Trọng lượng riêng chính xác là gì? Trọng lượng riêng

SÓNG RADIO LÀ GÌ

Sóng vô tuyến là sóng điện từ truyền trong không gian với tốc độ ánh sáng (300.000 km/giây). Nhân tiện, ánh sáng cũng là sóng điện từ có các tính chất tương tự như sóng vô tuyến (phản xạ, khúc xạ, suy giảm, v.v.).

Sóng vô tuyến mang năng lượng phát ra từ một bộ dao động điện từ trong không gian. Và chúng được sinh ra khi điện trường thay đổi, chẳng hạn như khi một dòng điện xoay chiều đi qua một dây dẫn hoặc khi tia lửa điện nhảy qua không gian, tức là. một loạt các xung dòng điện liên tiếp nhanh chóng.

Bức xạ điện từ được đặc trưng bởi tần số, bước sóng và công suất của năng lượng truyền. Tần số của sóng điện từ cho biết hướng của dòng điện thay đổi bao nhiêu lần trong một giây và do đó, độ lớn của điện trường và từ trường thay đổi bao nhiêu lần trong một giây tại mỗi điểm trong không gian. Tần số được đo bằng hertz (Hz), đơn vị được đặt theo tên của nhà khoa học vĩ đại người Đức Heinrich Rudolf Hertz. 1 Hz là một rung động mỗi giây, 1 megahertz (MHz) là một triệu rung động mỗi giây. Biết rằng tốc độ của sóng điện từ bằng tốc độ ánh sáng, chúng ta có thể xác định khoảng cách giữa các điểm trong không gian nơi điện trường (hoặc từ trường) cùng pha. Khoảng cách này được gọi là bước sóng. Bước sóng tính bằng mét được tính bằng công thức:

Hoặc xấp xỉ
trong đó f là tần số của bức xạ điện từ, tính bằng MHz.

Công thức cho thấy, ví dụ, tần số 1 MHz tương ứng với bước sóng xấp xỉ. 300 m Khi tần số tăng, bước sóng giảm và giảm - hãy tự đoán. Sau này chúng ta sẽ thấy rằng bước sóng ảnh hưởng trực tiếp đến độ dài của ăng-ten dùng cho liên lạc vô tuyến.

Sóng điện từ truyền tự do trong không khí hoặc không gian bên ngoài (chân không). Nhưng nếu một dây kim loại, ăng-ten hoặc bất kỳ vật dẫn điện nào khác gặp nhau trên đường đi của sóng thì chúng sẽ truyền năng lượng cho nó, từ đó gây ra dòng điện xoay chiều trong dây dẫn này. Nhưng không phải tất cả năng lượng sóng đều được vật dẫn hấp thụ; một phần năng lượng sóng bị phản xạ khỏi bề mặt của nó và quay trở lại hoặc bị phân tán trong không gian. Nhân tiện, đây là cơ sở cho việc sử dụng sóng điện từ trong radar.

Một đặc tính hữu ích khác của sóng điện từ là khả năng uốn cong các chướng ngại vật nhất định trên đường đi của chúng. Nhưng điều này chỉ có thể thực hiện được khi kích thước của vật thể nhỏ hơn bước sóng hoặc tương đương với nó. Ví dụ, để phát hiện một chiếc máy bay, chiều dài của sóng vô tuyến định vị phải nhỏ hơn kích thước hình học của nó (nhỏ hơn 10 m). Nếu cơ thể dài hơn bước sóng, nó có thể phản xạ nó. Nhưng nó có thể không phản ánh nó. Hãy xem xét công nghệ Stealth của quân đội, sử dụng các hình dạng hình học, vật liệu hấp thụ sóng vô tuyến và lớp phủ để giảm khả năng hiển thị của các vật thể đối với thiết bị định vị.

