Wat is het juiste soortelijk gewicht. Soortelijk gewicht

WAT IS RADIOGOLVEN

Radiogolven zijn elektromagnetische trillingen die zich in de ruimte voortplanten met de snelheid van het licht (300.000 km/sec). Trouwens, licht is ook elektromagnetische golven die eigenschappen hebben die vergelijkbaar zijn met radiogolven (reflectie, breking, demping, enz.).

Radiogolven dragen door de ruimte de energie die wordt uitgezonden door de generator van elektromagnetische trillingen. En ze worden geboren wanneer het elektrische veld verandert, bijvoorbeeld wanneer een elektrische wisselstroom door de geleider gaat of wanneer vonken door de ruimte springen, d.w.z. een reeks snel opeenvolgende stroompulsen.

Elektromagnetische straling wordt gekenmerkt door frequentie, golflengte en het vermogen van de overgedragen energie. De frequentie van elektromagnetische golven geeft aan hoe vaak per seconde de richting van de elektrische stroom in de zender verandert en dus hoe vaak per seconde de grootte van de elektrische en magnetische velden op elk punt in de ruimte verandert. De frequentie wordt gemeten in hertz (Hz) - eenheden genoemd naar de grote Duitse wetenschapper Heinrich Rudolf Hertz. 1 Hz is één oscillatie per seconde, 1 megahertz (MHz) is één miljoen oscillaties per seconde. Wetende dat de snelheid van elektromagnetische golven gelijk is aan de snelheid van het licht, is het mogelijk om de afstand te bepalen tussen punten in de ruimte waar het elektrische (of magnetische) veld zich in dezelfde fase bevindt. Deze afstand wordt de golflengte genoemd. De golflengte in meters wordt berekend met de formule:

of ongeveer
waarbij f de frequentie is van elektromagnetische straling in MHz.

De formule laat zien dat bijvoorbeeld een frequentie van 1 MHz overeenkomt met een golflengte van ca. 300 m. Met toenemende frequentie neemt de golflengte af, met een afname - raad het zelf. In de toekomst zullen we zien dat de golflengte direct van invloed is op de lengte van de antenne voor radiocommunicatie.

Elektromagnetische golven gaan vrij door de lucht of de ruimte (vacuüm). Maar als een metaaldraad, een antenne of een ander geleidend lichaam wordt aangetroffen in het pad van de golven, dan geven ze het hun energie, waardoor een elektrische wisselstroom in deze geleider ontstaat. Maar niet alle golfenergie wordt geabsorbeerd door de geleider, een deel ervan wordt gereflecteerd vanaf het oppervlak en gaat ofwel terug of wordt verspreid in de ruimte. Overigens is het gebruik van elektromagnetische golven in radar hierop gebaseerd.

Een andere nuttige eigenschap van elektromagnetische golven is hun vermogen om enkele obstakels op hun pad te omzeilen. Maar dat kan alleen als de afmetingen van het object kleiner zijn dan de golflengte, of daarmee vergelijkbaar zijn. Om bijvoorbeeld een vliegtuig te detecteren, moet de lengte van de radiogolf van de zoeker kleiner zijn dan de geometrische afmetingen (minder dan 10 m). Als het lichaam langer is dan de golflengte, kan het het reflecteren. Maar het weerspiegelt misschien niet. Denk aan de militaire stealth-technologie "Stealth", die de juiste geometrische vormen, radarabsorberende materialen en coatings heeft ontwikkeld om de zichtbaarheid van objecten voor radars te verminderen.

De energie die door elektromagnetische golven wordt gedragen, is afhankelijk van het vermogen van de generator (emitter) en de afstand tot deze. Wetenschappelijk klinkt het als volgt: de energieflux per oppervlakte-eenheid is recht evenredig met het stralingsvermogen en omgekeerd evenredig met het kwadraat van de afstand tot de zender. Dit betekent dat het communicatiebereik afhangt van het vermogen van de zender, maar in veel grotere mate van de afstand tot de zender.

SPECTRUMVERDELING

Radiogolven die worden gebruikt in radiotechniek beslaan een gebied, of meer wetenschappelijk - een spectrum van 10.000 m (30 kHz) tot 0,1 mm (3.000 GHz). Dit is slechts een deel van het enorme spectrum van elektromagnetische golven. Radiogolven (in afnemende lengte) worden gevolgd door thermische of infrarode stralen. Na hen komt een smal gedeelte van zichtbare lichtgolven, dan een spectrum van ultraviolette, röntgen- en gammastralen - dit zijn allemaal elektromagnetische oscillaties van dezelfde aard, die alleen verschillen in golflengte en dus in frequentie.

Hoewel het hele spectrum is opgedeeld in regio's, zijn de grenzen daartussen voorwaardelijk afgebakend. Regio's volgen elkaar continu op, gaan over in elkaar en in sommige gevallen overlappen ze elkaar.

