Metoda e rezonancës për matjen e frekuencave.

Metoda e krahasimit të frekuencës;

Metoda diskrete e numërimit bazohet në numërimin e impulseve të frekuencës së kërkuar për një periudhë të caktuar kohe. Përdoret më së shpeshti nga numëruesit e frekuencave dixhitale dhe është përmes kësaj metode të thjeshtë që mund të merren të dhëna mjaft të sakta.

Mund të mësoni më shumë rreth frekuencës së rrymës alternative nga video:

Metoda e rimbushjes së një kondensatori gjithashtu nuk përfshin llogaritjet komplekse. Në këtë rast, vlera mesatare e rrymës së rimbushjes është proporcionale me frekuencën dhe matet duke përdorur një ampermetër magnetoelektrik. Shkalla e instrumentit, në këtë rast, është e kalibruar në Hertz.

Gabimi i matësve të tillë të frekuencës është brenda 2%, dhe për këtë arsye matje të tilla janë mjaft të përshtatshme për përdorim shtëpiak.

Metoda e matjes bazohet në rezonancën elektrike që ndodh në një qark me elementë të rregullueshëm. Frekuenca që duhet të matet përcaktohet nga një shkallë e veçantë e vetë mekanizmit të rregullimit.

Kjo metodë jep një gabim shumë të ulët, por përdoret vetëm për frekuenca mbi 50 kHz.

Metoda e krahasimit të frekuencës përdoret në oshiloskopë dhe bazohet në përzierjen e frekuencës referuese me atë të matur. Në këtë rast, ndodhin rrahje të një frekuence të caktuar. Kur këto rrahje arrijnë zero, ajo e matur bëhet e barabartë me atë të referencës. Tjetra, nga figura e marrë në ekran duke përdorur formulat, mund të llogarisni frekuencën e dëshiruar të rrymës elektrike.

Një tjetër video interesante në lidhje me frekuencën AC:

Në gjuhë, shkurtesa "Hz" përdoret për ta treguar atë; në anglisht, përcaktimi Hz përdoret për këto qëllime. Në të njëjtën kohë, sipas rregullave të sistemit SI, nëse përdoret emri i shkurtuar i kësaj njësie, duhet të ndiqet nga , dhe nëse emri i plotë përdoret në tekst, atëherë me shkronja të vogla.

Origjina e termit

Njësia e frekuencës e miratuar në sistemin modern SI mori emrin e saj në 1930, kur Komisioni Ndërkombëtar Elektroteknik mori një vendim përkatës. Ajo u shoqërua me dëshirën për të përjetësuar kujtimin e shkencëtarit të famshëm gjerman Heinrich Hertz, i cili dha një kontribut të madh në zhvillimin e kësaj shkence, veçanërisht në fushën e kërkimit elektrodinamik.

Kuptimi i termit

Hertz përdoret për matje të çdo lloji, kështu që qëllimi i përdorimit të tij është shumë i gjerë. Për shembull, është zakon të maten frekuencat e zërit, rrahjet e zemrës së njeriut, lëkundjet e fushës elektromagnetike dhe lëvizjet e tjera që përsëriten me një periodicitet të caktuar në numrin e hercit. Për shembull, frekuenca e rrahjeve të zemrës së njeriut në një gjendje të qetë është rreth 1 Hz.

Në thelb, një njësi në këtë matje interpretohet si numri i lëkundjeve të kryera nga objekti i analizuar brenda një sekonde. Në këtë rast, ekspertët thonë se frekuenca e lëkundjeve është 1 herc. Prandaj, më shumë dridhje në sekondë korrespondojnë me më shumë nga këto njësi. Kështu, nga pikëpamja formale, sasia e shënuar si herc është reciproke e sekondës.

Vlerat e rëndësishme të frekuencës zakonisht quhen të larta, dhe frekuencat e vogla quhen të ulëta. Shembuj të frekuencave të larta dhe të ulëta janë dridhjet e zërit me intensitete të ndryshme. Për shembull, frekuencat në intervalin nga 16 deri në 70 Hz formojnë të ashtuquajturat tinguj bas, domethënë tinguj shumë të ulët, dhe frekuencat në intervalin nga 0 deri në 16 Hz janë plotësisht të padëgjueshme për veshin e njeriut. Tingujt më të lartë që një person mund të dëgjojë janë në rangun nga 10 deri në 20 mijë herc, dhe tingujt me një frekuencë më të lartë klasifikohen si ultratinguj, domethënë ato që një person nuk është në gjendje t'i dëgjojë.

Për të treguar vlerat më të larta të frekuencës, parashtesa të veçanta i shtohen emërtimit "hertz", të krijuara për ta bërë më të përshtatshëm përdorimin e kësaj njësie. Për më tepër, parashtesa të tilla janë standarde për sistemin SI, domethënë ato përdoren gjithashtu me sasi të tjera fizike. Kështu, një mijë herc quhet "kilohertz", një milion herc quhet "megahertz", një miliard herc quhet "gigahertz".

