மின்காந்த அலைகளின் பரப்புதல்
மின்காந்த அலைகள் என்றால் என்ன?
மின்காந்த அலைகள் என்பது பிரபஞ்சத்தில் உள்ள அனைத்து பொருட்களாலும் வெளியிடப்படும் ஒரு வகை ஆற்றலாகும். அவை ஒத்திசைவாக அலைவுறும் மின்புலங்கள் மற்றும் காந்தப்புலங்களால் ஆனவை, மேலும் அவை ஒளியின் வேகத்தில் விண்வெளியில் பயணிக்க முடியும்.
மின்காந்த அலைகளின் பண்புகள்
மின்காந்த அலைகள் பல பண்புகளைக் கொண்டுள்ளன, அவற்றில் சில:
- அலைநீளம்: ஒரு மின்காந்த அலையின் இரண்டு அடுத்தடுத்த உச்சங்களுக்கு இடையே உள்ள தூரம்.
- அதிர்வெண்: ஒரு வினாடியில் ஒரு குறிப்பிட்ட புள்ளியைக் கடக்கும் அலைகளின் எண்ணிக்கை.
- வீச்சு: ஒரு மின்காந்த அலையின் உயரம்.
- வேகம்: ஒளியின் வேகம், இது தோராயமாக வினாடிக்கு 300,000 கிலோமீட்டர்கள் ஆகும்.
மின்காந்த அலைகள் என்பது பிரபஞ்சத்தில் உள்ள அனைத்து பொருட்களாலும் வெளியிடப்படும் ஒரு வகை ஆற்றலாகும். அவை பரந்த அளவிலான பண்புகள் மற்றும் பயன்பாடுகளைக் கொண்டுள்ளன, மேலும் அவை நம் அன்றாட வாழ்வில் முக்கிய பங்கு வகிக்கின்றன.
மின்காந்த அலைகளின் பரப்புதல்
மின்காந்த அலைகள் என்பது அலைவுறும் மின்புலங்கள் மற்றும் காந்தப்புலங்களின் வடிவத்தில் விண்வெளியில் பயணிக்கும் ஒரு வகை ஆற்றலாகும். அவை மின்னூட்டம் பெற்ற துகள்களின் இயக்கத்தால் உருவாக்கப்படுகின்றன, மேலும் அவை காற்று, நீர் மற்றும் திடப் பொருட்கள் உட்பட பல்வேறு ஊடகங்களின் வழியாக பயணிக்க முடியும்.
மின்காந்த அலைகள் எவ்வாறு பரவுகின்றன
மின்காந்த அலைகள் விண்வெளியில் அலை போன்ற இயக்கத்தில் பரவுகின்றன. மின்புலமும் காந்தப்புலமும் ஒன்றுக்கொன்று செங்குத்தாக அலைவுறுகின்றன, மேலும் அலை இரண்டு புலங்களுக்கும் செங்குத்தான திசையில் பயணிக்கிறது. மின்காந்த அலைகளின் வேகம் ஒளியின் வேகமாகும், இது தோராயமாக வினாடிக்கு 299,792,458 மீட்டர்கள் ஆகும்.
