Ihe Nlereanya Ajụjụ Mkparịta Ụka Maka Ngwa Ngwa Ngwa Oyibo
Ngwa ndakwa nri bụ akụkụ nke ụdị elektrọnik nwere ogologo ebili mmiri site na 1 mm ruo 1 m. A na-ejikarị ebili mmiri ndị a eme ihe na teknụzụ ọgbara ọhụrụ dị iche iche, dịka nkwukọrịta ikuku, radar, mbara igwe, na ngwa ụlọ dị ka oven microwave. N'ihi mkpa ojiji ngwa ndakwa nri dị, ọ dị mkpa maka ụmụ akwụkwọ, ọkachasị ndị gụrụ akwụkwọ na physics ma ọ bụ injinia, ịghọta isi ihe dị na ngwa ndakwa nri, gụnyere otu esi edozi nsogbu ndị metụtara ha. Isiokwu a ga-atụle ọtụtụ nsogbu atụ ma tụlee ngwa ndakwa nri.
Ajụjụ nke 1: Ogologo ebili mmiri na ugboro ole
Ajụjụ:
Ebe ọ bụ na ngwa ndakwa nri nwere ugboro 10 GHz, gbakọọ ogologo ebili mmiri nke ngwa ndakwa nri. (Jiri ọsọ nke ìhè c = 3 x 10^8 m/s)
Azịza:
Nke mbụ, anyị na-echeta mmekọrịta dị n'etiti ogologo ebili mmiri (λ), ugboro ole (f), na ọsọ nke ìhè (c):
\[ c = \lambda \cdot f \]
Anyị nwere ike maọbụ kwughachi usoro a iji chọta ogologo ebili mmiri (λ):
\[ \lambda = \frac{c}{f} \]
Ọ bụrụ na anyị na-enye ugboro ole (f) = 10 GHz = 10 x 10^9 Hz, na ọsọ nke ìhè (c) = 3 x 10^8 m/s, anyị na-etinye ụkpụrụ abụọ a n'ime usoro ahụ:
\[ \lambda = \frac{3 \ugboro 10^8 \, \text{m/s}}{10 \ugboro 10^9 \, \text{Hz}} \]
\[ \lambda = 0.03 \, \ederede{m} \]
Ya mere, ogologo ebili nke ngwa ndakwa nri bụ mita 0,03 ma ọ bụ 3 cm.
Ajụjụ nke Abụọ: Ike na Anya nke Na-ekesa
Ajụjụ:
Onye na-ekesa ngwa ndakwa nri na-ewepụta ike nke 50 W. Gbakọọ ike ngwa ndakwa nri na anya nke mita 2 site na isi iyi onye na-ekesa ngwa ndakwa nri, na-ewere mmụba isotropic.
Azịza:
Iji gbakọọ ike, anyị na-eji nha nha mpaghara ike kwa otu:
\[ I = \frac{P}{A} \]
P bụ ike (50 W) ebe A bụ elu nke okirikiri nwere radius nke mita 2:
\[ A = 4 \pi r^2 \]
Tinye uru r = mita 2 n'ime usoro mpaghara:
\[ A = 4 \pi (2 \, \ederede{m})^2 \]
\[ A = 16 \pi \, \ederede{m}^2 \]
Mgbe ahụ gbakọọ ike ya:
\[ I = \frac{50 \, \text{W}}{16 \pi \, \text{m}^2} \]
Ịgbakọ uru ọnụọgụgụ:
\[ Ihe dịka \frac{50}{50.265} \]
\[ I \ihe dịka 0.995 \, \text{W/m}^2 \]
Ya mere, ike oven microwave n'ebe dị anya nke mita 2 site na isi iyi nnyefe bụ ihe dịka 0.995 W/m².
Ajụjụ nke 3: Mmetụta Doppler na Microwave
Ajụjụ:
Ụgbọala na-agagharị na 108 km/h (30 m/s) na-abịaru nso na radar na-ebunye microwaves na ugboro 5 GHz. Gbakọọ ugboro ole radar natara ma ọ bụrụ na ọsọ microwave bụ ọsọ nke ìhè.