Konvertuesi i gjatësisë dhe distancës Konvertuesi i masës Konvertuesi i masave të vëllimit të produkteve me shumicë dhe produkteve ushqimore Konvertuesi i sipërfaqes Konvertuesi i vëllimit dhe njësitë matëse në recetat e kuzhinës Konvertuesi i temperaturës Konvertuesi i presionit, stresit mekanik, moduli i Young Konvertuesi i energjisë dhe i punës Konvertuesi i fuqisë Konvertuesi i forcës Konvertuesi i kohës Konvertuesi i shpejtësisë lineare Këndi i sheshtë Konvertuesi i efikasitetit termik dhe efikasiteti i karburantit Konvertuesi i numrave në sisteme të ndryshme numrash Konvertuesi i njësive të matjes së sasisë së informacionit Normat e valutave Madhësitë e veshjeve dhe këpucëve për femra Madhësitë e veshjeve dhe këpucëve për meshkuj dhe përmasat e këpucëve Konvertuesi i shpejtësisë këndore dhe i frekuencës së rrotullimit Konvertuesi i nxitimit këndor Konvertuesi i densitetit Konvertuesi specifik i volumit Konvertuesi i momentit të inercisë Konvertuesi i momentit të forcës Konvertuesi i rrotullimit të nxehtësisë specifike të djegies (sipas masës) Dendësia e energjisë dhe nxehtësia specifike e djegies Konvertuesi (sipas vëllimit) Konvertuesi i ndryshimit të temperaturës Koeficienti i konvertuesit të zgjerimit termik Konvertuesi i rezistencës termike Konvertuesi i përçueshmërisë termike Konvertuesi specifik i kapacitetit të nxehtësisë Konvertuesi i fuqisë së ekspozimit të energjisë dhe rrezatimit termik Konvertuesi i densitetit të fluksit të nxehtësisë Konvertuesi i koeficientit të transferimit të nxehtësisë Konvertuesi i shpejtësisë së rrjedhës së vëllimit Konvertuesi i shpejtësisë së rrjedhës së masës Konvertuesi i shpejtësisë së rrjedhës së masës Konvertuesi i densitetit të rrjedhës së masës Konvertuesi i përqendrimit molar Përqendrimi i masës në konvertuesin e tretësirës Dinamik (absolut) Konvertuesi i viskozitetit Konvertuesi kinematik i viskozitetit Konvertuesi i tensionit sipërfaqësor Konvertuesi i përshkueshmërisë së avullit Konvertuesi i përshkueshmërisë së avullit dhe i shpejtësisë së transferimit të avullit Konvertuesi i nivelit të zërit Konvertuesi i ndjeshmërisë së mikrofonit Konvertuesi i nivelit të presionit të zërit (SPL) Konvertuesi i nivelit të presionit të zërit Konvertuesi i nivelit të presionit të zërit me referencë të zgjedhur Konvertuesi i presionit të ndriçimit Konvertuesi i ndritshëm Konvertimi i ndritshëm i kompjuterit Konvertuesi i frekuencës dhe gjatësisë valore Fuqia e dioptrisë dhe gjatësia fokale Zmadhimi i dioptrës dhe fuqia e lentës (×) Konvertuesi elektrik i ngarkesës Konvertuesi linear i densitetit të ngarkesës Konvertuesi i densitetit të ngarkesës sipërfaqësore Konvertuesi i densitetit të ngarkesës së volumit Konvertuesi i densitetit të rrymës elektrike Konvertuesi linear i densitetit të rrymës Konvertuesi i densitetit të rrymës sipërfaqësore Konvertuesi potencial i fuqisë së fushës elektrike Konvertuesi i tensionit Konvertuesi i rezistencës elektrike Konvertuesi i rezistencës elektrike Konvertuesi i përçueshmërisë elektrike Konvertuesi i përçueshmërisë elektrike Konvertuesi i përçueshmërisë elektrike Kapaciteti elektrik Konvertuesi i induktivitetit Konvertuesi amerikan i matësit të telave Nivelet në dBm (dBm ose dBm), dBV (dBV), vat, etj. njësi Konvertuesi i forcës magnetomotive Konvertuesi i forcës së fushës magnetike Konvertuesi i fluksit magnetik Konvertuesi me induksion magnetik Rrezatimi. Konvertuesi i shpejtësisë së dozës së absorbuar nga rrezatimi jonizues Radioaktiviteti. Konvertuesi i zbërthimit radioaktiv Rrezatimi. Konvertuesi i dozës së ekspozimit Rrezatimi. Konvertuesi i dozës së absorbuar Konvertuesi i prefiksit dhjetor Transferimi i të dhënave Konvertuesi i njësisë së përpunimit të tipografisë dhe imazhit Konvertuesi i njësisë së vëllimit të drurit Llogaritja e masës molare Tabela periodike e elementeve kimike nga D. I. Mendeleev

1 herc [Hz] = 0,001 kiloherc [kHz]

Vlera fillestare

Vlera e konvertuar

hertz exahertz petahertz terahertz gigahertz megahertz kilohertz hectohertz dekahertz decihertz centihertz millihertz mikrohertz nanohertz picohertz femtohertz attohertz ciklet attohertz ciklet per sekond gjatesi vale intemeter vale ne eksametra vale inthmeterravelta s gjatësi vale në megametra gjatësi vale në kilometra gjatësi vale në hektometra gjatësi vale në dekametra gjatësi vale në metra gjatësi vale në decimetra gjatësia e valës në centimetra gjatësia e valës në milimetra gjatësia e valës në mikrometra Gjatësia e valës së komptonit të një elektroni Gjatësia valore e një protoni Komptoni Gjatësia valore e një neutroni rrotullime për sekondë rrotullime për minutë rrotullime në orë rrotullime në ditë

Artikull i veçuar

Më shumë rreth spektrit

Informacion i pergjithshem

Nga pikëpamja e aftësive të lindura për të perceptuar informacionin nga mjedisi, një person është një krijesë mjaft e dhimbshme. Ndjesia jonë e nuhatjes nuk mund të krahasohet me shqisën e vëllezërve tanë më të vegjël gjitarë - arinjtë polarë, për shembull, mund të nuhasin ushqimin nga një kilometër e gjysmë larg, dhe qentë e disa racave janë në gjendje të marrin një aromë katër ditëshe. Aparati ynë i dëgjimit nuk është përshtatur për të marrë të gjithë brezin e dridhjeve akustike - ne nuk mund të dëgjojmë drejtpërdrejt bisedat e elefantëve në infratinguj dhe në rrezen ultrasonike nuk mund të qasemi as në bisedat e delfinëve dhe as në sinjalet e ekolokimit të lakuriqëve të natës.

