Spectre optice, spectre radiatie electromagneticaîn intervalele infraroșu, vizibil și ultraviolet ale scalei undelor electromagnetice. Asa de. împărțit în spectre de emisie (numite și...

Instrumente spectrale, instrumente pentru studierea compoziției spectrale a lungimilor de undă ale radiației electromagnetice în domeniul optic (10-3-103 microni; vezi Spectre optice), găsirea spectrale ...

Legea radiației lui Planck, formula lui Planck, legea distribuției energiei în spectrul radiației de echilibru (radiația electromagnetică în echilibru termodinamic cu materia) la...

Liniile Fraunhofer, liniile de absorbție în spectrul Soarelui (vezi ilustrația). F. l. observate pentru prima dată în 1802 de către fizicianul englez W. Wollaston (W. N. Wollaston; 1766-1828), în 1814 au fost descoperite și descrise în detaliu de J...

Tranziții cuantice, tranziții bruște ale unui sistem cuantic (atom, moleculă, nucleu atomic, corp solid) de la o stare la alta. Cele mai importante sunt K. p. între staționari ...

Niveluri de energie, valori de energie posibile ale sistemelor cuantice, adică sisteme formate din microparticule (electroni, protoni etc.) particule elementare, nuclei atomici, atomi, molecule etc.) și...

Numere cuantice, numere întregi (0, 1, 2,...) sau semiîntregi (1/2, 3/2, 5/2,...) numere care definesc posibile valori discrete ale mărimilor fizice care caracterizează cuantica sisteme ( nucleul atomic, atom...

Atom (din grecescul atomos - indivizibil), o particulă de materie de dimensiune microscopică și masă foarte mică (microparticulă), cea mai mică parte element chimic, care este purtătorul proprietăților sale. Pentru fiecare…

Bremsstrahlung, radiație electromagnetică emisă de o particulă încărcată în timpul împrăștierii (frânării) acesteia într-un câmp electric. Uneori în conceptul de T. şi. include, de asemenea, radiația relativiste...

Spectrul continuu, spectru continuu, spectrul radiațiilor electromagnetice, distribuția energiei în care se caracterizează prin functie continua frecvența sau lungimea de undă a radiațiilor [ f(l), vezi Spectre optice]. Pentru S. cu. funcția (j(n) [or f(l)] variază ușor pe o gamă destul de largă de n (sau l), spre deosebire de spectrele de linii și dungi, când j(n) are maxime pronunțate la frecvențe discrete n = n1, n2, n3,..., foarte îngustă pentru linii spectraleși mai larg pentru benzile spectrale. În regiunea optică, când lumina este descompusă de instrumente spectrale, S. s. obtinut sub forma unei benzi continue (in timpul observarii vizuale sau inregistrarii fotografice; vezi Fig. orez. ) sau o curbă netedă (pentru înregistrarea fotoelectrică). S. s. observate atât în ​​emisie, cât și în absorbție. Un exemplu de S. s., care acoperă întreaga gamă de frecvențe și caracterizat printr-o distribuție spectrală bine definită a energiei, este spectrul radiației de echilibru. Se caracterizează prin legea radiației lui Planck.

În unele cazuri, se suprapune spectrul de linii pe un solid

De exemplu, în spectrele Soarelui și stelelor din N. s. emisiile pot fi suprapuse ca un spectru de absorbție discret (linii Fraunhofer) și un spectru de emisie discret (în special, liniile spectrale de emisie ale atomului de hidrogen).

Conform teoria cuantica, S. s. apare în timpul tranzițiilor cuantice între două seturi de niveluri energetice, dintre care cel puțin unul aparține unei secvențe continue de niveluri (un spectru energetic continuu). Un exemplu este S. s. un atom de hidrogen rezultat din tranziții între niveluri de energie discrete cu valori diferite ale numărului cuantic n și un set continuu de niveluri de energie situate deasupra limitei de ionizare (tranziții legate liber, vezi Fig. 1b în stația Atom); în absorbţia lui S. cu. corespunde ionizării atomului de H (tranziții ale unui electron de la o stare legată la una liberă), în emisie - la recombinarea unui electron și a unui proton (tranziții ale unui electron dintr-o stare liberă la una legată). Tranzițiile între diferite perechi de niveluri de energie aparținând unui set continuu de niveluri (tranziții libere libere) dau, de asemenea, naștere la bremsstrahlung corespunzătoare bremsstrahlung în timpul emisiei și la procesul invers în timpul absorbției. Tranzițiile între diferite perechi de niveluri de energie discrete creează un spectru de linii (tranziții legate de legături).

S. s. poate fi obținută pentru moleculele poliatomice în timpul tranzițiilor între seturi de niveluri de energie discrete apropiate ca rezultat al impunerii de foarte multe un numar mare linii spectrale cu o lățime finită. Dacă rezoluția instrumentelor spectrale utilizate este insuficientă, se poate obține S. S. aparent, în care structurile de linii sau dungi ale spectrelor se contopesc în S. S.

M. A. Eliaşevici.

Iarajuli George

Spectre de emisie și absorbție.

Descarca:

Previzualizare:

Pentru a utiliza previzualizarea prezentărilor, creați un cont Google (cont) și conectați-vă: https://accounts.google.com

Subtitrările slide-urilor:

Spectre. Tipuri de spectre. Analiza spectrală. Prezentare despre fizică de către un elev de clasa a XI-a a școlii gimnaziale GBOU Nr. 1465 numită după amiralul N.G. Kuznetsova Iarajuli Georgiy Profesor de fizică Kruglova Larisa Yurievna

Conceptul de spectru și informațiile de bază Spectrul - distribuția valorilor cantitate fizica(de obicei energie, frecvență sau masă) O reprezentare grafică a unei astfel de distribuții se numește diagramă spectrală. De obicei, spectrul înseamnă spectrul electromagnetic - spectrul de frecvență al radiațiilor electromagnetice.

Istoria cercetării În uz științific termenul „spectru” a fost introdus de Newton în 1671-1672 pentru a desemna o bandă multicoloră asemănătoare curcubeului, care se obține atunci când o rază de soare trece printr-o prismă triunghiulară de sticlă.

Din punct de vedere istoric, înaintea tuturor celorlalte spectre, a început studiul spectrelor optice. Primul a fost Isaac Newton, care a introdus termenul „spectru” în uz științific pentru a desemna banda multicoloră similară cu un curcubeu obținut de el în experimente cu lumina soarelui. În lucrarea sa „Optics”, publicată în 1704, el a publicat rezultatele experimentelor sale privind descompunerea luminii albe în componente separate de diferite culori și refracție folosind o prismă de sticlă triunghiulară, adică a primit spectrele radiației solare și le-a explicat. natura, arătând că culoarea este propria sa proprietate a luminii.

De fapt, Newton a pus bazele spectroscopiei optice: în „Optică” a descris toate cele trei metode de descompunere a luminii folosite astăzi: refracția, interferența și difracția, iar prisma sa cu colimator, fantă și lentilă a fost primul spectroscop. Fragment din manuscrisul „Optics” al lui Newton care descrie unul dintre experimentele cu o prismă.

