பைரெலியோமீட்டர் மற்றும் பைரானோமீட்டரைப் பயன்படுத்தி சூரிய கதிர்வீச்சு அளவீட்டு முறைகள்

பூமியை வெப்பமாக வைத்திருக்க போதுமான வெப்ப ஆற்றலை வழங்குவதால் சூரியனின் காரணமாக பூமியில் உயிர் நிலைத்திருக்கிறது என்பதை நாம் அனைவரும் அறிவோம். இந்த ஆற்றல் சூரியனால் மின்காந்த கதிர்வீச்சு வடிவத்தில் வழங்கப்படுகிறது, இது பொதுவாக சூரிய கதிர்வீச்சு என்று அழைக்கப்படுகிறது. சில கதிர்வீச்சு மனிதர்களுக்கு நன்மை பயக்கும், மற்றொரு கதிர்வீச்சு அனைத்து உயிர்களுக்கும் தீங்கு விளைவிக்கும்.

பூமியின் மேற்பரப்பில் சூரிய கதிர்வீச்சை அடைய அது வளிமண்டலத்தின் வழியாக செல்ல வேண்டும், அது உறிஞ்சப்பட்டு, சிதறடிக்கப்பட்டு, பிரதிபலிக்கப்பட்டு, பரவுகிறது, இதன் விளைவாக ஆற்றல் பாய்வு அடர்த்தி குறைகிறது. இந்த குறைப்பு மிகவும் முக்கியமானது, ஏனெனில் ஒரு வெயில் நாளில் 30% க்கும் அதிகமான இழப்பு ஏற்படுகிறது மற்றும் மேகமூட்டமான நாளில் இது 90% ஆக உயர்ந்தது. எனவே வளிமண்டலம் வழியாக பூமியின் மேற்பரப்பை அடையும் அதிகபட்ச கதிர்வீச்சு ஒருபோதும் 80% ஐ விட அதிகமாக இருக்காது.

சூரிய ஃப்ளக்ஸ் அளவிட மிகவும் முக்கியமானது, ஏனெனில் இது பூமியின் வாழ்வின் அடிப்படையாகும், மேலும் இது எலக்ட்ரானிக்ஸ், பயிர்கள், மருந்துகள், அழகுசாதனப் பொருட்கள் போன்றவற்றுடன் தொடர்புடையதா என்பதை பல தயாரிப்புகளை உருவாக்க பயன்படுகிறது. இந்த டுடோரியலில், சூரிய கதிர்வீச்சு மற்றும் அதன் பற்றி நாம் அறிந்து கொள்வோம் அளவீட்டு மற்றும் பைரெலியோமீட்டர் மற்றும் பைரானோமீட்டர் ஆகிய இரண்டு மிகவும் பிரபலமான சூரிய ஆற்றல் அளவிடும் கருவிகளைப் பற்றியும் அறிந்து கொள்ளும்.

பீம் கதிர்வீச்சு மற்றும் பரவல் கதிர்வீச்சு

மேற்பரப்பில் நாம் உணரும் கதிர்வீச்சு சூரியனின் நேரடி கதிர்வீச்சு மற்றும் மறைமுக கதிர்வீச்சு ஆகும். சூரியனில் இருந்து நேரடியாக வரும் கதிர்வீச்சு நேரடி கதிர்வீச்சு மற்றும் இது பீம் கதிர்வீச்சு என்று அழைக்கப்படுகிறது. எல்லா திசைகளிலிருந்தும் பூமியின் மேற்பரப்பிற்கு அனுப்பப்படும் சிதறிய மற்றும் பிரதிபலித்த கதிர்வீச்சு (மூலக்கூறுகள், துகள்கள், விலங்கு உடல்கள் போன்றவற்றிலிருந்து பிரதிபலிக்கிறது) மறைமுக கதிர்வீச்சு மற்றும் இது பரவக்கூடிய கதிர்வீச்சு என்று அழைக்கப்படுகிறது. இரண்டின் கூட்டுத்தொகை, பீம் மற்றும் பரவக்கூடிய கதிர்வீச்சு, உலகளாவிய கதிர்வீச்சு அல்லது மொத்த கதிர்வீச்சு என வரையறுக்கப்படுகிறது.

