Optički spektri, spektri elektromagnetno zračenje u infracrvenom, vidljivom i ultraljubičastom opsegu skale elektromagnetnih talasa. S. o. podijeljen na spektre emisije (takođe zvani ...

Spektralni instrumenti, instrumenti za proučavanje spektralnog sastava talasnih dužina elektromagnetnog zračenja u optičkom opsegu (10-3-103 mikrona; vidi Optički spektri), pronalaženje spektralnih ...

Plankov zakon zračenja, Plankova formula, zakon raspodjele energije u spektru ravnotežnog zračenja (elektromagnetno zračenje u termodinamičkoj ravnoteži sa materijom) na ...

Fraunhoferove linije, apsorpcione linije u spektru Sunca (vidi ilustraciju). F. l. prvi put uočio 1802. godine engleski fizičar W. Wollaston (W. N. Wollaston; 1766-1828), 1814. otkrio ih je i detaljno opisao J ...

Kvantne tranzicije, nagle tranzicije kvantnog sistema (atom, molekul, atomsko jezgro, čvrsto telo) iz jedne države u drugu. Najvažniji su K. p. između stacionarnih ...

Energetski nivoi, moguće energetske vrijednosti kvantnih sistema, odnosno sistema koji se sastoje od mikročestica (elektrona, protona, itd.) elementarne čestice, atomska jezgra, atomi, molekuli, itd.) i ...

Kvantni brojevi, cijeli (0, 1, 2,...) ili polucijeli (1/2, 3/2, 5/2,...) brojevi koji definiraju moguće diskretne vrijednosti fizičkih veličina koje karakteriziraju kvantne sistemi ( atomsko jezgro, atom...

Atom (od grčkog atomos - nedjeljiv), čestica materije mikroskopske veličine i vrlo male mase (mikročestica), najmanji dio hemijski element, koji je nosilac njegovih svojstava. Svakom…

Bremsstrahlung, elektromagnetno zračenje koje emituje naelektrisana čestica prilikom njenog raspršivanja (kočenja) u električnom polju. Ponekad u konceptu T. i. uključuju i relativističko zračenje...

Kontinuirani spektar, kontinuirani spektar, spektar elektromagnetnog zračenja, distribucija energije u kojoj se karakteriše kontinuirana funkcija frekvencija zračenja ili talasna dužina [ f(l), vidi Optical Spectra]. Za S. sa. funkcija (j(n) [or f(l)] neznatno varira u prilično širokom rasponu od n (ili l), za razliku od linijskih i prugastih spektra, kada j(n) ima izražene maksimume na diskretnim frekvencijama n = n1, n2, n3,..., vrlo uski za spektralne linije i šire za spektralne pojaseve. U optičkom području, kada se svjetlost razlaže spektralnim instrumentima, S. s. dobijena u obliku kontinuirane trake (tokom vizuelnog posmatranja ili fotografskog snimanja; vidi sl. pirinač. ) ili glatka kriva (za fotoelektrično snimanje). S. s. posmatrano iu emisiji iu apsorpciji. Primjer S. s., koji pokriva cijeli raspon frekvencija i karakterizira ga dobro definirana spektralna raspodjela energije, je spektar ravnotežnog zračenja. Karakterizira ga Planckov zakon zračenja.

U nekim slučajevima, preklapanja linijski spektar na solidnom

Na primjer, u spektrima Sunca i zvijezda u N. s. emisije se mogu superponirati kao diskretni apsorpcioni spektar (Fraunhoferove linije) i diskretni emisioni spektar (posebno, spektralne emisione linije atoma vodika).

Prema kvantna teorija, S. s. nastaje tokom kvantnih prelaza između dva skupa energetskih nivoa, od kojih barem jedan pripada kontinuiranom nizu nivoa (kontinuiranom energetskom spektru). Primjer je S. s. atom vodika, koji je rezultat prijelaza između diskretnih energetskih nivoa s različitim vrijednostima kvantnog broja n i kontinuiranog skupa energetskih nivoa koji leže iznad granice ionizacije (slobodno vezani prijelazi, vidi sliku 1b u Atom stanici); u S.-ovoj apsorpciji sa. odgovara jonizaciji atoma H (prijelazi elektrona iz vezanog stanja u slobodno), u emisiji - rekombinaciji elektrona i protona (prijelazi elektrona iz slobodnog stanja u vezano). Prijelazi između različitih parova energetskih nivoa koji pripadaju kontinuiranom skupu nivoa (slobodni prijelazi) također dovode do kočnog zračenja koje odgovara kočnom zračenju tokom emisije i obrnutog procesa tokom apsorpcije. Prijelazi između različitih parova diskretnih energetskih nivoa stvaraju linijski spektar (vezani prijelazi).

S. s. može se dobiti za poliatomske molekule tokom prijelaza između skupova bliskih diskretnih energetskih nivoa kao rezultat nametanja vrlo veliki broj spektralne linije sa konačnom širinom. Ako je rezolucija korišćenih spektralnih instrumenata nedovoljna, može se dobiti prividni S. S. u kojem se linije ili prugaste strukture spektra spajaju u S. S.

M. A. Elyashevich.

Iarajuli George

Emisioni i apsorpcioni spektri.

Skinuti:

Pregled:

Za korištenje pregleda prezentacija, kreirajte Google račun (nalog) i prijavite se: https://accounts.google.com

Naslovi slajdova:

Spectra. Vrste spektra. Spektralna analiza. Prezentacija iz fizike učenika 11. razreda GBOU srednje škole br. 1465 imena admirala N.G. Kuznetsova Iarajuli Georgiy Nastavnik fizike Kruglova Larisa Yurievna

Pojam spektra i osnovne informacije Spektar - raspodjela vrijednosti fizička količina(obično energija, frekvencija ili masa) Grafički prikaz takve distribucije naziva se spektralni dijagram. Obično se pod spektrom podrazumijeva elektromagnetski spektar - frekvencijski spektar elektromagnetnog zračenja.

Istorijat istraživanja U naučnu upotrebu termin "spektar" uveo je Njutn 1671-1672 da označi višebojnu traku, sličnu dugi, koja se dobija kada sunčev zrak prođe kroz trouglastu staklenu prizmu.

Istorijski gledano, prije svih drugih spektra, počelo je proučavanje optičkih spektra. Prvi je bio Isaac Newton, koji je u naučnu upotrebu uveo termin "spektar" za označavanje višebojne trake nalik dugi koju je dobio u eksperimentima na sunčevoj svjetlosti. U svom djelu "Optika", objavljenom 1704. godine, objavio je rezultate svojih eksperimenata razlaganja bijele svjetlosti na odvojene komponente različite boje i prelama pomoću trouglaste staklene prizme, odnosno primio je spektre sunčevog zračenja i objasnio njihov prirode, pokazujući da je boja vlastito svojstvo svjetlosti.

Zapravo, Newton je postavio temelje optičke spektroskopije: u "Optici" je opisao sve tri metode razgradnje svjetlosti koje se danas koriste: refrakciju, interferenciju i difrakciju, a njegova prizma s kolimatorom, prorezom i sočivom bila je prvi spektroskop. Fragment Newtonovog rukopisa "Optics" koji opisuje jedan od eksperimenata sa prizmom.