மின்காந்த அலைகளின் வகைகள்
பல்வேறு வகையான மின்காந்த அலைகள் உள்ளன, ஒவ்வொன்றும் அதன் சொந்த தனித்துவமான பண்புகளைக் கொண்டுள்ளன. மிகவும் பொதுவான மின்காந்த அலைகளில் சில:
- ரேடியோ அலைகள்: ரேடியோ அலைகள் மிக நீண்ட மின்காந்த அலைகள் ஆகும், மேலும் அவை மிகக் குறைந்த அதிர்வெண்ணைக் கொண்டுள்ளன. அவை தொடர்பு, வழிசெலுத்தல் மற்றும் தொலை இயக்கி உள்ளிட்ட பல்வேறு நோக்கங்களுக்குப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
- நுண்ணலைகள்: நுண்ணலைகள் ரேடியோ அலைகளை விட குறுகியவை, மேலும் அவை அதிக அதிர்வெண்ணைக் கொண்டுள்ளன. அவை சமையல், வெப்பமூட்டுதல் மற்றும் தொடர்பு உள்ளிட்ட பல்வேறு நோக்கங்களுக்குப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
- அகச்சிவப்பு கதிர்வீச்சு: அகச்சிவப்பு கதிர்வீச்சு நுண்ணலைகளை விட குறுகியது, மேலும் அதிக அதிர்வெண்ணைக் கொண்டுள்ளது. இது வெப்பமூட்டுதல், படமாக்குதல் மற்றும் தொடர்பு உள்ளிட்ட பல்வேறு நோக்கங்களுக்குப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
- காண்பொளி: காண்பொளி என்பது நாம் பார்க்கக்கூடிய மின்காந்த அலைகளின் வகையாகும். இது தொடர்பு, படமாக்குதல் மற்றும் விளக்கு உள்ளிட்ட பல்வேறு நோக்கங்களுக்குப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
- புற ஊதா கதிர்வீச்சு: புற ஊதா கதிர்வீச்சு காண்பொளியை விட குறுகியது, மேலும் அதிக அதிர்வெண்ணைக் கொண்டுள்ளது. இது கருமையாக்குதல், கிருமி நீக்கம் மற்றும் படமாக்குதல் உள்ளிட்ட பல்வேறு நோக்கங்களுக்குப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
- எக்ஸ்-கதிர்கள்: எக்ஸ்-கதிர்கள் புற ஊதா கதிர்வீச்சை விட குறுகியவை, மேலும் அவை அதிக அதிர்வெண்ணைக் கொண்டுள்ளன. அவை மருத்துவ படமாக்குதல், பாதுகாப்பு மற்றும் தொழில்துறை ஆய்வு உள்ளிட்ட பல்வேறு நோக்கங்களுக்குப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
- காமா கதிர்கள்: காமா கதிர்கள் மிகக் குறுகிய மின்காந்த அலைகள் ஆகும், மேலும் அவை மிக அதிக அதிர்வெண்ணைக் கொண்டுள்ளன. அவை மருத்துவ படமாக்குதல், புற்றுநோய் சிகிச்சை மற்றும் கிருமி நீக்கம் உள்ளிட்ட பல்வேறு நோக்கங்களுக்குப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
மின்காந்த அலைகள் என்பது நம் அன்றாட வாழ்வில் பரந்த அளவிலான பயன்பாடுகளைக் கொண்ட ஒரு சக்திவாய்ந்த மற்றும் பல்துறை ஆற்றல் வடிவமாகும். அவை தொடர்பு, வழிசெலுத்தல், தொலை இயக்கி, வெப்பமூட்டுதல், படமாக்குதல் மற்றும் கிருமி நீக்கம் ஆகியவற்றுக்கு இன்றியமையாதவை.
மின்காந்த அலைகளின் பரப்பு முறைகள்
மின்காந்த அலைகள் பல்வேறு ஊடகங்கள் மற்றும் சூழல்கள் வழியாக பரவ முடியும். முதன்மையான பரப்பு முறைகள்:
1. நில அலை பரப்பு:
- பூமியின் மேற்பரப்பில் ரேடியோ அலைகள் பயணிக்கும்போது, அதன் வளைவைப் பின்பற்றி நிகழ்கிறது.
- குறைந்த அதிர்வெண் அலைகள் (LF, MF) AM ரேடியோ ஒலிபரப்பு மற்றும் நீண்ட தூரத் தொடர்புக்குப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
- இந்த அலைகள் நிலத்தின் கடத்துத்திறன் மற்றும் மின்புகு திறன், கட்டிடங்கள் மற்றும் மலைகள் போன்ற தடைகளால் பாதிக்கப்படுகின்றன.
2. வான் அலை பரப்பு:
- பூமியின் வளிமண்டலத்தின் ஒரு அடுக்கான அயனிமண்டலத்தில் இருந்து ரேடியோ அலைகளின் பிரதிபலிப்பை உள்ளடக்கியது.
- உயர் அதிர்வெண் (HF) அலைகள் நீண்ட தூரத் தொடர்புக்குப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, ஏனெனில் அவை அயனிமண்டலத்தால் பூமிக்குத் திருப்பி அனுப்பப்படலாம்.
- அயனிமண்டலத்தின் பண்புகள், எடுத்துக்காட்டாக எலக்ட்ரான் அடர்த்தி மற்றும் உயரம், அலைகளின் பிரதிபலிப்பு மற்றும் ஒளிவிலகலை பாதிக்கின்றன.
