විද්යුත් චුම්භක තරංග වර්ණාවලිය සාකච්ඡා කරන උදාහරණ ප්රශ්න
පෙන්ඩහුලුවන්
විද්යුත් චුම්භක වර්ණාවලිය යනු සියලු වර්ගවල විද්යුත් චුම්භක විකිරණවල පරාසයයි. විද්යුත් චුම්භක විකිරණ යනු තරංග ස්වරූපයෙන් අවකාශය හරහා ගමන් කරන ශක්තියයි. විද්යුත් චුම්භක විකිරණ සඳහා උදාහරණ ලෙස අප දකින දෘශ්ය ආලෝකය, සන්නිවේදනය සඳහා භාවිතා කරන රේඩියෝ තරංග සහ වෛද්ය විද්යාවේ භාවිතා වන එක්ස් කිරණ ඇතුළත් වේ. එදිනෙදා ජීවිතයේදී මූලික සංකල්ප සහ ඒවායේ යෙදීම් තේරුම් ගැනීමට උපකාර කිරීම සඳහා විද්යුත් චුම්භක වර්ණාවලිය සාකච්ඡා කරන උදාහරණ ගැටළු කිහිපයක් මෙම ලිපියෙන් සපයනු ඇත.
විද්යුත් චුම්භක තරංග වර්ණාවලිය
උදාහරණ ප්රශ්න සහ සාකච්ඡාවට පිවිසීමට පෙර, විද්යුත් චුම්භක වර්ණාවලිය කෙටියෙන් සමාලෝචනය කරමු. මෙම වර්ණාවලිය තරංග ආයාමය හෝ සංඛ්යාතය මත පදනම්ව වර්ග කිහිපයකට බෙදා ඇත, එනම්:
1. රේඩියෝ තරංග: තරංග ආයාම මිලිමීටර 1 සිට කිලෝමීටර 100 දක්වා පරාසයක පවතී. ගුවන්විදුලි සහ රූපවාහිනී සන්නිවේදනයන්හි භාවිතා වේ.
2. ක්ෂුද්ර තරංග: තරංග ආයාමය මිලිමීටර 1 සිට මීටර 1 දක්වා පරාසයක පවතී. රේඩාර් සහ ක්ෂුද්ර තරංගවල භාවිතා වේ.
3. අධෝරක්ත කිරණ: තරංග ආයාමය නැනෝමීටර 700 සිට මිලිමීටර 1 දක්වා පරාසයක පවතී. දුරස්ථ පාලක, රාත්රී දර්ශන කැමරා සහ තාප සංවේදකවල භාවිතා වේ.
4. දෘශ්ය ආලෝකය: තරංග ආයාමය නැනෝමීටර් 400 සිට 700 දක්වා පරාසයක පවතී. මිනිස් ඇසට දැකිය හැකි වර්ණාවලිය මෙයයි.
5. පාරජම්බුල කිරණ: තරංග ආයාමය නැනෝමීටර් 10 සිට 400 දක්වා පරාසයක පවතී. විෂබීජහරණය සහ අධිකරණ වෛද්ය අනාවරණය සඳහා භාවිතා වේ.
6. එක්ස් කිරණ: තරංග ආයාමය නැනෝමීටර 0.01 සිට 10 දක්වා පරාසයක පවතී. වෛද්ය ප්රතිබිම්බකරණයේදී භාවිතා වේ.
7. ගැමා කිරණ: නැනෝමීටර 0.01 ට අඩු තරංග ආයාමයක්. පිළිකා ප්රතිකාර සඳහා භාවිතා වේ.
නියැදි ප්රශ්න සහ සාකච්ඡා
ප්රශ්නය 1
ප්රශ්නය: රේඩියෝ ඇන්ටෙනාවක් 100 MHz සංඛ්යාතයකින් ක්රියාත්මක වේ. එහි තරංග ආයාමය කුමක්ද?
සාකච්ඡාව :
එය දන්නවා:
– සංඛ්යාතය (f) = 100 MHz = 100 x 10^6 Hz
– ආලෝකයේ වේගය (c) = 3 x 10^8 m/s
භාවිතා කරන සූත්රය වන්නේ:
\[ \ලැම්බඩා = \frac{c}{f} \]
\[ \lambda = \frac{3 \times 10^8 \text{ m/s}}{100 \times 10^6 \text{ Hz}} \]
\[ \lambda = 3 \text{ මීටර්} \]
ඉතින්, රේඩියෝ සංඥාවේ තරංග ආයාමය මීටර් 3 කි.
ප්රශ්නය 2
ප්රශ්නය: අධෝරක්ත ආලෝකයේ තරංග ආයාමය 900 nm නම්, එහි සංඛ්යාතය කුමක්ද?
සාකච්ඡාව :
එය දන්නවා:
– තරංග ආයාමය (λ) = 900 nm = 900 x 10^-9 මීටර්
– ආලෝකයේ වේගය (c) = 3 x 10^8 m/s
භාවිතා කරන සූත්රය වන්නේ:
\[ f = \frac{c}{\lambda} \]
\[ f = \frac{3 \times 10^8 \text{ m/s}}{900 \times 10^{-9} \text{ මීටර්}} \]
\[ f = 3.33 \times 10^{14} \text{ Hz} \]
ඉතින්, අධෝරක්ත කිරණවල සංඛ්යාතය 3.33 x 10^14 Hz වේ.
ප්රශ්නය 3
ප්රශ්නය: පාරජම්බුල කිරණවල සංඛ්යාතය 8 x 10^14 Hz වේ. එහි තරංග ආයාමය කුමක්ද?