Tipuri de spectre Spectre de emisie Spectre de absorbție Spectre de dispersie

Spectre de emisie Linie continuă cu dungi

Spectrul continuu Dați corpuri care sunt solide, stare lichida, precum și gaze dense. Pentru a obține, trebuie să încălziți corpul temperatura ridicata. Natura spectrului depinde nu numai de proprietățile atomilor emițători individuali, ci și de interacțiunea atomilor între ei. Spectrul conține toate lungimile de undă și nicio pauză. Un spectru continuu de culori poate fi observat pe un rețele de difracție. O bună demonstrație a spectrului este un fenomen natural curcubee. Sunt aceleași pentru diferite substanțe, deci nu pot fi utilizate pentru a determina compoziția unei substanțe

Spectrul de linii Constă din linii separate de culoare diferită sau de aceeași culoare, având locații diferite. Vă permite să judecați compoziția chimică a sursei de lumină prin linii spectrale. Oferiți toate substanțele într-o stare atomică gazoasă (dar nu moleculară) (atomii practic nu interacționează cu unul pe altul) Atomii izolați ai unui element chimic dat emit unde de o lungime de undă strict definită.Pentru observare, folosesc strălucirea vaporilor unei substanțe într-o flacără sau strălucirea unei descărcări de gaz într-un tub umplut cu gazul studiat. Când densitatea unui gaz atomic crește, liniile spectrale individuale se extind

Exemple de spectre de linii

Spectrul cu dungi Oferiți substanțe care se află în stare moleculară. Spectrul este format din benzi individuale separate prin goluri întunecate. Fiecare bandă este o colecție de un număr mare de linii foarte apropiate.Pentru observare, se folosește strălucirea vaporilor într-o flacără sau strălucirea unei descărcări de gaz.

Exemple de spectre în dungi Spectrul unui arc de carbon (benzi de molecule CN și C 2 ) Spectrul de emisie de vapori a unei molecule de iod.

Spectrul de absorbție Acesta este totalitatea frecvențelor absorbite de o anumită substanță. O substanță absoarbe acele linii ale spectrului pe care le emite, fiind o sursă de lumină. Spectrele de absorbție se obțin prin trecerea luminii dintr-o sursă care dă un spectru continuu printr-o substanță ai cărei atomi se află în stare neexcitată Dacă lumina albă este trecută printr-o răceală, gaz neemițător, apoi pe fundalul unei surse cu spectru continuu vor apărea linii întunecate. Gazul absoarbe cel mai intens lumina acelor lungimi de undă pe care le emite într-o stare foarte încălzită. Liniile întunecate pe fundalul spectrului continuu sunt liniile de absorbție care formează împreună spectrul de absorbție.

Exemple de spectre de absorbție Fraunhofer Josef (1787–1826) a fost un fizician german. Îmbunătățirea producției de lentile, rețele de difracție. Descris în detaliu (1814) linii de absorbție în spectrul Soarelui, numit după el. A inventat heliometrul-refractor. Fraunhofer este considerat pe bună dreptate părintele astrofizicii pentru munca sa în astronomie. linii Fraunhofer

Linii de absorbție în spectrul stelelor

Analiza spectrală Analiza spectrală este o metodă de determinare a compoziției chimice a unei substanțe prin spectrul acesteia. În 1854, G. R. Kirchhoff și R. W. Bunsen au început să studieze spectrele unei flăcări colorate cu vapori de săruri metalice și, ca urmare, au pus bazele analizei spectrale, prima dintre metodele spectrale instrumentale - una dintre cele mai puternice metode. a științei experimentale.

Analiza spectrală a fost dezvoltată în cele din urmă în 1859. De fapt, analiza spectrală a deschis o nouă eră în dezvoltarea științei - studiul spectrelor ca seturi observabile de valori ale funcției de stare a unui obiect sau sistem s-a dovedit a fi extrem de fructuoasă și, în cele din urmă, a condus la apariția mecanica cuantică: Planck a venit cu ideea unui cuantic în timp ce lucra la teoria spectrului corpului negru.

Folosind analiza spectrală, puteți detecta acest element în compoziție substanță complexă chiar dacă masa sa nu depăşeşte 10 -10 kg. În prezent, spectrele tuturor atomilor au fost determinate și au fost întocmite tabele de spectre. Cu ajutorul analizei spectrale au fost descoperite multe elemente noi: rubidiu, cesiu etc. Cu ajutorul analizei spectrale au învățat compoziție chimică Soarele și stele. Datorită simplității și versatilității sale relative, analiza spectrală este principala metodă de monitorizare a compoziției unei substanțe în metalurgie, inginerie mecanică și industria nucleară. Cu ajutorul analizei spectrale se determină compoziția chimică a minereurilor și mineralelor. Compoziția amestecurilor complexe, în principal organice, este analizată prin spectrul lor molecular. Analiza spectrală poate fi efectuată nu numai din spectre de emisie, ci și din spectre de absorbție. Liniile de absorbție din spectrul Soarelui și stelelor fac posibilă studierea compoziției chimice a acestor corpuri cerești.

Aparatul spectral Aparatul spectral este folosit pentru a studia cu precizie spectre. Cel mai adesea, partea principală a aparatului spectral este o prismă sau o rețea de difracție. Pentru a obține spectrul de radiații din domeniul vizibil, se folosește un dispozitiv numit spectroscop, în care ochiul uman servește ca detector de radiații. Spectroscop Spectrograf

Spectroscopul Kirchhoff-Bunsen

>> Tipuri de spectre

§ 82 TIPURI DE SPECTRE

Compoziția spectrală a radiației substanțelor este foarte diversă. Dar, în ciuda acestui fapt, toate spectrele, după cum arată experiența, pot fi împărțite în trei tipuri.

Spectre continue. Spectrul luminii solare sau arcului este continuu. Aceasta înseamnă că există unde de toate lungimile de undă în spectru. Nu există discontinuități în spectru și se poate vedea o bandă multicoloră continuă pe ecranul spectrografului (vezi Fig. V, 1 pe insertul color).

Distribuția de frecvență a energiei, adică densitatea spectrală a intensității radiației, este diferită pentru diferite corpuri. De exemplu, un corp cu o suprafață foarte neagră emite unde electromagnetice de toate frecvențele, dar dependența densității spectrale a intensității radiației de frecvență are un maxim la o anumită frecvență Vmax (Fig. 10.3). Energia atribuită frecvenţelor foarte mici (V -> 0) şi foarte mari (v -> v) este neglijabilă. Odată cu creșterea temperaturii corpului, densitatea spectrală maximă a radiației se deplasează către unde scurte.

Spectre continue (sau continue)., după cum arată experiența, dau corpuri care sunt în stare solidă sau lichidă, precum și gaze puternic comprimate. Pentru a obține un spectru continuu, este necesar să încălziți corpul la o temperatură ridicată.

Natura spectrului continuu și însuși faptul existenței sale nu sunt determinate numai de proprietățile atomilor radianți individuali, ci depind și în mare măsură de interacțiunea atomilor între ei.

Un spectru continuu este, de asemenea, produs de plasmă la temperatură înaltă. Undele electromagnetice sunt emise de plasmă în principal în ciocnirile electronilor cu ionii.