Azịza:
Jiri mmetụta Doppler maka ugboro ole a natara (f'):
\[f' = f \left(\frac{c + v}{c}\right) \]
Ebe:
– f' = ugboro ole a natara
– f = ugboro isi mmalite = 5 GHz = 5 x 10^9 Hz
– c = ọsọ nke ìhè = 3 x 10^8 m/s
– v = ọsọ ụgbọ ala = 30 m/s
Dochie ụkpụrụ ndị ahụ n'ime usoro:
\[ f' = 5 \ugboro 10^9 \left(\frac{3 \ugboro 10^8 + 30}{3 \ugboro 10^8}\nri) \]
\[ f' \ihe dị ka ugboro ise 10^9 \ekpe(1 + \frac{30}{3 \ugboro 10^8}\nri) \]
\[ f' \ihe dị ka ugboro ise 10^9 \ekpe(1 + 1 \ugboro 10^{-7}\nri) \]
\[ f' \ihe dị ka ugboro ise 10^9 \ugboro 1.0000001 \]
\[ f' \ihe dị ka 5.0000005 \ugboro 10^9 \]
\[f' \ihe dịka 5.0000005 \, \ederede{GHz} \]
Ya mere, ugboro ole radar natara bụ ihe dịka 5.0000005 GHz.
Ajụjụ nke 4: Ntinye Ike site na Ihe Ndị Dị Mkpa
Ajụjụ:
Ihe ụfọdụ na-amịkọrọ ike microwave 2 W mgbe ike ebili mmiri ahụ bụ 10 W/m². Gbakọọ mpaghara elu nke ihe ahụ.
Azịza:
Jiri njikọ dị n'etiti ike nnabata na mpaghara elu na ike:
\[ P = I \cdot A \]
Dochie ụkpụrụ ndị a maara:
\[ 2 \, \ederede{W} = 10 \, \ederede{W/m}^2 \cdot A \]
Ngwọta maka A:
\[ A = \frac{2 \, \text{W}}{10 \, \text{W/m}^2} \]
\[ A = 0.2 \, \ederede{m}^2 \]
Ya mere, ebe elu nke ihe ahụ bụ 0,2 m².
Ajụjụ nke 5: Ụkpụrụ Ntụgharị Uche na Mgbochi Nsogbu
Ajụjụ:
Antenna microwave abụọ na-ewepụta ebili mmiri nke ogologo ebili mmiri nke dị sentimita isii n'otu ụzọ ahụ. Ọ bụrụ na anya dị n'etiti antenna ahụ dị sentimita iri na abụọ, kedu mgbe nnyonye anya na-arụ ọrụ ga-amalite?
Azịza:
Ndọchi aka na-eme mgbe ọdịiche ụzọ dị n'etiti isi mmalite abụọ ahụ bụ k = ±nλ (n bụ ọnụọgụgụ na-abụghị efu gụnyere 0). Maka oge mbụ nnyonye aka na-ewuli elu (n=1):
\[d = n \lambda/2 \]
Ebe ọ bụ na anya nke antenna dị 12 cm na ogologo ebili mmiri ahụ bụ 6 cm, ọdịiche ụzọ maka nnyonye anya mbụ na-ewu ewu na-eme na:
\[ d = n (\lambda/2) \]
Ya mere:
\[ 12 = 1 \ugboro (6/2) \]
Ya mere, anya dị ebe ahụ bụ:
\[ 12 = 1 \ugboro 3 \]
Ebe ọ bụ na nha nha a metụtara nhazi nke ụkpụrụ nnyonye anya na ihe bụ izugbe, mgbe ahụ site na echiche anyị, anyị na-emepụta na ahịrị etiti nke anya site na isi mmalite ma ọ bụ ụzọ dabere na ụzọ na-abụghị nke ahụ, ya bụ ọnọdụ polar na-adịgide adịgide nke ahịrị trace nke na-ejikọghị na ụkpụrụ ọnọdụ edobere echere.
-
Ndị a bụ ụfọdụ ihe atụ nke nsogbu microwave na otu esi edozi ha. Site n'ịghọta ma mara ụzọ isi dozie nsogbu ndị dị ka ndị a, a na-atụ anya na ọ ga-adịrị gị mfe ịghọta ma tinye echiche microwave n'ọrụ n'ọtụtụ ngalaba sayensị na teknụzụ dị iche iche.