සාකච්ඡාව :
එය දන්නවා:
– සංඛ්යාතය (f) = 8 x 10^14 Hz
– ආලෝකයේ වේගය (c) = 3 x 10^8 m/s
භාවිතා කරන සූත්රය වන්නේ:
\[ \ලැම්බඩා = \frac{c}{f} \]
\[ \lambda = \frac{3 \times 10^8 \text{ m/s}}{8 \times 10^14 \text{ Hz}} \]
\[ \lambda = 3.75 \times 10^{-7} \text{ මීටර්} \]
\[ \ලැම්බඩා = 375 \පෙළ{ nm} \]
ඉතින්, පාරජම්බුල කිරණවල තරංග ආයාමය 375 nm වේ.
ප්රශ්නය 4
ප්රශ්නය: ප්රභවයක් සෙන්ටිමීටර 5 ක තරංග ආයාමයක් සහිත ක්ෂුද්ර තරංග විමෝචනය කරයි. සංඛ්යාතය කුමක්ද?
සාකච්ඡාව :
එය දන්නවා:
– තරංග ආයාමය (λ) = 5 සෙ.මී. = මීටර් 0.05
– ආලෝකයේ වේගය (c) = 3 x 10^8 m/s
භාවිතා කරන සූත්රය වන්නේ:
\[ f = \frac{c}{\lambda} \]
\[ f = \frac{3 \times 10^8 \text{ m/s}}{0.05 \text{ මීටර්}} \]
\[ f = 6 \වරක් 10^9 \පෙළ{ Hz} \]
ඉතින්, ක්ෂුද්ර තරංගවල සංඛ්යාතය 6 x 10^9 Hz හෝ 6 GHz වේ.
ප්රශ්නය 5
ප්රශ්නය: නිල් ආලෝකයේ තරංග ආයාමය 450 nm පමණ වේ. මෙම නිල් ආලෝකයෙන් ෆෝටෝනයකට ලැබෙන ශක්තිය කුමක්ද?
සාකච්ඡාව :
එය දන්නවා:
– තරංග ආයාමය (λ) = 450 nm = 450 x 10^-9 මීටර්
– ආලෝකයේ වේගය (c) = 3 x 10^8 m/s
– ප්ලාන්ක් නියතය (h) = 6.626 x 10^-34 Js
භාවිතා කරන සූත්රය වන්නේ:
\[ ඊ = එච්එෆ් \]
සමඟ:
\[ f = \frac{c}{\lambda} \]
\[ f = \frac{3 \times 10^8 \text{ m/s}}{450 \times 10^{-9} \text{ මීටර්}} \]
\[ f = 6.67 \times 10^{14} \text{ Hz} \]
\[ E = 6.626 \times 10^{-34} \text{ Js} \times 6.67 \times 10^{14} \text{ Hz} \]
\[ E = 4.42 \times 10^{-19} \text{ ජූල්ස්} \]
ඉතින්, නිල් ආලෝකයේ ෆෝටෝන ශක්තිය ජූල් 4.42 x 10^-19 කි.
නිගමනය
විද්යුත් චුම්භක වර්ණාවලිය විවිධ තරංග ආයාම සහ සංඛ්යාත සහිත විවිධ විකිරණ වර්ග ඇතුළත් වේ. මෙම ලිපියෙන් අපි රේඩියෝ තරංගවල සිට පාරජම්බුල කිරණ දක්වා මෙම වර්ණාවලියේ විවිධ කොටස් ආවරණය වන උදාහරණ ගැටළු කිහිපයක් සාකච්ඡා කර ඇත්තෙමු. මූලික සංකල්ප සහ ගණනය කිරීම් තේරුම් ගැනීමෙන්, අපට මෙම දැනුම සන්නිවේදනය, වෛද්ය විද්යාව සහ වෙනත් යෙදුම් වැනි විවිධ විද්යාත්මක හා තාක්ෂණික ක්ෂේත්රවලට යෙදිය හැකිය. ඉහත උදාහරණ ගැටළු ඔබට විද්යුත් චුම්භක වර්ණාවලිය වඩා හොඳින් තේරුම් ගැනීමට උපකාරී වී ඇතැයි අපි බලාපොරොත්තු වෙමු.
අමතර ව්යායාම නිර්දේශ
ඔබ ඉගෙන ගත් සංකල්ප පිළිබඳ ඔබේ අවබෝධය ශක්තිමත් කිරීම සඳහා අමතර පුහුණුව සැමවිටම උපකාරී වේ. ඔබට උත්සාහ කළ හැකි අමතර ප්රශ්න කිහිපයක් මෙන්න:
1. රූපවාහිනී ඇන්ටෙනාවකට සෙන්ටිමීටර 75 ක තරංග ආයාමයක් සහිත සංඥාවක් ලැබේ. එහි සංඛ්යාතය තීරණය කරන්න.
2. රතු ආලෝකයේ තරංග ආයාමය 650 nm වේ. එහි ශක්තිය කුමක්ද?
3. මයික්රෝවේව් උදුනක සංඛ්යාතය 10 GHz වේ. එහි තරංග ආයාමය තීරණය කරන්න.
4. එක්ස් කිරණවල තරංග ආයාමය 0.1 nm වේ. ඒවායේ සංඛ්යාතය ගණනය කරන්න.
5. කොළ ආලෝකයේ සංඛ්යාතය 5.5 x 10^14 Hz වේ. එහි තරංග ආයාමය තීරණය කරන්න.
තවත් ගැටළු පිළිබඳව කටයුතු කිරීම විද්යුත් චුම්භක තරංග වර්ණාවලිය පිළිබඳ ඔබේ අවබෝධය සහ කුසලතා ශක්තිමත් කිරීමට උපකාරී වේ.
