http://ocw.mit.edu
8.02 Elektrik ve Manyetizma, Bahar 2002
L�tfen a�a��daki
al�nt� bi�imini kullan�n�z:
Lewin, Walter, 8.02
Elektrik ve Manyetizma, Bahar 2002 (Massachusetts Institute of Technology:
MIT OpenCourseWare). http://ocw.mit.edu (accessed MM DD, YYYY). License: Creative Commons
Attribution-Noncommercial-Share Alike.
Not: Al�nt�lar�n�zda
l�tfen bu materyalin ger�ek tarihini kullan�n�z.
Bu materyalin al�nt� olarak
g�sterilmesi veya kullan�m ko�ullar�m�z hakk�nda daha
fazla bilgi i�in, http://ocw.mit.edu/terms web sitesini ziyaret
ediniz.
http://ocw.mit.edu
8.02 Elektrik ve Manyetizma, Bahar
2002
Transkript
� Ders 28
Bug�n
elektromanyetik dalgalardaki enerji konusunu i�leyece�im.
Orada
enerji olmal�d�r, ��nk� elektrik alan�n ve manyetik alan�n enerji i�erdi�ini
biliyoruz.
Hat�rlarsan�z,
elektrik alan�n�n enerji yo�unlu�u (�) epsilon0 E2 idi; birimi metre
k�p ba��na joule�d�. Manyetik alan enerji yo�unlu�unun da (1/2) m�0 B2
oldu�unu, gene �nceki derslerde g�rm��t�k.
Onun
birimi de, gene metrek�p ba��na joule idi.
Bo�lukta
ilerleyen dalgalarla ilgilendi�imizde, B�nin b�y�kl���, daima E b�l� C�dir.
B�ylece
bu, �una e�ittir: �(�) mu0 , B2
yerine E2 /C2 �de yazabilirim.
Fakat
C2,� 1 b�l� epsilon0 mu0 d�r.
B�ylece
bu, �gene (�) epsilon 0 E2 olur.
Bu
kesinlikle �a��rt�c� bir sonu�tur; ��nk� bu size, ilerleyen bir dalgan�n
manyetik alan enerji yo�unlu�unun, tam olarak onun� elektrik alan enerji yo�unlu�una e�it
oldu�unu s�yler.�
Bu
ger�ekten �a��rt�c� bir �eydir; simetri, kesinlikle m�kemmeldir.
Toplam
enerji yo�unlu�u, ikisinin toplam�d�r; b�ylece birinin iki kat�n� al�r�m; sonu�,
�epsilon 0 E2 �dir, metrek�p
ba��na joule; ku�kusuz; bunu ��yle de yazabilirim: epsilon0, sadece bir E �arp�
di�er E yerine B �arp� C.
E�lerden
biri yerine B �arp� C yaz�yorum.
Birimi,
gene joule/ metrek�p�t�r.
Evet, bundan
mutluyum, �bu �ok iyi.
�imdi �u
soruyu soray�m: Elektromanyetik dalgalar bana do�ru gelirse, bir metre kareden
ne kadar enerji ge�er?
Bu,� enerji ak�s� gibi bir �ey.
Burada 1
metre kare var, bu 1 metre karelik y�zey, gelen elektromanyetik dalgaya diktir
ve ben oradan ne kadar enerji akt���n� bilmek istiyorum.
Her
saniye, bu 1 metre kareden ne kadar enerji ge�er?.
I��k bir
saniyede C kadar yol al�r, ki bu m�thi� bir uzakl�kt�r: 300 000 kilometre.
Bu
kutunun bu kenar�, �����n bir saniyede kat etti�i yoldur.
Ve bu 1
metre karedir; �imdi bir saniyede bir metre kareden ne kadar enerji ge�ti�ini
hesaplayaca��m.
Ku�kusuz,
bu kutuyu bir milyar kez daha k���k se�ebilirdim ve ayn� sonucu bulurdum. Fakat
kolay olsun diye, bunu C ve bunu da bir metre kare olarak se�tim.
B�ylece
kutunun hacmi C metrek�p olur.
Kutudaki
t�m enerji bir saniyede buradan d��ar� ��k�yor; ��nk� biliyorum ki
elektromanyetik dalgalar C ���k h�z� ile hareket ederler.
Dolay�s�yla,
bir saniyede metrekareden ge�en enerji, orada sahip oldu�um Utoplam �d�r.
Bu ise, t�m metre-k�plerdeki enerji miktar�d�r, fakat burada o kadar �ok
metrek�p var ki !...
B�ylece
bu sonucu kullanabilirim, �imdi, bunu burada yerine koyar�m, b�ylece epsilon0 E
B C2 elde ederim.���������������������������������������
Buray�
bu C ile �arpmal�y�m.
Bu, ayn�
zamanda, ku�kusuz, EB/m�0 d�r, ��nk� C2, bo�lukta, 1 b�l� epsilon0 m�0
�d�r.
Ve bu,
saniyede metre-kare ba��na joule �d�r.
��nk� 1
saniyede t�m enerji d��ar� ��kar ve ben zaten bir metre-karelik bir alan se�mi�tim.
Bir
sorun olup olmad���na bakay�m, evet sorun yok.
Biz buna
Poynting vekt�r� diyoruz.
Ve onu
genellikle bir vekt�r olarak yaz�yoruz..
Onu S
ile g�steririz ve Poynting vekt�r� olarak isimlendiririz: S = E x B / m�0
�eklinde yazar�z.
E B b�l�
m�0
Asl�nda,
�arp�ma gerek yok, ��nk� ilerleyen bir dalgada E ve B daima birbirine diktir.
Bu g�sterimin
avantaj� �udur: Enerji ak�s� olan bu S, belli bir y�ndedir; dalgan�n h�z� her zaman
ExB y�n�ndedir; dolay�s�yla S bize, ���n�m�n akt��� y�n� de s�yler; oysaki
burada bu bilgilerden yoksundunuz.
Ve
b�ylece ,hat�rlaman�z i�in, bunun birimi, metre-kare ba��na watt d�r.
Saniyede
ne kadar joule?
�lerleme
y�n�ne dik bir metre-karelik y�zeyden 1 saniyede ge�ti�i kadar.
E ve B
omega frekans� ile de�i�iyor; kosin�s (omega t) ya da sin�s (omega t).
B�ylece
S, kosin�s (omega t)-kare ile de�i�iyor.����
Uzayda
herhangi bir yerdeyseniz ve oraya elektromanyetik dalgalar geliyorsa, S�nin, yani
E ve B�nin 0 oldu�u anlar vard�r.
Ve, E ve
B�nin maksimum oldu�unda, S �nin maksimum oldu�u anlar vard�r.
