Fa'ata'ita'iga o Fesili e Talanoaina ai le Eletise o le Galu Fa'aeletise
Pendahuluan
O le electromagnetic spectrum o le vaega lea o ituaiga uma o le electromagnetic radiation. O le electromagnetic radiation o le malosiaga lea e malaga i le vateatea i foliga o galu. O faʻataʻitaʻiga o le electromagnetic radiation e aofia ai le malamalama vaaia tatou te vaʻaia, radio wave e faʻaaogaina mo fesootaʻiga, ma X-ray e faʻaaogaina i vailaʻau. O lenei tusiga o le a tuʻuina atu ai ni faʻataʻitaʻiga o faʻafitauli e talanoaina ai le electromagnetic spectrum e fesoasoani e malamalama ai i manatu autu ma a latou faʻaoga i le olaga i aso faisoo.
Fa'asologa o Galu Eletise
A o le’i oo atu i fesili fa’ata’ita’i ma le talanoaga, se’i o tatou toe iloilo pu’upu’u le fusi o le eletise. O lenei fusi o le eletise ua vaevaeina i ni ituaiga se tele e fa’atatau i le umi o le galu po’o le televave, e pei o:
1. Galu Leitio: E amata mai le umi o galu i le 1 milimita i le 100 kilomita. E fa'aaogaina i fesoota'iga leitio ma televise.
2. Ogaumu Maikoloveve: E mai le 1 milimita i le 1 mita le umi o galu. E fa'aaogaina i le radar ma maikoloveve.
3. Infrared: E mai le 700 nanometers i le 1 milimita le umi o galu. E fa'aaogaina i mea e pulea mamao, mea pu'eata va'ai i le po, ma masini e iloa ai le vevela.
4. Malamalama Va'aia: E mai le tusa ma le 400 i le 700 nanometa le umi o le galu. O le fusi lea e mafai ona va'aia e mata o le tagata.
5. Ultraviolet: E mai le 10 i le 400 nanometers le umi o galu. E fa'aaogaina i le fa'amamāina o siama ma le su'esu'eina o mataupu fa'amasino.
6. X-ray: E mai le 0.01 i le 10 nanometa le umi o galu. E fa'aaogaina i ata fa'afoma'i.
7. Gamma Ave: E itiiti ifo le umi o galu i le 0.01 nanometa. E fa'aaogaina i togafitiga o le kanesa.
Fesili Fa'ata'ita'i ma Talanoaga
Fesili 1
Fesili: O se antenna leitio e galue i le televave e 100 MHz. O le a lona galu?
Talanoaga:
Ua iloa:
– Taimi fa'atele (f) = 100 MHz = 100 x 10^6 Hz
– Saosaoa o le malamalama (c) = 3 x 10^8 m/s
O le fua fa'atatau na fa'aaogaina o le:
\[ \lambda = \frac{c}{f} \]
\[ \lambda = \frac{3 \times 10^8 \text{ m/s}}{100 \times 10^6 \text{ Hz}} \]
\[ \lambda = 3 \text{ mita} \]
O lea la, o le umi o le galu o le faailoilo leitio e 3 mita.
Fesili 2
Fesili: Afai o le galu o le malamalama infrared e 900 nm, o le a lona televave (frequency)?
Talanoaga:
Ua iloa:
– Umi o galu (λ) = 900 nm = 900 x 10^-9 mita
– Saosaoa o le malamalama (c) = 3 x 10^8 m/s
O le fua fa'atatau na fa'aaogaina o le:
\[ f = \frac{c}{\lambda} \]
\[ f = \frac{3 \times 10^8 \text{ m/s}}{900 \times 10^{-9} \text{ mita}} \]
\[ f = 3.33 \times 10^{14} \text{ Hz} \]
O lea la, o le televave o ave o le infrared e 3.33 x 10^14 Hz.
Fesili 3
Fesili: O le malamalama ultraviolet e iai le televave e 8 x 10^14 Hz. O le a lona galu?