Năng lượng mà sóng điện từ mang theo phụ thuộc vào công suất của máy phát (bộ phát) và khoảng cách tới nó. Về mặt khoa học, nó nghe như thế này: dòng năng lượng trên một đơn vị diện tích tỷ lệ thuận với công suất bức xạ và tỷ lệ nghịch với bình phương khoảng cách tới bộ phát. Điều này có nghĩa là phạm vi liên lạc phụ thuộc vào công suất của máy phát, nhưng ở mức độ lớn hơn nhiều vào khoảng cách tới nó.

PHÂN PHỐI PHỔ

Sóng vô tuyến dùng trong kỹ thuật vô tuyến chiếm vùng, hay nói một cách khoa học hơn là phổ từ 10.000 m (30 kHz) đến 0,1 mm (3.000 GHz). Đây chỉ là một phần của quang phổ rộng lớn của sóng điện từ. Sóng vô tuyến (có chiều dài giảm dần) được theo sau bởi tia nhiệt hoặc tia hồng ngoại. Sau chúng là một phần hẹp của sóng ánh sáng khả kiến, sau đó là phổ tia cực tím, tia X và tia gamma - tất cả đều là những dao động điện từ có cùng bản chất, chỉ khác nhau về bước sóng và do đó, tần số.

Mặc dù toàn bộ quang phổ được chia thành các vùng nhưng ranh giới giữa chúng vẫn chưa được xác định rõ ràng. Các vùng liên tục nối tiếp nhau, chuyển tiếp sang nhau và trong một số trường hợp chồng chéo lên nhau.

Theo các thỏa thuận quốc tế, toàn bộ phổ sóng vô tuyến được sử dụng trong thông tin vô tuyến được chia thành các dải:

Phạm vi tần số	Tên dải tần	Tên dải sóng	Bước sóng
	Tần số rất thấp (VLF)	Myriamét
	Tần số thấp (LF)	Km
300–3000 kHz	Tần số trung bình (MF)	Hectometric
	Tần số cao (HF)	Thập phân
	Tần số rất cao (VHF)	Mét
300–3000 MHz	Tần số cực cao (UHF)	decimét
	Tần số siêu cao (vi sóng)	Centimet
	Tần số cực cao (EHF)	milimét
300–3000 GHz	Tần số siêu cao (HHF)	máy đo milimét

Nhưng những phạm vi này rất rộng và lần lượt được chia thành các phần bao gồm cái gọi là phạm vi phát sóng và truyền hình, phạm vi dành cho đường bộ và hàng không, thông tin liên lạc trên không và trên biển, để truyền dữ liệu và y học, cho điều hướng radar và vô tuyến, v.v. . Mỗi dịch vụ vô tuyến được phân bổ phần phổ tần hoặc tần số cố định riêng.

Phân bổ phổ tần giữa các dịch vụ khác nhau.

Sự phân tích này khá khó hiểu nên nhiều dịch vụ sử dụng thuật ngữ "nội bộ" của riêng họ. Thông thường, khi chỉ định phạm vi được phân bổ cho thông tin di động mặt đất, các tên sau được sử dụng:

	Dải tần số	Giải thích
		Do đặc tính lan truyền của nó, nó chủ yếu được sử dụng để liên lạc đường dài.
	25,6–30,1 MHz	Ban nhạc dân sự trong đó các cá nhân có thể sử dụng thông tin liên lạc. Ở các quốc gia khác nhau, từ 40 đến 80 tần số (kênh) cố định được phân bổ trong khu vực này.
		Phạm vi của thông tin liên lạc điện thoại cố định di động. Không rõ tại sao, nhưng trong tiếng Nga không có thuật ngữ nào xác định phạm vi này.
	136–174 MHz	Phạm vi phổ biến nhất của thông tin liên lạc điện thoại cố định di động.
	400–512 MHz	Phạm vi của thông tin liên lạc điện thoại cố định di động. Đôi khi phần này không được phân bổ thành một dải riêng biệt mà họ nói VHF, nghĩa là dải tần từ 136 đến 512 MHz.
	806–825 và 851–870 MHz	Dòng sản phẩm "Mỹ" truyền thống; được sử dụng rộng rãi bởi thông tin di động ở Hoa Kỳ. Nó đã không đạt được nhiều phổ biến trong số chúng ta.