3. நேரடிக் காட்சிப் பரப்பு:
- கடத்தும் மற்றும் பெறும் ஆண்டெனாக்களுக்கு இடையே நேரடிக் காட்சி இருக்கும்போது நிகழ்கிறது.
- செயற்கைக்கோள் தொடர்பு, செல்லுலார் நெட்வொர்க்குகள் மற்றும் Wi-Fi உட்பட நுண்ணலை மற்றும் மில்லிமீட்டர்-அலை தொடர்பு அமைப்புகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
- அலைகள் நேர்கோட்டில் பயணிக்கின்றன மற்றும் பூமியின் வளைவு அல்லது அயனிமண்டலத்தால் பாதிக்கப்படுவதில்லை.
4. கீழ்வளிமண்டல சிதறல் பரப்பு:
- பூமியின் வளிமண்டலத்தின் மிகக் கீழ்நிலை அடுக்கான கீழ்வளிமண்டலத்தில் உள்ள துகள்கள் மற்றும் ஒழுங்கின்மைகளால் ரேடியோ அலைகள் சிதறுவதை உள்ளடக்கியது.
- நீண்ட தூரத் தொடர்புக்கு, குறிப்பாக வரம்புக்குட்பட்ட நேரடிக் காட்சிப் பாதைகள் உள்ள பகுதிகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
- சிதறிய அலைகள் அடிவானத்திற்கு அப்பால் பயணிக்க முடியும், இது அதிக தூரத்தில் தொடர்பை அனுமதிக்கிறது.
5. அயனிமண்டல சிதறல் பரப்பு:
- கீழ்வளிமண்டல சிதறல் பரப்பைப் போன்றது, ஆனால் அயனிமண்டலத்தில் நிகழ்கிறது.
- நீண்ட தூரத் தொடர்புக்கு, குறிப்பாக வழக்கமான வான் அலை பரப்பு நம்பகமாக இல்லாதபோது பயன்படுத்தப்படுகிறது.
- சிதறிய அலைகள் அயனிமண்டலத்தால் பூமிக்குத் திருப்பி அனுப்பப்படலாம், நீட்டிக்கப்பட்ட வரம்புகளுக்கு மேல் தொடர்பை இயலுமைப்படுத்துகிறது.
6. மேற்பரப்பு அலை பரப்பு:
- மின்காந்த அலைகள் வெவ்வேறு மின்கடத்தா பண்புகளைக் கொண்ட இரண்டு ஊடகங்களுக்கு இடையேயான எல்லையில் பயணிக்கும்போது நிகழ்கிறது.
- ஒளியிழை கயிறுகளில் பொதுவானது, அங்கு ஒளி அலைகள் உறை பொருளால் உள்ளகத்தின் வழியாக வழிநடத்தப்படுகின்றன.
- மொத்த உள் பிரதிபலிப்பு காரணமாக அலைகள் இழையின் உள்ளே கட்டுப்படுத்தப்படுகின்றன.
7. விண்வெளி அலை பரப்பு:
- வெளிவிண்வெளி வழியாக மின்காந்த அலைகளின் பரப்பைக் குறிக்கிறது.
- செயற்கைக்கோள் தொடர்பில் பயன்படுத்தப்படுகிறது, அங்கு ரேடியோ அலைகள் செயற்கைக்கோள்கள் மற்றும் பூமி நிலையங்களுக்கு இடையில் கடத்தப்படுகின்றன.
- அலைகள் நேர்கோட்டில் பயணிக்கின்றன மற்றும் பூமியின் வளிமண்டலம் அல்லது அயனிமண்டலத்தால் பாதிக்கப்படுவதில்லை.
ஒவ்வொரு பரப்பு முறையும் அதன் சொந்த பண்புகள், நன்மைகள் மற்றும் வரம்புகளைக் கொண்டுள்ளது. பரப்பு முறையின் தேர்வு அதிர்வெண், தூரம், சூழல் மற்றும் விரும்பிய தொடர்புத் தேவைகள் போன்ற காரணிகளைப் பொறுத்தது.