Vrste spektra Emisioni spektri Spektri apsorpcije Spektri raspršenja

Spektri emisije Continuous Line Striped

Kontinuirani spektar Dajte tijela koja su u čvrstom stanju, tečno stanje, kao i gusti gasovi. Da biste dobili, morate zagrijati tijelo visoke temperature. Priroda spektra ne zavisi samo od svojstava pojedinačnih atoma koji emituju, već i od međusobne interakcije atoma. Spektar sadrži sve talasne dužine i nema prekida. Na difrakcijskoj rešetki se može uočiti kontinuirani spektar boja. Dobra demonstracija spektra je prirodni fenomen duge. Oni su isti za različite supstance, tako da se ne mogu koristiti za određivanje sastava supstance

Linijski spektar Sastoji se od pojedinačnih linija različite ili iste boje, koje imaju različite lokacije Omogućuje vam da procijenite hemijski sastav izvora svjetlosti po spektralnim linijama Daje sve tvari u plinovitom atomskom (ali ne i molekularnom) stanju (atomi praktički ne stupaju u interakciju sa jedni druge) Izolovani atomi datog hemijskog elementa emituju talase striktno definisane talasne dužine.Za posmatranje koriste sjaj para supstance u plamenu ili sjaj gasnog pražnjenja u cevi ispunjenoj gasom koji se proučava. Kada se gustina atomskog gasa poveća, pojedinačne spektralne linije se šire

Primjeri linijskih spektra

Prugasti spektar Navedite supstance koje su u molekularnom stanju. Spektar se sastoji od pojedinačnih traka razdvojenih tamnim prazninama. Svaka traka je skup velikog broja veoma blisko raspoređenih linija.Za posmatranje se koristi sjaj para u plamenu ili sjaj gasnog pražnjenja.

Primjeri prugastih spektra Spektar ugljičnog luka (trake CN i C 2 molekula) Spektar emisije pare molekula joda.

Spektar apsorpcije Ovo je ukupnost frekvencija koje apsorbuje data supstanca. Supstanca apsorbuje one linije spektra koje emituje, budući da je izvor svetlosti. Spektri apsorpcije se dobijaju prolaskom svetlosti iz izvora koji daje kontinuirani spektar kroz supstancu čiji su atomi u nepobuđenom stanju. Ako se bela svetlost propušta kroz hladno , gas koji ne emituje, tada će se na pozadini kontinuiranog izvora spektra pojaviti tamne linije. Gas najintenzivnije upija svjetlost onih valnih dužina koje emituje u jako zagrijanom stanju. Tamne linije na pozadini kontinuiranog spektra su apsorpcijske linije koje zajedno čine apsorpcijski spektar.

Primjeri spektra apsorpcije Fraunhofer Josef (1787–1826) bio je njemački fizičar. Poboljšana proizvodnja sočiva, difrakcionih rešetki. Detaljno (1814.) opisao apsorpcione linije u spektru Sunca, nazvane po njemu. Izumio je heliometar-refraktor. Fraunhofer se s pravom smatra ocem astrofizike zbog svog rada u astronomiji. Fraunhoferove linije

Apsorpcione linije u spektru zvijezda

Spektralna analiza Spektralna analiza je metoda za određivanje hemijskog sastava supstance po njenom spektru. Godine 1854. G. R. Kirchhoff i R. W. Bunsen počeli su proučavati spektre plamena obojenog parama metalnih soli, i kao rezultat toga, postavili su temelje spektralne analize, prve instrumentalne spektralne metode - jedne od najmoćnijih metoda. eksperimentalne nauke.

Spektralna analiza je konačno razvijena 1859. Zapravo, spektralna analiza je otvorila novu eru u razvoju nauke - proučavanje spektra kao vidljivih skupova vrijednosti funkcije stanja nekog objekta ili sistema pokazalo se izuzetno plodnim i, na kraju, dovelo do pojave kvantna mehanika: Planck je došao na ideju kvanta radeći na teoriji spektra crnog tijela.

Koristeći spektralnu analizu, možete otkriti ovaj element u sastavu kompleksna supstancačak i ako njegova masa ne prelazi 10 -10 kg. Trenutno su određeni spektri svih atoma i sastavljene tabele spektra. Uz pomoć spektralne analize otkriveno je mnogo novih elemenata: rubidijum, cezijum itd. Uz pomoć spektralne analize saznali su hemijski sastav Sunce i zvezde. Zbog svoje relativne jednostavnosti i svestranosti, spektralna analiza je glavna metoda za praćenje sastava tvari u metalurgiji, mašinstvu i nuklearnoj industriji. Uz pomoć spektralne analize utvrđuje se hemijski sastav ruda i minerala. Sastav složenih, uglavnom organskih, mješavina analizira se njihovim molekularnim spektrom. Spektralna analiza se može izvesti ne samo iz emisionih spektra, već i iz spektra apsorpcije. Upravo apsorpcione linije u spektru Sunca i zvijezda omogućavaju proučavanje kemijskog sastava ovih nebeskih tijela.

Spektralni aparat Spektralni aparat se koristi za precizno proučavanje spektra. Najčešće je glavni dio spektralnog aparata prizma ili difrakcijska rešetka. Za dobijanje spektra zračenja vidljivog opsega koristi se uređaj koji se zove spektroskop, u kojem ljudsko oko služi kao detektor zračenja. Spektroskop Spektrograf

Kirchhoff-Bunsen spektroskop

>> Vrste spektra

§ 82 VRSTE SPEKTRA

Spektralni sastav zračenja tvari je vrlo raznolik. Ali, uprkos tome, svi spektri, kao što pokazuje iskustvo, mogu se podijeliti u tri tipa.

Kontinuirani spektri. Spektar sunčeve ili lučne svjetlosti je kontinuiran. To znači da u spektru postoje talasi svih talasnih dužina. U spektru nema diskontinuiteta, a na ekranu spektrografa se može vidjeti kontinuirana raznobojna traka (vidi sliku V, 1 na umetku u boji).

Frekvencijska distribucija energije, odnosno spektralna gustina intenziteta zračenja, različita je za različita tijela. Na primjer, tijelo sa vrlo crnom površinom emituje elektromagnetne valove svih frekvencija, ali ovisnost spektralne gustine intenziteta zračenja o frekvenciji ima maksimum na određenoj frekvenciji Vmax (slika 10.3). Energija koja se može pripisati vrlo malim (V -> 0) i vrlo velikim (v -> v) frekvencijama je zanemarljiva. Sa povećanjem tjelesne temperature, maksimalna spektralna gustoća zračenja pomiče se prema kratkim valovima.

Kontinuirani (ili kontinuirani) spektri, kako iskustvo pokazuje, daju tijela koja su u čvrstom ili tekućem stanju, kao i jako komprimirane plinove. Da bi se dobio kontinuirani spektar, potrebno je zagrijati tijelo na visoku temperaturu.

Priroda kontinuiranog spektra i sama činjenica njegovog postojanja ne određuju samo svojstva pojedinačnih zračećih atoma, već u velikoj mjeri zavise i od međusobne interakcije atoma.

Kontinuirani spektar također proizvodi visokotemperaturna plazma. Elektromagnetne talase emituje plazma uglavnom u sudarima elektrona sa jonima.