Dhe nuk ka fare rëndësi se çfarë ndodh me njerëzimin në lidhje me perceptimin e rrezatimit elektromagnetik - ne perceptojmë drejtpërdrejt vetëm një pjesë të vogël të tij, të cilën ne e quajmë dritë të dukshme. Në rrjedhën e evolucionit, njerëzit, si shumë gjitarë të tjerë, kanë humbur aftësinë për të marrë gjurmët infra të kuqe të presë, si gjarpërinjtë; ose shihni dritën ultravjollcë, si insektet, zogjtë, peshqit dhe disa gjitarë.

Megjithëse veshi i njeriut mund të ndiejë presionin e zërit në një gamë të gjerë nga 2 * 10-5 Pa (pragu i dëgjimit) deri në 20 Pa (pragu i dhimbjes), ne jemi relativisht të dobët në dallimin e tingujve sipas volumit (nuk është më kot që shkalla e fuqisë së dridhjet akustike janë logaritmike!). Por natyra na ka pajisur me aftësinë për të përcaktuar me shumë saktësi ndryshimin në frekuencat e sinjaleve akustike hyrëse, të cilat, nga ana tjetër, luajtën një rol vendimtar në shfaqjen e njeriut si zotërues i planetit. Kjo i referohet zhvillimit të të folurit dhe përdorimit të tij për planifikimin dhe organizimin e gjuetisë së bagëtive, mbrojtjen nga armiqtë natyrorë ose nga grupet armiqësore të njerëzve.

Duke i caktuar koncepteve të caktuara një kombinim të qëndrueshëm të tingujve të artikuluar nga aparati i zhvilluar i kordave vokale, paraardhësit tanë përcillnin dëshirat dhe mendimet e tyre tek ata përreth tyre. Duke analizuar fjalimin e të tjerëve me vesh, ata, nga ana tjetër, kuptuan dëshirat dhe mendimet e njerëzve të tjerë. Duke koordinuar përpjekjet e anëtarëve të saj në kohë dhe hapësirë, një tufë njerëzish primitivë u shndërruan në një komunitet njerëzor dhe madje në një supergrabitqar që gjuan kafshën më të madhe tokësore - viganin.

Fjalimi i zhvilluar u përdor jo vetëm për komunikim brenda një grupi njerëzish, por edhe në komunikimin ndërspecial me kafshë shtëpiake - kolitë kufitare, për shembull, sipas hulumtimit të shkencëtarëve nga Universiteti i Kolumbisë Britanike, janë në gjendje të mbajnë mend mbi 30 komanda dhe i kryeni ato me saktësi pothuajse herën e parë. Pothuajse të gjitha kafshët shkollore, pavarësisht nga klasa dhe habitati, kanë sisteme të tilla sinjalizuese në formën e tyre rudimentare. Për shembull, zogjtë (korvidët) dhe gjitarët: ujqërit, hienat, qentë dhe delfinët, pa llogaritur të gjitha llojet e majmunëve që udhëheqin një mënyrë jetese të përbashkët. Por vetëm njerëzit përdorën fjalimin si një mjet për transmetimin e informacionit te brezi i ardhshëm i njerëzve, gjë që kontribuoi në akumulimin e njohurive për botën përreth tyre.

Një ngjarje epokale në zhvillimin e njerëzimit në formën e tij moderne ishte shpikja e shkrimit - hieroglif në Kinën e lashtë dhe Egjiptin e lashtë, kuneiform në Mesopotami (Mesopotami) dhe alfabetik në Fenikinë e lashtë. Popujt evropianë ende përdorin këtë të fundit, megjithëse, pasi kanë kaluar me radhë nëpër Greqinë e lashtë dhe Romën, modelet e shkronjave fenikase - simbole unike të tingujve - kanë ndryshuar disi.

Një tjetër ngjarje epokale në historinë njerëzore ishte shpikja e shtypjes. Ai lejoi një gamë të gjerë njerëzish të njiheshin me njohuritë shkencore që më parë ishin në dispozicion vetëm për një rreth të ngushtë asketësh dhe mendimtarësh. Kjo ndikoi menjëherë në ritmin e përparimit shkencor dhe teknologjik.

Zbulimet dhe shpikjet e bëra gjatë katër shekujve të fundit fjalë për fjalë e kanë kthyer jetën tonë përmbys dhe kanë hedhur themelet për teknologjitë moderne për transmetimin dhe përpunimin e sinjaleve analoge dhe dixhitale. Kjo u lehtësua shumë nga zhvillimi i mendimit matematik - seksionet e zhvilluara të analizës matematikore, teorisë së fushës dhe shumë më tepër u dhanë shkencëtarëve dhe inxhinierëve një mjet të fuqishëm për parashikime, kërkime dhe llogaritje të pajisjeve teknike dhe instalimeve për eksperimente fizike. Një nga këto mjete ishte analiza spektrale e sinjaleve dhe sasive fizike.

Spektri i tingullit të violinës, nota G e oktavës së dytë (G5); spektri tregon qartë se tingulli i violinës përbëhet nga një frekuencë themelore prej rreth 784 Hz dhe një numër tonesh me amplitudë që zvogëlohet me rritjen e frekuencës; nëse mbitonet janë prerë, duke lënë vetëm tingullin e frekuencës themelore, atëherë tingulli i violinës do të kthehet në tingullin e një piruni akordues ose një gjenerator të valëve sinus

Zbulimi i mundësisë së transferimit të spektrit të lëkundjeve akustike në rajonin e frekuencave më të larta të lëkundjeve elektromagnetike (modulimi) dhe transformimi i tij i kundërt (demodulimi) i dha një shtysë të fuqishme krijimit dhe zhvillimit të industrive të reja: teknologjia e komunikimit (përfshirë komunikimet celulare ), radio dhe televizion komercial dhe i aplikuar.