Không nên nhầm lẫn tên chính thức của các dải tần với tên của các phân đoạn được phân bổ cho các dịch vụ khác nhau. Điều đáng chú ý là các nhà sản xuất thiết bị thông tin di động mặt đất lớn trên thế giới đều sản xuất các mẫu được thiết kế để hoạt động trong các khu vực cụ thể này.

Trong tương lai, chúng ta sẽ nói về các đặc tính của sóng vô tuyến liên quan đến việc sử dụng chúng trong thông tin vô tuyến di động mặt đất.

CÁCH SÓNG RADIO TUYÊN BỐ

Sóng vô tuyến được phát qua ăng-ten vào không gian và lan truyền dưới dạng năng lượng trường điện từ. Và mặc dù bản chất của sóng vô tuyến là như nhau nhưng khả năng lan truyền của chúng phụ thuộc rất nhiều vào bước sóng.

Trái đất là vật dẫn điện cho sóng vô tuyến (mặc dù không tốt lắm). Đi qua bề mặt trái đất, sóng vô tuyến dần yếu đi. Điều này là do sóng điện từ kích thích dòng điện trên bề mặt trái đất, tiêu thụ một phần năng lượng. Những thứ kia. năng lượng được trái đất hấp thụ và càng nhiều thì bước sóng càng ngắn (tần số càng cao).

Ngoài ra, năng lượng sóng cũng yếu đi do bức xạ lan truyền theo mọi hướng trong không gian và do đó, máy thu càng ở xa máy phát thì năng lượng rơi trên một đơn vị diện tích càng ít và càng ít đi vào ăng-ten.

Đường truyền từ các đài phát sóng dài có thể được thu ở khoảng cách lên tới vài nghìn km và mức tín hiệu giảm dần một cách mượt mà, không bị nhảy vọt. Các trạm sóng trung bình có thể được nghe thấy trong phạm vi hàng nghìn km. Đối với sóng ngắn, năng lượng của chúng giảm mạnh theo khoảng cách từ máy phát. Điều này giải thích thực tế là vào buổi bình minh của sự phát triển vô tuyến, sóng từ 1 đến 30 km chủ yếu được sử dụng để liên lạc. Sóng ngắn hơn 100 mét thường được coi là không phù hợp cho liên lạc đường dài.

Tuy nhiên, các nghiên cứu sâu hơn về sóng ngắn và sóng cực ngắn cho thấy chúng nhanh chóng suy giảm khi truyền gần bề mặt Trái đất. Khi bức xạ hướng lên trên, sóng ngắn quay trở lại.

Trở lại năm 1902, nhà toán học người Anh Oliver Heaviside và kỹ sư điện người Mỹ Arthur Edwin Kennelly gần như đồng thời dự đoán rằng có một lớp không khí bị ion hóa phía trên Trái đất - một tấm gương tự nhiên phản chiếu sóng điện từ. Lớp này được gọi là tầng điện ly.

Tầng điện ly của Trái đất lẽ ra có thể tăng phạm vi truyền sóng vô tuyến đến khoảng cách vượt quá tầm nhìn. Giả định này đã được chứng minh bằng thực nghiệm vào năm 1923. Các xung tần số vô tuyến được truyền theo chiều dọc lên trên và tín hiệu quay trở lại được nhận. Đo thời gian giữa việc gửi và nhận xung giúp xác định được chiều cao và số lượng lớp phản xạ.

Sự lan truyền của sóng dài và ngắn.

Sau khi phản xạ từ tầng điện ly, sóng ngắn quay trở lại Trái đất, để lại hàng trăm km “vùng chết” bên dưới. Sau khi di chuyển đến tầng điện ly và quay trở lại, sóng không “dịu” mà bị phản xạ từ bề mặt Trái đất và lại lao đến tầng điện ly, nơi nó lại bị phản xạ, v.v. Do đó, bị phản xạ nhiều lần, một đài phát thanh sóng có thể vòng quanh địa cầu nhiều lần.