மின்காந்த அலைமாலை
மின்காந்த அலைமாலை என்பது சாத்தியமான அனைத்து மின்காந்த அலைகளின் வரம்பாகும். மின்காந்த அலைமாலை அதன் சொந்த தனித்துவமான பண்புகளைக் கொண்ட பல பகுதிகளாகப் பிரிக்கப்பட்டுள்ளது. மின்காந்த அலைமாலையின் பகுதிகள், மிக நீண்ட அலைநீளத்திலிருந்து மிகக் குறுகிய அலைநீளம் வரை:
- ரேடியோ அலைகள்: ரேடியோ அலைகள் அனைத்து மின்காந்த அலைகளிலும் மிக நீண்ட அலைநீளங்கள் மற்றும் மிகக் குறைந்த அதிர்வெண்களைக் கொண்டுள்ளன. ரேடியோ அலைகள் தொடர்பு, வழிசெலுத்தல் மற்றும் தொலை இயக்கி உள்ளிட்ட பல்வேறு நோக்கங்களுக்குப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
- நுண்ணலைகள்: நுண்ணலைகள் ரேடியோ அலைகளை விட குறுகிய அலைநீளங்கள் மற்றும் அதிக அதிர்வெண்களைக் கொண்டுள்ளன. நுண்ணலைகள் சமையல், வெப்பமூட்டுதல் மற்றும் தொடர்பு உள்ளிட்ட பல்வேறு நோக்கங்களுக்குப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
- அகச்சிவப்பு கதிர்வீச்சு: அகச்சிவப்பு கதிர்வீச்சு நுண்ணலைகளை விட குறுகிய அலைநீளங்கள் மற்றும் அதிக அதிர்வெண்களைக் கொண்டுள்ளன. அகச்சிவப்பு கதிர்வீச்சு வெப்பமூட்டுதல், படமாக்குதல் மற்றும் தொடர்பு உள்ளிட்ட பல்வேறு நோக்கங்களுக்குப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
- காண்பொளி: காண்பொளி மனிதக் கண்ணால் பார்க்கக்கூடிய அனைத்து மின்காந்த அலைகளிலும் மிகக் குறுகிய அலைநீளங்கள் மற்றும் மிக அதிக அதிர்வெண்களைக் கொண்டுள்ளன. காண்பொளி தொடர்பு, படமாக்குதல் மற்றும் விளக்கு உள்ளிட்ட பல்வேறு நோக்கங்களுக்குப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
- புற ஊதா கதிர்வீச்சு: புற ஊதா கதிர்வீச்சு காண்பொளியை விட குறுகிய அலைநீளங்கள் மற்றும் அதிக அதிர்வெண்களைக் கொண்டுள்ளன. புற ஊதா கதிர்வீச்சு கருமையாக்குதல், கிருமி நீக்கம் மற்றும் படமாக்குதல் உள்ளிட்ட பல்வேறு நோக்கங்களுக்குப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
- எக்ஸ்-கதிர்கள்: எக்ஸ்-கதிர்கள் புற ஊதா கதிர்வீச்சை விட குறுகிய அலைநீளங்கள் மற்றும் அதிக அதிர்வெண்களைக் கொண்டுள்ளன. எக்ஸ்-கதிர்கள் மருத்துவ படமாக்குதல், பாதுகாப்பு திரையிடல் மற்றும் படிகவியல் உள்ளிட்ட பல்வேறு நோக்கங்களுக்குப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
- காமா கதிர்கள்: காமா கதிர்கள் அனைத்து மின்காந்த அலைகளிலும் மிகக் குறுகிய அலைநீளங்கள் மற்றும் மிக அதிக அதிர்வெண்களைக் கொண்டுள்ளன. காமா கதிர்கள் மருத்துவ படமாக்குதல், புற்றுநோய் சிகிச்சை மற்றும் வானியல் உள்ளிட்ட பல்வேறு நோக்கங்களுக்குப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
மின்காந்த அலைகளின் பயன்பாடுகள்
மின்காந்த அலைகள் அன்றாட வாழ்வில் பரந்த அளவிலான பயன்பாடுகளைக் கொண்டுள்ளன. மின்காந்த அலைகளின் மிகவும் பொதுவான பயன்பாடுகளில் சில:
- தொடர்பு: மின்காந்த அலைகள் ரேடியோ, தொலைக்காட்சி மற்றும் செல்போன்கள் உள்ளிட்ட பல்வேறு தொடர்பு நோக்கங்களுக்குப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
- வழிசெலுத்தல்: மின்காந்த அலைகள் GPS மற்றும் ரேடார் உள்ளிட்ட பல்வேறு வழிசெலுத்தல் நோக்கங்களுக்குப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
- தொலை இயக்கி: மின்காந்த அலைகள் கேரேஜ் கதவு திறப்பான்கள் மற்றும் சாவியில்லா நுழைவு அமைப்புகள் உள்ளிட்ட பல்வேறு தொலை இயக்கி நோக்கங்களுக்குப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
- வெப்பமூட்டுதல்: மின்காந்த அலைகள் நுண்ணலைகள் மற்றும் அகச்சிவப்பு வெப்பமூட்டிகள் உள்ளிட்ட பல்வேறு வெப்பமூட்டும் நோக்கங்களுக்குப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
- படமாக்குதல்: மின்காந்த அலைகள் எக்ஸ்-கதிர்கள், MRI மற்றும் அல்ட்ராசவுண்ட் உள்ளிட்ட பல்வேறு படமாக்கும் நோக்கங்களுக்குப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
- கிருமி நீக்கம்: மின்காந்த அலைகள் UV ஒளி மற்றும் காமா கதிர்வீச்சு உள்ளிட்ட பல்வேறு கிருமி நீக்கும் நோக்கங்களுக்குப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
மின்காந்த அலைகள் அன்றாட வாழ்வில் பரந்த அளவிலான பயன்பாடுகளைக் கொண்ட ஒரு சக்திவாய்ந்த கருவியாகும்.
மின்காந்த அலைகளின் பரப்புத் திசை
மின்காந்த அலைகள் என்பது அலைவுறும் மின்புலங்கள் மற்றும் காந்தப்புலங்களின் வடிவத்தில் விண்வெளியில் பயணிக்கும் ஒரு வகை ஆற்றலாகும். அவை மின்னூட்டம் பெற்ற துகள்களின் அதிர்வுகளால் உருவாக்கப்படுகின்றன, மேலும் அவை காற்று, நீர் மற்றும் திடப் பொருட்கள் உட்பட பல்வேறு ஊடகங்களின் வழியாக பயணிக்க முடியும்.
ஒரு மின்காந்த அலையின் பரப்புத் திசை மின்புல திசையனின் திசையால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது. மின்புல திசையன் என்பது ஒரு மின்காந்த அலையில் நேர்மின்னூட்டத்திலிருந்து எதிர்மின்னூட்டத்தை நோக்கிச் சுட்டிக்காட்டும் ஒரு திசையனாகும். காந்தப்புல திசையன் மின்புல திசையன் மற்றும் பரப்புத் திசை ஆகிய இரண்டிற்கும் செங்குத்தாக இருக்கும்.
ஒரு மின்காந்த அலையின் பரப்புத் திசையை எவ்வாறு தீர்மானிப்பது
ஒரு மின்காந்த அலையின் பரப்புத் திசையை தீர்மானிக்க சில வெவ்வேறு வழிகள் உள்ளன. ஒரு வழி திசைகாட்டியைப் பயன்படுத்துவதாகும். திசைகாட்டி காந்தப்புல திசையனின் திசையில் சுட்டிக்காட்டும், இது பரப்புத் திசைக்கு செங்குத்தாக இருக்கும்.
ஒரு மின்காந்த அலையின் பரப்புத் திசையை தீர்மானிக்க மற்றொரு வழி ரேடியோ பெறுநரைப் பயன்படுத்துவதாகும். ரேடியோ பெறுநர் மின்காந்த அலைகளைப் பெற்று அவற்றை ஒலி அலைகளாக மாற்றும். ஒலி அலைகளின் திசை மின்காந்த அலைகளின் பரப்புத் திசையைப் போலவே இருக்கும்.