Spectre de linii. Să introducem în flacăra palidă a unui arzător cu gaz o bucată de azbest umezită cu o soluție de sare obișnuită de masă. Când observăm flacăra printr-un spectroscop, vom vedea cum o linie galbenă strălucitoare clipește pe fundalul unui spectru continuu abia distins al flăcării (vezi Fig. V, 2 pe insertul color).

Această linie galbenă este dată de vaporii de sodiu, care se formează în timpul divizării moleculelor de clorură de sodiu într-o flacără. Inserția colorată arată, de asemenea, spectrele hidrogenului și heliului. Fiecare dintre spectre este o palisadă de linii colorate de luminozitate variabilă, separate de benzi largi întunecate. Astfel de spectre sunt numite spectre de linii. Prezența unui spectru de linie înseamnă că substanța emite lumină doar de anumite lungimi de undă (mai precis, în anumite intervale spectrale foarte înguste). Figura 10.4 prezintă o distribuție aproximativă a densității spectrale a intensității radiației în spectrul de linii. Fiecare linie are o lățime finită.

Spectrele de linii dau toate substanțele în stare gazoasă atomică (dar nu moleculară). În acest caz, lumina este emisă de atomi care practic nu interacționează între ei. Acesta este cel mai fundamental tip de spectre de bază.

Atomii izolați emit lumină cu lungimi de undă strict definite.

De obicei, spectrele de linii sunt observate folosind strălucirea vaporilor unei substanțe într-o flacără sau strălucirea unei descărcări de gaz într-un tub umplut cu gazul studiat.

Pe măsură ce densitatea unui gaz atomic crește, liniile spectrale individuale se lărgesc și, în final, la compresia foarte mare a gazului, când interacțiunea atomilor devine semnificativă, aceste linii se suprapun, formând un spectru continuu.

Spectre cu dungi. Spectrul în dungi constă din benzi individuale separate prin goluri întunecate. Cu ajutorul unui aparat spectral foarte bun, se poate constata că fiecare bandă este o colecție de un număr mare de linii foarte apropiate. Spre deosebire de spectrul de linii, spectrele cu dungi sunt formate nu din atomi, ci din molecule care nu sunt legate sau slab legate. prieten legat cu un prieten.

Pentru a observa spectre moleculare, precum și pentru a observa spectre de linie, se folosește strălucirea vaporilor unei substanțe într-o flacără sau strălucirea unei descărcări de gaz.

Spectre de absorbție. Toate substanțele ai căror atomi sunt în stare excitată emit unde luminoase. Energia acestor unde este distribuită într-un anumit fel pe lungimi de undă. Absorbția luminii de către o substanță depinde și de lungimea de undă. Deci, sticla roșie transmite unde corespunzătoare luminii roșii (8 10 -5 cm), și absoarbe tot restul.

Dacă lumina albă este trecută printr-un gaz rece, neradiant, atunci apar linii întunecate pe fundalul spectrului continuu al sursei (vezi Fig. V, 5-8 pe insertul color). Gazul absoarbe cel mai intens lumina exact la acele lungimi de undă pe care le emite el însuși într-o stare foarte încălzită. Liniile întunecate pe fundalul spectrului continuu sunt liniile de absorbție, care împreună formează spectrul de absorbție.

Există spectre de emisie continue, linie și în dungi și același număr de spectre de absorbție.

1. Este spectrul unei lămpi cu incandescență continuu!
2. Care este principala diferență dintre spectrele de linie și spectrele continue și în dungi!

L - f(l) (vezi SPECTRE OPTICE). Pentru S. cu. funcția j(n) (sau f(l)) se modifică ușor într-un interval destul de larg de n (sau l), spre deosebire de spectrele de linii și dungi, când j(n) are la discr. valorile frecvenței n=n1 n2, n3, . . . maxime pronunțate, foarte înguste pentru spectru. linii și mai largi pentru spectru. dungi. În optică zone în timpul descompunerii luminii prin instrumente spectrale S. s. obţinută sub forma unei benzi continue (pentru observarea vizuală sau înregistrarea fotografică) sau o curbă netedă (pentru înregistrarea fotoelectrică). S. s. observate atât în ​​emisie, cât și în absorbție. Un exemplu de S. S., care acoperă întreaga gamă de frecvențe și caracterizat printr-o distribuție spectrală bine definită a energiei, descrisă de Planck legea radiatiilor, servește ca spectru de radiații al unui corp perfect negru.

În unele cazuri, este posibilă suprapunerea spectrului de linii pe spectrul continuu. De exemplu, în spectrele Soarelui și stelelor din nordul s. emisiile pot fi suprapuse ca discr. spectrul de absorbție (linii Fraunhofer) și discr. spectrul de emisie (în special, spectrul liniei de emisie a atomului de H).

Conform cuantului. teorie, S. s. are loc în timpul tranzițiilor cuantice între două seturi de niveluri de energie, dintre care cel puțin unul aparține unei secvențe continue de niveluri. Un exemplu este S. s. atomul H, rezultat din tranziții între discr. niveluri de energie cu dif. Ch. număr cuantic n și un set continuu de niveluri de energie situate deasupra limitelor de ionizare (tranziții libere); în absorbţia lui S. cu. corespunde ionizării atomului de H (tranzițiile electronilor de la starea legată la cea liberă), în emisie - recombinarea electronului și protonului (tranzițiile electronilor din starea liberă la starea legată). Tranzițiile între diferite perechi de niveluri de energie aparținând unui set continuu de niveluri (tranziții libere libere) dau, de asemenea, naștere la bremsstrahlung corespunzătoare bremsstrahlung în timpul emisiei și la procesul invers în timpul absorbției. Tranziții între diferite perechi de discrete. nivelurile de energie creează un spectru de linii (tranziții legate de legături).

S. s. moleculele poliatomice pot fi obținute prin tranziții între seturi de discr apropiate. niveluri de energie ca urmare a suprapunerii unui număr foarte mare de spectre. linii cu o lățime finită. În acest caz, cu rezoluție insuficientă a spectrului aplicat. instrumente, spectre de linii sau dungi se pot fuziona în S.S.

Dicţionar enciclopedic fizic. - M.: Enciclopedia Sovietică. . 1983 .

SPECTRU CONTINU

(spectru continuu) - spectru el.-mag. radiația sau funcția lungimii de undă a acesteia (vezi. Spectre optice). Pentru S. cu. funcția [sau] se modifică ușor într-o gamă destul de largă de v (sau), spre deosebire de spectrele de linii și dungi, când are frecvențe discrete v \u003d v l, v 2, v 3,... maxime pronunțate, foarte înguste pentru liniile spectrale și mai largi pentru benzile spectrale. În optică zone în timpul descompunerii luminii prin instrumente spectrale S. s. obţinută ca o bandă continuă (pentru observarea vizuală sau înregistrarea fotografică) sau o curbă netedă (pentru înregistrarea fotoelectrică). S. s. observate atât în ​​emisie, cât și în absorbție. Un exemplu de S. s., care acoperă întreaga gamă de frecvență și caracterizat prin distribuția spectrală a energiei, este descris legea radiației lui Planck, servește drept spectru de radiații corp absolut negru.

În unele cazuri, este posibilă suprapunerea spectrului de linii pe cel continuu. linii Fraunhofer) și spectrul de emisie discret (în special, emisia atomului de H).