Door internationale overeenkomsten is het hele spectrum van radiogolven dat wordt gebruikt in radiocommunicatie onderverdeeld in bereiken:

Bereik frequenties	Naam frequentieband	Naam golfbereik:	Golflengte
	Zeer lage frequenties (VLF)	Myriameter
	Lage frequenties (LF)	Kilometer
300-3000 kHz	Midden frequenties (MF)	hectometrische
	Hoge tonen (HF)	Decameter
	Zeer hoge frequenties (VHF)	Meter
300-3000 MHz	Ultrahoge frequenties (UHF)	decimeter
	Ultrahoge frequenties (SHF)	centimeter
	Extreem hoge frequenties (EHF)	Millimeter
300-3000 GHz	Hyperhoge frequenties (HHF)	decimillimeter

Maar deze reeksen zijn zeer uitgebreid en zijn op hun beurt onderverdeeld in secties, waaronder de zogenaamde omroep- en televisiereeksen, reeksen voor land en luchtvaart, ruimte- en maritieme communicatie, voor datatransmissie en geneeskunde, voor radar- en radionavigatie, enzovoort. Elke radiodienst heeft zijn eigen deel van het bereik of vaste frequenties.

Spectrumtoewijzing tussen verschillende diensten.

Deze uitsplitsing is nogal verwarrend, daarom gebruiken veel diensten hun eigen "interne" terminologie. Gewoonlijk worden de volgende namen gebruikt bij het aanwijzen van de voor landmobiele communicatie toegewezen bereiken:

	Frequentiebereik	uitleg
		Vanwege de aard van de voortplanting wordt het voornamelijk gebruikt voor communicatie over lange afstand.
	25,6–30,1 MHz	Burgerband waarin particulieren gebruik kunnen maken van communicatie. In verschillende landen worden in deze sectie 40 tot 80 vaste frequenties (kanalen) toegewezen.
		Bereik van mobiele terrestrische communicatie. Het is niet duidelijk waarom, maar in het Russisch was er geen term die dit bereik definieerde.
	136-174 MHz	Meest voorkomende terrestrische mobiele band.
	400-512 MHz	Bereik van mobiele terrestrische communicatie. Soms wordt dit gedeelte niet als een apart bereik aangemerkt, maar zeggen ze VHF, wat de frequentieband van 136 tot 512 MHz betekent.
	806–825 en 851–870 MHz	Traditioneel "Amerikaans" assortiment; veel gebruikt door mobiele communicatie in de Verenigde Staten. We hebben niet veel distributie ontvangen.

Verwar de officiële namen van frequentiebanden niet met de namen van secties die aan verschillende diensten zijn toegewezen. Opgemerkt moet worden dat 's werelds grootste fabrikanten van apparatuur voor mobiele terrestrische communicatie modellen produceren die zijn ontworpen om binnen deze gebieden te werken.

Hieronder zullen we het hebben over de eigenschappen van radiogolven in relatie tot hun gebruik in terrestrische mobiele radiocommunicatie.

HOE RADIOGOLVEN PROPAGEREN?

Radiogolven worden via een antenne de ruimte in gestraald en planten zich voort in de vorm van elektromagnetische veldenergie. En hoewel de aard van radiogolven hetzelfde is, hangt hun vermogen om zich voort te planten sterk af van de golflengte.

Grond voor radiogolven is een geleider van elektriciteit (hoewel niet erg goede). Terwijl ze over het aardoppervlak gaan, worden radiogolven geleidelijk zwakker. Dit komt door het feit dat elektromagnetische golven elektrische stromen opwekken in het aardoppervlak, waaraan een deel van de energie wordt besteed. Die. de energie wordt geabsorbeerd door de aarde, en hoe meer, hoe korter de golflengte (hoe hoger de frequentie).

Bovendien verzwakt de golfenergie ook omdat de straling zich in alle richtingen van de ruimte voortplant en daarom, hoe verder de ontvanger zich van de zender bevindt, hoe minder energie per oppervlakte-eenheid en hoe minder het de antenne binnenkomt.

Uitzendingen van langegolfzenders kunnen worden ontvangen op afstanden tot enkele duizenden kilometers, en het signaalniveau neemt geleidelijk af, zonder sprongen. Middengolfstations zijn binnen een straal van duizend kilometer hoorbaar. Wat korte golven betreft, hun energie neemt sterk af met de afstand tot de zender. Dit verklaart het feit dat aan het begin van de ontwikkeling van radio golven van 1 tot 30 km voornamelijk werden gebruikt voor communicatie. Golven korter dan 100 meter werden over het algemeen als ongeschikt beschouwd voor langeafstandscommunicatie.

Verdere studies van korte en ultrakorte golven toonden echter aan dat ze snel vervallen wanneer ze in de buurt van het aardoppervlak reizen. Wanneer de straling naar boven wordt gericht, komen korte golven terug.