Natyrisht, ushtria nuk mund të humbiste një mundësi kaq të madhe për të rritur aftësitë mbrojtëse të vendeve të tyre. Janë shfaqur metoda të reja për të zbuluar objektivat ajror dhe detar shumë përpara se të afrohen, bazuar në radar. Kontrolli i forcave tokësore, forcave ajrore dhe marinës me radio ka rritur efikasitetin e operacioneve luftarake në përgjithësi. Në ditët e sotme është e vështirë të imagjinohet një ushtri moderne që nuk është e pajisur me instalime radari, pajisje komunikimi, radio dhe elektronike zbulimi dhe pajisje të luftës elektronike (EW).

Referencë historike

Historikisht, koncepti i spektrit u prezantua nga fizikani i shquar anglez Sir Isaac Newton gjatë eksperimenteve mbi zbërthimin e dritës së bardhë në përbërës duke përdorur një prizëm optik trekëndor. Rezultatet e eksperimenteve u prezantuan prej tij në veprën themelore "Optika", botuar në 1704. Edhe pse shumë kohë përpara se Njutoni të prezantonte termin "spektër" në përdorim shkencor, njerëzimi e dinte shfaqjen e tij në formën e ylberit të njohur.

Më vonë, me zhvillimin e teorisë së elektromagnetizmit, ky koncept u zgjerua në të gjithë gamën e rrezatimit elektromagnetik. Përveç konceptit të spektrit të dridhjeve, ku parametri është frekuenca, dhe që përdoret gjerësisht në inxhinierinë radio dhe akustikë, në fizikë ekziston koncepti i spektrit të energjisë (për shembull, i grimcave elementare), ku parametri është energjia e këtyre grimcave, e marrë gjatë reaksioneve bërthamore ose në një mënyrë tjetër.

Një shembull tjetër i një spektri energjetik është shpërndarja e gjendjes (energjia kinetike) e molekulave të gazit për kushte të ndryshme, të quajtura statistika ose shpërndarje Maxwell-Boltzmann, Bose-Einstein ose Fermi-Dirac.

Pionierët e studimit të spektrave të flakëve të ngjyrosura nga avujt e kripërave metalike ishin fizikani gjerman Gustav Robert Kirchhoff dhe kimisti Robert Wilhelm Bunsen. Analiza spektrale është dëshmuar të jetë një mjet i fuqishëm për studimin e natyrës dhe fizikës së fenomeneve optike që lidhen me thithjen dhe emetimin e dritës. Në vitin 1814, fizikani gjerman Joseph Fraunhofer zbuloi dhe përshkroi mbi 500 vija të errëta në spektrin e dritës së diellit, por nuk mundi të shpjegonte natyrën e shfaqjes së tyre. Tani këto linja thithëse quhen linja Fraunhofer.

Në 1859, Kirchhoff botoi një artikull "Për linjat Fraunhofer", në të cilin ai shpjegoi arsyen e shfaqjes së linjave Fraunhofer; por përfundimi kryesor i artikullit ishte përcaktimi i përbërjes kimike të atmosferës diellore. Kështu, u vërtetua prania e hidrogjenit, hekurit, kromit, kalciumit, natriumit dhe elementëve të tjerë në atmosferën diellore. Në 1868, duke përdorur metoda spektrometrike, pavarësisht nga njëri-tjetri, astronomi francez Pierre Jules Cesar Jansen dhe kolegu i tij anglez Sir Norman Lockyer zbuluan njëkohësisht një vijë të verdhë të ndritshme në spektrin e Diellit që nuk përputhej me asnjë element të njohur. Kështu u zbulua elementi kimik helium (emërtuar sipas perëndisë së lashtë greke të Diellit - Helios).

Baza matematikore për studimin e spektrave të dridhjeve dhe spektrave në përgjithësi ishin seritë dhe integralet Fourier, të emërtuara sipas matematikanit francez Jean Baptiste Joseph Fourier, i cili i zhvilloi ato gjatë studimit të teorisë së transferimit të nxehtësisë. Transformimet Furier janë një mjet jashtëzakonisht i fuqishëm në fusha të ndryshme të shkencës: astronomi, akustikë, inxhinieri radio dhe të tjera.

Studimi i spektrave, si vlera të vëzhgueshme të funksioneve shtetërore të një sistemi të caktuar, doli të ishte shumë i frytshëm. Themeluesi i fizikës kuantike, shkencëtari gjerman Max Planck, erdhi në idenë e kuantit ndërsa punonte në teorinë e spektrit të trupit të zi. Fizikantët anglezë Sir Joseph John Thomson dhe Francis Aston në vitin 1913 morën prova të ekzistencës së izotopeve të atomeve duke studiuar spektrat e masës dhe në vitin 1919, duke përdorur spektometrin e parë masiv që ndërtoi, Aston arriti të zbulonte dy izotope të qëndrueshme të neonit Ne, të cilët u bënë i pari nga 213 izotopet e atomeve të ndryshme të zbuluara nga ky shkencëtar.

Që nga mesi i shekullit të kaluar, për shkak të zhvillimit të shpejtë të radio-elektronikës, metodat e kërkimit radio spektroskopik janë bërë të përhapura në shkenca të ndryshme: kryesisht rezonanca magnetike bërthamore (NMR), rezonanca paramagnetike e elektroneve (EPR), rezonanca ferromagnetike (FR), antiferromagnetike. rezonancë (AFR) dhe të tjerët.