மின்காந்த அலைகளின் பரப்புத் திசையின் பயன்பாடுகள்
மின்காந்த அலைகளின் பரப்புத் திசை பல்வேறு பயன்பாடுகளில் முக்கியமானது, அவற்றில் சில:
- ரேடியோ தொடர்பு: மின்காந்த அலைகளின் பரப்புத் திசை ரேடியோ கோபுரங்கள் மற்றும் ஆண்டெனாக்களின் திசையை தீர்மானிக்கப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
- வழிசெலுத்தல்: மின்காந்த அலைகளின் பரப்புத் திசை கப்பல்கள் மற்றும் விமானங்களின் திசையை தீர்மானிக்கப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
- தொலை உணர்தல்: மின்காந்த அலைகளின் பரப்புத் திசை செயற்கைக்கோள்களிலிருந்து பூமியின் மேற்பரப்பைப் பற்றிய தரவைச் சேகரிக்கப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
- மருத்துவ படமாக்குதல்: மின்காந்த அலைகளின் பரப்புத் திசை உடலின் உள்ளேயுள்ள படங்களை உருவாக்கப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
மின்காந்த அலைகளின் பரப்புத் திசை இந்த அலைகளின் ஒரு அடிப்படைப் பண்பாகும். இது ரேடியோ தொடர்பு, வழிசெலுத்தல், தொலை உணர்தல் மற்றும் மருத்துவ படமாக்குதல் உள்ளிட்ட பல்வேறு பயன்பாடுகளில் முக்கியமானது.
மின்காந்த அலைகள் குறித்த தீர்க்கப்பட்ட எடுத்துக்காட்டுகள்
எடுத்துக்காட்டு 1: ஒரு மின்காந்த அலையின் அலைநீளத்தைக் கணக்கிடுதல்
கணக்கு: ஒரு மின்காந்த அலையின் அதிர்வெண் 3.00 x 10$^{11}$ Hz ஆகும். அதன் அலைநீளம் என்ன?
தீர்வு: ஒரு மின்காந்த அலையின் அலைநீளம் சமன்பாட்டால் வழங்கப்படுகிறது:
$$\lambda = \frac{c}{f}$$
இங்கு:
- λ என்பது மீட்டர்களில் (மீ) அலைநீளம்
- c என்பது வெற்றிடத்தில் ஒளியின் வேகம் (2.998 x 10$^8$ மீ/வி)
- f என்பது ஹெர்ட்ஸில் (Hz) அதிர்வெண்
கொடுக்கப்பட்ட மதிப்புகளை சமன்பாட்டில் பிரதியிட, நாம் பெறுவது:
$$\lambda = \frac{2.998 \times 10^8 \text{ m/s}}{3.00 \times 10^{11} \text{ Hz}} = 9.993 \times 10^{-4} \text{ m}$$
எனவே, மின்காந்த அலையின் அலைநீளம் 9.993 x 10$^{-4}$ மீட்டர்கள் ஆகும்.
எடுத்துக்காட்டு 2: ஒரு மின்காந்த அலையின் அதிர்வெண்ணைக் கணக்கிடுதல்
கணக்கு: ஒரு மின்காந்த அலையின் அலைநீளம் 6.00 x 10$^{-7}$ மீட்டர்கள் ஆகும். அதன் அதிர்வெண் என்ன?
தீர்வு: ஒரு மின்காந்த அலையின் அதிர்வெண் சமன்பாட்டால் வழங்கப்படுகிறது:
$$f = \frac{c}{\lambda}$$
இங்கு:
- f என்பது ஹெர்ட்ஸில் (Hz) அதிர்வெண்
- c என்பது வெற்றிடத்தில் ஒளியின் வேகம் (2.998 x 10$^8$ மீ/வி)
- λ என்பது மீட்டர்களில் (மீ) அலைநீளம்
கொடுக்கப்பட்ட மதிப்புகளை சமன்பாட்டில் பிரதியிட, நாம் பெறுவது:
$$f = \frac{2.998 \times 10^8 \text{ m/s}}{6.00 \times 10^{-7} \text{ m}} = 4.997 \times 10^{14} \text{ Hz}$$
எனவே, மின்காந்த அலையின் அதிர்வெண் 4.997 x 10$^{14}$ ஹெர்ட்ஸ் ஆகும்.
எடுத்துக்காட்டு 3: ஒரு மின்காந்த அலையின் ஆற்றலைக் கணக்கிடுதல்
கணக்கு: ஒரு மின்காந்த அலையின் அதிர்வெண் 5.00 x 10$^{12}$ Hz மற்றும் செறிவு 1.00 x 10$^{-3}$ W/m$^2$ ஆகும். அலையில் உள்ள ஒவ்வொரு ஃபோட்டானின் ஆற்றல் என்ன?