Dolay�s�yla,
elektromanyetik ���n�mla ilgilenirken, zaman-ortalamal� de�eri tart��mak daha
anlaml� olur.
Poynting
vekt�r�n�n zaman-ortalamal� de�eri, durum ne olursa olsun, �ncelikle, kosin�s-kare
omega t, �ya da sin�s-kare omega t� nin
zaman-ortalamas�d�r.
Kosin�s-karenin
ortalama de�eri, 1 b�l� 2 �dir. B�ylece �unu yazabilirim: E i�in E0
ve B i�in B0 yazabilirim -- bunlar onlar�n olas� maksimum
de�erleridir -- b�l� m�0.
Ve ba�ka
t�rl� yazarsak, yani yaln�zca E0 cinsinden yazmak istersek, (�) E0
kare b�l� m�0 C yazabiliriz.
Bu,
sal�n�mlar �zerinden zaman-ortalamal� de�eri veren daha kullan��l� bir e�itliktir.
Hi�bir
yerde yaz�m hatas� olmad���ndan emin olay�m, ---hay�r, yok � yaz�m hatas�ndan
nefret ederim; ��nk� onlar� daha sonra videodan ��karamazs�n�z.
Dil s�r�mesini
d�zeltebilirsiniz.
Yaz�m
hatas�n�, i�te onu d�zeltemezsiniz. Tamam,�
iyi g�r�n�yor.
�imdi
Poynting vekt�r i�in bir ortalama de�erimiz var; b�ylece bir saniyede bir
metrekareden ne kadar enerji akt���n� hesaplayabiliriz.
Size bir
�rnek verebilirim; �rne�in, bir elektromanyetik dalgam var; E0, metre
ba��na 100 volt olsun.
Onun ne
oldu�u, nas�l elde edildi�i,� farkl� bir
hik�ye.
Bu, bir
radyo yay�n� olabilir; infrared ya da g�r�n�r ���k olabilir; bir frekans
belirtmiyorum.
Zorunda da
de�ilim.
Frekans
orada ortaya ��kmaz.
Ve
Poynting vekt�r�n�n ortalama de�eri i�in bu e�itli�i se�ebilirim.
E0
= 100
M� 0 ��
biliyorum, C yi biliyorum; dolay�s�yla onu hesaplayabilirim.
O, 100�n
karesi b�l� 2, b�l� m�0, b�l� C.
Ve bunlar�
yapt���mda, metre kare ba��na 13 watt bulurum.
Bu
elektromanyetik dalgan�n size do�ru geldi�ini d���n�n; giysilerimizi ��kar�p
bize �arpmas�na izin verelim ve varsayal�m ki onu so�urduk.
Onun,
so�urabilece�imiz bir ���n�m oldu�unu kabul edelim -- baz� ���n�mlar v�cudumuz taraf�n�zdan
so�rulmadan ge�ebilir.
Gama
���nlar�, v�cudunuzdan do�rudan ge�ebilirler -- onlar da elektromanyetik ���n�md�r.
Fakat
ku�kusuz ���k sizi ge�ip gidemez.
Ve radyo
dalgalar�, onlar�n da baz�lar� sizi ge�ip gidemez.
B�ylece onlar�
v�cudunuzla g�zleyebiliriz.
Bunun
fark�na var�r m�s�n�z?
Sanmam.
Farzedin,
yakla��k 1metre karelik bir y�zey alan�na sahipsiniz.
13 watt,
saniyede 13 joule, �ok da fark edilebilir de�il.
Sizin,
kendinizin yayd���, 100 watt�t�r, yani saniyede 100 joule. Bu y�zden, 13 watt��
fark edebilece�inizi d���nm�yorum.
Fakat
d���n�n, �imdi, E0 ��n de�erini y�kseltelim ve metre ba��na 1000
volt yapal�m.
�imdi,
bu 100 kat artacakt�r; ��nk� E 10 kat artarsa otomatik olarak B de 10 kat
artacakt�r---hat�rlay�n, elektromanyetik dalgada onlar her zaman birle�iktir.
B�ylece
ikisinden elde edilen Poynting vekt�r� 100 kat artar; �u an metre kare ba��na
1.3 kilowatt�dan bahsediyorsunuz.
Ve e�er
v�cudunuzla bunu so�urursan�z; inan�n bana, sizi k�zartabilir.
Ku�kusuz
sahilde a��kta kal�rsan�z, koyu bir �ekilde bronzla��rs�n�z.
Ve bunu
gerekti�inden uzun yaparsan�z; �ok k�t� bir �ekilde kendinizi yaralam��
olursunuz.
Bir soru
soray�m: Bir ���k ampul� d�zlem dalgalar yay�nlar m�?
Asl�nda
pek de�il.
D�zlem
dalgalar�n ba�lang�c� ve sonu yoktur, onlar her zaman her yerde vard�r.
Son
dersimde d�zlem dalga ��z�mlerine bak�n�z.
X, Y ve
Z i�in herhangi bir de�er koyabilirsiniz, ve zaman i�in de, �rne�in Milattan
�nce 5000 y�l�n� al�rs�n�z; bir cevap bulursunuz.
Zaman�
belirtmez, yeri belirtmez.
Ve tabii
ki, bu �ok da ger�ek�i de�il.
Ger�ek
d�nyada, elektromanyetik ���n�m�n bir ba�lang�c� ve bir sonu vard�r; bundan
dolay� sonlu bir uzunlu�a sahiptirler.
En son
tart��t���m�z aya g�nderdi�imiz �eyrek-nanosaniyelik sinyalleri
hat�rlay�n.�
Onlar
sadece 7 santimetre uzunlu�undayd�.
Bu, hi�
de bir d�zlem dalgaya benzemiyordu.
Bu y�zden,
bu dalgalar�n daha �ok neye benzedi�ini biraz daha tart��mak istiyorum;� titre�tirmeye ba�lad���m�z, yani ivmelendirdi�imiz
y�klerin nas�l elektromanyetik dalgalar �retti�ine yak�ndan bakmak istiyorum.
T�m
s�recin esas�, bir y�k� ivmelendirmenizdir.
E�er bir
y�k sabit bir h�zda hareket ediyorsa, elektromanyetik dalga �retemeyecektir.
Bu
elektromanyetik dalgalar�n nas�l �retildi�ine dair size bir his, en az�ndan bir
klasik fizik hissi vermek istiyorum.
Bu, baz�
k�s�tlamalar� olan bir resim; ama yine de kullan��l�d�r.
Bu, kuantum
mekaniksel bir t�retme de�ildir; fakat sizin ve benim anlayabilece�imiz ve bu
y�zden, belki de, takdir edebilece�imiz bir �ey.
Burada
hareketli olmayan bir y�k oldu�unu varsayal�m. Orada duruyor.
