בייַשפּיל פֿראַגעס וואָס דיסקוטירן דעם עלעקטראָמאַגנעטישן כוואַליע ספּעקטרום

בייַשפּיל פֿראַגעס וואָס דיסקוטירן דעם עלעקטראָמאַגנעטישן כוואַליע ספּעקטרום

הקדמה

דער עלעקטראָמאַגנעטישער ספּעקטרום איז דער קייט פון אַלע טיפּן עלעקטראָמאַגנעטישע ראַדיאַציע. עלעקטראָמאַגנעטישע ראַדיאַציע איז ענערגיע וואָס רייזט דורך פּלאַץ אין דער פאָרעם פון כוואַליעס. ביישפילן פון עלעקטראָמאַגנעטישע ראַדיאַציע אַרייַננעמען די זעבארע ליכט וואָס מיר זען, ראַדיאָ כוואַליעס געניצט פֿאַר קאָמוניקאַציע, און X-שטראַלן געניצט אין מעדיצין. דער אַרטיקל וועט צושטעלן עטלעכע ביישפּיל פּראָבלעמען וואָס דיסקוטירן דעם עלעקטראָמאַגנעטישן ספּעקטרום צו העלפן פֿאַרשטיין די גרונט קאָנצעפּטן און זייערע אַפּליקאַציעס אין וואָכעדיק לעבן.

עלעקטראָמאַגנעטישע כוואַליע ספּעקטרום

איידער מיר גייען אריין אין די ביישפיל פראגעס און דיסקוסיע, לאמיר קורץ איבערקוקן דעם עלעקטראמאגנעטישן ספעקטרום. דער ספעקטרום איז צעטיילט אין עטלעכע טיפן באזירט אויף וועלענלענג אדער פרעקווענץ, נעמליך:

1. ראַדיאָ כוואַליעס: כוואַליע לענג קען זיין פון בערך 1 מילימעטער ביז 100 קילאָמעטער. גענוצט אין ראַדיאָ און טעלעוויזיע קאָמוניקאַציע.
2. מייקראָוועוון: כוואַליע לענג ריינדזשאַז פון 1 מילימעטער ביז 1 מעטער. געניצט אין ראַדאַר און מייקראָוועוון.
3. אינפֿראַרויט: כוואַליע לענג ריינדזשאַז פון 700 נאַנאָמעטער ביז 1 מילימעטער. געניצט אין ווייַט קאָנטראָלס, נאַכט זעאונג קאַמעראַס און היץ סענסאָרס.
4. זעבאר ליכט: די כוואַליע לענג קייט פון וועגן 400 צו 700 נאַנאָמעטער. דאָס איז דער ספּעקטרום וואָס קען געזען ווערן דורך די מענטשלעך אויג.
5. אולטראוויאלעט: כוואַליע לענג קייט פון 10 ביז 400 נאַנאָמעטער. געניצט אין סטעריליזאַציע און פאָרענסיש דעטעקציע.
6. רענטגן שטראַלן: כוואַליע לענג קייט פון 0.01 ביז 10 נאַנאָמעטער. געניצט אין מעדיצינישער בילדגעבונג.
7. גאַמאַ שטראַלן: כוואַליע לענג ווייניקער ווי 0.01 נאַנאָמעטער. געניצט אין ראַק טעראַפּיע.

בייַשפּיל פֿראַגן און דיסקוסיע

פראגע 1

פראגע: א ראדיא אנטענע ארבעט אויף א פרעקווענץ פון 100 מעגאהערץ. וואס איז איר כוואליע-לענג?

דיסקוסיע:
עס איז באַקאַנט:
– פרעקווענץ (f) = 100 MHz = 100 x 10^6 Hz
– גיכקייט פון ליכט (c) = 3 x 10^8 מעטער/סעקונדע

די פֿאָרמולע וואָס ווערט גענוצט איז:
\[ \לאַמבדאַ = \frac{c}{f} \]
[לאַמבדאַ = (3 מאָל 10^8 מעטער/סעק.)/100 מאָל 10^6 הערץ]
\[ \לאַמבדאַ = 3 \text{ מעטער} \]

אַזוי, די כוואַליע לענג פון די ראַדיאָ סיגנאַל איז 3 מעטער.

פראגע 2

פראגע: אויב די כוואַליע-לענג פון אינפראַרעד ליכט איז 900 נאַנאָמעטער, וואָס איז איר אָפטקייט?

דיסקוסיע:
עס איז באַקאַנט:
– כוואַליע לענג (λ) = 900 נם = 900 x 10^-9 מעטער
– גיכקייט פון ליכט (c) = 3 x 10^8 מעטער/סעקונדע

די פֿאָרמולע וואָס ווערט גענוצט איז:
\[ f = \frac{c}{\lambda} \]
[f = \frac{3 \times 10^8 \text{ מעטער/ס}}{900 \times 10^{-9} \text{ מעטער}} \]
[f = 3.33 × 10^14 הערץ]

אַזוי, די אָפטקייט פון די אינפֿראַרויט שטראַלן איז 3.33 x 10^14 הערץ.

פראגע 3

פראגע: אולטראוויאלעט ליכט האט א פרעקווענץ פון 8 x 10^14 הערץ. וואס איז איר כוואליע-לענג?