Linijski spektri. Ubacimo u blijedi plamen plinskog plamenika komad azbesta navlažen otopinom kuhinjske soli. Kada posmatramo plamen kroz spektroskop, vidjet ćemo kako svijetlo žuta linija treperi na pozadini jedva uočljivog kontinuiranog spektra plamena (vidi sliku V, 2 na umetku u boji).

Ovu žutu liniju daje para natrijuma, koja nastaje tokom cijepanja molekula natrijum hlorida u plamenu. Umetak u boji takođe prikazuje spektre vodonika i helijuma. Svaki od spektra je palisada obojenih linija različite svjetline, odvojenih širokim tamnim trakama. Takvi spektri se nazivaju linijski spektri. Prisustvo linijskog spektra znači da supstanca emituje svetlost samo sasvim određenih talasnih dužina (tačnije, u određenim vrlo uskim spektralnim intervalima). Slika 10.4 prikazuje približnu raspodjelu spektralne gustine intenziteta zračenja u linijskom spektru. Svaka linija ima konačnu širinu.

Linijski spektri daju sve supstance u gasovitom atomskom (ali ne i molekularnom) stanju. U ovom slučaju, svjetlost emitiraju atomi koji praktički ne stupaju u interakciju jedni s drugima. Ovo je najosnovniji, osnovni tip spektra.

Izolovani atomi emituju svetlost strogo definisanih talasnih dužina.

Obično se linijski spektri promatraju pomoću sjaja para tvari u plamenu ili sjaja plinskog pražnjenja u cijevi ispunjenoj plinom koji se proučava.

Kako se gustoća atomskog plina povećava, pojedinačne spektralne linije se šire i, konačno, pri vrlo visokoj kompresiji plina, kada interakcija atoma postane značajna, ove linije se preklapaju jedna s drugom, formirajući kontinuirani spektar.

Prugasti spektri. Prugasti spektar se sastoji od pojedinačnih traka razdvojenih tamnim prazninama. Uz pomoć vrlo dobrog spektralnog aparata, može se ustanoviti da je svaka traka skup velikog broja vrlo blisko raspoređenih linija. Za razliku od linijskih spektra, prugasti spektri nisu formirani od atoma, već od molekula koji nisu vezani ili slabo vezani. vezani prijatelj sa prijateljem.

Za posmatranje molekularnih spektra, kao i za posmatranje linijskih spektra, koristi se sjaj para supstance u plamenu ili sjaj gasnog pražnjenja.

Spektri apsorpcije. Sve supstance čiji su atomi u pobuđenom stanju emituju svetlosne talase. Energija ovih talasa je na određeni način raspoređena po talasnim dužinama. Apsorpcija svjetlosti od strane tvari također zavisi od talasne dužine. Dakle, crveno staklo propušta talase koji odgovaraju crvenoj svetlosti (8 10 -5 cm), a sve ostalo apsorbuje.

Ako se bijela svjetlost propušta kroz hladan plin koji ne zrači, tada se pojavljuju tamne linije na pozadini kontinuiranog spektra izvora (vidi sliku V, 5-8 na umetku u boji). Gas najintenzivnije upija svjetlost upravo onih valnih dužina koje sam emituje u jako zagrijanom stanju. Tamne linije na pozadini kontinuiranog spektra su apsorpcijske linije, koje zajedno čine apsorpcijski spektar.

Postoje kontinuirani, linijski i prugasti spektri emisije i isti broj spektra apsorpcije.

1. Da li je spektar svjetiljke sa žarnom niti kontinuiran!
2. Koja je glavna razlika između linijskog spektra i kontinuiranog i prugastog spektra!

L - f(l) (vidi OPTIČKI SPEKTRI). Za S. sa. funkcija j(n) (ili f(l)) se neznatno mijenja u prilično širokom rasponu od n (ili l), za razliku od linijskog i prugastog spektra, kada j(n) ima na disr. frekvencijske vrijednosti n=n1 n2, n3, . . . izraženi maksimumi, vrlo uski za spektar. linije i šire za spektar. pruge. U optičkom oblasti tokom razlaganja svetlosti spektralnim instrumentima S. s. dobijeni u obliku kontinuirane trake (za vizuelno posmatranje ili fotografsko snimanje) ili glatke krive (za fotoelektrično snimanje). S. s. posmatrano iu emisiji iu apsorpciji. Primjer S. S., koji pokriva cijeli frekvencijski raspon i karakterizira ga dobro definirana spektralna raspodjela energije, koju je opisao Planck zakon o zračenju, služi kao spektar zračenja savršeno crnog tijela.

U nekim slučajevima moguća je superpozicija linijskog spektra na kontinuirani spektar. Na primjer, u spektrima Sunca i zvijezda u sjevernom s. emisije se mogu superponirati kao diskr. apsorpcioni spektar (Fraunhoferove linije) i diskr. emisionog spektra (posebno, spektra emisione linije H atoma).

Prema kvant. teorija, S. s. se dešava tokom kvantnih prelaza između dva skupa energetskih nivoa, od kojih barem jedan pripada kontinuiranom nizu nivoa. Primjer je S. s. atom H, koji je rezultat prijelaza između diskr. nivoi energije sa dif. Ch. kvantni broj n i kontinuirani skup energetskih nivoa koji leže iznad jonizacionih granica (slobodno-vezani prelazi); u S.-ovoj apsorpciji sa. odgovara jonizaciji H atoma (prelazi elektrona iz vezanog u slobodno), u emisiji - rekombinaciji elektrona i protona (prelazi elektrona iz slobodnog u vezano stanje). Prijelazi između različitih parova energetskih nivoa koji pripadaju kontinuiranom skupu nivoa (slobodni prijelazi) također dovode do kočnog zračenja koje odgovara kočnom zračenju tokom emisije i obrnutog procesa tokom apsorpcije. Prijelazi između različitih parova diskreta. nivoi energije stvaraju linijski spektar (vezani prijelazi).

S. s. poliatomske molekule mogu se dobiti prijelazima između skupova bliskih diskr. energetski nivoi kao rezultat superpozicije veoma velikog broja spektra. linije sa konačnom širinom. U ovom slučaju, uz nedovoljnu rezoluciju primijenjenog spektra. instrumenti, linijski ili prugasti spektri mogu se spojiti u S.S.

Fizički enciklopedijski rječnik. - M.: Sovjetska enciklopedija. . 1983 .

CONTINUOUS SPECTRUM

(kontinuirani spektar) - spektar el.-mag. zračenje, - ili njegova valna dužina - funkcija (vidi. Optički spektri). Za S. sa. funkcija [ili] se neznatno mijenja u prilično širokom rasponu od v (ili), za razliku od linijskog i prugastog spektra, kada ima diskretne frekvencije v \u003d v l, v 2, v 3,... izraženi maksimumi, vrlo uski za spektralne linije i širi za spektralne trake. U optičkom oblasti tokom razlaganja svetlosti spektralnim instrumentima S. s. dobijena kao kontinuirana traka (za vizuelno posmatranje ili fotografsko snimanje) ili glatka kriva (za fotoelektrično snimanje). S. s. posmatrano iu emisiji iu apsorpciji. Opisan je primjer S. s., koji pokriva cijeli frekvencijski opseg i karakterizira ga spektralna distribucija energije Plankov zakon radijacije, služi kao spektar zračenja potpuno crno telo.

