Fa'ata'ita'iga o Fesili e Talanoaina ai Galu Eletise
O galu eletise maneta o galu ia e fausia e ala i le fe'avea'i o fanua eletise ma maneta e sosolo atu i totonu o se masini gaogao i le saoasaoa o le malamalama. O nei galu e taua tele i vaega eseese o le olaga, mai fesootaiga i le soifua maloloina. Ina ia malamalama atili i lenei manatu, o le a tatou talanoaina ni fa'ata'ita'iga o fa'afitauli e fa'atatau i galu eletise ma a latou fa'amatalaga.
Fesili 1: Fuafuaina o le Umi o le Galu
O se galu eletise e 500 MHz le televave. Fuafua lona galu!
Talanoaga:
Taimi fa'atele (f) = 500 MHz = 500 x 10^6 Hz
Saosaoa o le malamalama (c) = 3 x 10^8 m/s
E mafai ona fuafuaina le umi o galu (λ) e faʻaaoga ai le fua faʻatatau:
\[ \lambda = \frac{c}{f} \]
O faʻamatalaga nei o le fuafuaga:
\[ \lambda = \frac{3 \times 10^8 \, \text{m/s}}{500 \times 10^6 \, \text{Hz}} \]
\[ \lambda = \frac{3 \times 10^8}{5 \times 10^8} \]
\[ \lambda = 0.6 \, \text{mita} \]
O lea la, o le umi o le galu eletise e 0.6 mita.
Fesili 2: Malosiaga o se Photon
O le a le malosi o se photon e iai lona televave e 6 x 10^14 Hz?
Talanoaga:
E mafai ona fuafuaina le malosi (E) o se photon e faʻaaoga ai le fua faʻatatau a Planck:
\[ E = hf \]
O fea:
– h o le tumau a Planck = 6.626 x 10^-34 J·s
– f o le televave = 6 x 10^14 Hz
O lea la,
\[ E = (6.626 \times 10^{-34} \, \text{J·s}) \times (6 \times 10^{14} \, \text{Hz}) \]
\[ E = 3.9756 \times 10^{-19} \, \text{J} \]
O lea la, o le malosi o le photon e 3.9756 x 10^-19 joules.
Fesili 3: Saosaoa o Galu Eletise i totonu o se Medium
Afai o le saoasaoa o le malamalama i totonu o se masini e leai se ea e 3 x 10^8 m/s ma o le fa'asinomaga o le malamalama i totonu o se ala e 1.5, o le a le saoasaoa o le malamalama i totonu o lena ala?
Talanoaga:
E mafai ona fuafuaina le saoasaoa o le malamalama i totonu o se ala (v) e faʻaaoga ai le faʻailoga faʻataʻitaʻi (n):
\[ n = \frac{c}{v} \]
O fea:
– c o le saoasaoa o le malamalama i totonu o se masini gaogao = 3 x 10^8 m/s
– n o le fa'asinomaga fa'ata'ita'i = 1.5
Fuafuaina v:
\[ v = \frac{c}{n} \]
\[ v = \frac{3 \times 10^8 \, \text{m/s}}{1.5} \]
\[ v = 2 \times 10^8 \, \text{m/s} \]
O lea la, o le saoasaoa o le malamalama i lenei auala e 2 x 10^8 mita i le sekone.
Fesili 4: Galu Eletise i Ala Faasalalau Leitio
E fa'asalalau e le leitio X le televave e 100 MHz. O le a le umi o le galu o le fa'ailo?
Talanoaga:
Taimi fa'atele (f) = 100 MHz = 100 x 10^6 Hz
Saosaoa o le malamalama (c) = 3 x 10^8 m/s
E mafai ona fuafuaina le umi o galu (λ) e faʻaaoga ai le fua faʻatatau:
\[ \lambda = \frac{c}{f} \]
O lea la,
\[ \lambda = \frac{3 \times 10^8 \, \text{m/s}}{100 \times 10^6 \, \text{Hz}} \]
\[ \lambda = \frac{3 \times 10^8}{1 \times 10^8} \]
\[ \lambda = 3 \, \text{mita} \]
O lea la, o le umi o le galu o le faailoilo leitio e 3 mita.
Fesili 5: Malosiaga e Maua e se Antenna
E maua e se antenna se faailoilo o galu eletise e 0.1 W i le televave o le 2.4 GHz. E fia photons i le sekone e maua e le antenna?
Talanoaga:
Malosiaga (P) = 0.1 W = 0.1 J/s
Fa'atelega (f) = 2.4 GHz = 2.4 x 10^9 Hz
E mafai ona fuafuaina le malosi o le tasi photon (E) e faʻaaoga ai le fua faʻatatau:
\[ E = hf \]
\[ E = (6.626 \times 10^{-34} \, \text{J·s}) \times (2.4 \times 10^9 \, \text{Hz}) \]
\[ E = 1.59024 \times 10^{-24} \, \text{J} \]
E mafai ona fuafuaina le aofaʻi o photons i le sekone (N) e ala i le vaevaeina o le malosiaga i le malosiaga i le photon:
\[ N = \frac{P}{E} \]
\[ N = \frac{0.1 \, \text{J/s}}{1.59024 \times 10^{-24} \, \text{J}} \]
\[ N = 6.29 \times 10^{22} \, \text{photons/s} \]
O lea la, e maua e le antenna pe tusa ma le 6.29 x 10^22 photons i le sekone.
I'uga
E matuā eseese lava le talanoaga e uiga i galu eletise ma e aofia ai le tele o vaega, mai le fuafuaina o le umi o le galu, le malosi o le photon, i le saoasaoa o galu i totonu o se ala. O faʻataʻitaʻiga o faʻafitauli ma a latou faʻamatalaga o loʻo i luga e faʻamoemoe e fesoasoani ia te oe e malamalama atili ai i le manatu o galu eletise i se loloto ma le faʻaaogaina. E faʻamoemoe o le a aoga lenei tusiga ma faʻalauteleina ai le malamalama o le au faitau i galu eletise.