Bunlar
alan �izgileri, ben sadece birka� alan �izgisi �iziyorum.
E�er o
pozitif bir y�k ise, oklar d��a do�ru; negatif bir y�k ise oklar i�e do�rudur.
Ve ben
delta t �lik bir zaman aral���nda bunu h�zland�raca��m.
�imdi bu
do�rultuda h�zlans�n.
Ve sonra
tekrar h�zland�rmay� durduray�m.
Bunu
yeniden �iziyorum.
Bu nokta,
buradaki nokta ile ayn�.
Onu
h�zland�rd�m ve delta t �zaman sonra, o
buraya geldi.
B�ylece
bu t0 �ve bu da t e�ittir
delta t.
Ve �imdi
bir daire �izece�im�asl�nda bir k�re olmal�, �� boyutlu�bu nokta etraf�nda.
Ve bu
k�re i�te burada.
Ve bu
k�renin yar��ap�, C kere delta t �dir.
Bu alan
�izgisi, bu y�k ile hareket eden alan �izgisidir; o burada, ve bu alan �izgisi
burada ve biri de burada, sadece �� tane �izdim.
Bu biri,
bu biri ve bu da �b�r�.
Ve bu
y�k� h�zland�rd���ma dair ileti, muhtemelen uzayda bu konuma hen�z ula�mad�,
��nk� ileti yaln�zca ���k h�z� ile hareket edebilir.
B�ylece
buradaki elektrik alan, h�l� burada durdu�u zamanki ile tamamen ayn�d�r.
Bu
y�zden cisim burada oldu�u zaman, elektrik alan h�l� burada bunun gibi olmal�
ve burada bunun gibi ve burada bunun gibi, ��nk� ileti bu noktaya ula�mam��t�r.
Fakat
�imdi, bu y�ke bakal�m; ki o �imdi, d delta T an�nda buradad�r.
�imdi,
elektrik alan i�te b�yledir, i�te b�yle ve i�te b�yle.
Yani
alan �izgisi bir �ekilde bu �izgiyle kar��la�mal�d�r; bu bir ve ayn� alan
�izgisidir.
Bu ne
anlama gelir?
Orada
herhangi bir yerde, elektrik alanda bir b�k�lme olmak zorunda.�
Burada
bir b�k�lme, bir k�vr�lma olmak zorunda.
�lgin�tir
ki, burada ise bir b�k�lme olmad���na dikkat edin.
Bu b�k�lmelerin
toplam�, ���k h�z� ile d��a do�ru yay�l�r ve bunlar bir elektromanyetik bozulma,
bir de�i�im olu�tururlar.
Siz
uzayda burada olsayd�n�z ve ben, �rne�in, bu y�k� ileri-geri sal�nd�rsayd�m,
siz her zaman bu b�k�lmelerin, elektrik alandaki bu k�r�lmalar�n ge�ip gitti�ini
g�r�rd�n�z, bunu bir elektromanyetik dalga olarak hissederdiniz; ��nk� e�er
elektrik alan de�i�iyorsa, Maxwell denklemlerine g�re manyetik alanda da bir
de�i�im olmas� gerekir.
Fakat
ilgin� olan �udur: son derece basit bir resim olmas�na ra�men, burada
olsayd�n�z, bu do�rultuda hi�bir b�k�lme g�remezdiniz.
B�ylece
bu do�rultuda giden elektromanyetik ���n�m yoktur, ne de bu do�rultuda.
Maksimum,
bu do�rultuda gidiyor ve aras�nda bir �ey �u y�nde gidiyor.
Asl�nda,
bu pek de bir d�zlem dalga de�il.
Yani,
bir �ey varsa, daha �ok bir k�resel dalga gibi.
Fakat o
�ok �zel bir k�resel dalga, her do�rultuda ayn� �iddette de�il.
Bu, �ok klasik
bir resim olmas�na kar��n; en az�ndan, ivmelendirdi�iniz y�klerin elektrik
alandaki -- ve dolay�s�yla ilgili B alan�ndaki � bu de�i�imi nas�l
olu�turdu�unu anlamada bize yard�mc� oluyor.
Bende bunu
g�steren iki dakikal�k bir film var; hem de benim yapabildi�imden daha ayr�nt�l�.
Ve �imdi
bu videoya bakal�m, Marcos, film haz�r m�?
Tamam,
ba�latabilirsin.
Bu, ivmelendirdi�imiz
y�klerle ilgili, bilgisayar �r�n� bir video.
Bu sabit
bir h�zd�r, �imdi onu durduraca��z.
Durdurman�n
anlam� ivmedir, do�ru mu?
Ona
yava�lama diyebilirsiniz, gene de durma bir ivmedir.
O durdurulacak.
�imdi burada,
bu b�k�lmeleri g�r�yor musunuz?
Ve onlar
���k h�z� ile d��a yay�l�yorlar; demek ki, bunlar elektromanyetik dalgad�r.
Bunu
birka� kez g�receksiniz, b�ylece bir �ans�n�z daha olacak.
Y�k�n�z�
�imdi durdurun, elektrik alan �izgilerinin olu�tu�unu g�r�rs�n�z ve �imdi
h�zland�r�n.
Burada
bu b�k�lmeleri g�r�yor musunuz?
I��k
h�z� ile hareket ediyor.
Daha �ok
g�receksiniz.
��te
�imdi h�zland�r�lacak; yaln�zca h�zlanma durumunda b�k�lmelerin olu�tu�unu
g�receksiniz; sabit h�zla giderken, b�k�lmeler yok, sadece h�zland���nda��imdi
duruyor.
Durmalar
ivme anlam�na gelir.
Orada bu
dalga cephesinin d��a do�ru hareket etti�ini g�r�yorsunuz.
Sal�nma
etkisini g�rebilmeniz i�in biraz daha bakal�m.
B�ylece
bunu, ivmeyi zaten g�rd�n�z,�� i�te
dalga; o �imdi duruyor, ki bu negatif ivme demek ve burada dalga cephesini
g�r�yorsunuz.
Ve o
durdu�u ya da sabit h�zla hareket etti�i zaman, elektromanyetik dalga �retmez.
�imdi
titre�en baz� y�kler g�receksiniz � bir antende bu �ok daha ger�ek�idir � omega
frekans�yla yukar�-a�a�� gidip gelen bir ak�m�n�z var; a��k�as� duruyorlar ve
hareke ba�l�yorlar, ileri- geri sal�n�yorlar; �imdi g�rece�iniz �ey, i�te bu.
�u g�zel
�eye bak�n � d��a do�ru giden bir dalga var, buradan bir dalga ��k�yor,
yaln�zca ivmeli durumda.
D��ar�
do�ru giden biri var, b�ylece geri, ileri, geri, ileri h�zland�rd�n�z.