U nekim slučajevima moguća je superpozicija linijskog spektra na kontinuirani. Fraunhoferove linije) i diskretni emisioni spektar (posebno emisija H atoma).

Prema kvantnoj teoriji, S. s. nastaje kada kvantne prelaze između dva skupa energetskih nivoa, od kojih barem jedan pripada kontinuiranom nizu nivoa. S. može poslužiti kao primjer. atom H, koji je rezultat prijelaza između diskretnih energetskih nivoa s dekomp. Ch. kvantni broj n i kontinuirani skup energetskih nivoa koji leže iznad granica jonizacije (slobodno-vezani prelazi); u S.-ovoj apsorpciji sa. odgovara jonizaciji H atoma (prijelazi elektrona iz vezanog stanja u slobodno), u emisiji - rekombinacija elektrona i protona (prijelazi elektrona iz slobodnog stanja u vezano). između različitih parova energetskih nivoa koji pripadaju kontinuiranom skupu nivoa (slobodni prijelazi), također nastaju S. S. s. poliatomski molekuli se mogu dobiti tokom prijelaza između skupova bliskih diskretnih energetskih nivoa kao rezultat superpozicije vrlo velikog broja spektralnih linija koje imaju konačnu širinu. U ovom slučaju, ako je rezolucija korišćenih spektralnih instrumenata nedovoljna, linijski ili prugasti spektri se mogu spojiti u S.S._M. A. Elyashevich.

Fizička enciklopedija. U 5 tomova. - M.: Sovjetska enciklopedija. Glavni i odgovorni urednik A. M. Prokhorov. 1988 .

Pogledajte šta je "PUNI SPEKTAR" u drugim rječnicima:

kontinuirani spektar- ištisinis spektras statusas T sritis Standardizacija i metrologija apibrėžtis Spektras, kuriame linijos susilieja į tolydžią visumą. atitikmenys: engl. kontinuirani spektar; continuum vok. kontinuierliches Spektrum, n; Kontinuum, n rus. kontinuum... Penkiakalbis aiskinamasis metrologijos terminų žodynas

kontinuirani spektar- ištisinis spektras statusas T sritis chemija apibrėžtis Spektras, kuriame linijos susilieja į tolydžią visumą. atitikmenys: engl. kontinuirani spektar; continuum rus. kontinuum; kontinuirani spektar; kontinuirani spektar ryšiai: sinonimas - tolydusis ... ... Chemijos terminų aiskinamasis žodynas

kontinuirani spektar- ištisinis spektras statusas T sritis fizika atitikmenys: engl. kontinuirani spektar vok. kontinuierliches Spektrum, n rus. kontinuirani spektar, m; kontinuirani spektar, m pranc. specter continu, m … Fizikos terminų žodynas

Kontinuirani spektar, spektar elektromagnetnog zračenja, distribucija energije u kojem je karakterizirana kontinuiranom funkcijom frekvencije zračenja [φ (ν)] ili njegove valne dužine. Za S. sa. funkcija (φ(ν) [ili f(λ)]… … Velika sovjetska enciklopedija

kontinuirani spektar- kontinuirani spektar... Rječnik hemijskih sinonima I

kontinuirani spektar elektrona- ištisinis elektronų spektras statusas T sritis fizika atitikmenys: engl. kontinuirani elektronski spektar; elektronski kontinuum vok. Elektronenkotinuum, n rus. kontinuirani spektar elektrona, m; elektronski kontinuum, m pranc. specter continu d'électrons … Fizikos terminų žodynas

Zbirka harmonika oscilacije na koje se data kompleksna oscilacija može razložiti. saobraćaja. Matematički, takvo kretanje je predstavljeno kao periodično, ali neharmonično. funkcije f(t) sa frekvencijom w. Ova funkcija se može predstaviti kao serija ... ... Physical Encyclopedia

Izražava frekvencijski sastav zvuka i rezultat je analize zvuka. S. h. obično predstavljaju na koordinatnoj ravni, gdje je frekvencija f prikazana duž apscise, amplituda A ili intenzitet I harmonijske komponente zvuka duž ordinate. Physical Encyclopedia

Magnetska svojstva tvari određuju se magnetskim svojstvima atoma ili elementarnih čestica (elektrona, protona i neutrona) koje čine atome. Sada je utvrđeno da su magnetna svojstva protona i neutrona skoro 1000 puta slabija od magnetnih svojstava elektrona. Stoga su magnetska svojstva tvari uglavnom određena elektronima koji čine atome.

— Boyleov zakon - Mariotte.

— Gay-Lussacov zakon.

— Charlesov zakon(Drugi zakon Gay-Lussac-a, 1808.)

2. Okočovek je kompleks optički sistem, koji je po svom djelovanju sličan optičkom sistemu kamere. Šematska struktura oka prikazana je na sl. 1. Oko je gotovo sfernog oblika i prečnika oko 2,5 cm.Spolja je prekriveno zaštitnim omotačem 1 bijele boje- sclera. Prednji prozirni dio 2. sklere naziva se rožnjača. Na nekoj udaljenosti od njega je šarenica 3, obojena pigmentom. Rupa u šarenici je zjenica.

U zavisnosti od intenziteta upadne svjetlosti, zenica refleksno mijenja svoj prečnik od približno 2 do 8 mm, odnosno djeluje kao dijafragma kamere. Između rožnjače i šarenice nalazi se bistra tečnost. Iza zjenice je sočivo 4 - elastično tijelo nalik sočivu. Poseban mišić 5 može promijeniti oblik sočiva u određenim granicama, mijenjajući tako njegovu optičku snagu. Ostatak oka je ispunjen staklastim tijelom. Stražnji dio oka je fundus, prekriven je retinom 6, koja je složena grana optičkog živca 7 sa nervnim završecima - štapićima i čunjićima, koji su elementi osjetljivi na svjetlost.

Zraci svjetlosti od objekta, prelomljeni na granici zrak-rožnica, prolaze dalje kroz sočivo (leća s promjenjivom optičkom snagom) i stvaraju sliku na mrežnjači, pojavljuje se prava reducirana obrnuta slika objekata koju mozak korigira u pravi. Rožnjača, bistra tečnost, sočivo i staklasto telo čine optički sistem čiji se optički centar nalazi na udaljenosti od oko 5 mm od rožnjače.

S opuštenim očnim mišićem, optička snaga oka je približno 59 dioptrija, s maksimalnom napetošću mišića - 70 dioptrija. Glavna karakteristika oka kao optičkog instrumenta je sposobnost refleksnog mijenjanja optičke snage očne optike ovisno o položaju objekta. Ovo prilagođavanje oka na promjenu položaja promatranog objekta naziva se akomodacija.

Područje akomodacije oka može se odrediti položajem dvije tačke:

Dalja točka akomodacije određena je položajem objekta, čija se slika dobiva na mrežnjači s opuštenim očnim mišićem. U normalnom oku, dalja tačka akomodacije je u beskonačnosti.

Najbliža točka akomodacije je udaljenost od predmetnog predmeta do oka pri maksimalnoj napetosti očnog mišića. Najbliža tačka normalnog oka nalazi se na udaljenosti od 10 - 20 cm od oka. S godinama se ova udaljenost povećava.