Talanoaga:
Ua iloa:
– Taimi masani (f) = 8 x 10^14 Hz
– Saosaoa o le malamalama (c) = 3 x 10^8 m/s
O le fua fa'atatau na fa'aaogaina o le:
\[ \lambda = \frac{c}{f} \]
\[ \lambda = \frac{3 \times 10^8 \text{ m/s}}{8 \times 10^14 \text{ Hz}} \]
\[ \lambda = 3.75 \times 10^{-7} \text{ mita} \]
\[ \lambda = 375 \text{ nm} \]
O lea la, o le umi o le galu o le malamalama ultraviolet e 375 nm.
Fesili 4
Fesili: O se puna e fa'asalalauina mai ai ni maikoloveve e 5 cm le umi o le galu. O le a lona televave (frequency)?
Talanoaga:
Ua iloa:
– Umi o galu (λ) = 5 cm = 0.05 mita
– Saosaoa o le malamalama (c) = 3 x 10^8 m/s
O le fua fa'atatau na fa'aaogaina o le:
\[ f = \frac{c}{\lambda} \]
\[ f = \frac{3 \times 10^8 \text{ m/s}}{0.05 \text{ mita}} \]
\[ f = 6 \times 10^9 \text{ Hz} \]
O lea la, o le televave o le maikoloveve e 6 x 10^9 Hz poʻo le 6 GHz.
Fesili 5
Fesili: E tusa ma le 450 nm le umi o le galu o le malamalama lanumoana. O le a le malosi o se photon mai lenei malamalama lanumoana?
Talanoaga:
Ua iloa:
– Umi o galu (λ) = 450 nm = 450 x 10^-9 mita
– Saosaoa o le malamalama (c) = 3 x 10^8 m/s
– O le tumau a Planck (h) = 6.626 x 10^-34 Js
O le fua fa'atatau na fa'aaogaina o le:
\[ E = hf \]
Faatasi ai ma:
\[ f = \frac{c}{\lambda} \]
\[ f = \frac{3 \times 10^8 \text{ m/s}}{450 \times 10^{-9} \text{ mita}} \]
\[ f = 6.67 \times 10^{14} \text{ Hz} \]
\[ E = 6.626 \times 10^{-34} \text{ Js} \times 6.67 \times 10^{14} \text{ Hz} \]
\[ E = 4.42 \times 10^{-19} \text{ Joules} \]
O lea la, o le malosiaga o le photon o le malamalama lanumoana e 4.42 x 10^-19 Joules.
I'uga
O le fusi o le eletise e aofia ai ituaiga eseese o le fa'asalalauina o le eletise ma galu ma taimi eseese. I totonu o lenei tusiga, ua matou talanoaina ai ni fa'ata'ita'iga o fa'afitauli e aofia ai vaega eseese o lenei fusi o le eletise, mai galu leitio i le malamalama ultraviolet. I le malamalama i manatu autu ma fa'atusatusaga, e mafai ona tatou fa'aogaina lenei malamalama i vaega eseese o le saienisi ma tekinolosi e pei o feso'ota'iga, vaila'au, ma isi fa'aoga. E fa'amoemoe o fa'ata'ita'iga o fa'afitauli o lo'o i luga ua fesoasoani ia te oe e malamalama atili ai i le fusi o le eletise.
Fautuaga Faaopoopo mo Faamalositino
E fesoasoani tele fa'ata'ita'iga fa'aopoopo mo le fa'amalosia o lou malamalama i mataupu ua e a'oa'oina. O nisi nei o fesili fa'aopoopo e mafai ona e fa'ata'ita'i:
1. E maua e se antenna televise se faailoilo e 75 cm le umi o le galu. Fuafua lona televave (frequency).
2. O le umi o le galu o le malamalama mumu e 650 nm. O le a lona malosi?
3. O le televave o le maikoloveve e 10 GHz. Fuafua lona galu.
4. O le galu o ave-X e 0.1 nm. Fuafua lo latou televave (frequency).
5. O le malamalama lanumeamata e iai lona televave e 5.5 x 10^14 Hz. Fuafua lona galu.
O le galue i nisi fa'afitauli o le a fesoasoani e fa'amalosia ai lou malamalama ma tomai i le mataupu o le electromagnetic wave spectrum.
