Àpẹẹrẹ Àwọn Ìbéèrè Tí Ó Ń Jíròrò Àwọn Ìgbì Elétíróńgínì
Àwọn ìgbì iná mànàmáná ni àwọn ìgbì tí a ń ṣe nípasẹ̀ àwọn pápá iná mànàmáná àti mànàmáná tí ń yípo tí ó ń tàn káàkiri nípasẹ̀ òfo ní iyára ìmọ́lẹ̀. Àwọn ìgbì wọ̀nyí ṣe pàtàkì fún onírúurú apá ìgbésí ayé, láti ìbánisọ̀rọ̀ sí ìlera. Láti lóye èrò yìí dáadáa, a ó jíròrò ọ̀pọ̀lọpọ̀ àwọn ìṣòro nípa àwọn ìgbì iná mànàmáná àti àwọn àlàyé wọn.
Ìbéèrè 1: Ṣíṣírò Gígùn Ìgbì
Ìgbì onínámágírónétíróníkì ní ìgbóná ìgbóná tó jẹ́ 500 MHz. Pinnu ìwọ̀n ìgbóná rẹ̀!
Ìjíròrò:
Ìgbohùngbà (f) = 500 MHz = 500 x 10^6 Hz
Iyara imọlẹ (c) = 3 x 10^8 m/s
A le ṣe iṣiro gigun igbi (λ) nipa lilo agbekalẹ naa:
\[ \lambda = \frac{c}{f} \]
Eyi ni awọn alaye iṣiro naa:
\[ \lambda = \frac{3 \igba 10^8 \, \text{m/s}}{500 \igba 10^6 \, \text{Hz}} \]
\[ \lambda = \frac{3 \igba 10^8}{5 \igba 10^8} \]
\[ \lambda = 0.6 \, \text{meter} \]
Nitorinaa, igbi gigun ti igbi itanna jẹ mita 0.6.
Ìbéèrè 2: Agbára Fọ́tónì kan
Kí ni agbára photon tí ó ní ìgbóná 6 x 10^14 Hz?
Ìjíròrò:
A le ṣe iṣiro agbara (E) ti fotonu nipa lilo agbekalẹ Planck:
\[ E = hf \]
Mo ṣe é:
– h ni Planck's constant = 6.626 x 10^-34 J·s
– f jẹ́ ìgbohùngbangba = 6 x 10^14 Hz
Nítorí náà,
\[ E = (6.626 \igba 10^{-34} \, \ọ̀rọ̀{J·s}) \ìgbà (6 \ìgbà 10^{14} \, \ọ̀rọ̀{Hz}) \]
\[ E = 3.9756 \igba 10^{-19} \, \text{J} \]
Nítorí náà, agbára fọ́tòn jẹ́ 3.9756 x 10^-19 joules.
Ìbéèrè 3: Ìyára Àwọn Ìgbì Elétíróníkì ní Agbègbè kan
Tí iyàrá ìmọ́lẹ̀ nínú afẹ́fẹ́ bá jẹ́ 3 x 10^8 m/s àti tí atọ́ka ìfàmọ́ra ti afẹ́fẹ́ bá jẹ́ 1.5, kí ni iyàrá ìmọ́lẹ̀ nínú afẹ́fẹ́ yẹn?
Ìjíròrò:
A le ṣe iṣiro iyara ina ninu alabọde (v) nipa lilo atọka refractive (n):
\[ n = \frac{c}{v} \]
Mo ṣe é:
– c ni iyara ina ninu afẹ́fẹ́ = 3 x 10^8 m/s
– n ni atọka refractive = 1.5
Iṣiro v:
\[ v = \frac{c}{n} \]
\[ v = \frac{3 \igba 10^8 \, \text{m/s}}{1.5} \]
\[ v = 2 \nígbà 10^8 \, \ọ̀rọ̀{m/s} \]
Nítorí náà, iyàrá ìmọ́lẹ̀ nínú ohun èlò yìí jẹ́ 2 x 10^8 mítà fún ìṣẹ́jú-àáyá kan.
Ìbéèrè 4: Àwọn Ìgbì Elétírómágẹ́ẹ̀tì ní Àwọn Ìgbì Rédíò
Ibùdó rédíò X ń gbé ìròyìn jáde lórí ìgbóhùnsáfẹ́fẹ́ 100 MHz. Kí ni ìwọ̀n ìgbì agbára ìró náà?
Ìjíròrò:
Ìgbohùngbà (f) = 100 MHz = 100 x 10^6 Hz
Iyara imọlẹ (c) = 3 x 10^8 m/s
A le ṣe iṣiro gigun igbi (λ) nipa lilo agbekalẹ naa:
\[ \lambda = \frac{c}{f} \]
Nítorí náà,
\[ \lambda = \frac{3 \igba 10^8 \, \text{m/s}}{100 \igba 10^6 \, \text{Hz}} \]
\[ \lambda = \frac{3 \igba 10^8}{1 \igba 10^8} \]
\[ \lambda = 3 \, \text{meter} \]
Nitorinaa, igbi gigun ti ifihan agbara redio jẹ mita 3.
Ìbéèrè 5: Agbára tí Antenna gbà
Eriali kan gba ifihan agbara igbi elekitironiki pẹlu agbara ti 0.1 W ni igbohunsafẹfẹ ti 2.4 GHz. Awọn fotini melo ni eriali naa gba fun iṣẹju-aaya kan?
Ìjíròrò:
Agbára (P) = 0.1 W = 0.1 J/s
Ìgbohùngbà (f) = 2.4 GHz = 2.4 x 10^9 Hz
Agbára photon kan (E) ni a le ṣe iṣirò nipa lilo agbekalẹ naa:
\[ E = hf \]
\[ E = (6.626 \igba 10^{-34} \, \ọ̀rọ̀{J·s}) \ìgbà (2.4 \ìgbà 10^9 \, \ọ̀rọ̀{Hz}) \]
\[ E = 1.59024 \igba 10^{-24} \, \text{J} \]
A le ṣírò iye àwọn fọ́tònù fún ìṣẹ́jú-àáyá kan (N) nípa pípín agbára náà pẹ̀lú agbára fún fọ́tònù kọ̀ọ̀kan:
\[ N = \frac{P}{E} \]
\[ N = \frac{0.1 \, \text{J/s}}{1.59024 \times 10^{-24} \, \text{J}} \]
\[ N = 6.29 \igba 10^{22} \, \text{photons/s} \]
Nítorí náà, eriali náà ń gba nǹkan bíi 6.29 x 10^22 fọ́tònì fún ìṣẹ́jú-àáyá kan.
Ipari
Ìjíròrò lórí àwọn ìgbì iná mànàmáná jẹ́ onírúurú gan-an, ó sì bo ọ̀pọ̀lọpọ̀ apá, láti ṣírò ìwọ̀n ìgbì, agbára fọ́tòn, sí iyàrá ìgbì nínú àárín. Àwọn ìṣòro àpẹẹrẹ àti àlàyé wọn lókè yìí ni a retí pé yóò ràn ọ́ lọ́wọ́ láti lóye èrò àwọn ìgbì iná mànàmáná ní ìjìnlẹ̀ àti ìlò tó jinlẹ̀. A nírètí pé àpilẹ̀kọ yìí wúlò, yóò sì mú kí òye àwọn òǹkàwé nípa àwọn ìgbì iná mànàmáná gbòòrò sí i.