Pored ove dvije točke koje definiraju granice područja smještaja, oko ima najbolju vidnu udaljenost, odnosno udaljenost od objekta do oka, na kojoj je najpogodnije (bez pretjeranog stresa) ispitati detalje objekta (na primjer, pročitajte mali tekst). Ovo rastojanje u normalnom oku uslovno se pretpostavlja da iznosi 25 cm.U slučaju oštećenja vida, slike udaljenih objekata u slučaju nenapregnutog oka mogu se pojaviti ili ispred mrežnjače (kratkovidnost) ili iza mrežnjače (dalekovidnost).

Kod nekih ljudi, oči u opuštenom stanju stvaraju sliku objekta ne na mrežnjači, već ispred nje. Kao rezultat toga, slika subjekta je "zamagljena". Takvi ljudi ne mogu vidjeti jasno udaljene objekte, ali mogu vidjeti objekte koji su blizu. Ovo se opaža ako je širina oka velika ili je sočivo previše konveksno (ima veliku zakrivljenost). U ovom slučaju, jasna slika objekta se formira ne na mrežnici, već ispred nje. Ovaj nedostatak (defekt) vida naziva se miopija (inače miopija).

Kratkovidnim osobama su potrebne naočare sa divergentnim sočivima (s negativnom optičkom snagom). Nakon prolaska kroz takvo sočivo, zraci svjetlosti se fokusiraju sočivom tačno na mrežnjaču. Stoga kratkovidna osoba naoružana naočarima može vidjeti udaljene predmete, baš kao i osoba sa normalnim vidom.

Drugi ljudi mogu dobro vidjeti udaljene objekte, ali ne mogu razlikovati one koji su blizu. U opuštenom stanju, iza mrežnjače se dobija jasna slika udaljenih objekata. Kao rezultat toga, slika subjekta je "zamagljena". To je moguće kada širina oka nije dovoljno velika ili je očno sočivo ravno, tada osoba vidi udaljene predmete jasno, a bliske slabo. Ovaj nedostatak vida naziva se dalekovidost.

Poseban oblik dalekovidnosti je senilna dalekovidnost ili prezbiopija. Nastaje zato što elastičnost sočiva opada s godinama, te se više ne skuplja kao kod mladih ljudi. Dalekovidim osobama može se pomoći naočalama sa konvergentnim sočivima (pozitivna optička snaga).

1. Zakon pravolinijskog širenja svjetlosti: Svetlost putuje pravolinijski u optički homogenom mediju.

2. Zakon refleksije svjetlosti: upadni i reflektovani snop, kao i okomita na granicu između dva medija, obnovljena u tački upada zraka, leže u istoj ravni (upadnoj ravni). Ugao refleksije γ jednak je upadnom uglu α.

3. Zakon prelamanja svetlosti: upadni i prelomljeni snopovi, kao i okomita na granicu između dva medija, obnovljena u tački upada zraka, leže u istoj ravni. Omjer sinusa upadnog ugla α i sinusa ugla prelamanja β je konstantna vrijednost za dva data medija:

Konstantna vrijednost n pozvao relativni indeks prelamanja drugo okruženje u odnosu na prvo. Indeks prelamanja medija u odnosu na vakuum naziva se apsolutni indeks prelamanja.

Relativni indeks loma dva medija jednak je omjeru njihovih apsolutnih indeksa prelamanja:

n = n 2 / n 1

Zakoni refleksije i prelamanja objašnjeni su u fizici valova. Prema konceptima talasa, refrakcija je posledica promene brzine prostiranja talasa tokom prelaska iz jednog medija u drugi. fizičko značenje indeks loma je odnos brzine širenja talasa u prvom mediju υ 1 i brzine njihovog širenja u drugom mediju υ 2:

Apsolutni indeks prelamanja jednak je omjeru brzine svjetlosti c u vakuumu do brzine svjetlosti υ u mediju:

Medij sa nižim apsolutnim indeksom prelamanja naziva se optički manje gusto.

Kada svjetlost prelazi iz optički gušće sredine u optički manje gustoću n 2 totalna refleksija, odnosno nestanak prelomljenog zraka. Ova pojava se opaža pri upadnim uglovima koji prelaze određeni kritični ugao α pr, koji se naziva granični ugao totalna unutrašnja refleksija.

Za upadni ugao α = α pr sin β = 1; vrijednost sin α pr \u003d n 2 / n 1< 1.

Ako je drugi medij zrak (n2 ≈ 1), tada je zgodno prepisati formulu kao

Sinα pr \u003d 1 / n

1. Prvi Newtonov zakon. Ako na tijelo ne djeluju sile ili je njihovo djelovanje kompenzirano, onda je ovo tijelo u stanju mirovanja ili ravnomjernog pravolinijskog kretanja.

U modernoj fizici, Newtonov prvi zakon se obično formuliše na sljedeći način:

Postoje takvi referentni okviri, koji se nazivaju inercijski, u odnosu na koje materijalna tačka zadržava svoju brzinu nepromijenjenom ako na nju ne djeluju druga tijela.

Svojstvo tijela da održavaju svoju brzinu u odsustvu drugih tijela koja djeluju na njega naziva se inercija . Težina tijelo - kvantitativna mjera njegove inercije. U SI se mjeri u kilogramima.

Nazivaju se referentni okviri u kojima vrijedi prvi Newtonov zakon inercijalni . Zovu se referentni okviri koji se kreću u odnosu na inercijalne sa ubrzanjem neinercijalni .

Snaga- kvantitativna mjera interakcije tijela. Sila je vektorska veličina i mjeri se u njutnima (N). Zove se sila koja na tijelo djeluje kao više sila koje istovremeno djeluju rezultantno ove snage.

Sekunda Newtonov zakon. Ubrzanje tijela je direktno proporcionalno rezultanti sila primijenjenih na tijelo i obrnuto proporcionalno njegovoj masi:

Ako dva tijela međusobno djeluju, tada su ubrzanja ovih tijela obrnuto proporcionalna njihovoj masi.

Treće Newtonov zakon. Sile s kojima tijela međusobno djeluju jednake su po veličini i usmjerene duž jedne prave u suprotnim smjerovima.

F 1 \u003d -F 2

2. Pojava SRT-a.

SRT se pojavio kao rezultat kontradikcije između Maxwellove elektrodinamike i Newtonove mehanike.

Mogući načini izlaska iz kontradikcije:

Neuspjeh principa relativnosti (H. Lorenz)

Neuspjeh Maxwellovih formula (G. Hertz)

Odbacivanje klasičnih koncepata prostora i vremena, očuvanje principa relativnosti i Maxwellovih zakona (A. Einstein)

Ispostavilo se da je treća mogućnost jedina ispravna. Dosljedno ga razvijajući, A. Ajnštajn je došao do novih ideja o prostoru i vremenu. Prva dva načina, kako se pokazalo, opovrgnuta su eksperimentom.

Teorija relativnosti zasniva se na dva postulata.

1) Koncept postulata u nauci

Postulat u fizičkoj teoriji igra istu ulogu kao aksiom u matematici. Ovo je osnovna tvrdnja koja se ne može logički dokazati. U fizici, postulat je rezultat generalizacije eksperimentalnih činjenica.

2) SRT postulati.

Ajnštajnov princip relativnosti: svi prirodni procesi se odvijaju na isti način u svim IFR.

Drugi postulat: brzina svjetlosti u vakuumu je ista za sve ISO. Ne zavisi ni od brzine izvora ni od brzine prijemnika svetlosnog signala.