பீம் கதிர்வீச்சு மற்றும் பரவக்கூடிய கதிர்வீச்சு ஆகியவற்றை வேறுபடுத்துவது முக்கியம், ஏனெனில் பரவலான கதிர்வீச்சால் முடியாது போது பீம் கதிர்வீச்சு குவிக்கப்படலாம். பீம் கதிர்வீச்சு மற்றும் பரவக்கூடிய கதிர்வீச்சை அளவிட பல சூரிய கதிர்வீச்சு அளவிடும் கருவிகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

இப்போது கீழேயுள்ள வரைபடத்தில் மின்காந்த கதிர்வீச்சின் ஸ்பெக்ட்ரத்தைப் பார்ப்போம்.

முழு நிறமாலையிலும், சூரிய ஒளியைக் கணக்கிட புற ஊதா கதிர்கள் முதல் ஐஆர் கதிர்கள் வரையிலான அலைநீளங்களை மட்டுமே நாங்கள் கருதுகிறோம், ஏனென்றால் சூரியனில் இருந்து வரும் அதிக அதிர்வெண் அலைகள் பெரும்பாலானவை மேற்பரப்பை எட்டாது, ஐஆருக்குப் பிறகு குறைந்த அதிர்வெண் கதிர்வீச்சு நம்பகமானவை அல்ல. எனவே சூரிய கதிர்வீச்சு அல்லது பாய்வு பொதுவாக ஐ.ஆர் கதிர்களுக்கு புற ஊதா கதிர்கள் என அளவிடப்படுகிறது மற்றும் கருவிகளும் அப்படி வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன.

சூரிய கதிர்வீச்சு அளவிடும் கருவிகள் இரண்டு வகைகளாகும்:

1. பைரெலியோமீட்டர்
2. பைரானோமீட்டர்

இந்த கருவிகளின் வேலைக்குச் செல்வதற்கு முன், சாதனங்களை வடிவமைக்கும்போது பயன்படுத்தப்படும் இரண்டு கருத்துகளைப் புரிந்து கொள்ள வேண்டும். எனவே இப்போது அந்தக் கருத்துகளைப் பார்ப்போம்.

கருப்பு உடல் கதிர்வீச்சு

ஒரு கருப்பு உடல் பொதுவாக வளிமண்டலத்தில் எதையும் வெளியேற்றாமல் அனைத்து கதிர்வீச்சையும் உறிஞ்சி, கருப்பு உடலை உறிஞ்சுவதை மிகவும் தூய்மையாக்குகிறது. உண்மை என்னவென்றால், இப்போது வரை சரியான கருப்பு உடல் இல்லை, எனவே நாங்கள் வழக்கமாக இரண்டாவது சிறந்தவருக்கு தீர்வு காண்கிறோம். கறுப்பு உடல் கதிர்வீச்சை உறிஞ்சிய பிறகு, கதிர்வீச்சு தானே ஆற்றல் மற்றும் உறிஞ்சப்பட்ட பிறகு, உடலில் உள்ள அணுக்கள் வெளியேறும் என்பதால் அது வெப்பமடைகிறது. சூரியன் கதிர்வீச்சு அளவிடும் கருவிகளில் இந்த பிளாக் பாடி ஒரு முக்கிய அங்கமாக பயன்படுத்தப்படுகிறது. கருப்பு உடலுக்கு எதிரே, ஒரு வெள்ளை உடல் அதன் மீது விழும் அனைத்து கதிர்வீச்சையும் மீண்டும் வளிமண்டலத்திற்கு பிரதிபலிக்கிறது, அதனால்தான் கோடையில் வெள்ளை ஆடைகளை அணிந்துகொள்வது மிகவும் வசதியாக இருக்கும்.

தெர்மோகப்பிள்

தெர்மோகப்பிள் என்பது ஒரு எளிய சாதனமாகும், இது படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளபடி வெவ்வேறு பொருட்களால் செய்யப்பட்ட இரண்டு கடத்திகளைப் பயன்படுத்தி கட்டப்பட்டது.