Conform teoriei cuantice, S. s. apare când tranziții cuanticeîntre două seturi de niveluri de energie, dintre care cel puțin unul aparține unei secvențe continue de niveluri. S. poate servi drept exemplu. atomul H, rezultat din tranzițiile între niveluri de energie discrete cu decomp. Ch. număr cuantic nși un set continuu de niveluri de energie situate deasupra limitelor de ionizare (tranziții libere); în absorbţia lui S. cu. corespunde ionizării atomului de H (tranziții ale unui electron dintr-o stare legată la una liberă), în emisie - recombinare a unui electron și a unui proton (tranziții ale unui electron dintr-o stare liberă la una legată).În timpul tranzițiilor între diferite perechi de niveluri energetice aparținând unui set continuu de niveluri (tranziții libere), S. S. s. moleculele poliatomice pot fi obținute în timpul tranzițiilor între seturi de niveluri de energie discrete apropiate ca urmare a suprapunerii unui număr foarte mare de linii spectrale având o lățime finită. În acest caz, dacă rezoluția instrumentelor spectrale utilizate este insuficientă, linia sau spectrele în dungi se pot fuziona în S.S._M. A. Eliaşevici.

Enciclopedie fizică. În 5 volume. - M.: Enciclopedia Sovietică. Redactor-șef A. M. Prokhorov. 1988 .

Vedeți ce este „FULL SPECTRUM” în alte dicționare:

spectru continuu- ištisinis spektras statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Spektras, kuriame linijos susilieja į tolydžią visumą. atitikmenys: engl. spectru continuu; continuum vok. continuierliches Spektrum, n; Continuum, n rus. continuum... Penkiakalbis aiskinamasis metrologijos terminų žodynas

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

spectru continuu- ištisinis spektras statusas T sritis fizika atitikmenys: engl. spectru continuu vok. continuierliches Spektrum, n rus. spectru continuu, m; spectru continuu, m pranc. spectre continu, m … Fizikos terminų žodynas

Spectrul continuu, spectrul radiației electromagnetice, distribuția energiei în care se caracterizează printr-o funcție continuă a frecvenței radiației [φ (ν)] sau a lungimii de undă a acesteia. Pentru S. cu. funcția (φ(ν) [sau f(λ)]… … Marea Enciclopedie Sovietică

spectru continuu- spectru continuu... Dicționar de sinonime chimice I

spectru continuu de electroni- ištisinis elektronų spektras statusas T sritis fizika atitikmenys: engl. spectru de electroni continuu; vok continuu de electroni. Elektronenkotinuum, n rus. spectru continuu de electroni, m; continuum de electroni, m pranc. spectre continu d'électrons … Fizikos terminų žodynas

Colecția de armonici oscilații în care poate fi descompusă o oscilație complexă dată. trafic. Matematic, o astfel de mișcare este reprezentată ca o mișcare periodică, dar nearmonică. funcțiile f(t) cu frecvența w. Această funcție poate fi reprezentată ca o serie ...... Enciclopedia fizică

Exprimă compoziția de frecvență a sunetului și este rezultatul analizei sunetului. SH. ele reprezintă de obicei pe planul de coordonate, unde frecvența f este trasată de-a lungul abscisei, amplitudinea A sau intensitatea I a componentei armonice a sunetului de-a lungul ordonatei. Enciclopedia fizică

Proprietățile magnetice ale substanțelor sunt determinate de proprietățile magnetice ale atomilor sau particulelor elementare (electroni, protoni și neutroni) care alcătuiesc atomii. S-a stabilit acum că proprietățile magnetice ale protonilor și neutronilor sunt de aproape 1000 de ori mai slabe decât proprietățile magnetice ale electronilor. Prin urmare, proprietățile magnetice ale substanțelor sunt determinate în principal de electronii care formează atomii.

— Legea lui Boyle - Mariotte.

— legea lui Gay-Lussac.

— legea lui Charles(A doua lege a Gay-Lussac, 1808)

2. Ochi umanul este un complex sistem optic, care în acțiunea sa este similară cu sistemul optic al unei camere. Structura schematică a ochiului este prezentată în fig. 1. Ochiul are o formă aproape sferică și un diametru de aproximativ 2,5 cm.În exterior, este acoperit cu o înveliș de protecție 1 culoare alba- sclera. Partea anterioară transparentă a celei de-a doua sclerei se numește cornee. La o oarecare distanta de el se afla irisul 3, colorat cu pigment. Gaura din iris este pupila.

În funcție de intensitatea luminii incidente, pupila își schimbă în mod reflex diametrul de la aproximativ 2 la 8 mm, adică acționează ca o diafragmă a camerei. Între cornee și iris este un lichid limpede. În spatele pupilei se află lentila 4 - un corp elastic asemănător lentilei. Un muşchi special 5 poate modifica forma lentilei în anumite limite, modificându-i astfel puterea optică. Restul ochiului este umplut cu corpul vitros. Partea din spate a ochiului este fundul de ochi, este acoperită cu o retină 6, care este o ramificare complexă a nervului optic 7 cu terminații nervoase - tije și conuri, care sunt elemente sensibile la lumină.

Razele de lumină de la un obiect, refractate la limita aer-cornee, trec mai departe prin lentilă (o lentilă cu putere optică variabilă) și creează o imagine pe retină, apare o imagine inversată reală redusă a obiectelor, pe care creierul o corectează în unul drept. Corneea, lichidul limpede, cristalinul și corpul vitros formează un sistem optic, al cărui centru optic este situat la o distanță de aproximativ 5 mm de cornee.

Cu un mușchi ocular relaxat, puterea optică a ochiului este de aproximativ 59 dioptrii, cu tensiunea musculară maximă - 70 dioptrii. Caracteristica principală a ochiului ca instrument optic este capacitatea de a schimba în mod reflex puterea optică a opticii ochiului în funcție de poziția obiectului. Această adaptare a ochiului la o schimbare a poziţiei obiectului observat se numeşte acomodare.

Zona de acomodare a ochiului poate fi determinată de poziția a două puncte:

Punctul îndepărtat de acomodare este determinat de poziția obiectului, a cărui imagine este obținută pe retină cu mușchiul ochiului relaxat. Într-un ochi normal, punctul îndepărtat de acomodare este la infinit.

Cel mai apropiat punct de acomodare este distanța de la obiectul luat în considerare la ochi la tensiunea maximă a mușchiului ocular. Cel mai apropiat punct al unui ochi normal este situat la o distanță de 10 - 20 cm de ochi. Odată cu vârsta, această distanță crește.

Pe lângă aceste două puncte care definesc limitele zonei de cazare, ochiul are cea mai bună distanță de vedere, adică distanța de la obiect la ochi, la care este cel mai convenabil (fără stres excesiv) să examinăm detaliile. a obiectului (de exemplu, citiți text mic). Această distanță într-un ochi normal se presupune în mod convențional a fi de 25 cm.În caz de deficiență de vedere, imaginile obiectelor îndepărtate în cazul unui ochi nesolicitat pot apărea fie în fața retinei (mioprie), fie în spatele retinei (hipermetropie).

