AYT Fizik: Elektromanyetik Dalgalar ve Spektrum

Konu Özeti

Elektromanyetik dalgalar, titreşen elektrik yüklerinin oluşturduğu, elektrik ve manyetik alanın birbirine dik salındığı dalgalardır. Boşlukta da yayılabilirler ve bu yüzden Güneş ışığı bize ulaşabilir. Bu dalgalar frekanslarına göre radyo dalgalarından gama ışınlarına uzanan bir spektrum oluşturur. Bu notta dalgaların ortak özelliklerini ve spektrumdaki yerlerini inceleyeceğiz.

Temel Kavramlar

Elektromanyetik dalga, ivmeli elektrik yüklerinin oluşturduğu E (elektrik alan) ve B (manyetik alan) bileşenlerinden oluşur. Bu iki alan birbirine ve yayılma yönüne diktir. Dalga enine olduğu için polarizasyon gösterir.

• Enine dalgalardır; E, B ve yayılma yönü birbirine diktir.
• E ve B aynı fazda salınır.
• Boşlukta hepsinin hızı ışık hızıdır: c = 3·10⁸ m/s. Ortam değiştikçe hız değişir, boşlukta en büyük değerindedir.
• Yüksüzdürler; elektrik ve manyetik alanda sapmaya uğramazlar.
• Enerji taşırlar, madde taşımazlar; momentumları vardır.
• Yansıma, kırılma, kırınım, girişim ve polarizasyon gösterirler.
• Frekansı kaynak belirler; ortam değiştiğinde frekans değişmez, hız ve dalga boyu değişir.
• Foton modeline göre enerjileri frekansla orantılıdır.

c = λ · f ve E = h · f

Elektromanyetik Spektrum

Elektromanyetik dalgalar frekans veya dalga boyuna göre sıralanır. Frekans arttıkça dalga boyu azalır ve foton enerjisi artar. Aşağıdaki şemada düşük frekanstan yükseğe doğru dalga türleri gösterilmiştir.

• Görünür ışıkta dalga boyu en büyük olan kırmızı, en küçük olan mordur; enerjisi en büyük olan mordur.
• Radyo dalgaları en düşük frekanslı, gama ışınları en yüksek frekanslı ve enerjili dalgalardır.
• Gama ve X ışınları, morötesinin yüksek enerjili kısmı gibi iyonlaştırıcıdır; canlı dokuya zarar verebilir.
• Tüm EM dalgalar boşlukta aynı hızla yayılır; farkları frekans, dalga boyu ve enerjidir.