Posljedice SRT-a.

Relativnost simultanosti: Dva prostorno razdvojena događaja koja su simultana u jednom IFR-u možda neće biti simultana u drugom IFR-u.

Kada se prelazi s jednog SO na drugi, slijed događaja se može promijeniti u vremenu, ali slijed uzročno-posljedičnih događaja ostaje nepromijenjen u svim SO: posljedica dolazi nakon uzroka.

Razlog za relativnost simultanosti je konačnost brzine širenja signala.

Relativnost udaljenosti (relativistička kontrakcija veličine tijela u pokretnom CO): dužina objekta u pokretu se smanjuje u smjeru kretanja.

l - Dužina tijela u mirovanju;

l0 - dužina tela u pokretu;

υ - Brzina njegovog kretanja u ovom CO.

(relativistički efekti su oni koji se opažaju pri brzinama bliskim brzini svjetlosti)

Dimenzije objekata u smjeru okomitom na smjer kretanja se ne mijenjaju

Relativnost vremena: Pokretni sat usporava.

τ0 je vremenski interval mjeren satovima koji se nalaze u SO gdje su se oba događaja dogodila u istoj tački u prostoru.

τ - Vremenski interval između dva događaja, mjeren pomičnim satom.

Vrijeme na letjelici koja leti konstantnom brzinom teče sporije nego na "stacionarnoj" Zemlji. Ali astronaut ne može ni na koji način primijetiti ove promjene, jer i svi procesi unutar broda koji bi mogli poslužiti kao mjera mjerenja vremena su u istom pogledu usporeni. Otkucaji srca i sve tjelesne funkcije također se javljaju usporeno. Ako se brzina kretanja približi brzini svjetlosti, tada će put do Andromedine magline trajati 29 godina. Ali prema zemaljskom satu, proći će skoro 3 miliona godina.

Relativistički zakon sabiranja brzina (usmjeren duž jedne prave)

υ 1 - brzina tijela u 1. CO;

υ 2 - brzina tijela u 2. CO;

υ - brzina kretanja 1. SO u odnosu na 2.

At υ 1 , υ <<With dobijamo υ 2 = υ 1 + υ , tj. zakon sabiranja brzina u klasičnoj mehanici.

Ako a υ = With(tj. govorimo o širenju svjetlosti), dobijamo υ 2 = With, što odgovara drugom postulatu SRT-a.

1. Ako je tijelo bačeno pod uglom prema horizontu, tada u letu na njega utječu gravitacija i otpor zraka. Ako se zanemari sila otpora, jedina preostala sila je sila gravitacije. Prema tome, zbog Newtonovog 2. zakona, tijelo se kreće ubrzanjem jednakom ubrzanju slobodnog pada; projekcije ubrzanja na koordinatne ose su sjekira = 0, i na= -g.

Svako složeno kretanje materijalne točke može se predstaviti kao nametanje neovisnih kretanja duž koordinatnih osa, a u smjeru različitih osa može se razlikovati vrsta kretanja. U našem slučaju, kretanje letećeg tela može se predstaviti kao superpozicija dva nezavisna kretanja: jednoliko kretanje duž horizontalne ose (X-osa) i jednoliko ubrzano kretanje duž vertikalne ose (Y-osa) (Sl. 1) .

Stoga se projekcije brzine tijela mijenjaju s vremenom na sljedeći način:

Koordinate tijela se stoga mijenjaju ovako:

Uz naš izbor ishodišta, početne koordinate

(1)

Analizirajmo formule (1). Odredimo vrijeme kretanja bačenog tijela. Da bismo to učinili, postavljamo koordinate y jednako nuli, jer u trenutku sletanja, visina tela je nula. Odavde dobijamo za vrijeme leta:

Domet leta se dobija iz prve formule (1). Raspon leta je vrijednost koordinate X na kraju leta, tj. u trenutku koji je jednak t0. Zamjenom vrijednosti (2) u prvu formulu (1) dobijamo: ova vrijednost ima i fizičko značenje.

Iz jednačina (1) može se dobiti jednačina putanje tijela, tj. jednačina koja se odnosi na koordinate X i at telo tokom kretanja.

Da biste to učinili, morate izraziti vrijeme iz prve jednačine (1):

i zamijenite ga u drugu jednačinu. Tada dobijamo:

Ova jednačina je jednačina putanje. Može se vidjeti da je ovo jednačina parabole sa granama prema dolje, što je označeno znakom “-” ispred kvadratnog člana. Treba imati na umu da su kut bacanja α i njegove funkcije ovdje jednostavno konstante, tj. konstantni brojevi.

Trenutna brzina u bilo kojoj tački putanje je usmjerena tangencijalno na putanju (vidi sliku 1). modul brzine je određen formulom:

Dakle, kretanje tijela bačenog pod uglom prema horizontu ili u horizontalnom smjeru može se smatrati rezultatom dvaju nezavisnih pokreta - horizontalnog ravnomjernog i vertikalnog ravnomjerno ubrzanog (slobodnog pada bez početne brzine ili kretanja tijela bačenog okomito prema gore). ).

2. Nuklearna reakcija je proces interakcije atomskog jezgra s drugim jezgrom ili elementarnom česticom, praćen promjenom sastava i strukture jezgra i oslobađanjem sekundarnih čestica ili γ-kvanta.

Prvu nuklearnu reakciju izveo je E. Rutherford 1919. u eksperimentima za otkrivanje protona u produktima nuklearnog raspada. Rutherford je bombardirao atome dušika alfa česticama.

Tokom nuklearnih reakcija nekoliko zakoni o očuvanju: zamah, energija, ugaoni moment, naboj. Pored ovih klasičnih zakona, nuklearne reakcije se pridržavaju takozvanog zakona očuvanja barion naboj (tj. broj nukleona - protona i neutrona). Brojni drugi zakoni očuvanja specifični za nuklearnu fiziku i fiziku elementarnih čestica također vrijede.

Nuklearne reakcije se mogu odvijati kada atome bombardiraju brzo nabijene čestice (protoni, neutroni, α-čestice, joni). Prva reakcija ove vrste izvedena je pomoću protona visoke energije dobijenih na akceleratoru 1932. godine:

Međutim, za praktičnu upotrebu najzanimljivije su reakcije koje nastaju pri interakciji jezgara sa neutronima. Budući da su neutroni lišeni naboja, lako mogu prodrijeti u atomska jezgra i uzrokovati njihove transformacije. Izvanredni italijanski fizičar E. Fermi prvi je proučavao reakcije izazvane neutronima. Otkrio je da nuklearne transformacije nisu uzrokovane samo brzim, već i sporim neutronima koji se kreću toplinskim brzinama.

Nuklearne reakcije su praćene energetskim transformacijama. Energetski prinos nuklearne reakcije je količina

gdje M A i M B - mase početnih proizvoda, M C i M D je masa konačnih proizvoda reakcije. Vrijednost Δ M nazvan defekt mase. Nuklearne reakcije se mogu nastaviti oslobađanjem ( Q> 0) ili sa apsorpcijom energije ( Q < 0). Во втором случае первоначальная кинетическая энергия исходных продуктов должна превышать величину |Q|, koji se zove prag reakcije .