La unii oameni, ochii într-o stare relaxată creează o imagine a obiectului nu pe retină, ci în fața acesteia. Drept urmare, imaginea subiectului este „încețoșată”. Astfel de oameni nu pot vedea clar obiecte îndepărtate, dar pot vedea obiecte care sunt aproape. Acest lucru se observă dacă lățimea ochiului este mare sau cristalinul este prea convex (are o curbură mare). În acest caz, o imagine clară a obiectului se formează nu pe retină, ci în fața acesteia. Această lipsă (defect) de vedere se numește miopie (altfel miopie).

Miopii au nevoie de ochelari cu lentile divergente (cu putere optică negativă). După trecerea printr-o astfel de lentilă, razele de lumină sunt focalizate de către cristalin exact pe retină. Prin urmare, o persoană miopă înarmată cu ochelari poate vedea obiecte îndepărtate, la fel ca o persoană cu vedere normală.

Alți oameni pot vedea bine obiectele îndepărtate, dar nu le pot distinge pe cele care sunt în apropiere. Într-o stare relaxată, în spatele retinei se obține o imagine clară a obiectelor îndepărtate. Drept urmare, imaginea subiectului este „încețoșată”. Acest lucru este posibil atunci când lățimea ochiului nu este suficient de mare sau lentila ochiului este plată, atunci o persoană vede clar obiectele îndepărtate și pe cele apropiate slab. Această lipsă de vedere se numește hipermetropie.

O formă specială de hipermetropie este hipermetropie senilă sau prezbiopia. Apare deoarece elasticitatea cristalinului scade odată cu vârsta și nu se mai contractă la fel de bine ca la tineri. Persoanele cu vedere departe pot fi ajutate cu ochelari cu lentile convergente (putere optică pozitivă).

1. Legea propagării rectilinie a luminii: Lumina se deplasează în linie dreaptă într-un mediu omogen optic.

2. Legea reflexiei luminii: fasciculele incidente și reflectate, precum și perpendiculara pe interfața dintre două medii, restaurate în punctul de incidență al fasciculului, se află în același plan (planul de incidență). Unghiul de reflexie γ este egal cu unghiul de incidență α.

3. Legea refracției luminii: fasciculele incidente și refractate, precum și perpendiculara pe interfața dintre două medii, restaurate în punctul de incidență al fasciculului, se află în același plan. Raportul dintre sinusul unghiului de incidență α și sinusul unghiului de refracție β este o valoare constantă pentru două medii date:

Valoare constantă n numit indicele de refracție relativ al doilea mediu în raport cu primul. Se numește indicele de refracție al unui mediu față de vid indicele absolut de refracție.

Indicele de refracție relativ al două medii este egal cu raportul indicilor lor absoluti de refracție:

n = n 2 / n 1

Legile reflexiei și refracției sunt explicate în fizica undelor. Conform conceptelor de undă, refracția este o consecință a unei modificări a vitezei de propagare a undelor în timpul tranziției de la un mediu la altul. sens fizic indicele de refracție este raportul dintre viteza de propagare a undei în primul mediu υ 1 și viteza de propagare a acestora în al doilea mediu υ 2:

Indicele de refracție absolut este egal cu raportul dintre viteza luminii cîn vid la viteza luminii υ în mediu:

Un mediu cu un indice de refracție absolut mai mic se numește optic mai puțin dens.

Când lumina trece de la un mediu optic mai dens la unul optic mai puțin dens n 2 reflexie totală, adică dispariția fasciculului refractat. Acest fenomen se observă la unghiuri de incidență care depășesc un anumit unghi critic α pr, care se numește unghi limitator reflecție internă totală.

Pentru unghiul de incidență α = α pr sin β = 1; valoarea sin α pr \u003d n 2 / n 1< 1.

Dacă al doilea mediu este aerul (n2 ≈ 1), atunci este convenabil să rescrieți formula ca

Sinα pr \u003d 1 / n

1. Prima lege a lui Newton. Dacă nicio forță nu acționează asupra corpului sau acțiunea lor este compensată, atunci acest corp este într-o stare de repaus sau de mișcare rectilinie uniformă.

În fizica modernă, prima lege a lui Newton este de obicei formulată după cum urmează:

Există astfel de cadre de referință, numite inerțiale, față de care un punct material își păstrează viteza neschimbată dacă nu acționează niciun alt corp asupra lui.

Proprietatea corpurilor de a-și menține viteza în absența altor corpuri care acționează asupra acesteia se numește inerţie . Greutate corp - o măsură cantitativă a inerției sale. În SI, se măsoară în kilograme.

Se numesc cadrele de referință în care se aplică prima lege a lui Newton inerțială . Se numesc cadre de referință care se mișcă în raport cu cele inerțiale cu accelerație neinerțială .

Putere- o măsură cantitativă a interacțiunii corpurilor. Forța este o mărime vectorială și se măsoară în newtoni (N). Se numește o forță care produce asupra unui corp același efect ca mai multe forțe care acționează simultan rezultanta aceste forte.

Al doilea legea lui Newton. Accelerația unui corp este direct proporțională cu rezultanta forțelor aplicate corpului și invers proporțională cu masa acestuia:

Dacă două corpuri interacționează între ele, atunci accelerațiile acestor corpuri sunt invers proporționale cu masele lor.

Al treilea legea lui Newton. Forțele cu care corpurile interacționează între ele sunt egale ca mărime și sunt direcționate de-a lungul unei linii drepte în direcții opuse.

F 1 \u003d -F 2

2. Apariția SRT.

SRT a apărut ca urmare a unei contradicții între electrodinamica lui Maxwell și mecanica lui Newton.

Căi posibile de ieșire din contradicție:

Eșecul principiului relativității (H. Lorenz)

Eșecul formulelor lui Maxwell (G. Hertz)

Respingerea conceptelor clasice de spațiu și timp, păstrarea principiului relativității și a legilor lui Maxwell (A. Einstein)

A treia posibilitate s-a dovedit a fi singura corectă. Dezvoltându-l în mod constant, A. Einstein a venit la noi idei despre spațiu și timp. Primele două moduri, după cum sa dovedit, sunt infirmate prin experiment.

Teoria relativității se bazează pe două postulate.

1) Conceptul de postulat în știință

Un postulat în teoria fizică joacă același rol ca o axiomă în matematică. Aceasta este o propoziție de bază care nu poate fi dovedită logic. În fizică, un postulat este rezultatul unei generalizări a faptelor experimentale.

2) postulate SRT.

Principiul relativității al lui Einstein: toate procesele naturii decurg în același mod în toate IFR-urile.

Al doilea postulat: viteza luminii în vid este aceeași pentru toate ISO. Nu depinde nici de viteza sursei, nici de viteza receptorului semnalului luminos.

Consecințele SRT.

Relativitatea simultaneității: Două evenimente separate spațial care sunt simultane într-un IFR pot să nu fie simultane într-un alt IFR.

La trecerea de la un CO la altul, succesiunea evenimentelor se poate schimba în timp, dar succesiunea evenimentelor cauză-efect rămâne neschimbată în toate CO: efectul vine după cauză.

Motivul relativității simultaneității este caracterul finit al vitezei de propagare a semnalelor.

Relativitatea distanțelor (contracția relativistică a dimensiunii unui corp într-un CO în mișcare): lungimea unui obiect în mișcare se reduce în direcția mișcării.

l - Lungimea corpului de odihnă;

l0 - lungimea corpului în mișcare;

υ - Viteza mișcării sale în acest CO.