Përkufizimi i spektrit

Në fizikë, një spektër është shpërndarja e vlerave të një sasie fizike (energji, frekuencë ose masë), e specifikuar në mënyrë grafike, analitike ose në mënyrë tabelare. Më shpesh, spektri i referohet spektrit elektromagnetik - shpërndarja e energjisë ose fuqisë së rrezatimit elektromagnetik sipas frekuencës ose gjatësisë së valës.

Sasia që karakterizon një sinjal, rrezatim ose sekuencë kohore është densiteti spektral i fuqisë ose energjisë. Ai tregon se si fuqia ose energjia e një sinjali shpërndahet në frekuencë. Kur maten sinjale që përmbajnë komponentë të ndryshëm të frekuencës, fuqia e komponentëve të sinjalit të frekuencave të ndryshme do të jetë e ndryshme. Prandaj, grafiku i densitetit spektral është një grafik i fuqisë kundrejt frekuencës. Dendësia spektrale e fuqisë zakonisht shprehet në vat për herc (W/Hz) ose decibel milivat për herc (dBm/Hz). Në përgjithësi, dendësia spektrale e fuqisë tregon se në cilat frekuenca ndryshimet e sinjalit janë të forta dhe në cilat janë të vogla.Kjo mund të jetë e dobishme për analiza të mëtejshme të proceseve të ndryshme.

Sipas natyrës së shpërndarjes së vlerave të sasisë fizike, spektrat mund të jenë diskrete (vijë), të vazhdueshme (të ngurta) dhe gjithashtu mund të jenë një kombinim i spektrave diskrete dhe të vazhdueshme.

Një shembull i spektrit të linjës është spektri i kalimit elektronik të atomeve nga një gjendje e ngacmuar në një gjendje normale. Një shembull i spektrit të vazhdueshëm është spektri i rrezatimit elektromagnetik nga një lëndë e ngurtë e ndezur dhe një shembull i një spektri të kombinuar është spektri i emetimit të yjeve dhe llambave fluoreshente. Spektri i vazhdueshëm i fotosferës së ndezur të yllit mbivendoset në linjat e emetimit dhe thithjes kromosferike të atomeve që përbëjnë kromosferën e yllit.

Spektra. Fizika e dukurive

Shembuj të spektrave

Në fizikë, ekzistojnë gjithashtu spektrat e emetimit (spektrat e emetimit), spektrat e adsorbimit (spektrat e përthithjes) dhe spektrat e reflektimit (shpërndarja Rayleigh). Shpërndarja Raman e dritës (efekti Raman), e lidhur me shpërndarjen joelastike të rrezatimit optik dhe që çon në një ndryshim të dukshëm në frekuencën (ose, çfarë është e njëjta, gjatësinë e valës) të dritës së reflektuar, konsiderohet veçmas. Spektroskopia Raman është një metodë efektive e analizës kimike, duke studiuar përbërjen dhe strukturën e materialeve të vendosura si në fazën e ngurtë ashtu edhe në fazat e lëngëta dhe të gazta të substancës në studim.

Në spektrin e akordimit të treguar në këtë figurë, mund të shihet se menjëherë pas goditjes, përveç harmonikës kryesore (440 Hz), tingulli përmban harmoninë e dytë (880 Hz) dhe të tretë (1320 Hz). të cilat shpejt prishen dhe më pas dëgjohet vetëm harmonika kryesore. Ju mund ta dëgjoni tingullin duke klikuar në butonin e luajtjes së luajtësit

Siç u përmend më lart, spektrat e emetimit shkaktohen, para së gjithash, nga kalimi i elektroneve të shtresave të jashtme të atomeve në një gjendje të ngacmuar, në të cilën elektronet e këtyre predhave kthehen në nivele më të ulëta të energjisë që korrespondojnë me gjendjen normale të atomit. . Në këtë rast, një sasi drite e një frekuence të caktuar (gjatësi vale) lëshohet dhe linjat karakteristike shfaqen në spektrin e rrezatimit.

Gjatë thithjes së adsorbimit, aktivizohet mekanizmi i kundërt - duke kapur kuantet e rrezatimit të një frekuence të caktuar, elektronet e predhave të jashtme të atomeve lëvizin në një nivel më të lartë energjie. Në këtë rast, linjat përkatëse karakteristike të errësuar shfaqen në spektrin e absorbimit.

Me shpërndarjen e Rayleigh (shpërndarja elastike), e cila mund të përshkruhet fare mirë nga mekanika jo-kuantike, kuantet e dritës absorbohen dhe riemetohen njëkohësisht, gjë që nuk e ndryshon fare spektrin e rrezatimit të rënë dhe të reflektuar.

Spektrat akustike

Spektrat akustikë luajnë një rol të veçantë në shkencën e zërit - akustikë. Analiza e spektrave të tillë jep një ide për frekuencën dhe diapazonin dinamik të sinjalit akustik, gjë që është shumë e rëndësishme për aplikimet teknike.

Për shembull, për të transmetuar në mënyrë të besueshme zërin e njeriut në telefon, mjafton të transmetoni tinguj në intervalin 300-3000 Hz. Kjo është arsyeja pse zërat e të njohurve tingëllojnë pak më ndryshe në telefon sesa në jetën reale.

Shpikja e bilbilit tejzanor i atribuohet shkencëtarit dhe udhëtarit anglez Francis Galton; në çdo rast, ishte ai që e përdori për herë të parë për kërkime psikometrike.