In 1902 voorspelden de Engelse wiskundige Oliver Heaviside en de Amerikaanse elektrotechnisch ingenieur Arthur Edwin Kennelly bijna gelijktijdig dat er een geïoniseerde luchtlaag boven de aarde bestaat - een natuurlijke spiegel die elektromagnetische golven weerkaatst. Deze laag werd de ionosfeer genoemd.

De ionosfeer van de aarde moest het mogelijk maken om het verspreidingsbereik van radiogolven te vergroten tot afstanden die de gezichtslijn overschrijden. Experimenteel werd deze veronderstelling in 1923 bewezen. Radiofrequentiepulsen werden verticaal naar boven uitgezonden en teruggestuurde signalen werden ontvangen. Metingen van de tijd tussen het verzenden en ontvangen van pulsen maakten het mogelijk om de hoogte en het aantal reflectielagen te bepalen.

Voortplanting van lange en korte golven.

Gereflecteerd door de ionosfeer, keren korte golven terug naar de aarde, waardoor honderden kilometers van de "dode zone" onder hen achterblijven. Nadat de golf naar de ionosfeer en terug is gereisd, "kalmeert" hij niet, maar wordt hij gereflecteerd vanaf het aardoppervlak en snelt hij opnieuw naar de ionosfeer, waar hij opnieuw wordt gereflecteerd, enz. Dus, herhaaldelijk gereflecteerd, kan de radiogolf ga meerdere keren de wereld rond.

Gebleken is dat de reflectiehoogte voornamelijk afhangt van de golflengte. Hoe korter de golf, hoe hoger de reflectie en dus hoe groter de "dode zone". Deze afhankelijkheid geldt alleen voor het kortegolfgedeelte van het spectrum (tot ongeveer 25-30 MHz). Voor kortere golflengten is de ionosfeer transparant. Golven dringen het door en door en gaan de ruimte in.

Uit de figuur blijkt dat de reflectie niet alleen afhangt van de frequentie, maar ook van het tijdstip van de dag. Dit komt door het feit dat de ionosfeer wordt geïoniseerd door zonnestraling en geleidelijk zijn reflectiviteit verliest met het begin van de duisternis. De mate van ionisatie hangt ook af van de zonneactiviteit, die varieert gedurende het jaar en van jaar tot jaar in een cyclus van zeven jaar.

Reflecterende lagen van de ionosfeer en de voortplanting van korte golven afhankelijk van de frequentie en het tijdstip van de dag.

Radiogolven in het VHF-bereik lijken qua eigenschappen meer op lichtstralen. Ze reflecteren praktisch niet vanuit de ionosfeer, buigen heel lichtjes rond het aardoppervlak en planten zich voort binnen de gezichtslijn. Daarom is het actiebereik van ultrakorte golven klein. Maar dit heeft een zeker voordeel voor radiocommunicatie. Omdat in het VHF-bereik de golven zich binnen de gezichtslijn voortplanten, is het mogelijk om radiostations op een afstand van 150-200 km van elkaar te lokaliseren zonder onderlinge beïnvloeding. En hierdoor kunt u herhaaldelijk dezelfde frequentie naar aangrenzende stations gebruiken.

Voortplanting van korte en ultrakorte golven.

De eigenschappen van radiogolven in het bereik van DTSV en 800 MHz liggen nog dichter bij lichtstralen en hebben daarom nog een andere interessante en belangrijke eigenschap. Laten we onthouden hoe een zaklamp is opgesteld. Licht van een lamp die zich in het brandpunt van de reflector bevindt, wordt opgevangen in een smalle bundel stralen die in elke richting kan worden gestuurd. Ongeveer hetzelfde kan worden gedaan met hoogfrequente radiogolven. Je kunt ze verzamelen met antennespiegels en ze in smalle bundels verzenden. Het is onmogelijk om zo'n antenne te bouwen voor laagfrequente golven, omdat de afmetingen te groot zouden zijn (de diameter van de spiegel moet veel groter zijn dan de golflengte).

De mogelijkheid van gerichte uitzending van golven maakt het mogelijk om de efficiëntie van het communicatiesysteem te verhogen. Dit komt door het feit dat een smalle bundel minder energiedissipatie in zijwaartse richtingen geeft, waardoor het gebruik van minder krachtige zenders mogelijk is om een ​​bepaald communicatiebereik te bereiken. Directionele straling veroorzaakt minder interferentie met andere communicatiesystemen die zich niet in de bundel bevinden.

Bij het ontvangen van radiogolven kunnen ook de voordelen van gerichte straling worden benut. Veel mensen zijn bijvoorbeeld bekend met parabolische schotelantennes, die de straling van een satellietzender richten op het punt waar de ontvangende sensor is geïnstalleerd. Het gebruik van directionele ontvangstantennes in de radioastronomie heeft het mogelijk gemaakt om veel fundamentele wetenschappelijke ontdekkingen te doen. De mogelijkheid om hoogfrequente radiogolven te focussen, heeft gezorgd voor een brede toepassing in radar, radiorelaiscommunicatie, satellietuitzendingen, draadloze gegevensoverdracht, enz.