San�r�m
�ok iyiydi; �te�ekk�rler, Marcos.
Yani
klasik resim, bir�ok s�n�rlamalara sahip olmas�na kar��n, kuantum mekaniksel
bir t�retme olmasa da, hala �ok kullan��l�d�r.��
�rne�in,
�zerinde y�ksek bir frekansla yukar�-a�a�� gidip gelen bir ak�ma sahip d�z bir
tel, bir anten d���n�n; bu frekans, 70 megaHertz olabilir ya da gigaHertz ve bununla
elektromanyetik dalga olu�turuyorsunuz; yani ak�m�n gidi�ine benzer bir bi�imde
y�kleri yukar� ve a�a�� h�zland�r�yorsunuz; bu klasik resimden biliyoruz ki, bu
do�rultuda hi�bir ���n�m ��kmaz.
Fakat �unu
da biliyoruz ki, ivmeye dik do�rultuda, ki o bu do�rultudur -- hat�rlay�n,
burada ivme ��yleydi -- ve ivme do�rultusunda yay�lan hi�bir elektromanyetik
dalga yoktur.
Bu
y�zden, buraya giden hi�bir �ey yok, oraya giden hi�bir �ey yok.
Fakat, bu
durumda tahta d�zlemi olan A�ya dik d�zlemde, o bunun gibi t�m bir d�zlemdir ve
anten durumunda, yatay d�zlemdir; burada bu y�zeyin her yerine giden bir maksimum
���n�ma sahip oluruz.
Ve arada
bir yerde, s�f�r da de�ildir; maksimum de�erde de de�ildir.
�imdi
Poynting vekt�r� fikrine geri d�nmek istiyorum.
Sadece
Poynting vekt�r�nden bahsetti�imiz i�in, onu d�zlem dalga ��z�mleri cinsinden
t�retmi�tik.
Art�k
d�zlem dalga ��z�mlerinin �ok da ger�ek�i olmad���n� biliyoruz.
Varsayal�m
ki, G�ne� burada olsun.
G�ne� asl�nda
�ok g��l� bir amp�ld�r; 3 �arp� 10 �zeri 26 watt�l�k g�� yayar; daha �ok da elektromanyetik
���n�m�n g�r�n�r ���k ve k�z�l�tesi b�lgesinde.
Biz 150
milyon kilometre uzakl�ktay�z; d�nya �zerinde herhangi bir yerde, g�ne�in g�r��
�izgisine dik do�rultudaki her metre-kareden, 1 kilowatt g�� ge�er; metre-kare
ba��na 1 kilowatt.
Evde hesap
yaparak bunu do�rulayabilirsiniz; bu kolay bir hesaplamad�r; G�ne�in saniyede 3
�arp� 10 �zeri 26 joule�l�k enerji yayd���n� biliyorsunuz, ve uzakl�k da 150
milyon kilometre; buradan 1metre kareye ne kadar enerji akt���n�
hesaplayabilirsiniz.
Bu� 1 KW�a �ok yak�nd�r.
Bu
anlamda d�zlem dalga ��z�m� olmasa da, buna Poynting vekt�r� diyece�iz.
Bunu
d�zlem elektromanyetik dalga gibi mi d���nmeliyiz, yoksa onu bir k�resel
dalgaya m� benzetmeliyiz, ger�ekte hi� umurumuzda de�il; onlar� orada
g�r�yoruz, ya da onlar� tek tek fotonlar olarak d���nmek istiyoruz ya, �bu yeter -- fotonlara geri d�nece�im. �����������������������������������������������������������������������
Bence,
hepsi yukar�dakilerden ibaret.
Fakat
sonu�, G�ne�ten Yer�e hedeflenmi� bir enerji ak�s�n�n var oldu�udur; her metre
kareye saniyede 1000 joule akacakt�r.
D�zlem
dalga ��z�m�ne tutunmak ya da d�zlem dalga ��z�m�ne herhangi bir de�er
yerle�tirmek isterseniz, o zaman d�zlem dalgan�n E0��n� hesaplayabilece�iniz
bir sonu� ��karmal�s�n�z.
Bunun ne
kadar anlaml� oldu�unu bilmiyorum; fakat, Poynting vekt�r�n�n 1000 olarak
verilmi� olan ortalama de�eri, e�ittir E0 kare b�l� 2 m�0 �arp� C
bi�imindeki denklemi elde edersiniz.
Bunu,
orada t�retmi�tik.
Ve
b�ylece, �imdi, E0��n ne oldu�unu hesaplayabilirsiniz, ve E0 ��
yakla��k 870 volt/metre bulursunuz.
Samimi
olmak gerekirse, bu say� ile ne yapar�m, kesin olarak bilmiyorum.
O, bir
e�de�er elektrik alan�d�r.
Asl�nda
bir elektrik alan� de�ildir, ku�kusuz onu �l�ebilirsiniz; ��nk� o, asl�nda, d�zlem
dalga ��z�mleri i�in t�retti�imiz Poynting vekt�r� anlam�nda, bir d�zlem dalga
de�ildir.
B�ylece,
fizikte tuhaf olan bir �ey �udur: I����, �rne�in, d�zlem dalga olarak
d���nebilirsiniz; k�resel dalga olarak d���nebilirsiniz; fotonlar olarak
d���nebilirsiniz; ve belli bir olay� hangisi en iyi bi�imde a��kl�yorsa, onu
tercih edersiniz.
Dalga ve
foton tasvirinin birle�ti�i tek yer, kuantum mekani�idir.
�imdi
fotonlar� anlatal�m.
Elektromanyetik
dalgalar�n bir y�z�, bir g�r�n�m� fotonlard�r.
Fotonlar
ger�ekten tek tek paket�iklerdir.
Dalga katarlar�.
Onlar� mermiler olarak d���nebilirsiniz.
Zamanda
ve mek�nda iyi tan�mlanm�� nesneler.
[W����tt]
��te bir foton ge�iyor !.
Bu foton,
kendisinin ta��d��� belli bir enerjiye sahiptir.
Bunun
anlam�, onun belli bir momentuma sahip oldu�udur.
Fotonun
momentumu, Albert Einstein taraf�ndan etrafl�ca �al���lm��t�r; onun P
momentumu, fotonun enerjisi b�l� C �dir.
Bunun
i�in, bana inanmak zorundas�n�z.
�zel g�relilik
dersini al�rsan�z, �bunu daha iyi anlars�n�z.
�imdilik
y�zeysel anlam�n� d���n�n.
Ve
�imdi, bir hedefe bir�ok foton �arpt�r�rsan�z ve bu fotonlar hedef taraf�ndan
so�urulurlarsa, bu durumda, hedef bir kuvvete maruz kalacakt�r.