Tingujt në përgjithësi, veçanërisht ata ritmikë dhe harmonikë, kanë një efekt të fuqishëm psiko-emocional. Edhe sinjalet akustike të ngjashme me zhurmën kanë një ndikim - në akustikë përdoren konceptet e zhurmës "e bardhë" dhe "rozë" dhe zhurma e "ngjyrave të tjera". Dendësia spektrale e zhurmës së bardhë është e njëtrajtshme në të gjithë diapazonin e frekuencës; zhurma rozë, si dhe zhurmat e tjera "me ngjyra", ndryshojnë nga zhurma e bardhë në karakteristikën spektrale të frekuencës amplitudë.

Epo, kalorësit modernë të "mantelit dhe kamës" nuk mund të injoronin fare spektrin akustik. Në fillim ata përdorën përgjime të parëndësishme të bisedave telefonike. Si rezultat, me zhvillimin e teknologjisë së radios, filluan të përdoren metodat e fërkimit (kriptimit dhe kodimit) të sinjaleve akustike duke përdorur algoritme të caktuara matematikore, për të vështirësuar përgjimin e tyre. Për shkak të rritjes së fuqisë kompjuterike produktive të pajisjeve kompjuterike të palëvizshme dhe portative, tani metodat e vjetra të kriptimit të një sinjali akustik po zbehen në harresë, duke u zëvendësuar nga metoda më moderne të kriptimit matematikor.

Spektrat elektromagnetike

Studimi i spektrit elektromagnetik u ka dhënë radioastronomëve një mjet të mahnitshëm për të analizuar sasitë fizike. Ata kapën jehonat e Big Bengut, i cili hodhi themelet për Universin tonë, në formën e rrezatimit kozmik të sfondit mikrovalor dhe sqaruan sjelljen e yjeve të vendosur në sekuencën kryesore. Yjet klasifikohen sipas spektrit të tyre dhe, falë Zotit, drita jonë - Dielli xhuxh i verdhë i klasës G (G2V) - ka një karakter mjaft paqësor, përveç disa periudhave të aktivitetit. Ndërsa ndjeshmëria e instrumenteve zhvillohet, astrofizikanët dhe madje edhe astrobiologët tani janë në gjendje të nxjerrin përfundime rreth ekzistencës së planetëve të ngjashëm me Tokën tonë jashtë sistemit tonë diellor, me opsione të mundshme për ekzistencën e jetës në to.

Analiza spektrale përdoret gjerësisht në mjekësi, kimi dhe shkenca të tjera të ngjashme. Nuk habitemi nga imazhet e përpunuara kompjuterike të fetusit në trupin e një gruaje shtatzënë, jemi mësuar me ekzaminimet MRI, madje nuk kemi frikë nga operacionet në enët e gjakut të trupit të njeriut, vizualizimi i të cilave bazohet në analizën e spektrit të rrezatimit me ultratinguj.

Duke përdorur metodat e analizës spektrale, kimistët jo vetëm që mund të marrin një ide të komponimeve kimike komplekse, por edhe të llogarisin rregullimin hapësinor të atomeve në molekula.

Dhe, si gjithmonë, spektrat elektromagnetike në rrezet e radiofrekuencës dhe ato optike nuk i kanë shpëtuar vëmendjes së ngushtë të ekspertëve ushtarakë. Bazuar në analizën e tyre, oficerët e inteligjencës ushtarake jo vetëm që formojnë një ide të grupimit kundërshtar të forcave armike, por janë gjithashtu në gjendje të përcaktojnë fillimin e Harmagedonit atomik.

Analiza e spektrit

Siç u tregua më lart, analiza spektrale, veçanërisht në frekuencën e radios dhe diapazonin optik, është një mjet i fuqishëm për të marrë informacion në lidhje me entitetet fizike dhe informative të objekteve - nuk ka rëndësi nëse ato lidhen me objekte fizike aktuale apo përfaqësojnë spektra kalimtarë të opinionit publik. të marra nëpërmjet anketave. Analiza moderne spektrale fizike bazohet në krahasimin e nënshkrimeve - nënshkrimet unike spektrale dixhitale të objekteve.

Ndërsa zhvillohen metodat e radarit, specialistët ushtarakë, bazuar në analizën e spektrit të sinjaleve të reflektuara, janë në gjendje jo vetëm të zbulojnë një objektiv ajror dhe të përcaktojnë azimutin dhe lartësinë e tij. Bazuar në kohën e vonesës së mbërritjes së sinjalit të reflektuar në lidhje me pulsin e rrezatimit, është e mundur të përcaktohet distanca në objektiv. Bazuar në efektin Doppler, ju mund të llogarisni shpejtësinë e lëvizjes së tij dhe madje të përcaktoni llojin e tij bazuar në nënshkrimet (spektrat) e sinjaleve të reflektuara.

Megjithatë, saktësisht të njëjtat metoda përdoren në aviacionin civil. Një burim i shkëlqyer flightradar24.com ju lejon të gjurmoni fluturimet e avionëve pothuajse në kohë reale, duke ofruar shumë informacione të lidhura, si p.sh.: kursi i avionit dhe lloji i tij, lartësia dhe shpejtësia e fluturimit; koha e ngritjes dhe koha e parashikuar e mbërritjes; sa kohë ka mbetur për të fluturuar dhe madje emri dhe mbiemri i komandantit të avionit. Duke përdorur grafikë kompjuterike, ky burim ofron një pistë fluturimi dhe kur zmadhoni, madje mund të shihni fluturimin duke u ngritur dhe ulur në momentet e duhura.

Specialistët e inteligjencës radioteknike, bazuar në një analizë delikate të spektrit të rrezatimit, madje marrin përsipër të përcaktojnë përkatësinë e pajisjeve radioteknike të zbuluara në njësitë përkatëse të armikut.