(efectele relativiste sunt cele observate la viteze apropiate de viteza luminii)

Dimensiunile obiectelor în direcția perpendiculară pe direcția de mișcare nu se modifică

Relativitatea timpului: un ceas în mișcare încetinește.

τ0 este intervalul de timp măsurat de ceasurile care se odihnesc în SO în care ambele evenimente au avut loc în același punct din spațiu.

τ - Interval de timp dintre două evenimente, măsurat de un ceas în mișcare.

Timpul pe o navă spațială care zboară cu o viteză constantă trece mai lent decât pe un Pământ „staționar”. Dar astronautul nu poate observa în niciun fel aceste schimbări, pentru că și toate procesele din interiorul navei care ar putea servi ca măsură de măsurare a timpului sunt încetinite în același sens. Bătăile inimii și toate funcțiile corpului apar, de asemenea, cu încetinitorul. Dacă viteza de mișcare se apropie de viteza luminii, atunci călătoria către Nebuloasa Andromeda va dura 29 de ani. Dar conform ceasului pământesc, vor trece aproape 3 milioane de ani.

Legea relativistă a adunării vitezelor (direcționată de-a lungul unei linii)

υ 1 - viteza corpului in CO 1;

υ 2 - viteza corpului în al 2-lea CO;

υ - viteza de deplasare a primului SO relativ la al 2-lea.

La υ 1 , υ <<Cu primim υ 2 = υ 1 + υ , adică legea adunării vitezelor în mecanica clasică.

În cazul în care un υ = Cu(adică vorbim despre propagarea luminii), obținem υ 2 = Cu, care corespunde celui de-al doilea postulat al SRT.

1. Dacă un corp este aruncat în unghi față de orizont, atunci în zbor este afectat de gravitație și rezistența aerului. Dacă forța de rezistență este neglijată, atunci singura forță rămasă este forța gravitației. Prin urmare, datorită legii a 2-a a lui Newton, corpul se mișcă cu o accelerație egală cu accelerația de cădere liberă; proiecţiile de acceleraţie pe axele de coordonate sunt un x = 0, iar la= -g.

Orice mișcare complexă a unui punct material poate fi reprezentată ca o impunere de mișcări independente de-a lungul axelor de coordonate, iar în direcția diferitelor axe, tipul de mișcare poate diferi. În cazul nostru, mișcarea unui corp zburător poate fi reprezentată ca o suprapunere a două mișcări independente: mișcare uniformă de-a lungul axei orizontale (axa X) și mișcare uniform accelerată de-a lungul axei verticale (axa Y) (Fig. 1) .

Prin urmare, proiecțiile de viteză ale corpului se modifică în timp, după cum urmează:

Prin urmare, coordonatele corpului se schimbă astfel:

Cu alegerea noastră de origine, coordonatele inițiale

(1)

Să analizăm formulele (1). Să stabilim timpul de mișcare al corpului aruncat. Pentru a face acest lucru, setăm coordonatele y egal cu zero, deoarece în momentul aterizării, înălțimea corpului este zero. De aici obținem ora de zbor:

Distanța de zbor se obține din prima formulă (1). Raza de zbor este valoarea coordonatei X la sfârșitul zborului, adică la un moment de timp egal cu t0. Înlocuind valoarea (2) în prima formulă (1), obținem: această valoare are și un sens fizic.

Din ecuațiile (1) se poate obține ecuația traiectoriei corpului, i.e. ecuația care raportează coordonatele Xși la corpul în timpul mișcării.

Pentru a face acest lucru, trebuie să exprimați timpul din prima ecuație (1):

și înlocuiți-l în a doua ecuație. Apoi obținem:

Această ecuație este ecuația traiectoriei. Se poate observa că aceasta este ecuația unei parabole cu ramurile în jos, așa cum este indicat de semnul „-” în fața termenului pătratic. Trebuie avut în vedere că unghiul de aruncare α și funcțiile sale sunt pur și simplu constante aici, adică. numere constante.

Viteza instantanee în orice punct al traiectoriei este direcționată tangențial la traiectorie (vezi Fig. 1). modulul de viteză este determinat de formula:

Astfel, mișcarea unui corp aruncat în unghi față de orizont sau în direcție orizontală poate fi considerată ca rezultatul a două mișcări independente - orizontală uniformă și verticală uniform accelerată (cădere liberă fără viteza inițială sau mișcare a unui corp aruncat vertical în sus). ).

2. O reacție nucleară este un proces de interacțiune a unui nucleu atomic cu un alt nucleu sau particulă elementară, însoțit de o modificare a compoziției și structurii nucleului și eliberarea de particule secundare sau γ-quanta.

Prima reacție nucleară a fost efectuată de E. Rutherford în 1919 în experimente de detectare a protonilor în produșii de dezintegrare nucleară. Rutherford a bombardat atomii de azot cu particule alfa.

În timpul reacțiilor nucleare, mai multe legi de conservare: moment, energie, moment unghiular, sarcină. Pe lângă aceste legi clasice, reacțiile nucleare se supun așa-numitei legi a conservării sarcină barionică (adică numărul de nucleoni - protoni și neutroni). O serie de alte legi de conservare specifice fizicii nucleare și fizicii particulelor elementare sunt valabile.

Reacțiile nucleare pot avea loc atunci când atomii sunt bombardați de particule încărcate rapid (protoni, neutroni, particule α, ioni). Prima reacție de acest fel a fost efectuată folosind protoni de înaltă energie obținuți la accelerator în 1932:

Cu toate acestea, cele mai interesante pentru utilizare practică sunt reacțiile care apar în timpul interacțiunii nucleelor ​​cu neutronii. Deoarece neutronii sunt lipsiți de sarcină, ei pot pătrunde cu ușurință în nucleele atomice și pot provoca transformările acestora. Remarcabilul fizician italian E. Fermi a fost primul care a studiat reacțiile cauzate de neutroni. El a descoperit că transformările nucleare sunt cauzate nu numai de neutroni rapidi, ci și de lenți care se mișcă la viteze termice.

Reacțiile nucleare sunt însoțite de transformări energetice. Randamentul energetic al unei reacții nucleare este cantitatea

Unde M A și M B - mase de produse inițiale, M C și M D este masa produșilor finali ai reacției. Valoarea Δ M numit defect de masă. Reacțiile nucleare pot continua cu eliberarea ( Q> 0) sau cu absorbție de energie ( Q < 0). Во втором случае первоначальная кинетическая энергия исходных продуктов должна превышать величину |Q|, care se numește pragul de reactie .

Pentru ca o reacție nucleară să aibă un randament energetic pozitiv, energia specifică de legare a nucleonilor din nucleele produselor inițiale trebuie să fie mai mică decât energia specifică de legare a nucleonilor din nucleele produselor finite. Aceasta înseamnă că ΔM trebuie să fie pozitiv.