Fotonlar
momentum ta��yorlarsa, -- foton, foton, foton, foton -- bir kuvvet hissederim.
8.01 dersinden
hat�rlay�n; �kuvvet dP/dT dir, momentum
transferidir.
Size
��r�k domates atarsam, bu domatesler y�z�n�ze gelerek bunun gibi �arpar
[pf�ttt], yani geli� y�n�nde ve bu y�nde t�m momentumlar�n� kaybederler.
�zerinize
bir kuvvet uygularlar, bu y�nde.�����������������
Bu y�ndeki
momentum yok olmu�tur; ama momentum korunumlu oldu�undan, bu momentum size
ge�mi�tir.
�rne�in,
her saniyede size 1 kilogram domates f�rlat�rsam -- birbiri ard�ndan--,
ortalama olarak 1 saniyede ortalama 1 kilogram, ve her bir domates saniyede 5
metrelik bir h�za sahip ise -- X y�n�nde --, ve buras� sizin y�z�n�z ise�onlar
y�z�n�ze �arpar ve [p�ffflt] a�a�� d��erler.
B�ylece
X y�n�ndeki t�m momentum yok olur; buna kar��l�k, X y�n�nde bir kuvvete maruz
kal�rs�n�z -- X y�n�nde --, 1 �arp� 5, yani 5 newton�luk bir kuvvete.
Bu,
zaman-ortalamal� bir kuvvettir.
E�er,
herhangi bir nedenle, �arpan-domates m�kemmel bir esnek �arp��mayla geri s��rarsa;
tenis topunda oldu�u gibi, o zaman momentum aktar�m� iki kat olur, bir momentum
ile gelir ve ayn�s�yla geri gider.
�imdi
momentum aktar�m�, bu say�n�n iki kat�d�r; yok olmam��t�r; hay�r, hay�r, ters d�nm��t�r.
Bu
durumda, �zerinizdeki kuvvet iki kat� olacakt�r; 10 newton olacakt�r.����
Ve
b�ylece bunu daha ileriye, elektromanyetik ���n�ma g�t�rebiliriz, ve
Poynting
vekt�r�m�ze geri d�nebiliriz.
Buras�,
1 metre-kare olsun.
Ve ���n�m
buraya gelsin.
Her
metre-kareye tam olarak ne kadar ���n�m geldi�ini biliyorum; bu, S �nin bu de�eridir.
B�ylece
S, metre kareye saniyede gelen enerjidir.
Hat�rlay�n,
bu -- bahsetmi� miydim?-- Poynting vekt�r�d�r. Poynting vekt�r�n�n boyutudur.
E�er bunu
C �ye b�lersem, ve bunu C�ye b�lersem, o zaman burada elde etti�im �eye bak�n.
Enerji
b�l� C elde ettim.
Fakat
elektromanyetik ���n�mdaki enerji b�l� C, Einstein�a g�re, momentumdur.
Bunun
100 milyon tane foton olup olmad��� umurumda de�il, benim i�in tamam.
Bu,
momentumdur.
B�ylece
birim zaman ba��na bir momentuma sahibim; ki bu da kuvvet demektir.
Metre-kare
ba��na kuvvet ise bas�n� demektir.
Dolay�s�yla
bu, bas�n�t�r. Buna ���n�m bas�nc� diyoruz.
Bunun
anlam� �u: Bir elektromanyetik ���n�m bombard�man�na u�rarsan�z ve onu
so�urursan�z, bir bas�n� hissedersiniz.
I��n�m
size gelir ve sizi geri iter.
Hissedece�iniz
bas�n�,� i�te budur.
I��n�m�
so�urman�z ya da yans�tman�z �ok fark eder; ayn� biraz �nceki domatesler gibi.
Olabildi�ince
genel olmaya �al���rsam, ilk �nce, S�nin ortalama de�erini belirteyim;
elektromanyetik ���n�mda �nemli olan tek �ey budur.� Ortalama de�er.
B�ylece
ortalama de�er; bunu C�ye b�lersem, ve bunu bir alfa vekt�r�yle �arparsam, U biraz
sonra ortaya ��kacak ve alfan�n ne oldu�u s�ylenecek � evet, bu ortalama de�er,
�imdi ���n�m bas�nc�d�r.
Alfa 1
ise, so�urma tamd�r.
T�m ���n�m
so�urulmu�tur.
E�er
so�urma yoksa, yani tamamen ge�irgenseniz -- ���n�m �zerinizden oldu�u gibi
ge�iyorsa �-- o zaman alfa 0 d�r.
%100
yans�ma varsa � ki olabilir; metallerden radyo dalgalar�n� neredeyse % 100 yans�tabilirsiniz�o
zaman alfa 2 dir.
Bu
durumda, iki kat bas�n� elde edersiniz.
E�er
g�ne�i ele al�rsan�z, S i�in ortalama de�er 1000 �dir; �imdi bu ���n�m� so�urduysan�z,
1 metre karede ne kadar bas�n� hissetti�inizi hesaplayabilirsiniz .
B�ylece 1
metre-kare kadar olan v�cudunuz, g�ne� do�rultusunda g�ne�e maruz kal�r.
Bu
kuvvet, �nemsenmeyecek kadar k���kt�r.
Bas�n�,
metre-kare ba��na sadece 3 �arp� 10 �zeri � 6 newton kadard�r; ��nk� bu 1000 say�s�n�
C ile �arpmal�s�n�z� -- hay�r, hay�r; ne �arpmas�
� C�ye b�lmelisiniz.
Geriye
bir �ey kalmaz.
E�er
elinizi g�ne�e do�ru tutarsan�z, eliniz bir metre karenin y�zde biri kadar bir y�zeye
sahip oldu�undan, bu kuvvet hissedilemez.
G�nl�k
ya�ant�m�zda, ���n�m bas�nc�na pek de maruz kalmay�z.
Elektromanyetik
���n�m� ister d�zlem dalga gibi d���n�n, ister k�resel dalga, isterseniz de
fotonlar olarak d���n�n; hi� �nemli de�il�ger�ekten umurumda de�il����n�m
bas�nc� s�z konusu oldu�unda �nemli olan, 1 metre-kareden ne kadar enerji ge�ti�idir,
ve bu enerjinin hangi kesrinin so�uruldu�u ya da yans�t�ld���d�r.
I��n�m
bas�nc� g�nl�k ya�ant�m�zda �nemli olmasa da, astronomide �nemlidir.
Ve asl�nda,
onu g�rebilirsiniz. Baz�lar�n�z g�rebilir.
Bir kuyruklu-y�ld�z�n
iki kuyru�u vard�r; bu kuyruklardan biri ���n�m bas�nc�n�n neden oldu�u
kuyruktur.