Sinteza spektrale

Sinteza spektrale e sinjaleve bazohet në analizën harmonike të matematikanit francez Fourier dhe teoremës së shkencëtarit rus në fushën e inxhinierisë radio Kotelnikov, i cili, për fat të keq, ka një emër tjetër në literaturën teknike në gjuhën angleze - Nyquist- Teorema e Shanonit. Analiza harmonike supozon mundësinë e realizimit të një sinjali kompleks arbitrarisht me një shkallë të mjaftueshme besnikërie ndaj një grupi të kufizuar përbërësish harmonikë me parametra të ndryshëm. Pa hyrë në specifikat e paraqitjes së materialit matematikor, teorema e Kotelnikov thotë se për të riprodhuar një sinjal harmonik, mostrat nga ky sinjal me frekuencë të dyfishtë janë të mjaftueshme.

Sinteza e sinjalit - sinteza e spektrit të lexuar - është bërë baza e kriptografisë moderne kompjuterike, krijimit të muzikës moderne, madje edhe emulimit të objekteve reale që emetojnë me analoge virtuale që mashtrojnë sistemet e zbulimit të armikut të përdorura në sistemet moderne të luftës elektronike (EW).

Në ditët e sotme, metodat e transmetimit të sinjaleve përmes kanaleve të mbyllura të komunikimit janë të ndërthurura ngushtë me metodat e transmetimit të sinjaleve të ngjashme me zhurmën që kanë një shkallë të lartë imuniteti ndaj ndërhyrjeve.

Renditja e tyre nuk është qëllimi i këtij artikulli, megjithatë, ne duhet t'ju sigurojmë që kur përdorni komunikime celulare, përdorni plotësisht transformimin e spektrit të sinjalit akustik sipas algoritmeve të caktuara matematikore me një shkallë të lartë mbrojtjeje kundër deshifrimit.

Disa eksperimente me spektra

Si përfundim, do të kryejmë disa eksperimente me spektra optike.

Eksperimenti 1. Zbërthimi i dritës së diellit dhe kalibrimi i një spektrografi të thjeshtë të bërë vetë

Nëse keni një prizëm trekëndor optik ose një CD ose DVD të vjetër të padëshiruar, mund të përsërisni eksperimentin e Sir Isaac Newton mbi zbërthimin e dritës së diellit. Ne do të përdorim një CD pasi është më e lehtë. Ne gjithashtu kemi nevojë për një diafragmë në hyrje të spektrografit tonë dhe një tub të bërë nga materiali i errët, si kartoni. Për të bërë një diafragmë, mjafton të prisni një të çarë në një pjatë nga çdo material optikisht optik me një thikë ose bisturi, në të cilën më pas ngjitni një palë tehe. Kjo çarje do të veprojë si një kolimator. Një pjatë me një të çarë lidhim në një tub kartoni afërsisht 20 cm të gjatë. kënd prej 60-80° ndaj rrezes së dritës nga çarja (e zgjedhur eksperimentalisht) . Mbuloni skajin e dytë me një kapak. Për të parë ose fotografuar spektrin, duhet të bëni një vrimë në tub, siç tregohet në foto. Kjo është e gjitha, spektrografi ynë është gati. Ne mund të vëzhgojmë dhe fotografojmë një shirit me ngjyrë të spektrit të vazhdueshëm të dritës së diellit me tranzicion të qetë midis ngjyrave nga vjollca në të kuqe. Linjat e errëta të absorbimit të Fraunhofer janë qartë të dukshme në spektër.

Për të kalibruar spektrografin tonë më të thjeshtë, ne do të përdorim tre tregues lazer - të kuq, jeshil dhe vjollcë me gjatësi vale përkatësisht 670, 532 dhe 405 nm.

Eksperimenti 2. Zbërthimi i dritës nga një LED "e bardhë".

Ne do të zëvendësojmë burimin natyral të dritës. Si zëvendësim, ne përdorim një LED me një fuqi rrezatimi prej 5 W me një shkëlqim të bardhë. Kjo dritë më së shpeshti merret duke shndërruar rrezatimin e një LED blu në dritë të bardhë "të ngrohtë" ose "të ftohtë" nga një fosfor që e mbulon atë.

Kur aplikohet tensioni i duhur në terminalet LED, një spektër rrezatimi me intensitet karakteristik të pabarabartë të ngjyrave mund të vërehet në ekran.

Eksperimenti 3. Spektri i emetimit të një llambë fluoreshente

Le të shohim se si duket spektri i një llambë fluoreshente kompakte me një temperaturë ngjyre të normalizuar prej 4100 K. Vëzhgojmë një spektër të linjës.

Artikujt e "Unit Converter" janë redaktuar dhe ilustruar nga Anatoly Zolotkov

A e keni të vështirë të përktheni njësitë matëse nga një gjuhë në tjetrën? Kolegët janë të gatshëm t'ju ndihmojnë. Postoni një pyetje në TCTerms dhe brenda pak minutash do të merrni një përgjigje.

Koncepti i frekuencës dhe periudhës së një sinjali periodik. Njësitë. (10+)

Frekuenca dhe periudha e sinjalit. Koncepti. Njësitë

Materiali është një shpjegim dhe shtesë në artikull:
Njësitë matëse të madhësive fizike në radio-elektronikë
Njësitë e matjes dhe marrëdhëniet e sasive fizike të përdorura në inxhinierinë radio.

Proceset periodike ndodhin shpesh në natyrë. Kjo do të thotë që disa parametër që karakterizojnë procesin ndryshon sipas një ligji periodik, domethënë, barazia është e vërtetë:

Përcaktimi i frekuencës dhe periudhës

F(t) = F(t + T) (lidhja 1), ku t është koha, F(t) është vlera e parametrit në kohën t dhe T është një konstante e caktuar.

