), periyot (T), genlik, hız (v = λ·f). Frekans kaynağa, hız ortama bağlıdır.
• Deprem dalgaları: P dalgaları (boyuna, hızlı, katı-sıvı-gazda yayılır), S dalgaları (enine, yalnız katılarda), yüzey dalgaları (en yıkıcı). Sismograf ile ölçülür.

Ses

• Ses titreşen cisimlerden çıkar; boyuna mekanik dalgadır; boşlukta yayılmaz (zil-fanus deneyi). Hızı katılarda en fazla, gazlarda en azdır; havada yaklaşık 340 m/s.
• Sesin özellikleri: Yükseklik (ince-kalın; frekansa bağlı), şiddet (yüksek-alçak/gür-zayıf; genliğe bağlı; desibel), tını (kaynağa özgü ses rengi).
• İşitme aralığı: İnsan için 20-20.000 Hz; altı infrases (fil, deprem), üstü ultrases (yarasa, yunus; ultrason ve sonar).
• Sesin yansıması ve soğurulması: Yankı (yansıyan sesin ayrı duyulması), sert-düz yüzeyler sesi iyi yansıtır, yumuşak-gözenekli yüzeyler soğurur (ses yalıtımı: halı, perde, yumurta kolisi biçimli süngerler). Konser salonlarının akustik tasarımı.
• Gürültü kirliliği: İşitme kaybı, stres; korunma yolları.
• Kulak: Ses kulak zarını titreştirir → orta kulak kemikçikleri (çekiç, örs, üzengi) → iç kulaktaki salyangoz (koklea) → işitme siniri → beyin.

Işık

• Işık kaynakları: Doğal (Güneş, yıldızlar, ateş böceği) ve yapay (ampul, mum); Ay ışık kaynağı değildir, Güneş ışığını yansıtır.
• Işığın yayılması: Doğrusal yayılır; boşlukta ≈ 300.000 km/s. Saydam (cam), yarı saydam (buzlu cam) ve opak (tahta) maddeler. Opak cisimlerin arkasında gölge oluşur; noktasal kaynakta tam gölge, geniş kaynakta tam ve yarı gölge. Güneş ve Ay tutulmaları.
• Yansıma: Gelme açısı = yansıma açısı. Düzgün yansıma (ayna; net görüntü) ve dağınık yansıma (pürüzlü yüzey). Düz ayna: Görüntü sanal, düz, cisimle aynı boyda ve aynaya eşit uzaklıkta, sağ-sol ters. Çukur ayna (diş hekimi aynası, el feneri, güneş ocağı) ve tümsek ayna (dikiz aynası, kavşak aynası; geniş görüş alanı, küçük görüntü).
• Kırılma: Işık farklı yoğunluktaki ortama eğik geçerken doğrultu değiştirir; az yoğundan çok yoğuna geçerken normale yaklaşır. Suda kırık görünen kalem, havuzun olduğundan sığ görünmesi, serap.
• Mercekler: İnce kenarlı (yakınsak/toplayıcı; büyüteç, hipermetropi gözlüğü, fotoğraf makinesi) ve kalın kenarlı (ıraksak/dağıtıcı; miyopi gözlüğü).
• Göz: Kornea, iris (göz rengi, ışık miktarını ayarlar), göz bebeği, göz merceği (uyum), retina (çubuk ve koni hücreleri), görme siniri. Göz kusurları: miyopi (uzağı görememe; kalın kenarlı mercek), hipermetropi (yakını görememe; ince kenarlı mercek).
• Işığın renklere ayrılması: Prizmada beyaz ışık kırmızıdan mora renklere ayrılır (Newton); gök kuşağı. Cisimlerin rengi yansıttıkları ışığın rengidir; siyah cisimler tüm ışıkları soğurur, beyazlar yansıtır. Koyu renkli cisimler daha çok ısınır.
• Işığın soğurulması: Soğurulan ışık enerjisi ısıya dönüşür; güneş enerjisi sistemlerinin siyah yüzeyli olmasının nedeni.

Optik Araçlar

Periskop (düz aynalar), mikroskop ve teleskop (mercekler), dürbün, fotoğraf makinesi, optik lif (fiber optik; tam yansıma ile ışık iletimi; internet ve endoskopi).