Da bi nuklearna reakcija imala pozitivan energetski prinos, specifična energija vezivanja nukleona u jezgrima početnih proizvoda mora biti manja od specifične energije vezivanja nukleona u jezgrama konačnih proizvoda. To znači da ΔM mora biti pozitivan.

Nuklearna fisija je proces cijepanja atomskog jezgra na dva (rijetko tri) jezgra slične mase, koji se nazivaju fragmenti fisije. Kao rezultat fisije, mogu se pojaviti i drugi produkti reakcije: svjetlosna jezgra (uglavnom alfa čestice), neutroni i gama kvanti. Fisija može biti spontana (spontana) i prisilna (kao rezultat interakcije s drugim česticama, prvenstveno s neutronima). Fisija teških jezgara je egzotermni proces, uslijed kojeg se oslobađa velika količina energije u obliku kinetičke energije produkta reakcije, kao i zračenja. Nuklearna fisija služi kao izvor energije u nuklearnim reaktorima i nuklearnom oružju.

Za razliku od radioaktivnog raspada jezgara, praćenog emisijom α- ili β-čestica, reakcije fisije su proces u kojem se nestabilno jezgro dijeli na dva velika fragmenta uporedivih masa.

Godine 1939. njemački naučnici O. Hahn i F. Strassmann otkrili su fisiju jezgara uranijuma. Nastavljajući istraživanje koje je započeo Fermi, otkrili su da kada se uranijum bombarduje neutronima, nastaju elementi srednjeg dela periodnog sistema - radioaktivni izotopi barijuma ( Z= 56), kripton ( Z= 36), itd.

Uranijum se u prirodi javlja u obliku dva izotopa: (99,3%) i (0,7%). Kada su bombardovane neutronima, jezgra oba izotopa mogu se podijeliti na dva fragmenta. U ovom slučaju, reakcija fisije se najintenzivnije odvija sa sporim (toplinskim) neutronima, dok jezgra ulaze u reakciju fisije samo s brzim neutronima sa energijom reda 1 MeV.

Reakcija nuklearne fisije je od primarnog interesa za nuklearnu energetiku. Trenutno je poznato oko 100 različitih izotopa masenih brojeva od oko 90 do 145 koji nastaju fisijom ovog jezgra.

Kao rezultat nuklearne fisije koju pokreće neutron, nastaju novi neutroni koji mogu izazvati reakcije fisije drugih jezgri. Proizvodi fisije jezgara uranijuma-235 mogu biti i drugi izotopi barija, ksenona, stroncijuma, rubidijuma itd.

Kinetička energija oslobođena tokom fisije jednog jezgra uranijuma je ogromna - reda veličine 200 MeV. Procjena energije oslobođene tokom nuklearne fisije može se napraviti korištenjem koncepta specifične energije vezivanja nukleona u jezgru. Specifična energija vezivanja nukleona u jezgrima masenog broja A ≈ 240 iznosi oko 7,6 MeV/nukleonu, dok je u jezgrima sa masenim brojem A = 90 - 145 specifična energija približno jednaka 8,5 MeV/nukleonu. Dakle, fisijom jezgra uranijuma oslobađa se energija reda veličine 0,9 MeV/nukleon, ili približno 210 MeV po atomu uranijuma. Potpunom fisijom svih jezgara sadržanih u 1 g uranijuma oslobađa se ista energija kao pri sagorijevanju 3 tone uglja ili 2,5 tone nafte.

Proizvodi fisije jezgra uranijuma su nestabilni, jer sadrže značajan višak neutrona. Zaista, odnos N/Z za najteže jezgre je približno 1,6, za jezgra sa masenim brojem od 90 do 145 ovaj odnos je reda veličine 1,3 - 1,4. Stoga jezgra fragmenata prolaze kroz niz uzastopnih β-raspada, zbog čega se broj protona u jezgri povećava, a broj neutrona smanjuje dok se ne formira stabilno jezgro.

U fisiji jezgra uranijuma-235, koja je uzrokovana sudarom s neutronom, oslobađaju se 2 ili 3 neutrona. Pod povoljnim uslovima, ovi neutroni mogu pogoditi druga jezgra uranijuma i izazvati njihovu fisiju. U ovoj fazi će se već pojaviti od 4 do 9 neutrona, sposobnih da izazovu nove raspade jezgara uranijuma itd. Takav lavinski proces naziva se lančana reakcija.

Da bi došlo do lančane reakcije, takozvani faktor umnožavanja neutrona mora biti veći od jedinice. Drugim rečima, u svakoj sledećoj generaciji trebalo bi da bude više neutrona nego u prethodnoj. Faktor multiplikacije određen je ne samo brojem neutrona proizvedenih u svakom elementarnom događaju, već i uvjetima pod kojima se reakcija odvija - neki od neutrona mogu biti apsorbirani od strane drugih jezgara ili napustiti zonu reakcije.

1. Rotaciono kretanje je vrsta mehaničkog kretanja. Tokom rotacionog kretanja materijalne tačke, ona opisuje kružnicu. Prilikom rotacionog kretanja apsolutno krutog tijela, sve njegove točke opisuju kružnice smještene u paralelnim ravnima. Centri svih kružnica leže u ovom slučaju na jednoj pravoj liniji, okomitoj na ravnine kružnica i naziva se osa rotacije. Osa rotacije može se nalaziti unutar tijela i izvan njega. Osa rotacije u datom referentnom okviru može biti pokretna ili fiksna. Na primjer, u referentnom okviru povezanom sa Zemljom, os rotacije rotora generatora u elektrani je fiksna.

Prilikom odabira nekih osa rotacije, možete dobiti složeno rotacijsko kretanje - sferno kretanje, kada se točke tijela kreću duž sfera. Pri rotaciji oko fiksne ose koja ne prolazi kroz centar tijela ili rotirajuće materijalne točke, rotacijsko kretanje se naziva kružno.

Rotaciju karakteriše ugao, meren u stepenima ili radijanima, ugaona brzina (merena u rad/s)

Sa ravnomjernom rotacijom (T je period rotacije)

Frekvencija rotacije(kutna frekvencija) - broj okretaja po jedinici vremena.

Period rotacije je vrijeme jedne potpune revolucije. Period rotacije i njegova frekvencija povezani su relacijom

Brzina linije tačka koja se nalazi na udaljenosti R od ose rotacije

Ugaona brzina rotacija tijela je vektorska veličina.

Odnos između modula linearne brzine υ i ugaone brzine ω:

Ubrzanje je usmjereno duž radijusa prema centru kružnice.

On je zvao normalno ili centripetalno ubrzanje . Modul centripetalnog ubrzanja povezan je sa linearnom υ i ugaonom brzinom ω relacijama:

2. Radio komunikacija je vrsta bežične komunikacije, u kojoj se radio talasi koji se šire u svemiru koriste kao signal.

Princip radio komunikacije zasniva se na prenosu signala od predajnog uređaja, koji sadrži predajnik i predajnu antenu, kretanjem radio talasa na otvorenom prostoru do prijemnog uređaja koji sadrži prijemnu antenu i radio prijemnik. Harmonične oscilacije sa nosećom frekvencijom koja pripada bilo kojem opsegu radio frekvencija moduliraju se u skladu sa odaslanom porukom. Modulirane radiofrekventne oscilacije su radio signal.

