ឧទាហរណ៍សំណួរពិភាក្សាអំពីមីក្រូវ៉េវ
មីក្រូវ៉េវគឺជាផ្នែកមួយនៃវិសាលគមអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចដែលមានរលកពន្លឺចាប់ពី 1 មីលីម៉ែត្រ ដល់ 1 ម៉ែត្រ។ រលកទាំងនេះត្រូវបានគេប្រើជាញឹកញាប់នៅក្នុងបច្ចេកវិទ្យាទំនើបៗជាច្រើន ដូចជាការទំនាក់ទំនងឥតខ្សែ រ៉ាដា តារាសាស្ត្រ និងឧបករណ៍ប្រើប្រាស់ក្នុងផ្ទះដូចជាឡដុតមីក្រូវ៉េវជាដើម។ ដោយសារសារៈសំខាន់នៃកម្មវិធីមីក្រូវ៉េវ វាមានសារៈសំខាន់ណាស់សម្រាប់សិស្ស ជាពិសេសអ្នកដែលសិក្សាផ្នែករូបវិទ្យា ឬវិស្វកម្ម ដើម្បីយល់ពីមូលដ្ឋានគ្រឹះនៃមីក្រូវ៉េវ រួមទាំងរបៀបដោះស្រាយបញ្ហាដែលទាក់ទងនឹងពួកវា។ អត្ថបទនេះនឹងពិភាក្សាអំពីឧទាហរណ៍នៃបញ្ហាមួយចំនួន និងពិភាក្សាអំពីមីក្រូវ៉េវ។
សំណួរទី 1: រលក និងប្រេកង់
សំណួរ៖
ដោយផ្តល់ឱ្យមីក្រូវ៉េវមួយមានប្រេកង់ 10 GHz។ គណនារលកពន្លឺនៃមីក្រូវ៉េវ។ (ប្រើល្បឿនពន្លឺ c = 3 x 10^8 m/s)
ប៉េបាហាសាន៖
ដំបូងឡើយ យើងចងចាំពីទំនាក់ទំនងរវាងរលកពន្លឺ (λ) ប្រេកង់ (f) និងល្បឿនពន្លឺ (c)៖
\[ c = \lambda \cdot f \]
យើងអាច ឬធ្វើរូបមន្តនេះម្តងទៀត ដើម្បីរករលកពន្លឺ (λ)៖
\[ \lambda = \frac{c}{f} \]
ដោយផ្តល់ឱ្យប្រេកង់ (f) = 10 GHz = 10 x 10^9 Hz និងល្បឿនពន្លឺ (c) = 3 x 10^8 m/s យើងដោតតម្លៃទាំងពីរនេះទៅក្នុងរូបមន្ត៖
\[ \lambda = \frac{3 \x10^8 \, \text{m/s}}{10 \x10^9 \, \text{Hz}} \]
\[ \lambda = 0.03 \, \text{m} \]
ដូច្នេះរលកពន្លឺនៃមីក្រូវ៉េវគឺ ០,០៣ ម៉ែត្រ ឬ ៣ សង់ទីម៉ែត្រ។
សំណួរទី 2: ថាមពលបញ្ជូន និងចម្ងាយ
សំណួរ៖
ឧបករណ៍បញ្ជូនមីក្រូវ៉េវបញ្ចេញថាមពល 50 វ៉ាត់។ គណនាអាំងតង់ស៊ីតេមីក្រូវ៉េវនៅចម្ងាយ 2 ម៉ែត្រពីប្រភពឧបករណ៍បញ្ជូន ដោយសន្មតថាការសាយភាយអ៊ីសូត្រូពិច។
ប៉េបាហាសាន៖
ដើម្បីគណនាអាំងតង់ស៊ីតេ យើងប្រើសមីការថាមពលក្នុងមួយឯកតាផ្ទៃ៖
\[ I = \frac{P}{A} \]
P គឺជាថាមពល (50 W) និង A គឺជាផ្ទៃនៃស្វ៊ែរដែលមានកាំ 2 ម៉ែត្រ៖
\[ A = 4 \pi r^2 \]
បញ្ចូលតម្លៃ r = 2 ម៉ែត្រទៅក្នុងរូបមន្តផ្ទៃក្រឡា៖
\[ A = 4 \pi (2 \, \text{m})^2 \]
\[ A = 16 \pi \, \text{m}^2 \]
បន្ទាប់មកគណនាអាំងតង់ស៊ីតេ៖
\[ I = \frac{50 \, \text{W}}{16 \pi \, \text{m}^2} \]
ការគណនាតម្លៃលេខ៖
\[ អាយ \approx \frac{50}{50.265} \]
\[ I \ប្រហែល 0.995 \, \text{W/m}^2 \]
ដូច្នេះ អាំងតង់ស៊ីតេមីក្រូវ៉េវនៅចម្ងាយ 2 ម៉ែត្រពីប្រភពបញ្ជូនគឺប្រហែល 0.995 W/m²។
សំណួរទី 3: ឥទ្ធិពលដូបប្ល័រនៅក្នុងមីក្រូវ៉េវ
សំណួរ៖
យានយន្តមួយដែលកំពុងធ្វើដំណើរក្នុងល្បឿន 108 គីឡូម៉ែត្រក្នុងមួយម៉ោង (30 ម៉ែត្រ/វិនាទី) ចូលទៅជិតរ៉ាដាដែលបញ្ជូនរលកមីក្រូវ៉េវក្នុងប្រេកង់ 5 GHz។ គណនាប្រេកង់ដែលរ៉ាដាទទួលបាន ប្រសិនបើល្បឿនរលកមីក្រូវ៉េវជាល្បឿនពន្លឺ។
ប៉េបាហាសាន៖