Fisiunea nucleară este procesul de scindare a unui nucleu atomic în două (rar trei) nuclee cu mase similare, numite fragmente de fisiune. Ca urmare a fisiunii, pot apărea și alți produși de reacție: nuclee ușoare (în principal particule alfa), neutroni și cuante gamma. Fisiunea poate fi spontană (spontană) și forțată (ca rezultat al interacțiunii cu alte particule, în primul rând cu neutronii). Fisiunea nucleelor ​​grele este un proces exotermic, în urma căruia se eliberează o cantitate mare de energie sub formă de energie cinetică a produselor de reacție, precum și radiație. Fisiunea nucleară servește ca sursă de energie în reactoarele nucleare și în armele nucleare.

Spre deosebire de dezintegrarea radioactivă a nucleelor, însoțită de emisia de particule α sau β, reacțiile de fisiune sunt un proces în care un nucleu instabil este împărțit în două fragmente mari de mase comparabile.

În 1939, oamenii de știință germani O. Hahn și F. Strassmann au descoperit fisiunea nucleelor ​​de uraniu. Continuând cercetările începute de Fermi, ei au descoperit că atunci când uraniul este bombardat cu neutroni, apar elemente din partea de mijloc a sistemului periodic - izotopi radioactivi ai bariului ( Z= 56), cripton ( Z= 36), etc.

Uraniul se găsește în natură sub formă de doi izotopi: (99,3%) și (0,7%). Când sunt bombardate de neutroni, nucleele ambilor izotopi se pot împărți în două fragmente. În acest caz, reacția de fisiune are loc cel mai intens cu neutroni lenți (termici), în timp ce nucleele intră într-o reacție de fisiune numai cu neutroni rapizi cu o energie de ordinul a 1 MeV.

Reacția de fisiune nucleară prezintă un interes primordial pentru energia nucleară.În prezent, sunt cunoscuți aproximativ 100 de izotopi diferiți cu numere de masă de la aproximativ 90 la 145, care provin din fisiunea acestui nucleu.

Ca urmare a fisiunii nucleare inițiate de un neutron, apar noi neutroni care pot provoca reacții de fisiune ale altor nuclee. Produșii de fisiune ai nucleelor ​​de uraniu-235 pot fi și alți izotopi de bariu, xenon, stronțiu, rubidiu etc.

Energia cinetică eliberată în timpul fisiunii unui nucleu de uraniu este enormă - de ordinul a 200 MeV. O estimare a energiei eliberate în timpul fisiunii nucleare poate fi făcută folosind conceptul de energie specifică de legare a nucleonilor din nucleu. Energia specifică de legare a nucleonilor din nucleele cu număr de masă A ≈ 240 este de aproximativ 7,6 MeV/nucleon, în timp ce în nucleele cu numere de masă A = 90 - 145 energia specifică este aproximativ egală cu 8,5 MeV/nucleon. Prin urmare, fisiunea unui nucleu de uraniu eliberează o energie de ordinul a 0,9 MeV/nucleon, sau aproximativ 210 MeV per atom de uraniu. Odată cu fisiunea completă a tuturor nucleelor ​​conținute în 1 g de uraniu, se eliberează aceeași energie ca la arderea a 3 tone de cărbune sau a 2,5 tone de petrol.

Produșii de fisiune ai nucleului de uraniu sunt instabili, deoarece conțin un număr semnificativ în exces de neutroni. Într-adevăr, raportul N/Z pentru nucleele cele mai grele este de aproximativ 1,6, pentru nucleele cu numere de masă de la 90 la 145 acest raport este de ordinul 1,3 - 1,4. Prin urmare, nucleele fragmentelor suferă o serie de dezintegrari succesive β, în urma cărora numărul de protoni din nucleu crește, iar numărul de neutroni scade până când se formează un nucleu stabil.

În fisiunea unui nucleu de uraniu-235, care este cauzată de o coliziune cu un neutron, sunt eliberați 2 sau 3 neutroni. În condiții favorabile, acești neutroni pot lovi alte nuclee de uraniu și pot provoca fisiunea acestora. În această etapă, vor apărea deja de la 4 la 9 neutroni, capabili să provoace noi dezintegrari ale nucleelor ​​de uraniu etc. Un astfel de proces asemănător avalanșei se numește reacție în lanț.

Pentru ca o reacție în lanț să aibă loc, așa-numitul factor de multiplicare a neutronilor trebuie să fie mai mare decât unitatea. Cu alte cuvinte, ar trebui să existe mai mulți neutroni în fiecare generație ulterioară decât în ​​cea anterioară. Factorul de multiplicare este determinat nu numai de numărul de neutroni produși în fiecare act elementar, ci și de condițiile în care se desfășoară reacția - unii dintre neutroni pot fi absorbiți de alte nuclee sau pot părăsi zona de reacție.

1. Mișcarea de rotație este un tip de mișcare mecanică. În timpul mișcării de rotație a unui punct material, acesta descrie un cerc. În timpul mișcării de rotație a unui corp absolut rigid, toate punctele sale descriu cercuri situate în planuri paralele. Centrele tuturor cercurilor se află în acest caz pe o singură dreaptă, perpendiculară pe planurile cercurilor și numită axă de rotație. Axa de rotație poate fi situată în interiorul corpului și în afara acestuia. Axa de rotație într-un cadru de referință dat poate fi fie mobilă, fie fixă. De exemplu, în cadrul de referință asociat Pământului, axa de rotație a rotorului generatorului de la centrala este fixă.

Atunci când alegeți unele axe de rotație, puteți obține o mișcare de rotație complexă - o mișcare sferică, când punctele corpului se mișcă de-a lungul sferelor. Când se rotește în jurul unei axe fixe care nu trece prin centrul corpului sau un punct de material rotativ, mișcarea de rotație se numește circulară.

Rotația se caracterizează prin unghi, măsurat în grade sau radiani, viteza unghiulară (măsurată în rad / s)

Cu rotație uniformă (T este perioada de rotație)

Frecvența de rotație(frecvența unghiulară) - numărul de rotații pe unitatea de timp.

Perioada de rotație este timpul unei revoluții complete. Perioada de rotație și frecvența acesteia sunt legate de relație

Viteza liniei un punct situat la o distanta R de axa de rotatie

Viteză unghiulară rotația corpului este o mărime vectorială.

Relația dintre modulul de viteză liniară υ și viteza unghiulară ω:

Accelerația este îndreptată de-a lungul razei spre centrul cercului.

El este numit normal sau accelerație centripetă . Modulul de accelerație centripetă este legat de vitezele liniare υ și unghiulare ω prin relațiile:

2. Comunicația radio este un fel de comunicare fără fir, în care undele radio care se propagă în spațiu sunt folosite ca semnal.

Principiul comunicației radio se bazează pe transmiterea unui semnal de la un dispozitiv emițător, care conține un emițător și o antenă de transmisie, prin deplasarea undelor radio în spațiu deschis, către un dispozitiv de recepție, care conține o antenă de recepție și un receptor radio. Oscilațiile armonice cu o frecvență purtătoare aparținând oricărui interval de frecvență radio sunt modulate în conformitate cu mesajul transmis. Oscilațiile de radiofrecvență modulate sunt un semnal radio.

