Kikokotoo Cha Fizikia

Kikokotoo Cha Urefu Wa Mawimbi

Kikokotoo hiki cha urefu wa wimbi ni zana ambayo inaweza kukusaidia kubainisha uhusiano kati ya masafa na urefu wa mawimbi.

Kikokotoo cha urefu wa mawimbi

Jedwali la yaliyomo

Tabia kuu za mawimbi
Fomula ya urefu wa wimbi
Je, unahesabuje urefu wa mawimbi?
Kasi ya mawimbi ya kawaida
Je, urefu wa mawimbi ya mwanga hufanya nini kwa usanisinuru?
Kuna uhusiano gani kati ya frequency na urefu wa wimbi?
Ni rangi gani iliyo na urefu mrefu zaidi wa wimbi?
Unawezaje kupima urefu wa mawimbi?
Ni urefu gani wa mawimbi unaopimwa?
Unawezaje kuhesabu nishati kwa kutumia urefu wa mawimbi?

Tabia kuu za mawimbi

Sifa tatu kuu za mawimbi ni frequency, urefu wa wimbi, na kasi.
Kasi ya mawimbi (v) inarejelea jinsi mawimbi yanavyoenea kwa kasi katika wastani. Inapimwa kwa mita kwa sekunde.
Wavelength (λ) inarejelea umbali ambao wimbi hurudia. Inategemea kati ambayo wimbi husafiri. Inapimwa kwa mita.
Mzunguko (f) wa wimbi hurejelea ni mara ngapi, kwa muda uliowekwa, chembe za mtetemo wa wastani wakati wa kupita kwa wimbi ndani yake. Hertz ni kitengo cha masafa au sekunde 1.

Fomula ya urefu wa wimbi

Equation hii rahisi inaelezea uhusiano kati ya frequency na urefu wa wimbi:
λ = v / f

Je, unahesabuje urefu wa mawimbi?

Ni rahisi! Tumia kikokotoo chetu cha urefu wa mawimbi ili kupata urefu unaofaa.
Pata mzunguko wa wimbi, kwa mfano, f = 10 MHz. Mzunguko huu ni sehemu ya wigo wa mawimbi ya redio.
Chagua kasi ya wimbi. Kikokotoo chetu cha chaguomsingi ni 299,792,458 m/s, ambayo ni kasi ambayo mwanga huenea katika ombwe.
Thamani hizi zinaweza kubadilishwa kuwa equation ya urefu wa wimbi λ = v / f.
Kuhesabu matokeo. Urefu wa wimbi katika mfano huu utakuwa sawa na 29,98 m.
Chombo hiki pia kinaweza kutumika kama kikokotoo cha masafa. Ili kupata matokeo, chapa tu maadili ya urefu wa wimbi na kasi.
Kumbuka kwamba marudio hayabadiliki unaposonga kutoka kati hadi nyingine. Unaweza kutumia fomula ya urefu wa wimbi na mzunguko tofauti na kasi ili kutatua matatizo magumu na mediums nyingi.

Kasi ya mawimbi ya kawaida

Ifuatayo ni baadhi ya mifano ya maadili ya kasi ya wimbi. Ili kujua urefu wa wimbi la mwanga mwekundu ndani ya maji, zichapishe kwenye kikokotoo chetu cha urefu wa mawimbi.
Mwangaza hewani, utupu: 299,792,458 m/s
Mwanga katika maji: 224,901,000 m / s
Sauti katika hewa: 343.2 m / s
Sauti ndani ya maji (20°C): 1,481 m/s

Je, urefu wa mawimbi ya mwanga hufanya nini kwa usanisinuru?

Wavelengths bora zaidi kwa usanisinuru ni pamoja na zile zilizo na rangi ya bluu (375-460nm) na nyekundu (555-700nm). Mawimbi haya yanaweza kufyonzwa kwa sababu yana nishati sahihi ya kusisimua elektroni katika rangi ya mimea. Hii ni hatua ya kwanza ya photosynthesis. Hii ndiyo sababu mimea kuonekana kijani inachukua nyekundu na bluu mwanga!

Kuna uhusiano gani kati ya frequency na urefu wa wimbi?

Equation fλ = c inaunganisha mzunguko (f) na urefu wa wimbi (l). c ni kasi ambayo mwanga husafiri. Kwa sababu kasi ya mwanga inabakia mara kwa mara, kuongeza mzunguko kutasababisha kupungua kwa urefu wa wimbi. Hii inamaanisha kuwa masafa ni sawia kinyume na urefu wa mawimbi.

Ni rangi gani iliyo na urefu mrefu zaidi wa wimbi?

Nyekundu ni rangi yenye urefu mrefu zaidi wa wimbi. Ina urefu wa 700 nm. Mawimbi ya redio ni mawimbi yenye urefu wa mawimbi marefu zaidi. Jicho la mwanadamu haliwezi kuona, kwa hiyo halina rangi. Violet ni rangi yenye urefu mfupi zaidi wa wimbi la takriban 400 nm.

Unawezaje kupima urefu wa mawimbi?

Ili kupima nguvu ya wimbi, tumia photometer.
Badilisha nishati kuwa joules (J).
Ili kupata mzunguko wa wimbi, gawanya nishati kwa mara kwa mara ya Planck (6.626 x 10 ^-34).
Gawanya kasi ya mwanga (300,000,000 m/s) kwa mzunguko ili kupata urefu wa mawimbi.

Ni urefu gani wa mawimbi unaopimwa?

Urefu wa mawimbi hurejelea umbali kati ya vilele viwili au vijiti vya mawimbi na hupimwa kama mita. Mawimbi huja katika maumbo na saizi nyingi. Kiambishi awali cha mita kinaweza kutofautiana sana. Inaweza kuwa km kwa mawimbi ya redio au maikromita kwa taa zinazoonekana (ingawa mara nyingi hutolewa kwa nanomita), au picometers kupima mionzi ya gamma.

Unawezaje kuhesabu nishati kwa kutumia urefu wa mawimbi?

Badilisha urefu wa wimbi kuwa mita.
Gawanya kasi ambayo mwanga husafiri, takriban 300,000,000 m/s, kwa urefu wa mawimbi katika mita. Hii itakupa frequency ya wimbi.
Zidisha mzunguko kwa kutumia Planck mara kwa mara. 6.626 x 10^-34. Hii inatupa nishati ya wimbi katika Joules (J).

Parmis Kazemi
Mwandishi wa makala
Parmis Kazemi
Parmis ni muundaji wa yaliyomo ambaye ana shauku ya kuandika na kuunda vitu vipya. Yeye pia anavutiwa sana na teknolojia na anafurahiya kujifunza vitu vipya.

Kikokotoo Cha Urefu Wa Mawimbi Kiswahili
Imechapishwa: Wed Apr 27 2022
Katika kitengo cha Kikokotoo cha fizikia
Ongeza Kikokotoo Cha Urefu Wa Mawimbi kwenye tovuti yako mwenyewe