இங்கே இரண்டு கம்பிகள் இணைக்கப்பட்டு இரண்டு சந்திப்புகளுடன் ஒரு வளையத்தை உருவாக்குகின்றன, மேலும் இந்த சந்திப்புகள் 'A' & 'B' என குறிப்பிடப்படுகின்றன. இப்போது ஒரு மெழுகுவர்த்தி 'ஏ' சந்திக்கு அருகில் கொண்டு வரப்படுகிறது, அதே நேரத்தில் சந்திப்பு 'பி' தனியாக உள்ளது. மெழுகுவர்த்தி 'ஏ' சந்திப்பில் இருப்பதால், அதன் வெப்பநிலை கணிசமாக உயரும், சந்தி பி அறை வெப்பநிலையில் குளிராக இருக்கும். இந்த வெப்பநிலை வேறுபாட்டின் காரணமாக, ' சீபெக் விளைவு' படி சந்திப்புகளில் ஒரு மின்னழுத்தம் (சாத்தியமான வேறுபாடு) தோன்றும். சுற்று மூடப்பட்டிருப்பதால், படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளபடி ஒரு மின்னோட்ட 'நான்' சுற்று வழியாக பாய்கிறது மற்றும் இந்த மின்னோட்டத்தை அளவிட நாம் ஒரு அம்மீட்டரை தொடரில் இணைப்போம். சுழற்சியில் தற்போதைய 'I' இன் அளவு வெப்பநிலை வேறுபாட்டிற்கு நேரடியாக விகிதாசாரமாகும் என்பதை நினைவில் கொள்வது அவசியம்சந்திப்புகளில், அதிக வெப்பநிலை வேறுபாடுகள் மின்னோட்டத்தின் அதிக அளவை விளைவிக்கின்றன. எனவே அம்மீட்டரைப் படிப்பதன் மூலம், சந்திப்புகளில் வெப்பநிலை வேறுபாட்டைக் கணக்கிடலாம்.

இப்போது அடிப்படைகள் உள்ளடக்கப்பட்ட பிறகு, சூரிய கதிர்வீச்சு அளவிடும் கருவிகளின் கட்டுமானம் மற்றும் வேலை குறித்து ஆராய்வோம்.

பைரெலியோமீட்டர் வேலை மற்றும் கட்டுமானம்

பைரெலியோமீட்டர் என்பது சாதாரண நிகழ்வுகளில் நேரடி கற்றை கதிர்வீச்சை அளவிட பயன்படும் ஒரு சாதனம் ஆகும். அதன் வெளிப்புற அமைப்பு ஒரு தொலைநோக்கியின் உருவத்தை வெளிப்படுத்தும் ஒரு நீண்ட குழாய் போல் தெரிகிறது மற்றும் பிரகாசத்தை அளவிட நாம் லென்ஸை சூரியனுக்கு சுட்டிக்காட்ட வேண்டும். பைரெலியோமீட்டரின் செயல்பாட்டுக் கொள்கையையும் அதன் கட்டுமானத்தையும் இங்கே கற்றுக்கொள்வோம்.

பைரெலியோமீட்டரின் அடிப்படை கட்டமைப்பைப் புரிந்து கொள்ள, கீழே காட்டப்பட்டுள்ள வரைபடத்தைப் பாருங்கள்.

இங்கே லென்ஸ் சூரியனை நோக்கி சுட்டிக்காட்டப்படுகிறது மற்றும் கதிர்வீச்சு லென்ஸ், குழாய் வழியாக சென்று இறுதியில் கீழே இருக்கும் கருப்பு பொருளின் மீது விழும். இப்போது நாம் முழு உள் அமைப்பையும் சுற்றுகளையும் எளிமையான முறையில் மீண்டும் வரைந்தால் அது கீழே உள்ளதைப் போல இருக்கும்.