Parabolische directionele schotelantenne (foto van ru.wikipedia.org).

Opgemerkt moet worden dat met afnemende golflengte de verzwakking en absorptie van energie in de atmosfeer toenemen. Met name de voortplanting van golven korter dan 1 cm begint te worden beïnvloed door fenomenen als mist, regen, wolken, die een ernstig obstakel kunnen worden dat het communicatiebereik beperkt.

We hebben ontdekt dat radiogolven verschillende voortplantingseigenschappen hebben, afhankelijk van de golflengte, en elk deel van het radiospectrum wordt gebruikt waar de voordelen ervan het best worden benut.

>> Natuurkunde: snelheid en golflengte

Elke golf plant zich voort met een bepaalde snelheid. Onder golfsnelheid de voortplantingssnelheid van de storing begrijpen. Zo veroorzaakt een klap tegen het uiteinde van een stalen staaf lokale compressie, die zich vervolgens langs de staaf voortplant met een snelheid van ongeveer 5 km/s.

De snelheid van een golf wordt bepaald door de eigenschappen van het medium waarin deze golf zich voortplant. Wanneer een golf van het ene medium naar het andere gaat, verandert zijn snelheid.

Naast snelheid is een belangrijk kenmerk van een golf de golflengte. Golflengte de afstand waarover een golf zich voortplant in een tijd gelijk aan de periode van oscillaties erin genoemd.

De richting van de verspreiding van de oorlog

Aangezien de snelheid van de golf een constante waarde is (voor een bepaald medium), is de door de golf afgelegde afstand gelijk aan het product van de snelheid en de voortplantingstijd. Dus, om de golflengte te vinden, moet je de snelheid van de golf vermenigvuldigen met de oscillatieperiode erin:

Door de richting van golfvoortplanting te kiezen voor de richting van de x-as en de coördinaat van de deeltjes die in de golf oscilleren met y aan te duiden, kunnen we construeren golfdiagram. Een sinusgolfgrafiek (voor een vaste tijd t) wordt getoond in figuur 45.

De afstand tussen aangrenzende toppen (of dalen) op deze grafiek is gelijk aan de golflengte.

Formule (22.1) drukt de relatie uit van de golflengte met zijn snelheid en periode. Aangezien de periode van oscillaties in een golf omgekeerd evenredig is met de frequentie, d.w.z. T=1/ v, kun je een formule krijgen die de relatie van de golflengte met zijn snelheid en frequentie uitdrukt:

De resulterende formule laat zien dat de snelheid van een golf is gelijk aan het product van de golflengte en de frequentie van oscillaties daarin.

De frequentie van oscillaties in de golf valt samen met de frequentie van oscillaties van de bron (aangezien de oscillaties van de deeltjes van het medium worden gedwongen) en is niet afhankelijk van de eigenschappen van het medium waarin de golf zich voortplant. Wanneer een golf van het ene medium naar het andere gaat, verandert de frequentie niet, alleen de snelheid en golflengte veranderen.

??? 1. Wat wordt bedoeld met golfsnelheid? 2. Wat is de golflengte? 3. Hoe is de golflengte gerelateerd aan de snelheid en periode van oscillaties in een golf? 4. Hoe is de golflengte gerelateerd aan de snelheid en frequentie van trillingen in een golf? 5. Welke van de volgende golfkarakteristieken verandert wanneer een golf van het ene medium naar het andere gaat: a) frequentie; b) periode; c) snelheid; d) golflengte?

Experimentele taak . Giet water in het bad en maak golven op het oppervlak door het water ritmisch aan te raken met uw vinger (of een liniaal). Gebruik verschillende oscillatiefrequenties (bijvoorbeeld één en twee keer per seconde het water aanraken), let op de afstand tussen aangrenzende golftoppen. Bij welke frequentie is de golflengte langer?

SV Gromov, NA Moederland, natuurkunde 8

Ingezonden door lezers van internetsites

Een volledige lijst met onderwerpen per klas, gratis natuurkundetests, een kalenderplan volgens het natuurkundeschoolcurriculum, cursussen en opdrachten uit de natuurkunde voor groep 8, een bibliotheek met samenvattingen, kant-en-klaar huiswerk