Iz predajnika radio signal ulazi u antenu, uz pomoć koje se u okolnom prostoru pobuđuju odgovarajuće modulirani elektromagnetski valovi. Slobodno se krećući, radio talasi dopiru do prijemne antene i pobuđuju električne oscilacije u njoj, koje zatim ulaze u radio prijemnik. Primljeni radio signal ulazi u elektronsko pojačalo, demodulira se, zatim se izdvaja signal, sličan signalu koji je modulirao oscilacije sa nosećom frekvencijom u radio predajniku. Nakon toga, dodatno pojačan signal se pomoću odgovarajućeg uređaja za reprodukciju pretvara u poruku sličnu originalnoj.

Najvažnija faza u razvoju radio komunikacija bilo je stvaranje 1913. generatora neprigušenih elektromagnetnih oscilacija. Pored prenosa telegrafskih signala, koji se sastoje od kratkih i dužih impulsa („tačkica” i „crtica”) elektromagnetnih talasa, postala je moguća pouzdana i kvalitetna radiotelefonska komunikacija – prenos govora i muzike pomoću elektromagnetnih talasa.

Teškoća prijenosa audio signala leži u činjenici da radio komunikacije zahtijevaju visokofrekventne oscilacije, a oscilacije zvučnog opsega su niskofrekventne oscilacije, za čije zračenje je nemoguće izgraditi efikasne antene. Stoga se oscilacije zvučne frekvencije moraju na ovaj ili onaj način superponirati na visokofrekventne oscilacije, koje ih već prenose na velike udaljenosti.

Radio predajnik sadrži sljedeće glavne elemente:

Visokofrekventni master oscilator koji pretvara energiju izvora istosmjernog napona u harmonijske visokofrekventne oscilacije. Frekvencija ovih oscilacija naziva se nosilac. Mora biti striktno konstantna;

Pretvarač signala poruke u električni koji se koristi za modulaciju oscilacija frekvencije nosioca. Tip pretvarača ovisi o fizičkoj prirodi emitiranog signala: za audio signal, pretvarač je mikrofon, za prijenos slike je televizijska cijev za odašiljanje:

Modulator u kojem se visokofrekventni signal modulira u skladu s frekvencijom audio signala koji nosi informaciju koja se prenosi;

Obično postoji jedan ili dva stepena pojačala snage modulisanog signala;

Zračuća antena dizajnirana da zrači elektromagnetne talase u okolni prostor.

Radio prijemnik je dizajniran da prima informacije koje se prenose pomoću elektromagnetnih talasa koje emituje predajna antena radio predajnika.

Radio prijemnik sadrži sljedeće glavne elemente:

Prijemna antena se koristi za hvatanje elektromagnetnih talasa. Postoje antene dizajnirane za vibracije strogo određene frekvencije (podešene antene) i antene koje nisu podešene na određenu frekvenciju (sve-talasne antene). U potonjem slučaju, u anteni se pojavljuju prisilne modulirane oscilacije koje pobuđuju različite radio stanice;

Rezonantno kolo podešeno na određenu frekvenciju, koje iz mnoštva signala koje prima antena, bira koristan signal;

U RK kao rezultat rezonancije dolazi do povećanja amplitude napona primljenih oscilacija. Međutim, u ovom slučaju se ne stvara dodatna visokofrekventna energija i snaga primljenog signala se ne povećava. Štoviše, čak se donekle smanjuje zbog neizbježnih gubitaka energije na aktivnom otporu ulaznog kola. Jačina primljenog signala je izuzetno niska. Stoga se u visokofrekventnom pojačalu povećava napon primljenog signala i povećava njegova snaga;

detektorska kaskada. Ovdje se konvertuje pojačani modulirani visokofrekventni signal i iz njega se izdvaja modulirajući signal koji nosi prenesene informacije. Stoga je detekcija proces inverzan modulaciji. Kao detektor koriste se uređaji sa nelinearnom karakteristikom - vakuumske cijevi i poluvodički uređaji;

Pojačalo niske frekvencije. Niskofrekventni modulirajući napon dodijeljen u stepenu detektora je mali i pojačan je u niskofrekventnom pojačalu;

Nakon pojačanja, niskofrekventni signal ide na zvučnik (telefon).

radar naziva se detekcija objekata i merenje njihovih koordinata pomoću radio talasa. Radar se zasniva na činjenici da se radio talasi šire pravolinijski, konstantnom brzinom i reflektuju se od objekata koji im se nađu na putu. Radarska instalacija se zove radar ili radar, koji se sastoji od predajnog i prijemnog dijela (Sl. 16 a). Predajni dio je izvor radio valova velike snage frekvencije u rasponu od 10 7 do 10 11 Hz, koje antena prikuplja u uski snop usmjeren prema objektu.

Dio snopa reflektiranog od objekta širi se natrag u smjeru radara i hvata se njegovom antenom i prijemnim dijelom. Predajni dio emituje valove u obliku kratkih impulsa u trajanju od oko 10 -6 s. U intervalima između ovih emitovanih impulsa, prijemni deo radara hvata impulse reflektovane od objekta i određuje vremenski interval t, koje radio talasi troše na putu do objekta i nazad. Znajući t i brzinu radio talasa With, lako izračunati udaljenost do objekta S:

S = ct/2

Televizija je prijenos i prijem video informacija pomoću elektromagnetnih valova.

Šema televizije u osnovi se poklapa sa šemom radio-difuzije. Razlika je u tome što se u predajniku oscilacije moduliraju ne samo zvučnim signalima, već i signalima slike. Optički signali u predajnom TV-mjeru se pretvaraju u električne. Modulirani elektromagnetski talas prenosi informacije na velike udaljenosti. U televizijskom prijemniku, visokofrekventni signal se dijeli na tri signala: signal slike, audio signal i kontrolni signal. Nakon pojačanja, ovi signali ulaze u njihove blokove i koriste se za njihovu namjenu.

Za reprodukciju pokreta koristi se princip kinematografije: slika pokretnog objekta (kadra) prenosi se desetine puta u sekundi (na televiziji 50 puta). Slika okvira se pretvara u električne signale pomoću ikonoskopa. Slika objekta se projektuje na ekran ikonoskopa pomoću optičkog sistema (sočiva). Isti signal se dobija u televizijskom prijemniku, gde se signal pretvara u vidljivu sliku na ekranu kineskopa.

Da bi promena slike na TV ekranu izgledala glatko za osobu, slika na ekranu se menja 25 puta u sekundi. U ovom slučaju, svaka slika na ekranu nastaje kao rezultat 625 horizontalnih poteza snopa, koji se postepeno kreće u vertikalnom smjeru. Stoga, da bi se prenijele promjene svjetline i boje u svakoj tački ekrana, koje se dešavaju na frekvenciji od 25 Hz, potrebna je veća frekvencija nosioca nego za radio komunikaciju - od 50 do 800 MHz.

Pošto se elektromagnetski talasi koji odgovaraju televizijskom emitovanju ne reflektuju od jonosfere, oni se mogu širiti od predajne televizijske antene samo unutar vidljivosti. Stoga, da bi se televizijski signal dalje prenosio, stubovi televizijskih antena pokušavaju da ga podignu što je više moguće.

Satelit koji se nalazi na visini od nekoliko desetina hiljada kilometara iznad Zemljine površine je sposoban da prenosi televizijski signal na