சுற்றில், கருப்பு உடல் லென்ஸிலிருந்து விழும் கதிர்வீச்சை உறிஞ்சுவதைக் காணலாம், முன்பு விவாதித்தபடி ஒரு சரியான கருப்பு உடல் அதன் மீது விழும் எந்த கதிர்வீச்சையும் முழுமையாக உறிஞ்சிவிடும், எனவே குழாயில் விழும் கதிர்வீச்சு கருப்பு பொருளால் முழுமையாக உறிஞ்சப்படுகிறது. கதிர்வீச்சு உறிஞ்சப்பட்டவுடன் உடலில் உள்ள அணுக்கள் முழு உடலின் வெப்பநிலை அதிகரிப்பதால் உற்சாகமடைகின்றன. இந்த வெப்பநிலை அதிகரிப்பு தெர்மோகப்பிள் சந்தி 'ஏ' மூலமும் அனுபவிக்கப்படும். இப்போது அதிக வெப்பநிலையில் தெர்மோகப்பிளின் சந்தி 'மற்றும்' குறைந்த வெப்பநிலையில் 'பி' சந்திப்புடன், தெர்மோகப்பிளின் செயல்பாட்டுக் கொள்கையில் விவாதிக்கப்பட்டபடி தற்போதைய சுழற்சி அதன் சுழற்சியில் நடைபெறுகிறது. சுழற்சியில் உள்ள இந்த மின்னோட்டம் தொடரில் இருக்கும் கால்வனோமீட்டர் வழியாகவும், அதன் மூலம் ஒரு விலகலை ஏற்படுத்தும். இதுவிலகல் மின்னோட்டத்திற்கு விகிதாசாரமாகும், இது சந்திப்புகளில் வெப்பநிலை வேறுபாட்டிற்கு விகிதாசாரமாகும்.

சாய்வு α லூப் தற்போதைய α சந்திகளில் வெப்பநிலை வேறுபாடு.

இப்போது இந்த விலகலை கால்வனோமீட்டரில் சுற்றுவட்டத்தின் உதவியுடன் அழிக்க முயற்சிப்போம். விலகலை நீக்குவதற்கான முழுமையான செயல்முறை படிப்படியாக கீழே விவரிக்கப்பட்டுள்ளது.

• முதலில், தற்போதைய ஓட்டத்தைத் தொடங்க சுற்றில் சுவிட்சை மூடு.
• தற்போதைய பாய்கிறது,

பேட்டரி -> சுவிட்ச் -> மெட்டல் கண்டக்டர் -> அம்மீட்டர் -> மாறி மின்தடை -> பேட்டரி.

• இந்த மின்னோட்டம் மெட்டல் கடத்தி வழியாக பாய்வதால் அதன் வெப்பநிலை ஒரு குறிப்பிட்ட அளவிற்கு உயர்கிறது.
• மெட்டல் கடத்தியுடன் தொடர்பில் இருப்பதால் சந்தி 'பி' வெப்பநிலையும் உயர்கிறது. இது 'ஏ' சந்திக்கும் 'பி' சந்திக்கும் இடையிலான வெப்பநிலை வேறுபாட்டைக் குறைக்கிறது.
• வெப்பநிலை வேறுபாடு குறைவதால், தெர்மோகப்பிளில் தற்போதைய ஓட்டமும் குறைகிறது.
• விலகல் மின்னோட்டத்திற்கு விகிதாசாரமாக இருப்பதால் கால்வனோமீட்டரின் விலகலும் குறைகிறது.
• சுருக்கமாக, நாம் சொல்லலாம்- மெட்டல் கடத்தியில் மின்னோட்டத்தை மாற்ற ரியோஸ்டாட்டை சரிசெய்வதன் மூலம் கால்வனோமீட்டரில் உள்ள விலகலைக் குறைக்கலாம்.

கால்வனோமீட்டர் விலகல் முற்றிலும் வெற்றிடமாக மாறும் வரை இப்போது ரியோஸ்டாட்டை சரிசெய்து கொள்ளுங்கள். இது நடந்தவுடன், மீட்டரிலிருந்து மின்னழுத்தம் மற்றும் தற்போதைய அளவீடுகளைப் பெறலாம் மற்றும் கருப்பு உடலால் உறிஞ்சப்படும் வெப்பத்தை தீர்மானிக்க எளிய கணக்கீடு செய்யலாம். இந்த கணக்கிடப்பட்ட மதிப்பை கதிர்வீச்சைத் தீர்மானிக்கப் பயன்படுத்தலாம், ஏனெனில் கருப்பு உடலால் உருவாகும் வெப்பம் கதிர்வீச்சுக்கு நேரடியாக விகிதாசாரமாகும். இந்த கதிர்வீச்சு மதிப்பு வேறு ஒன்றும் இல்லை, ஆரம்பத்தில் இருந்தே நாம் அளவிட விரும்பும் நேரடி கற்றை சூரிய கதிர்வீச்சு. இதன் மூலம், பைரெலியோமீட்டரின் செயல்பாட்டை நாம் முடிவு செய்யலாம்.