דיסקוסיע:
עס איז באַקאַנט:
– פרעקווענץ (f) = 8 x 10^14 הערץ
– גיכקייט פון ליכט (c) = 3 x 10^8 מעטער/סעקונדע

די פֿאָרמולע וואָס ווערט גענוצט איז:
\[ \לאַמבדאַ = \frac{c}{f} \]
[לאַמבדאַ = (3 מאָל 10^8 מעטער/סעק.)/8 מאָל 10^14 הערץ]
[לאַמבדאַ = 3.75 מאָל 10⁻⁶ מעטער]
\[ \לאַמבדאַ = 375 \טעקסט{ נאַנאָמעטער} \]

אַזוי, די כוואַליע לענג פון די אַלטראַווייאַליט ליכט איז 375 נם.

פראגע 4

פראגע: א מקור שיקט ארויס מיקראוועלווען מיט א כוואליע-לענג פון 5 ס״מ. וואס איז די פרעקווענץ?

דיסקוסיע:
עס איז באַקאַנט:
– כוואַליע לענג (λ) = 5 סענטימעטער = 0.05 מעטער
– גיכקייט פון ליכט (c) = 3 x 10^8 מעטער/סעקונדע

די פֿאָרמולע וואָס ווערט גענוצט איז:
\[ f = \frac{c}{\lambda} \]
[f = \frac{3 \times 10^8 \text{ מעטער/סעק}}{0.05 \text{ מעטער}} \]
\[ f = 6 \times 10^9 \text{ הערץ} \]

אַזוי, די אָפטקייט פון די מייקראַוועוו איז 6 x 10^9 הערץ אָדער 6 GHz.

פראגע 5

פראגע: בלוי ליכט האט א כוואַליע לענג פון בערך 450 נאַנאָמעטער. וואָס איז די ענערגיע פון ​​אַ פאָטאָן פון דעם בלוי ליכט?

דיסקוסיע:
עס איז באַקאַנט:
– כוואַליע לענג (λ) = 450 נם = 450 x 10^-9 מעטער
– גיכקייט פון ליכט (c) = 3 x 10^8 מעטער/סעקונדע
– פּלאַנקס קאָנסטאַנט (h) = 6.626 x 10^-34 Js

די פֿאָרמולע וואָס ווערט גענוצט איז:
\[ E = hf \]
מיט:
\[ f = \frac{c}{\lambda} \]
[f = \frac{3 \times 10^8 \text{ מעטער/ס}}{450 \times 10^{-9} \text{ מעטער}} \]
[f = 6.67 × 10^14 הערץ]

\[ E = 6.626 × 10^{-34} \text{ Js} × 6.67 × 10^{14} \text{ הערץ} \]
\[ E = 4.42 \מאל 10^{-19} \טעקסט{ דזשולס} \]

אַזוי, די פאָטאָן ענערגיע פון ​​​​די בלוי ליכט איז 4.42 x 10^-19 דזשולס.

קעסימפּולאַן

דער עלעקטראָמאַגנעטישער ספּעקטרום נעמט אַרום פֿאַרשידענע טיפּן ראַדיאַציע מיט פֿאַרשידענע כוואַליע לענג און פֿרעקווענצן. אין דעם אַרטיקל האָבן מיר דיסקוטירט עטלעכע בייַשפּיל פּראָבלעמען וואָס דעקן פֿאַרשידענע טיילן פֿון דעם ספּעקטרום, פֿון ראַדיאָ כוואַליעס ביז אולטראַוויאָלעט ליכט. דורך פֿאַרשטיין די גרונט קאָנצעפּטן און קאַלקולאַציעס, קענען מיר אָנווענדן דעם וויסן צו פֿאַרשידענע וויסנשאַפֿטלעכע און טעקנאַלאָגישע פֿעלדער ווי קאָמוניקאַציע, מעדיצין און אַנדערע אַפּליקאַציעס. האָפֿנטלעך האָבן די בייַשפּיל פּראָבלעמען אויבן אײַך געהאָלפֿן בעסער פֿאַרשטיין דעם עלעקטראָמאַגנעטישן ספּעקטרום.

נאָך געניטונג רעקאָמענדאַציעס

נאָך פּראַקטיק איז שטענדיק נוצלעך צו פֿאַרשטאַרקן דיין פֿאַרשטאַנד פֿון די קאָנצעפּטן וואָס דו האָסט געלערנט. דאָ זענען עטלעכע נאָך פֿראַגעס וואָס דו קענסט פּרובירן:

1. א טעלעוויזיע אַנטענע באַקומט אַ סיגנאַל מיט אַ כוואַליע לענג פון 75 סענטימעטער. באַשטימט איר אָפטקייט.
2. די כוואַליע לענג פון רויט ליכט איז 650 נאַנאָמעטער. וואָס איז איר ענערגיע?
3. א מייקראַוועוו האט א פרעקווענץ פון 10 גיגאַהערץ. באַשטימט איר כוואַליע לענג.
4. רענטגן-שטראַלן האָבן אַ כוואַליע-לענג פון 0.1 נאַנאָמעטער. רעכנט אויס זייער אָפטקייט.
5. גרין ליכט האט א פרעקווענץ פון 5.5 x 10^14 הערץ. באשטימט איר כוואליע-לענג.

ארבעטן אויף מער פראבלעמען וועט העלפן פארשטארקן אייער פארשטאנד און סקילז אין דער טעמע פון ​​עלעקטראָמאַגנעטישע כוואַליע ספּעקטרום.