Inhoud van de les les samenvatting ondersteuning kader les presentatie versnellingsmethoden interactieve technologieën Oefening opdrachten en oefeningen zelfonderzoek workshops, trainingen, cases, speurtochten huiswerk discussievragen retorische vragen van leerlingen Illustraties audio, videoclips en multimedia foto's, afbeeldingen grafieken, tabellen, schema's humor, anekdotes, grappen, stripverhalen, spreuken, kruiswoordpuzzels, citaten Add-ons samenvattingen artikelen fiches voor nieuwsgierige spiekbriefjes leerboeken basis- en aanvullende woordenlijst overige Leerboeken en lessen verbeterenfouten in het leerboek corrigeren een fragment in het leerboek bijwerken elementen van innovatie in de les vervangen van verouderde kennis door nieuwe Alleen voor docenten perfecte lessen kalenderplan voor het jaar methodologische aanbevelingen van het discussieprogramma Geïntegreerde lessen

De golflengte kan ook worden bepaald:

• als de afstand, gemeten in de richting van de golfvoortplanting, tussen twee punten in de ruimte waarop de fase van het oscillatieproces 2π verschilt;
• als het pad dat het golffront aflegt over een tijdsinterval dat gelijk is aan de periode van het oscillerende proces;
• als ruimtelijke periode golf proces.

Laten we ons de golven voorstellen die in het water opstijgen uit een gelijkmatig oscillerende vlotter, en mentaal de tijd stoppen. De golflengte is dan de afstand tussen twee aangrenzende golftoppen, gemeten in radiale richting. Golflengte is een van de belangrijkste kenmerken van een golf, samen met frequentie, amplitude, beginfase, voortplantingsrichting en polarisatie. De Griekse letter wordt gebruikt om de golflengte aan te duiden λ (\displaystyle \lambda), de afmeting van de golflengte is een meter.

In de regel wordt de golflengte gebruikt in relatie tot een harmonisch of quasi-harmonisch (bijvoorbeeld gedempt of smalband gemoduleerd) golfproces in een homogeen, quasi-homogeen of lokaal homogeen medium. Formeel kan de golflengte echter analoog worden bepaald voor een golfproces met een niet-harmonische, maar periodieke ruimte-tijdafhankelijkheid, die een reeks harmonischen in het spectrum bevat. Dan valt de golflengte samen met de golflengte van de fundamentele (laagste frequentie, fundamentele) harmonische van het spectrum.

