Elektromanyetik Dalga Nedir

1-)Alm. Elektromanyetische Welle (f), Fr. Onde (f) électromagnétique, İng. Electromanyetic wave. Elektrik ve manyetik alan tesiriyle, enerjinin dalgalar halinde taşınması. Işık, ısı dalgaları, X ışınları, radyo dalgaları, gamma ışınları, ultraviyole ışın, enfrarüj ışınların hepsi birer elektromanyetik dalgadan ibarettir. Elektromanyetik dalgaların karakteristikleri normal harmonik dalgalarda olduğu gibidir. Üç önemli karakteristikleri vardır. Frekans, periyod ve dalga boyu. Frekans bir saniyedeki titreşim sayısıdır. Birimi Hertz (Hz)dir. Periyot tam bir titreşim süresi, dalga boyu ise iki dalga tepe noktası arasındaki mesafedir. Dalga boyu ile frekansın çarpımı dalganın yayılma hızını verir.

Hareketsiz bir elektrik yükü etrafında daima bir elektrik alan vardır. Bu alan civardaki başka herhangi bir elektrik yüküne itme veya çekme şeklinde bir kuvvet tatbik eder. Hareketsiz elektrik yükü, eğer hareket ederse etrafında manyetik alan meydana gelir ki, bu alan civardaki bir mıknatıs veya manyetik metal parçasına manyetik itme veya çekme kuvveti tatbik eder. Elektrik ve manyetik alan netice olarak elektromanyetik alan diye adlandırılır. Bir elektromanyetik alan içindeki herhangi bir değişiklik, karışıklık elektromanyetik dalga olarak yayılır. Bütün dalgaların uzaydaki hızı 3.108m/s’ye çok yakındır. (Işık da bir elektromanyetik dalga olduğundan ışık hızı bu değere eşittir.)

Elektromanyetik dalgalar basit olarak frekans ve dalga boylarıyla karakterize edilir. Elektromanyetik spektrumdan dalgaların çeşitli özelliklerini anlamak mümkündür. Spektrumun çok küçük bir aralığını teşkil eden elektromanyetik dalgalar gözle görünür. Işık oldukça önemli bir elektromanyetik dalgadır. Güneş ışığını prizmadan geçirerek elde edilen kırmızı-mor arası renk bandında en uç kırmızı ışığın frekansı 4.1014 Hertz, mor ışığın 8.1014 Hertz civarındadır. Dalgaboyu olarak en uç kırmızı ışık 7500 Å (Angstrom= 10-8 santimetre), mor ışık 3800Å civarındadır. Görünür ışık dalgalarının kırmızı ışık tarafında, dalga boyu uzunluğuna göre sırayla enfraruj (kızıl ötesi) ışınlar ve radyo dalgaları, mor ışık tarafında ise ultraviyole (mor ötesi) ışınları, röntgen veya X ışınları ve gamma ışınları bulunur. En uzun dalgaboyu radyo dalgalarına, en kısa dalgaboyu ise gamma ışınlarına mahsustur. Radyo dalgalarının, dalgaboyu olarak en kısası 103 m (mikron) yani 1 milimetredir. En uzun gamma ışını dalgaboyu ise 0,01Å’dur.

Dalga boyu en uzun olanın frekansı en düşük, dalga boyu en kısa olanın frekansı yüksektir. Dolayısıyla radyo dalgaları en düşük frekansa gamma ışınları en yüksek frekansa sahiptir.

Elektromanyetik dalgalar, elektromanyetik alanın uzayda yayılmasından ibarettir. Elektromanyetik alanın kaynağı, elektrik alan ve manyetik alan olduğundan, elektromanyetik dalgaların yönü bunlar yardımıyla bulunabilir. Elektrik alan (E) ve manyetik alan (H) birbirine diktir. Elektromanyetik alan (P) ise, bu ikisinin meydana getirdiği düzleme diktir. Neticede üç alan birbirine dik üç vektörle gösterilebilir.

Elektromanyetik dalgalarla ilgili ilk deneyler 19. yüzyılda Henrich Hertz tarafından yapılmış, Maxwell tarafından ortaya konan elektromanyetik ışık teorisi, genel olarak bütün elektromanyetik dalgalara tatbik edilmiştir. Elektromanyetik dalgaların çeşitli özellikleri, aralarındaki ilişkiler incelenerek formüle edilmiştir. Elektrostatik yükler arasındaki çekim kuvveti, manyetik maddeler arasındaki çekim kuvvetleri, bir iletkenden geçen akım ile akımın meydana getirdiği manyetik alan arasındaki ilişkiler, manyetik alan ile onun meydana getirdiği elektromotor kuvvetler arası ilişkiler, hep bu formüllere göre hesaplanmaktadır.

Elektromanyetik dalgaların hızı, dolayısıyla dalgaboyları içinden geçtikleri ortama göre değişir. Frekansları ise ortama göre değişmez. Dalgaboyundan bahsedilince, boşluktaki değeri kasdedilir. Boşluktaki hız C, herhangi bir ortamdaki hız da V ile gösterilirse, V= C/mK olur. Burada m, manyetik iletkenlik, K ise ortamın dielektrik sabitidir. Benzer diğer bir ilişki bir ortamdan bir ortama geçerken dalganın kırılması ve yansımasıyla ilgilidir. Dalganın normal düzleme göre geliş açısı i, kırılma açısı a ve ortamdaki hızlar V1, V2 ise, sini / sina = V1/V2 bağıntısı vardır.

Günümüzde kullanılan radyo, televizyon, radar ve çeşitli uzaklıktan haberleşme cihazlarının hepsi, elektromanyetik dalgaların en uzun dalgaboylusu olan radyo dalgalarıyla çalışır. Vericinin ürettiği dalgalar alıcının anteninde bir elektrik akımı doğurur. Bu akım yükseltilerek dalganın taşıdığı sinyal istenen hale getirilir. Dalga boyu 1 milimetreden daha küçük olan radyo dalgalarına mikrodalga denir. Aslında enfrarüj dalgalarının da dalga boyu 1 milimetreden küçüktür. Yani mikrodalgalarla aynı karakteri taşırlar. Aralarındaki fark mikrodalgaların elektronik yolla, enfrarüj dalgalarının ise ısıl olarak meydana gelmesidir.

Bu bilgi faydalı oldu mu ?