பைரானோமீட்டர் வேலை மற்றும் கட்டுமானம்

பைரானோமீட்டர் என்பது பீம் கதிர்வீச்சு மற்றும் பரவக்கூடிய கதிர்வீச்சு இரண்டையும் அளவிட பயன்படும் ஒரு சாதனம் ஆகும். வேறு வார்த்தைகளில் கூறுவதானால், இது மொத்த அரைக்கோள கதிர்வீச்சை அளவிட பயன்படுகிறது (ஒரு கிடைமட்ட மேற்பரப்பில் பீம் பிளஸ் பரவுகிறது). இங்கே நாம் பைரானோமீட்டர் செயல்பாட்டுக் கொள்கை மற்றும் அதன் கட்டுமானத்தைப் பற்றி அறிந்து கொள்வோம்.

சாதனம் யுஎஃப்ஒ சாஸர் போல தோற்றமளிக்கிறது, இது அதன் நோக்கத்திற்கு ஏற்ற சிறந்த வடிவமாகும். இந்த சாதனம் மற்றவர்களை விட மிகவும் பிரபலமானது மற்றும் இப்போதெல்லாம் பெரும்பாலான சூரிய வள தரவு அதைப் பயன்படுத்தி அளவிடப்படுகிறது. பைரானோமீட்டரின் அசல் படம் மற்றும் உள் அமைப்பை நீங்கள் கீழே காணலாம்.

​

இங்கே சுற்றியுள்ள வளிமண்டலத்திலிருந்து வரும் கதிர்வீச்சு கண்ணாடி குவிமாடம் வழியாக சென்று கருவியின் மையத்தில் அமைந்துள்ள பிளாக் பாடி மீது விழுகிறது. முன்பு போலவே, அனைத்து கதிர்வீச்சையும் உறிஞ்சிய பின் உடலின் வெப்பநிலை உயர்கிறது, மேலும் இந்த உயர்வு தெர்மோகப்பிள் சங்கிலி அல்லது தெர்மோகப்பிள் தொகுதி மூலமாகவும் நேரடியாக கருப்பினத்தின் அடியில் இருக்கும். எனவே தொகுதியின் ஒரு பக்கம் சூடாகவும், மற்றொரு வெப்பம் மூழ்குவதால் குளிர்ச்சியாகவும் இருக்கும். தெர்மோகப்பிள் தொகுதி ஒரு மின்னழுத்தத்தை உருவாக்குகிறது மற்றும் இதை வெளியீட்டு முனையங்களில் காணலாம். வெளியீட்டு முனையங்களில் பெறப்பட்ட இந்த மின்னழுத்தம் ஒரு தெர்மோகப்பிளின் கொள்கையின்படி வெப்பநிலை வேறுபாட்டிற்கு நேரடியாக விகிதாசாரமாகும்.

வெப்பநிலை வேறுபாடு கருப்பு உடலால் உறிஞ்சப்படும் கதிர்வீச்சோடு தொடர்புடையது என்பதை நாம் அறிந்திருப்பதால், வெளியீட்டு மின்னழுத்தம் கதிர்வீச்சுக்கு நேரியல் விகிதாசாரமாகும் என்று நாம் கூறலாம்.

முந்தைய கணக்கீட்டைப் போலவே, மொத்த கதிர்வீச்சின் மதிப்பை இந்த மின்னழுத்த மதிப்பிலிருந்து எளிதாகப் பெறலாம். நிழலைப் பயன்படுத்துவதன் மூலமும் அதே நடைமுறையைப் பின்பற்றுவதன் மூலமும், பரவக்கூடிய கதிர்வீச்சையும் நாம் பெறலாம். மொத்த கதிர்வீச்சு மற்றும் பரவக்கூடிய கதிர்வீச்சு மதிப்புடன், பீம் கதிர்வீச்சு மதிப்பையும் கணக்கிட முடியும். எனவே பைரானோமீட்டரைப் பயன்படுத்தி பரவக்கூடிய சூரிய கதிர்வீச்சு மற்றும் மொத்த கதிர்வீச்சு இரண்டையும் நாம் கணக்கிட முடியும்.