Encyclopedisch YouTube

1 / 5

Amplitude, periode, frequentie en golflengte van periodieke golven

Geluidstrillingen - Golflengte

5.7 Golflengte. Golfsnelheid

Les 370 Snelheid van een transversale golf in een string

Les 369 Wiskundige beschrijving van een lopende golf

Ondertitels

In de laatste video hebben we besproken wat er gebeurt als je bijvoorbeeld een touw neemt en aan het linkeruiteinde trekt - dit kan natuurlijk het rechteruiteinde zijn, maar laat het het linkeruiteinde zijn - dus trek omhoog en dan omlaag en dan terug naar de oorspronkelijke positie. We brengen een soort van verontwaardiging over op het touw. Deze verstoring zou er ongeveer zo uit kunnen zien als ik het touw een keer op en neer trek. De verstoring zal ongeveer op deze manier langs het touw worden overgedragen. Laten we het zwart schilderen. Direct na de eerste cyclus - op en neer schokkend - ziet het touw er ongeveer zo uit. Maar als je even wacht, ziet het er ongeveer zo uit, aangezien we een keer hebben getrokken. De impuls wordt verder langs het touw doorgegeven. In de laatste video hebben we gedefinieerd dat deze verstoring moet worden overgedragen langs het touw of in een bepaald medium, hoewel het medium geen noodzakelijke voorwaarde is. We noemden het de golf. En vooral deze golf is een impuls. Dit is een impulsgolf, omdat er in wezen maar één verstoring van het touw was. Maar als we het touw met regelmatige tussenpozen periodiek op en neer blijven trekken, dan ziet het er ongeveer zo uit. Ik zal proberen zo nauwkeurig mogelijk te zijn. Het zal er zo uitzien, en trillingen, of verstoringen, zullen naar rechts worden overgebracht. Ze worden met een bepaalde snelheid naar rechts verzonden. En in deze video wil ik precies dit soort golven beschouwen. Stel je voor dat ik periodiek het linker uiteinde van het touw op en neer, op en neer trek, waardoor periodieke trillingen ontstaan. We zullen het periodieke golven noemen. Dit is een periodieke golf. De beweging wordt keer op keer herhaald. Nu wil ik enkele eigenschappen van een periodieke golf bespreken. Ten eerste kun je zien dat terwijl het beweegt, het touw op en neer gaat op enige afstand van zijn oorspronkelijke positie, dat is alles. Hoe ver zijn de hoogste en laagste punten van de startpositie? Dit wordt de amplitude van de golf genoemd. Deze afstand (ik zal het in magenta markeren) - deze afstand wordt amplitude genoemd. Zeilers praten wel eens over de hoogte van de golf. Hoogte verwijst meestal naar de afstand van de basis van de golf tot de top. We hebben het over de amplitude, of de afstand van de initiële evenwichtspositie tot het maximum. Laten we het maximum definiëren. Dit is het hoogste punt. Het hoogste punt van een golf, of zijn top. En dit is de enige. Als je in een boot zou zitten, zou je geïnteresseerd zijn in de hoogte van de golf, de hele afstand van je boot tot het hoogste punt van de golf. Oké, laten we niet off-topic gaan. Dat is wat interessant is. Niet alle golven ontstaan ​​doordat ik aan het linkeruiteinde van het touw trek. Maar ik denk dat je begrijpt dat dit circuit veel verschillende soorten golven kan laten zien. En dit is in wezen een afwijking van de gemiddelde, of nul, positie, amplitude. De vraag rijst. Het is duidelijk hoe ver het touw afwijkt van de middenpositie, maar hoe vaak komt dit voor? Hoe lang duurt het voordat het touw stijgt, daalt en terugkeert? Hoe lang duurt elke cyclus? Een cyclus is een beweging omhoog, omlaag en terug naar het beginpunt. Hoe lang duurt elke cyclus? Kunt u aangeven hoe lang elke periode is? We zeiden dat het een periodieke golf is. Een punt is een herhaling van een golf. De duur van een volledige cyclus wordt een periode genoemd. En een periode wordt gemeten aan de hand van de tijd. Misschien trek ik elke twee seconden aan het touw. Het duurt twee seconden voordat het stijgt, daalt en terugkeert naar het midden. De periode is twee seconden. En nog een ander kenmerk - hoeveel cycli per seconde doe ik? Met andere woorden, hoeveel seconden zitten er in elke cyclus? Laten we het opschrijven. Hoeveel cycli per seconde genereer ik? Dat wil zeggen, hoeveel seconden zitten er in elke cyclus? Hoeveel seconden zijn er voor elke cyclus? Dus de periode kan bijvoorbeeld 5 seconden per cyclus zijn. Of misschien 2 seconden. Maar hoeveel cycli vinden er per seconde plaats? Laten we de tegenovergestelde vraag stellen. Het duurt een paar seconden om omhoog, omlaag en terug naar het midden te gaan. En hoeveel cycli van dalen, stijgen en terugkeren passen er in elke seconde? Hoeveel cycli vinden er per seconde plaats? Deze eigenschap is het tegenovergestelde van een periode. De periode wordt meestal aangegeven met een hoofdletter T. Dit is de frequentie. Laten we opschrijven. Frequentie. Het wordt meestal aangeduid met een kleine letter f. Het karakteriseert het aantal trillingen per seconde. Dus als een volledige cyclus 5 seconden duurt, betekent dit dat er 1/5 van een cyclus per seconde plaatsvindt. Ik heb deze verhouding zojuist omgedraaid. Dit is vrij logisch. Omdat periode en frequentie tegengestelde kenmerken van elkaar zijn. Dit is hoeveel seconden in een cyclus? Hoe lang duurt het om op, neer en terug te komen? En dit is hoeveel afdalingen, beklimmingen en retours in één seconde? Ze zijn dus omgekeerd aan elkaar. We kunnen zeggen dat de frequentie gelijk is aan de verhouding van eenheid tot periode. Of de periode is gelijk aan de verhouding van één tot de frequentie. Dus als het touw trilt met een snelheid van, laten we zeggen, 10 cycli per seconde... Trouwens, de eenheid van frequentie is hertz, dus laten we het opschrijven als 10 hertz. Je hebt vast wel eens iets soortgelijks gehoord. 