தீர்வு: ஒரு ஃபோட்டானின் ஆற்றல் சமன்பாட்டால் வழங்கப்படுகிறது:
$$E = hf$$
இங்கு:
- E என்பது ஜூல்களில் (J) ஆற்றல்
- h என்பது பிளாங்கின் மாறிலி (6.626 x 10$^{-34}$ J·s)
- f என்பது ஹெர்ட்ஸில் (Hz) அதிர்வெண்
கொடுக்கப்பட்ட மதிப்புகளை சமன்பாட்டில் பிரதியிட, நாம் பெறுவது:
$$E = (6.626 \times 10^{-34} \text{J.s}) (5.00 \times 10^{12} \text{ Hz}) = 3.313 \times 10^{-22} \text{ J}$$
எனவே, அலையில் உள்ள ஒவ்வொரு ஃபோட்டானின் ஆற்றல் 3.313 x 10$^{-22}$ ஜூல்கள் ஆகும்.
மின்காந்த அலைகளின் பரப்புதல் கேள்வி-பதில்கள்
மின்காந்த அலைகளின் பரப்புதல் என்றால் என்ன?
மின்காந்த அலைகள் என்பது அலைவுறும் மின்புலங்கள் மற்றும் காந்தப்புலங்களின் வடிவத்தில் விண்வெளியில் பயணிக்கும் ஒரு வகை ஆற்றலாகும். அவை மின்னூட்டம் பெற்ற துகள்களின் அதிர்வுகளால் உருவாக்கப்படுகின்றன, மேலும் அவை காற்று, நீர் மற்றும் திடப் பொருட்கள் உட்பட பல்வேறு ஊடகங்களின் வழியாக பயணிக்க முடியும்.
மின்காந்த அலைகள் எவ்வாறு பரவுகின்றன?
மின்காந்த அலைகள் ஒளியின் வேகத்தில் நேர்கோட்டில் பரவுகின்றன. ஒளியின் வேகம் தோராயமாக வினாடிக்கு 299,792,458 மீட்டர்கள் (வினாடிக்கு 186,282 மைல்கள்) ஆகும்.
மின்காந்த அலைகளின் வெவ்வேறு வகைகள் யாவை?
பல்வேறு வகையான மின்காந்த அலைகள் உள்ளன, ஒவ்வொன்றும் அதன் சொந்த தனித்துவமான பண்புகளைக் கொண்டுள்ளன. மிகவும் பொதுவான மின்காந்த அலைகளில் சில:
- ரேடியோ அலைகள்: ரேடியோ அலைகள் மிக நீண்ட மின்காந்த அலைகள் ஆகும், மேலும் அவை மிகக் குறைந்த அதிர்வெண்ணைக் கொண்டுள்ளன. அவை தொடர்பு, வழிசெலுத்தல் மற்றும் தொலை இயக்கி உள்ளிட்ட பல்வேறு நோக்கங்களுக்குப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
- நுண்ணலைகள்: நுண்ணலைகள் ரேடியோ அலைகளை விட குறுகியவை, மேலும் அவை அதிக அதிர்வெண்ணைக் கொண்டுள்ளன. அவை சமையல், வெப்பமூட்டுதல் மற்றும் தொடர்பு உள்ளிட்ட பல்வேறு நோக்கங்களுக்குப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
- அகச்சிவப்பு கதிர்வீச்சு: அகச்சிவப்பு கதிர்வீச்சு நுண்ணலைகளை விட குறுகியது, மேலும் அதிக அதிர்வெண்ணைக் கொண்டுள்ளது. இது வெப்பமூட்டுதல், படமாக்குதல் மற்றும் தொடர்பு உள்ளிட்ட பல்வேறு நோக்கங்களுக்குப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
- காண்பொளி: காண்பொளி என்பது நம் கண்களால் பார்க்கக்கூடிய மின்காந்த அலைகளின் வகையாகும். இது தொடர்பு, படமாக்குதல் மற்றும் விளக்கு உள்ளிட்ட பல்வேறு நோக்கங்களுக்குப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
- புற ஊதா கதிர்வீச்சு: புற ஊதா கதிர்வீச்சு காண்பொளியை விட குறுகியது, மேலும் அதிக அதிர்வெண்ணைக் கொண்டுள்ளது. இது கருமையாக்குதல், கிருமி நீக்கம் மற்றும் படமாக்குதல் உள்ளிட்ட பல்வேறு நோக்கங்களுக்குப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
- எக்ஸ்-கதிர்கள்: எக்ஸ்-கதிர்கள் புற ஊதா கதிர்வீச்சை வ