Bir kuyruklu-y�ld�z
karbon dioksitten olu�ur, ayr�ca toza da sahiptir; Manhattan��n kaplad��� alan
kadard�r.
G�ne�in
yak�n�na geldi�inde, g�ne�in ���n�m bas�nc�, yani anlatmakta oldu�um ���n�m
bas�nc�, toz par�ac�klar�n� iter ve kuyruk olu�ur; bu kuyruk beyaz,
beyaz-sar�ms� g�r�n�r, ��nk� g�ne� ���nlar� bu toz par�alar�ndan yans�t�l�r.
Ve
mavimsi ikinci bir kuyruk daha vard�r; bunu ��plak g�zle g�rmeniz �ok zordur ve
bu, g�ne� r�zgarlar�n�n bir sonucudur.
D�nya
atmosferinin en �st katman�nda aurora�ya neden olan g�ne� r�zgarlar�n� daha
�nce tart��m��t�k.
G�ne�
r�zgarlar�, g�ne�in olduk�a d�zensiz olarak, bazen �ok, bazen az yayd��� proton
ve elektronlard�r; ve onlar saniyede 250 mil h�zla hareket ederler ve CO2
�i iyonize ederler..
B�ylece uyar�lan
molek�ller, alt d�zeylere inerken mavi ���k yayarlar.
Dolay�s�yla
iki kuyruk elde edersini;� bu iki kuyru�u
g�sterece�iz.
Kuyruklar
100 milyon kilometre boyutunda olabilirler; onlar devasa olabilirler.
Baz�lar�n�z�n
hat�rlayaca�� gibi, ya da hat�rlamal�s�n�z; 1997 de, muhte�em bir kuyruklu-y�ld�z
belirmi�ti: ad�, Hale-Bopp.
Onu aylarca
her gece g�zlemlemi�tim.
Bu,
Hale-Bopp kuyruklu-y�ld�z�n�n uzun s�rede al�nm�� bir resmi; ��plak g�zle g�rebilece�iniz
bir resim de�il.����������������������������
A��k�a s�ylemem
gerekirse, do�rusu hi� mavi kuyruk g�rmedim, ama ���n�m bas�nc�n�n neden oldu�u
beyaz kuyru�u bir �ok kez g�rd�m.
Haydi,
Hale-Bopp�a bir g�z attal�m; orada onu g�r�yorsunuz.
A��k bir
�ekilde iki kuyru�u da g�r�yorsunuz.
G�rd���n�z
mavi kuyruk, g�ne� r�zgar� ile etkile�iminin sonucu oland�r; ve burada da ���n�m
bas�nc�n�n neden oldu�u kuyru�u g�r�yorsunuz.
G�ne�
����� so�urulmu�tur, bu toz par�ac�klar� taraf�ndan tamamen so�urulmu� ve uza�a
itilmi�tir.
Merak
ediyorum, �� y�l �nce Hale-Bopp y�ld�z�n� kimler g�rd�?
Evet?
Ellerinizi
indirmeyin, merak ediyorum; muhte�em bir manzarayd�, ve aylarca s�rekli olarak kolayca
g�r�nd�; onu g�rebilirdiniz.
�ok
parlak kuyruklu-y�ld�zlar� �ok s�k g�remezsiniz.
B�ylece,
y�klerin hangi do�rultuda titre�ti�ini bilirsek, elektrik ve manyetik alan
�iddetlerini �ok nicel olarak bilmeksizin, titre�en elektrik alan do�rultusunu
kolayca saptayabiliriz.
Ve bu, ���n�m�n
kutuplanmas� ile ilgilidir; bug�n kalan zaman�m� bu konuya harcamak istiyorum.
Tahtan�n
ortas�n� kullanal�m.
Sal�nan
bir y�k�n�z var, yani ivmelenmekte. Bunun gibi bir koordinat sistemi se�elim ve
y�k� bu do�rultuda titre�tirdi�imizi varsayal�m.
S�rekli ivmeleniyor
[w����t] ve� frekans, omega..
Uzayda belli
bir yerde olal�m; i�te burada. Elektromanyetik ���n�m al�yoruz, P
noktas�nday�z�onu ��-boyutlu g�r�yormu�sunuz gibi yapal�m.
Ve �imdi
bu a�� teta olsun ve bu da R yer vekt�r�, ba�lang��tan sizin bulundu�unuz P
noktas�na, yani sal�nan y�ke uzanan.
P �de
bulundu�unuzda, elektrik alan� do�rultusunu saptaman�z� sa�layacak �ok basit
birka� kural verece�im size.
Elektrik
alan daima yay�lma do�rultusuna diktir.
Y�ke bu
do�rultuda bak�yorsan�z, ve y�k b�yle titre�iyorsa,� hissetti�iniz elektrik alan, daima R �ye
diktir.
A, R ve
E daima ayn� d�zlem i�indedir.
Onu
tahtaya bu �ekilde �izdi�ime dikkat edin.
E, A ve
R ayn� d�zlemde.
A��r�
derecede basit.
E�er bu,
omega a��sal frekans� ile titre�iyorsa, elektrik alan da omaga a��sal frekans�
ile sal�nacakt�r.
E�er
y�k� iki kat�na ��kar�rsan�z, elektrik alan da iki kat�na ��kacakt�r.
�vme iki
kat�na ��kar�l�rsa, elektrik alan da iki kat�na ��kar.
Bu
sezgisel olarak akla yak�nd�r.
Yani
elektrik alan �iddeti, titre�tirdi�iniz y�k ile ve ivme ile do�ru orant�l�d�r.
B�ylece,
orada tart��t���m�z bu etki i�te ��k�yor, ivmelenme do�rultusunda giden hi�bir
�ey yoktur, bu do�rultuda enerji gitmez; dolay�s�yla bu do�rultuda elektrik
alan olu�maz;� maksimum bu do�rultuda
olu�ur; bu ara b�lgede bir yerde ise, sin�s teta ile orant�l�d�r.�
E�er teta
0 ise, o do�rultuda hi�bir �ey gitmez.
E�er teta
90 derece ise, maksimum elde edersiniz.�
Sal�nan
y�ke dik olan bu t�m y�zeyde, elektrik alan maksimumdur.
Bu
durumda �size hen�z a��k gelmeyebilir�R uzakl��� ile de ters orant�l�d�r.
R iki
kat�na ��karsa, elektrik alan �iddeti yar�ya d��ecektir.
Ve
Poynting vekt�r�, ki E ve B�nin �arp�m�d�r -- E ise daima B ile orant�l�d�r --
b�ylece Poynting vekt�r�, Q kare ile orant�l�d�r, A kare ile orant�l�d�r, teta
sin�s kare ile orant�l�d�r ve R kare ile ters orant�l�d�r.