ប្រើឥទ្ធិពលដូបប្ល័រសម្រាប់ប្រេកង់ដែលទទួលបាន (f'):
\[ f' = f \left(\frac{c + v}{c}\right) \]
កន្លែងណា៖
– f' = ប្រេកង់ដែលទទួលបាន
– f = ប្រេកង់ប្រភព = 5 GHz = 5 x 10^9 Hz
– c = ល្បឿនពន្លឺ = 3 x 10^8 ម៉ែត្រ/វិនាទី
– v = ល្បឿនយានយន្ត = 30 ម៉ែត្រ/វិនាទី
ជំនួសតម្លៃទៅក្នុងរូបមន្ត៖
\[ f' = 5 \គុណ 10^9 \left(\frac{3 \គុណ 10^8 + 30}{3 \គុណ 10^8}\right) \]
\[ f' \ប្រហែល 5 \គុណ 10^9 \left(1 + \frac{30}{3 \គុណ 10^8}\right) \]
\[ f' \ប្រហែល 5 \គុណ 10^9 \ឆ្វេង (1 + 1 \គុណ 10^{-7}\ស្តាំ) \]
\[ f' \ប្រហែល 5 \គុណ 10^9 \គុណ 1.0000001 \]
\[ f' \ប្រហែល 5.0000005 \គុណ 10^9 \]
\[ f' \ប្រហែល 5.0000005 \, \text{GHz} \]
ដូច្នេះ ប្រេកង់ដែលទទួលបានដោយរ៉ាដាគឺប្រហែល 5.0000005 GHz។
សំណួរទី 4: ការស្រូបយកថាមពលដោយសម្ភារៈ
សំណួរ៖
សម្ភារៈជាក់លាក់មួយស្រូបយកថាមពលមីក្រូវ៉េវ 2 W នៅពេលដែលអាំងតង់ស៊ីតេរលកចូលគឺ 10 W/m²។ គណនាផ្ទៃនៃសម្ភារៈ។
ប៉េបាហាសាន៖
ប្រើទំនាក់ទំនងរវាងថាមពលស្រូបយក និងផ្ទៃក្រឡា និងអាំងតង់ស៊ីតេ៖
\[ P = I ∑ ចំណុច A \]
ជំនួសតម្លៃដែលគេស្គាល់៖
\[ 2 \, \text{W} = 10 \, \text{W/m}^2 \cdot A \]
ដោះស្រាយសម្រាប់ A៖
\[ A = \frac{2 \, \text{W}}{10 \, \text{W/m}^2} \]
\[ A = 0.2 \, \text{m}^2 \]
ដូច្នេះផ្ទៃនៃសម្ភារៈគឺ 0,2 ម៉ែត្រការ៉េ។
សំណួរទី 5: លំនាំឆ្លុះបញ្ចាំង និង លំនាំជ្រៀតជ្រែក
សំណួរ៖
អង់តែនមីក្រូវ៉េវពីរបញ្ចេញរលកប្រវែង 6 សង់ទីម៉ែត្រក្នុងទិសដៅដូចគ្នា។ ប្រសិនបើចម្ងាយរវាងអង់តែនគឺ 12 សង់ទីម៉ែត្រ តើការជ្រៀតជ្រែកស្ថាបនាកើតឡើងដំបូងនៅចំណុចណា?
ប៉េបាហាសាន៖
ការជ្រៀតជ្រែកស្ថាបនាកើតឡើងនៅពេលដែលភាពខុសគ្នានៃផ្លូវរលកពីប្រភពពីរគឺ k = ±nλ (n ជាចំនួនគត់មិនមែនសូន្យ រួមទាំង 0)។ ជាលើកដំបូង ការជ្រៀតជ្រែកស្ថាបនា (n=1):
\[ d = n \lambda/2 \]
ដោយសារចម្ងាយអង់តែនគឺ 12 សង់ទីម៉ែត្រ និងរលកប្រវែងគឺ 6 សង់ទីម៉ែត្រ ភាពខុសគ្នានៃផ្លូវសម្រាប់ការជ្រៀតជ្រែកស្ថាបនាដំបូងកើតឡើងនៅ៖
\[ d = n (\lambda/2) \]
ដូច្នេះ៖
\[ 12 = 1 \ដង (6/2) \]
ដូច្នេះចម្ងាយដែលមានទីតាំងនៅ៖
\[ 12 = 1 \គុណ 3 \]
ដោយសារតែសមីការនេះទាក់ទងនឹងការបង្កើតលំនាំជ្រៀតជ្រែកលើអ្វីដែលជាទូទៅ នោះពីការសន្មត់យើងរចនាលើខ្សែកណ្តាលនៃចម្ងាយពីប្រភព ឬផ្លូវដោយផ្អែកលើផ្លូវមិនមែនផ្លូវ ពោលគឺទីតាំងប៉ូលថេរនៃខ្សែដានដែលមិនទាក់ទងនឹងលំនាំទីតាំងថេរដែលសន្មត់។
-
ទាំងនេះគឺជាឧទាហរណ៍មួយចំនួននៃបញ្ហាមីក្រូវ៉េវ និងរបៀបដោះស្រាយបញ្ហាទាំងនោះ។ តាមរយៈការយល់ដឹង និងទម្លាប់ដោះស្រាយបញ្ហាដូចនេះ គេសង្ឃឹមថាវានឹងកាន់តែងាយស្រួលសម្រាប់អ្នកក្នុងការយល់ និងអនុវត្តគោលគំនិតមីក្រូវ៉េវនៅក្នុងវិស័យវិទ្យាសាស្ត្រ និងបច្ចេកវិទ្យាផ្សេងៗ។