10 Hz betekent gewoon 10 cycli per seconde. Als de frequentie 10 cycli per seconde is, dan is de periode de verhouding tot één. We delen 1 door 10 seconden, wat best logisch is. Als een touw 10 keer per seconde kan stijgen, vallen en terugkeren naar zijn neutrale positie, dan zal het dit één keer per 1/10e van een seconde doen. We zijn ook geïnteresseerd in hoe snel de golf zich in dit geval naar rechts voortplant? Als ik aan het linker uiteinde van het touw trek, hoe snel gaat het dan naar rechts? Dit is snelheid. Om daar achter te komen, moeten we berekenen hoe ver de golf in één cyclus aflegt. Of voor een periode. Hoe ver gaat de golf nadat ik een keer heb gesleept? Wat is de afstand van dit punt op neutraal niveau tot dit punt? Dit wordt de golflengte genoemd. Golflengte. Het kan op vele manieren worden gedefinieerd. We kunnen zeggen dat de golflengte de afstand is die de initiële puls in één cyclus aflegt. Of dat het de afstand is van het ene hoogste punt naar het andere. Dit is ook de golflengte. Of de afstand van de ene zool tot de andere zool. Dit is ook de golflengte. Maar in het algemeen is de golflengte de afstand tussen twee identieke punten op de golf. Van dit punt naar dit. Dit is ook de golflengte. Dit is de afstand tussen het begin van een volledige cyclus en de voltooiing ervan op precies hetzelfde punt. Tegelijkertijd, als ik het over dezelfde punten heb, wordt dit punt niet in overweging genomen. Want op een bepaald punt, hoewel hij zich in dezelfde positie bevindt, daalt de golf. En we hebben een punt nodig waar de golf zich in dezelfde fase bevindt. Kijk, hier is een opwaartse beweging gaande. We hebben dus een liftfase nodig. Deze afstand is niet de golflengte. Om één lengte te lopen, moet je in dezelfde fase gaan. Het moet in dezelfde richting bewegen. Dit is ook de golflengte. Dus, als we weten hoe ver de golf in één periode aflegt... Laten we het opschrijven: de golflengte is gelijk aan de afstand die de golf in één periode aflegt. De golflengte is gelijk aan de afstand die de golf in één periode aflegt. Of, zou je kunnen zeggen, in één cyclus. Dit is hetzelfde. Omdat de periode de tijd is waarvoor de golf één cyclus voltooit. Een beklimming, afdaling en terugkeer naar het nulpunt. Dus als we de afstand en tijd kennen die een golf nodig heeft om te reizen, dat wil zeggen de periode, hoe kunnen we dan de snelheid berekenen? De snelheid is gelijk aan de verhouding van de afstand tot de bewegingstijd. Snelheid is de verhouding tussen afstand en tijd van beweging. En voor een golf zou de snelheid als vector kunnen worden aangeduid, maar dit is volgens mij al duidelijk. Dus snelheid geeft weer hoe ver een golf in een periode reist? En de afstand zelf is de golflengte. De golfimpuls zal precies zoveel reizen. Dit zal de golflengte zijn. Dus we lopen deze afstand, en hoe lang duurt het? Deze afstand wordt in een periode afgelegd. Dat wil zeggen, het is de golflengte gedeeld door de periode. De golflengte gedeeld door de periode. Maar we weten al dat de verhouding van eenheid tot periode hetzelfde is als frequentie. Dus je kunt het schrijven als een golflengte ... En trouwens, een belangrijk punt. Golflengte wordt meestal aangeduid met de Griekse letter lambda. We kunnen dus zeggen dat de snelheid gelijk is aan de golflengte gedeeld door de periode. Dat is gelijk aan de golflengte vermenigvuldigd met één gedeeld door de periode. We kwamen er net achter dat de verhouding van eenheid tot periode hetzelfde is als frequentie. De snelheid is dus gelijk aan het product van de golflengte en de frequentie. Zo lost u alle belangrijke problemen op die u kunt tegenkomen op het gebied van golven. Als we bijvoorbeeld krijgen dat de snelheid 100 meter per seconde is en naar rechts is gericht ... Laten we zo'n veronderstelling maken. Snelheid is een vector en u moet de richting ervan specificeren. Laat de frequentie bijvoorbeeld 20 cycli per seconde zijn, wat hetzelfde is als 20 Hz. Dus nogmaals, de frequentie zal 20 cycli per seconde zijn, of 20 Hz. Stel je voor dat je door een klein raam kijkt en je ziet alleen dit deel van de golf, alleen dit deel van mijn touw. Als je ongeveer 20 Hz weet, dan weet je dat je in 1 seconde 20 afdalingen en stijgingen zult zien. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13... In 1 seconde zie je de golf 20 keer stijgen en dalen. Dat is wat een frequentie van 20 Hz betekent, of 20 cycli per seconde. Dus we krijgen snelheid, gegeven frequentie. Wat zal de golflengte zijn? In dit geval is het gelijk aan ... Laten we teruggaan naar snelheid: snelheid is gelijk aan het product van golflengte en frequentie, toch? Laten we beide delen delen door 20. Trouwens, laten we de maateenheden eens bekijken: het is meters per seconde. Het blijkt: λ keer 20 cycli per seconde. λ keer 20 cycli per seconde. Als we beide delen delen door 20 cycli per seconde, krijgen we 100 meter per seconde maal 1/20 seconde per cyclus. Hier blijft 5. Hier 1. We krijgen 5, de seconden worden verminderd. En we krijgen 5 meter per cyclus. 5 meter per cyclus is in dit geval de golflengte. 5 meter per cyclus. Verbazingwekkend. Je zou kunnen zeggen dat dit 5 meter per cyclus is, maar de golflengte suggereert dat het de afgelegde afstand per cyclus betekent. In dit geval, als de golf zich naar rechts voortplant met een snelheid van 100 meter per seconde, en dit is de frequentie (we zien dat de golf 20 keer per seconde op en neer oscilleert), dan zou deze afstand 5 meter moeten zijn. De periode kan op dezelfde manier worden berekend. De periode is gelijk aan de verhouding van eenheid tot frequentie. Het is gelijk aan 1/20 van een seconde per cyclus. 1/20 seconde per cyclus. Ik wil niet dat je formules onthoudt, ik wil dat je hun logica begrijpt. Ik hoop dat deze video je heeft geholpen. Met formules kun je bijna elke vraag beantwoorden, zolang er maar 2 variabelen zijn en een derde moet worden berekend. Ik hoop dat dit nuttig voor u zal zijn. Ondertiteling door de Amara.org-gemeenschap