De la transmițător, semnalul radio intră în antenă, cu ajutorul căreia unde electromagnetice modulate corespunzător sunt excitate în spațiul înconjurător. Mișcându-se liber, undele radio ajung la antena de recepție și excită oscilații electrice în ea, care apoi intră în receptorul radio. Semnalul radio recepționat intră în amplificatorul electronic, este demodulat, apoi este extras un semnal, asemănător cu semnalul care a modulat oscilațiile cu frecvența purtătoare din emițătorul radio. După aceea, semnalul amplificat suplimentar este convertit de un dispozitiv de reproducere adecvat într-un mesaj similar cu cel original.

Cea mai importantă etapă în dezvoltarea comunicațiilor radio a fost crearea în 1913 a unui generator de oscilații electromagnetice neamortizate. Pe lângă transmiterea semnalelor telegrafice, constând din impulsuri scurte și mai lungi („puncte” și „liniițe”) de unde electromagnetice, au devenit posibile comunicații radiotelefonice fiabile și de înaltă calitate - transmiterea vorbirii și a muzicii folosind unde electromagnetice.

Dificultatea de a transmite un semnal audio constă în faptul că comunicațiile radio necesită oscilații de înaltă frecvență, iar oscilațiile domeniului de sunet sunt oscilații de joasă frecvență, pentru a căror radiație este imposibil să se construiască antene eficiente. Prin urmare, oscilațiile de frecvență sonoră trebuie suprapuse într-un fel sau altul oscilațiilor de înaltă frecvență, care le transportă deja pe distanțe mari.

Emițătorul radio conține următoarele elemente principale:

Un oscilator principal de înaltă frecvență care convertește energia unei surse de tensiune DC în oscilații armonice de înaltă frecvență. Frecvența acestor oscilații se numește purtătoare. Trebuie să fie strict constantă;

Un convertor de mesaj la semnal electric utilizat pentru a modula oscilațiile frecvenței purtătoare. Tipul traductorului depinde de natura fizică a semnalului transmis: pentru un semnal audio, traductorul este un microfon, pentru transmiterea imaginii este un tub de televiziune de transmisie:

Un modulator în care un semnal de înaltă frecvență este modulat în conformitate cu frecvența unui semnal audio care transportă informații de transmis;

Există de obicei una sau două trepte ale amplificatorului de putere cu semnal modulat;

O antenă radiantă concepută pentru a radia unde electromagnetice în spațiul înconjurător.

Receptorul radio este proiectat să primească informații transmise folosind unde electromagnetice emise de antena de transmisie a emițătorului radio.

Receptorul radio conține următoarele elemente principale:

Antena de recepție este folosită pentru a capta unde electromagnetice. Există antene proiectate pentru vibrații cu o frecvență strict definită (antene acordate) și antene care nu sunt reglate la o anumită frecvență (antene cu toate undele). În acest din urmă caz, în antenă apar oscilații forțate modulate, excitate de diverse posturi de radio;

Un circuit rezonant acordat la o anumită frecvență, care, din multitudinea de semnale primite de antenă, selectează un semnal util;

În RK, ca urmare a rezonanței, există o creștere a amplitudinii tensiunii a oscilațiilor recepționate. Cu toate acestea, în acest caz, nu se creează energie suplimentară de înaltă frecvență și puterea semnalului primit nu crește. Mai mult decât atât, chiar scade oarecum din cauza pierderilor de energie inevitabile pe rezistența activă a circuitului de intrare. Puterea semnalului primit este extrem de scăzută. Prin urmare, în amplificatorul de înaltă frecvență, tensiunea semnalului primit crește și puterea acestuia crește;

cascada de detectoare. Aici, semnalul amplificat modulat de înaltă frecvență este convertit și din acesta este extras un semnal modulator care transportă informația transmisă. Prin urmare, detectarea este un proces invers modulării. Ca detector se folosesc dispozitive cu caracteristică neliniară - tuburi vid și dispozitive semiconductoare;

Amplificator de joasă frecvență. Tensiunea de modulare de joasă frecvență alocată în treapta detector este mică și este amplificată în amplificatorul de joasă frecvență;

După amplificare, semnalul de joasă frecvență ajunge la difuzor (telefon).

radar numită detectarea obiectelor și măsurarea coordonatelor acestora cu ajutorul undelor radio. Radarul se bazează pe faptul că undele radio se propagă în linie dreaptă, cu viteză constantă și sunt reflectate de obiectele întâlnite în calea lor. Se numește instalația radar radar sau radar, care constă în piese de transmisie și recepție (Fig. 16 A). Partea de transmisie este o sursă de unde radio de mare putere cu o frecvență în intervalul de la 10 7 la 10 11 Hz, care sunt colectate de antenă într-un fascicul îngust îndreptat către obiect.

O parte a fasciculului reflectat de obiect se propagă înapoi în direcția radarului și este capturată de antena și partea sa de recepție. Partea emițătoare emite unde sub formă de impulsuri scurte cu o durată de aproximativ 10 -6 s. În intervalele dintre aceste impulsuri emise, partea de recepție a radarului captează impulsurile reflectate de obiect și determină intervalul de timp t, petrecut de undele radio pe drumul către obiect și înapoi. știind tși viteza undelor radio Cu, ușor de calculat distanța până la obiect S:

S = ct/2

Televiziunea este transmisia și recepția de informații video folosind unde electromagnetice.

Schema televiziunii coincide practic cu schema radiodifuziunii. Diferența constă în faptul că în emițător, oscilațiile sunt modulate nu numai de semnale sonore, ci și de semnale de imagine. Semnalele optice din măsurarea TV de transmisie sunt transformate în cele electrice. O undă electromagnetică modulată transportă informații pe distanțe lungi. Într-un receptor de televiziune, semnalul de înaltă frecvență este împărțit în trei semnale: un semnal de imagine, un semnal audio și un semnal de control. După amplificare, aceste semnale intră în blocurile lor și sunt utilizate în scopul propus.

Pentru a reproduce mișcarea, se folosește principiul cinematografiei: imaginea unui obiect în mișcare (cadru) este transmisă de zeci de ori pe secundă (la televizor de 50 de ori). Imaginea cadrului este convertită în semnale electrice folosind un iconoscop. O imagine a unui obiect este proiectată pe ecranul iconoscopului folosind un sistem optic (lentila). Același semnal se obține într-un receptor de televiziune, unde semnalul este convertit într-o imagine vizibilă pe ecranul kinescopului.

Pentru ca schimbarea imaginii de pe ecranul televizorului să pară lină pentru o persoană, imaginea de pe ecran este schimbată de 25 de ori pe secundă. În acest caz, fiecare imagine de pe ecran este creată ca urmare a a 625 de linii orizontale ale fasciculului, deplasându-se treptat în direcția verticală. Prin urmare, pentru a transmite modificări de luminozitate și culoare în fiecare punct al ecranului, care apar la o frecvență de 25 Hz, este necesară o frecvență purtătoare mai mare decât pentru comunicația radio - de la 50 la 800 MHz.

Întrucât undele electromagnetice corespunzătoare transmisiei de televiziune nu sunt reflectate din ionosferă, ele se pot propaga de la antena de televiziune de transmisie numai în limitele vizibilității. Prin urmare, pentru a transmite mai departe semnalul de televiziune, turnurile antenelor de televiziune încearcă să-l facă cât mai sus posibil.

Un satelit situat la o altitudine de câteva zeci de mii de kilometri deasupra suprafeței Pământului este capabil să transmită un semnal de televiziune către