Ve R
kare ile ters orant�l� olmas�, �ok a��kt�r.
��nk� bir
k�re al�rsan�z ve ���n�m�n d��a do�ru yay�ld���n� d���n�rseniz, uzakl��� iki
kat�na ��kard���n�zda, k�renin alan�n�n 4 kat�na ��kaca��n� biliyorsunuz;
b�ylece metre kareye d��en enerji miktar� 4 kat azalmak zorundad�r.
B�ylece
Poynting vekt�r� 1/R2 ile azalmal�d�r; enerjinin korunumu, bunu
gerektirir.
Poynting
vekt�r�n�n ger�ekten 1/R2 gibi azald���n� kabul edersek, o zaman E
vekt�r� 1/R gibi azalmak zorundad�r, ��nk� Poynting vekt�r� E ve B �nin
�arp�m�d�r.
E ve B
nin her ikisi de 1/R ile azal�r.
Elektrik
alan�n�n, ivmelendirdi�imiz y�ke g�re nas�l y�nlenece�ini g�rmenize yard�mc�
olabilecek bir resim g�stermek istiyorum size.�
Burada
ortada, bir y�k� ivmelendiriyoruz; yukar� a�a��; yukar� a�a��.
Frekans
omega.
Hangi
���n�m� olu�turmak isterseniz isteyin, bana g�re ho�.
Omega�y�
istedi�iniz kadar b�y�tebilirs�n�z.
Bir �eye
dikkat edin; bunlar -- bu dalgalar, burada bu k�vr�mlar, elektromanyetik ���n�m�
temsil ediyor.
Ve bu
do�rultuda ilerleyip giden hi�bir �ey yok.
Nedenini
anlad�k.
Maksimum,
bu do�rultuya dik bir d�zlemde ilerleyip gidiyor.
O i�te budur;
bu, bu ve bu.
Dikkat
ederseniz, burada durdu�unuzda size gelen E vekt�r� R�ye diktir�bu R�dir�ve ona
diktir.
Ne
dedi�ime dikkat edin; bu A, R ve E bir tek d�zlem i�indedir.����
A ivmesi
ile R ve E bir d�zlem i�inde.
A, R ve
E bir d�zlemde.
A, R, E
bir d�zlem i�inde.
B�ylece
sal�nan elektrik alan�n�n do�rultusunu daima saptayabilirsiniz.
Teta
a��s�na gelince; onu, 0 derece -- buradaki gibi -- ya da 90 derece -- burada,
burada ve buradaki gibi � almay�p, bunlar�n aras�nda bir de�er al�rsan�z,
dikkat ederseniz, burada E vekt�r� daha k���k �izilmi�tir.
Burada �bu sin�s teta var.
Sonu�
olarak, bu do�rultudaki Poynting vekt�r� bu do�rultudakinden daha k���k olacak
ve bu do�rultuda, Poynting vekt�r� 0 olacakt�r.
Bu ���n�ma,
-- ister burada olun, ya da burada, veya burada, ya da burada � �izgisel
kutuplu ���n�m deriz; nedeni basit:�
elektrik alan� bir do�rultuda sal�nmaktad�r.
�izgiseldir.
Sizin
i�in, �izgisel kutuplu bir ���n�m �retece�im, bunun i�in iki g�steri deneyim
var.
Dolay�s�yla
���klar� geri a�al�m; ve bu g�sterileri tart��al�m.
Burada,
10 gigaHertz yayan bir verici var.
Bu, 3
santimetrelik bir dalgaboyudur.
Buna
radyo diyemezsiniz; radar diyebilirsiniz, fakat bu sadece bir isim sorunu.
Bir de al�c�.
Bir
verici ve bir al�c�m�z var.
Verici
burada ve al�c� burada.
Size ��-boyutlu
bir resim verirsem -- bu benim koordinat sistemim; bu, tahtadan dosdo�ru size
geliyor, bununla demek istedi�im, bu � verici b�yle hedeflenmi�, �tam bunun gibi.
Ak�m,
bunun gibi titre�ecektir.
Bu da
al�c� -- onu radyom olarak d���n�n � o da burada.
Radyonun
anteni de bu do�rultuda.�������
Sal�n�m
yapan y�klerin olu�turdu�u elektrik alan�n� burada g�r�yorsunuz -- bu arada, y�kler
a��r� b�y�k bir frekansla, saniyede 10 milyar kez titre�iyorlar --, elektrik
alan� R ye diktir; bu R dir, ve elektrik alan, R ve A bir d�zlemdedir.
Bu
demektir ki, buraya ula�an elektrik alan� ��yle sal�nmaktad�r.
Dolay�s�yla,
bu antenin, bu al�c�n�n i�leri yolundad�r.
I��n�m
tam do�ru �ekilde gelir;� b�ylece bu onu rahat�a
alg�layacakt�r.
Daha
�nce tart��t���m�z gibi, bu sinyali bir ses sinyali ile mod�le etmi�tik, yani genlik
mod�lasyonu; ki radyolarda da kullan�rs�n�z.�
Yakla��k
1 kiloHertz�lik ses sinyali ile mod�le etmi�tik.�
Bu ses
sinyalini size dinletece�im.
O zaman
bu al�c�, ger�ekten bu vericinin yayd��� �� santimetrelik radar sinyalini al�yor
diyebilirsiniz.
�lk
yapaca��m�z �ey, bu.
Vericiyi
a��yorum ve mod�le edilmi� 1 kiloHertz�i duyuyorsunuz , ve bunun gibi d�z bir
tel olan bu anten taraf�ndan al�n�yor, ve bu bir yay�c�.
Ger�ekten
buradan buraya gitti�ini g�stermek i�in, araya ellerinizi tutarsan�z, elleriniz
�� santimetreyi so�urur.
Art�k
orada ula�am�yor.
��te
orada.
Orada
de�il.
Ama
�imdi, �imdi bu anteni 90 derece �evirece�im, b�ylece bu konumda tutulacak.
�imdi
elektrik alanlar �onu �imdi bu konumda tutaca��m�b�ylece elektrik alan, �imdi,
yukar� ve a�a�� bu �ekilde gidip geliyor.
Fakat
al�c� b�yle de�il; ��nk� al�c�n�n anteni bunun gibi.
Hi� bir
ak�m s�r�lemez.
B�ylece
art�k hi�bir �ey duymayacaks�n�z.
Bu
demektir ki, kutuplanma do�rultusunu 90 derece kadar de�i�tirdim ve al�c� bunu
g�remeyecek.
�imdi 90
derece d�nd�rece�im.
Ve durdu.
�imdi,
elektrik alan� b�yle gidiyor.