Është e qartë se nëse barazia e mëparshme është e vërtetë, atëherë është e vërtetë sa vijon:

F(t) = F(t + 2T) Pra, nëse T është vlera minimale e konstantës në të cilën vlen relacioni 1, atëherë do të quajmë T periudhë

Në radio-elektronikë, ne studiojmë rrymën dhe tensionin, kështu që ne do t'i konsiderojmë sinjalet periodike si sinjale për të cilat raporti i tensionit ose i rrymës është i vërtetë: 1.

Fatkeqësisht, gabimet gjenden periodikisht në artikuj; ato korrigjohen, artikujt plotësohen, zhvillohen dhe përgatiten të rinj. Regjistrohuni në lajmet për të qëndruar të informuar.

Nëse diçka është e paqartë, sigurohuni që të pyesni!
Bej nje pyetje. Diskutimi i artikullit.

Më shumë artikuj

Gjenerator sinjalesh me cikël funksionimi të ndryshueshëm. Rregullimi i koeficientit...
Qarku i gjeneratorit dhe cikli i rregullueshëm i punës, i kontrolluar...

Gjenerator relaksues i tensionit të dhëmbit të sharrës, sinjalit, sharrës. Skemat...
Qarqet dhe llogaritjet e gjeneratorëve relaksues që gjenerojnë tension të dhëmbit sharrë...

PWM, kontrollues PWM. Përforcues gabimi. Frekuenca. Invertuese, jo përmbysëse...
Kontrolluesi PWM. Sinkronizimi. Feedback. Vendosja e frekuencës....

Riparimi i furnizimit me energji komutuese. Riparoni furnizimin me energji elektrike ose konvertuesin...

Përforcues audio me komutim të rëndë. Sheshe. Transmetimi. Tingulli...
Përforcues i tingullit me puls të rëndë për dublimin e ngjarjeve publike dhe të tjera...

Konvertuesi i tensionit të pulsit përmbysës. Çelësi i energjisë - bi...
Si të dizajnoni një furnizim me energji komutuese invertuese. Si te zgjidhni te fuqishem...

Kërkimi, zbulimi i prishjeve, prishjet e instalimeve elektrike. Gjeni, kërkoni, gjeni ...
Pjesët, montimi dhe rregullimi i pajisjes për zbulimin e instalimeve elektrike të fshehura dhe prishjeve të tyre...

Përforcuesit operacionalë K544UD1, K544UD1A, K544UD1B, 544UD1, 544UD1A, 5...
Karakteristikat dhe aplikimi i amplifikatorëve operacional 544UD1. Pikëpamje...

Siemens (simboli: Cm, S) njësi matëse e përçueshmërisë elektrike në sistemin SI, reciproku i ohmit. Para Luftës së Dytë Botërore (në BRSS deri në vitet 1960), siemens ishte emri që i jepej njësisë së rezistencës elektrike që korrespondon me rezistencën ... Wikipedia

Ky term ka kuptime të tjera, shih Becquerel. Bekereli (simboli: Bq, Bq) është një njësi matëse e aktivitetit të një burimi radioaktiv në Sistemin Ndërkombëtar të Njësive (SI). Një bekerel përkufizohet si aktiviteti i burimit, në ... ... Wikipedia

Kandela (simboli: cd, cd) është një nga shtatë njësitë bazë të matjes së sistemit SI, e barabartë me intensitetin e dritës së emetuar në një drejtim të caktuar nga një burim i rrezatimit monokromatik me një frekuencë prej 540·1012 herc, intensiteti energjik i të cilit është ... ... Wikipedia

Sievert (simboli: Sv, Sv) një njësi matëse e dozave efektive dhe ekuivalente të rrezatimit jonizues në Sistemin Ndërkombëtar të Njësive (SI), i përdorur që nga viti 1979. 1 sievert është sasia e energjisë së përthithur nga një kilogram... .. Wikipedia

Ky term ka kuptime të tjera, shih Njuton. Njutoni (simboli: N) është një njësi e forcës në Sistemin Ndërkombëtar të Njësive (SI). Emri ndërkombëtar i pranuar është newton (emërtimi: N). Njësi e nxjerrë nga Njutoni. Bazuar në të dytën... ... Wikipedia

Ky term ka kuptime të tjera, shih Siemens. Siemens (emërtimi rusisht: Sm; emërtimi ndërkombëtar: S) një njësi matëse e përçueshmërisë elektrike në Sistemin Ndërkombëtar të Njësive (SI), reciproke e ohmit. Nëpërmjet të tjerëve... ...Wikipedia

Ky term ka kuptime të tjera, shih Pascal (kuptimet). Pascal (simboli: Pa, ndërkombëtar: Pa) një njësi presioni (stresi mekanik) në Sistemin Ndërkombëtar të Njësive (SI). Pascal është i barabartë me presionin... ... Wikipedia

Ky term ka kuptime të tjera, shih Tesla. Tesla (emërtimi rus: T; emërtimi ndërkombëtar: T) një njësi matëse e induksionit të fushës magnetike në Sistemin Ndërkombëtar të Njësive (SI), numerikisht e barabartë me induksionin e një ... ... Wikipedia

Ky term ka kuptime të tjera, shih Gri. Gri (simboli: Gr, Gy) është një njësi matëse e dozës së absorbuar të rrezatimit jonizues në Sistemin Ndërkombëtar të Njësive (SI). Doza e absorbuar është e barabartë me një gri nëse rezultati është... ... Wikipedia

Ky term ka kuptime të tjera, shih Weber. Weber (simboli: Wb, Wb) njësi matëse e fluksit magnetik në sistemin SI. Sipas përkufizimit, një ndryshim në fluksin magnetik përmes një laku të mbyllur me një shpejtësi prej një weber për sekondë shkakton... ... Wikipedia