Golflengte - ruimtelijke periode van het golfproces

Golflengte in het midden

In een optisch dichter medium (de laag is in het donker gemarkeerd), wordt de lengte van de elektromagnetische golf verminderd. De blauwe lijn is de verdeling van de momentane ( t= const) waarden van de golfveldsterkte langs de voortplantingsrichting. De verandering in de amplitude van de veldsterkte, als gevolg van reflectie van de interfaces en de interferentie van de invallende en gereflecteerde golven, wordt conventioneel niet weergegeven in de figuur.

Licht speelt een belangrijke rol in fotografie. Het gebruikelijke zonlicht heeft een vrij complexe spectrale samenstelling.

De spectrale samenstelling van het zichtbare deel van zonlicht wordt gekenmerkt door de aanwezigheid van monochromatische straling, waarvan de golflengte volgens andere bronnen in het bereik van 400-720 nm ligt, 380-780 nm.

Met andere woorden, zonlicht kan worden afgebroken tot monochromatische componenten. Tegelijkertijd zijn de monochromatische (of enkele kleur) componenten van daglicht kan niet duidelijk worden geïdentificeerd en, vanwege de continuïteit van het spectrum, een soepele overgang van de ene kleur naar de andere.

Er wordt geloofd dat bepaalde kleuren bevinden zich in bepaald bereik van golflengten. Dit wordt geïllustreerd in tabel 1.

Lichtgolflengten

tafel 1

Voor fotografen is vooral de verdeling van golflengten over de zones van het spectrum van belang.

In totaal zijn er drie spectrumzones: Blauw ( B lue), groen ( G reen) en rood ( R red.).

Door de eerste letters van Engelse woorden R ed (rood), G teugel (groen), B lue (blauw) wordt het kleurweergavesysteem genoemd - RGB.

BIJ RGB- het systeem bedient veel apparaten die zijn verbonden door grafische informatie, bijvoorbeeld digitale camera's, displays, enz.

De golflengten van monochromatische stralingen, verdeeld over de zones van het spectrum, zijn weergegeven in Tabel 2.

Bij het werken met tabellen het is belangrijk om rekening te houden met het continue karakter van het spectrum. Het is het continue karakter van het spectrum dat leidt tot een discrepantie, zowel in de breedte van het zichtbare stralingsspectrum als in de positie van de grenzen van de spectrale kleuren.

Golflengten van monochromatische straling verdeeld over spectrumzones

tafel 2

Wat betreft monochromatische kleuren, verschillende onderzoekers wijzen er een verschillende hoeveelheid van toe! Het is gebruikelijk om van zes tot acht verschillende kleuren van het spectrum te tellen.

Zes kleuren van het spectrum

tafel 3

Bij het markeren zeven kleuren van het spectrum het wordt voorgesteld uit het bereik van blauw 436-495 nm, zie tabel 3, om twee componenten te onderscheiden, waarvan één een blauwe (440-485 nm), de andere een blauwe (485-500 nm) kleur heeft.

Zeven kleuren van het spectrum

Tabel 4

De namen van de zeven kleuren van het spectrum staan ​​in tabel 5.

Namen van de zeven kleuren van het spectrum

Tabel 5

Bij het markeren acht kleuren van het spectrum apart opvallen geel groen(550-575 nm) door het bereik te verkleinen groente en geel respectievelijk kleuren.

Acht kleuren van het spectrum

Tabel 6

Voor verschillende doeleinden kunnen onderzoekers een andere (veel grotere) aantal spectrumkleuren. Om praktische redenen beperken fotografen zich echter vaak tot 6-8 kleuren.

Primaire en secundaire kleuren

Figuur 1. Zwart-wit, primaire en secundaire kleuren

Primaire kleuren- Deze drie kleuren waarvan je kunt krijgen andere kleuren.

In feite is moderne digitale fotografie gebaseerd op dit principe, waarbij rood (R), groen (G) en blauw (B) als primaire kleuren worden gebruikt, zie tabel 7.

Extra kleuren zijn kleuren die, wanneer gemengd met primaire kleuren, wit produceren. zie Tabel 7.

Tabel 7

Hoofdkleur	complementaire kleur	Resulterende kleur
RGB (0 0 225) Blauw/Blauw	RGB (255 225 0) Geel	RGB (255 225 225) Wit
RGB (0 225 0) Groen groen	RGB (255 0 225) Paars of Fuchsia/Magenta	RGB (255 225 225) Wit
RGB (255 0 0) Rood	RGB (0 225 225) Blauw/Cyaan	RGB (255 225 225) Wit