Tel, yani
anten burada, bunun gibidir ve ��zg�n�m� der, �seni duyam�yorum.�� Ama �imdi yapmam gereken tek �ey, al�c�y� 90
derece �evirmek, ve b�ylece bu anteni �eviririm ve onu d��ey tutar�m; ve ku�kusuz
gene �al���r.
90
derece d�nd�r�rsem, sinyal geri gelir.
�imdi E
alan� b�yledir, ve anten bu �ekilde onu al�r.
�imdi
size bir bilmece. Onu d���nmenizi istiyorum.
Asl�nda
bu konuda bir oylamam�z olacak.
Burada
metal �ubuklar ile ah�ap bir �er�eve var.
Hile
yok. Metal �ubuklar.
Onu
buraya araya koyaca��m.
Bunun
gibi giden E alanl� elektromanyetik dalgalar� yay�nlad���m�z bir duruma sahibiz;� al�c� m�kemmelen �al���yor.
Al�c� da
bunun gibi y�nelmi�tir.
��te orada.
Bu
�zgaray� bu �ekilde koyuyorum, �yle ki demir �ubuklar E ile ayn� do�rultudalar;
ama onu bu �ekilde de koyabilirim, o zaman da �ubuklar E �ye dik olurlar. �����
Bir
�izim yapacak olsam, bu y�nden bakarak, ikisinden birini �izebilirim.
Demir
�ubuklar ya b�yledir, ya da b�yle; fakat her durumda da, elektrik alan� bu
�ekilde mi gelmektedir?
Demir �ubuklar
d��ey oldu�unda, elektromanyetik ���n�m�n hi�bir sorunla kar��la�madan dosdo�ru
ge�ece�ini kimler d���n�yor?
Belki
do�rudan ge�emez diye d���nen olabilir mi i�inizde?
Kimler do�rudan
ge�ece�ini d���n�yor?
Kimler do�rudan
ge�emeyece�ini d���n�yor?
�imdi
bunu yapay�m.
Elektromanyetik
���n�m�n, sal�nan E-alan�n�n bunu kolayca ge�ece�ini kimler d���n�yor?
Do�rudan
do�rudan ge�emeyece�ini kimler d���n�yor?
Oylar, 25,
25; 25, 25 olarak e�it �ekilde b�l�nd�.
Tamam,
g�rece�iz.
1
kiloHertz.
E alan�
b�yle; [ses] al�c� onu alg�l�yor.
Benim
ilk �nce hangisini yapmam� istersiniz, bunu mu, yoksa bunu mu?
�nce bunu
yapal�m.
Hi� bir�ey
yok.
So�rulmad�.
Dosdo�ru
oraya gidiyor.
�imdi
onu d�nd�r�yorum.
90
derece.
�Ve onu yok ettim.
B�ylece
bu �ekillenim durumunda, elektromanyetik ���n�m do�rudan ge�emiyor.
Bunu d���nmenizi
istiyorum, bunu d���nerek birka� uykusuz gece ge�irirseniz, iyi de olur, �ok da
sa�l�kl� olur.
�kinci bir
g�sterimiz var; o da �elektromanyetik ���n�m�n
kutuplanmas� ile ilgilidir.
Burada
75 megaHertz�lik bir vericim var; daha �ok radyo gibi bir �ey. O 4 metre
dalgaboyunda dalga yay�yor.
Ve bu
anten; bir verici.
�imdi size
say�lar� vereyim.
Bu 75
megaHertz ve bu da 4 metre dalgaboyu.
Ve �imdi
onu a�aca��m.
Hi�bir
�ey duymuyorsunuz, hen�z al�c�ya hi�bir �ey ba�lanmad�.
Titre�iyor.
Elektromanyetik
dalgalar olu�uyor; ��k�yor, b�yle gidiyor.
Bu y�nde
�ok fazla gitmiyor.
�ok �zel
bir al�c�ya sahibim. �ok �zel bir �ey. �ok �zel bir al�c�d�r bu.
Ortas�ndan
kesilmi� d�z bak�r bir tel;� sol ve sa�
taraf�n� bir ampule ba�lad�m.
Buradan
g��l� bir ak�m gidiyorsa � ki bu, onun g��l� bir sinyal ald��� anlam�na gelir
-- ampul onu g�sterecektir.
Ortal���
karartaca��m; b�ylece belki bu ampul� g�rebiliriz.
Verici
yay�na ba�lad�.
Size
birka� �ey g�stermek istiyorum.
G�stermek
istedi�im ilk �ey �u: bunu vericiyi paralel tutarsam, ger�ekten, iletiyi alabilirim.�������������������������
Elektrik
alan �imdi bunun gibi geliyor ve b�ylece anten iletiyi �ok iyi al�yor.
Fakat
bak�n �imdi ne oluyor; radar al�c�s�yla yapt���m ile ayn� �eydir; onu 90 derece
d�nd�r�yorum.
Ve �imdi
burada gelen E-alan�, bu �ekilde bir ak�ma sebep olam�yor.
Ampul
s�n�yor.
Vericiden
�ok uzaklara giderseniz, sinyal �iddetinin daha az oldu�unu size a��k�a
g�sterebilirim..
Hat�rlay�n,
Poynting vekt�r� 1/R kare gibi azal�yor.
B�ylece
amp�l�n ����� 1/R kare ile azalmal�d�r.
Biraz
daha yak�nla��rsam��ok fazla yakla�amam, ��nk� �ok fazla yakla��rsam ampul�
patlatabilirim.
G�r�yorsunuz,
�u anda olduk�a parlak ve d�z do�rultuda tutarak uzakla��rsam, g�r�yorsunuz,
ger�ekten de, ampul giderek s�n�yor.
1 / R
kare ili�kisi.�������������������
�unu
ara�t�rmak da ilgin�tir: Hi�bir ���man�n ��kmamas� gerekti�ini savundu�umuz
do�rultudaki antene verici taraf�ndan acaba ne kadar ���ma yay�nlanmaktad�r?
�imdi
buraya y�r�yeyim�ya da di�er tarafa y�r�yeyim, ��nk� buras� biraz karanl�k.
B�ylece
tam burada, �imdi ayakta duruyorum, �yle ki teta 0 d�r.
Ne
yapt���m �nemli de�il; anteni bu �ekilde tutsam da , ya da bu �ekilde, veya bu
�ekilde, yapabilece�im bir �ey yok.
Biraz
daha yak�na gelsem de, ���k g�rm�yorsunuz, ��nk� bu do�rultuda akan enerji yok,
elektromanyetik dalga yok.
Antene
dik d�zlemde �ok d��a giderek de; ama ku�kusuz, e�er buradaysam, tamamen dik olmayan
burada, o zaman ku�kusuz, biraz ���n�m toplar�m.
Tamam, gelecek
derste g�r���r�z.