ELEKTROMANYETİK DALGA

ELEKTROMANYETİK DALGA; Alm. Elektromanyetische
Welle (f), Fr. Onde (f) électromagnétique,
İng. Electromanyetic wave. Elektrik ve
manyetik alan tesiriyle, enerjinin dalgalar hâlindetaşınması. Işık, ısı dalgaları, X ışınları, radyo dalgaları,
gamma ışınları, ultraviyole ışın, enfrarüj
ışınların hepsi birer elektromanyetik dalgadan ibârettir.
Elektromanyetik dalgaların karakteristikleri
normal harmonik dalgalarda olduğu gibidir. Üç
önemli karakteristikleri vardır. Frekans, periyod
ve dalga boyu. Frekans bir sâniyedeki titreşim sayısıdır.
Birimi Hertz (Hz) dir. Periyot tam bir titreşim
süresi, dalga boyu ise iki dalga tepe noktası arasındaki
mesâfedir. Dalga boyu ile frekansın çarpımı
dalganın yayılma hızını verir.
Hareketsiz bir elektrik yükü etrâfmda dâimâ
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 etrâfmda 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 netîce 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 civârındadır. Dalgaboyu olarak en uç kırmızı
ışık 7500 Â (Angstrom= 10″8 santimetre), mor ışık
3800Â civârındadır. Görünür ışık dalgalarının kırmızı
ışık tarafında, dalga boyu uzunluğuna göresırayla 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
(mikron) yâni 1 milimetredir. En uzun gamma ışını
dalgaboyu ise 0,01Â’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 sâhiptir.
Elektromanyetik dalgalar, elektromanyetik
alanın uzayda yayılmasından ibârettir. 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. Dalgav
boyundan bahsedilince, boşluktaki değeri kasdedilir.
Boşluktaki hız C, herhangi bir ortamdaki hız
da V ile gösterilirse, V- C/^ıK olur. Burada [x,
manyetik iletkenlik, K ise ortamın dielektrik sâbitidir.
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 Vı, V2 ise,
sini / sina = Vı/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 hâle getirilir. Dalga boyu 1
milimetreden daha küçük olan radyo dalgalarına
mikrodalga denir. Aslında enfrarüj dalgalarının
da dalga boyu 1 milimetreden küçüktür. Yâni mikrodalgalarla
aynı karakteri taşırlar. Aralarındaki
fark mikrodalgaların elektronik yolla, enfrarüj
dalgalarının ise ısıl olarak meydana gelmesidir.