Người ta đã chứng minh rằng độ cao phản xạ phụ thuộc chủ yếu vào bước sóng. Sóng càng ngắn thì độ cao mà nó phản xạ càng cao và do đó “vùng chết” càng lớn. Sự phụ thuộc này chỉ đúng đối với phần sóng ngắn của phổ (lên tới khoảng 25–30 MHz). Đối với bước sóng ngắn hơn, tầng điện ly trong suốt. Sóng xuyên qua nó và đi vào không gian bên ngoài.

Hình vẽ cho thấy sự phản xạ không chỉ phụ thuộc vào tần số mà còn phụ thuộc vào thời gian trong ngày. Điều này là do thực tế là tầng điện ly bị ion hóa bởi bức xạ mặt trời và dần mất đi khả năng phản xạ khi bắt đầu có bóng tối. Mức độ ion hóa cũng phụ thuộc vào hoạt động của mặt trời, hoạt động này thay đổi quanh năm và từ năm này sang năm khác theo chu kỳ 7 năm.

Các lớp phản xạ của tầng điện ly và sự lan truyền của sóng ngắn phụ thuộc vào tần số và thời gian trong ngày.

Sóng vô tuyến VHF có đặc tính giống tia sáng hơn. Chúng thực tế không bị phản xạ từ tầng điện ly, uốn cong rất nhẹ quanh bề mặt trái đất và lan rộng trong tầm nhìn. Do đó, phạm vi của sóng siêu ngắn là ngắn. Nhưng điều này có một lợi thế nhất định cho thông tin vô tuyến. Vì sóng trong phạm vi VHF lan truyền trong tầm nhìn nên các đài vô tuyến có thể được đặt ở khoảng cách 150–200 km với nhau mà không ảnh hưởng lẫn nhau. Điều này cho phép các trạm lân cận sử dụng lại cùng tần số.

Sự lan truyền của sóng ngắn và siêu ngắn.

Các đặc tính của sóng vô tuyến trong phạm vi DCV và 800 MHz thậm chí còn gần với các tia sáng hơn và do đó có một đặc tính quan trọng và thú vị khác. Chúng ta hãy nhớ cách đèn pin hoạt động. Ánh sáng từ một bóng đèn nằm ở tiêu điểm của gương phản xạ được thu vào một chùm tia hẹp có thể truyền đi theo bất kỳ hướng nào. Điều tương tự cũng có thể được thực hiện với sóng vô tuyến tần số cao. Chúng có thể được thu thập bởi gương ăng-ten và gửi đi dưới dạng chùm tia hẹp. Không thể chế tạo một ăng-ten như vậy cho sóng tần số thấp vì kích thước của nó sẽ quá lớn (đường kính của gương phải lớn hơn nhiều so với bước sóng).

Khả năng bức xạ sóng định hướng giúp tăng hiệu quả của hệ thống thông tin liên lạc. Điều này là do chùm tia hẹp cung cấp ít năng lượng tiêu tán hơn theo các hướng bên, điều này cho phép sử dụng các bộ phát công suất thấp hơn để đạt được phạm vi liên lạc nhất định. Bức xạ định hướng tạo ra ít nhiễu hơn với các hệ thống liên lạc khác không nằm trong phạm vi chùm tia.

Việc thu sóng vô tuyến cũng có thể tận dụng bức xạ định hướng. Ví dụ, nhiều người quen thuộc với ăng-ten vệ tinh parabol, tập trung bức xạ của máy phát vệ tinh đến điểm lắp đặt cảm biến thu. Việc sử dụng ăng-ten thu định hướng trong thiên văn vô tuyến đã giúp thực hiện nhiều khám phá khoa học cơ bản. Khả năng tập trung sóng vô tuyến tần số cao đã đảm bảo chúng được sử dụng rộng rãi trong radar, liên lạc chuyển tiếp vô tuyến, phát sóng vệ tinh, truyền dữ liệu không dây, v.v.

Đĩa vệ tinh định hướng parabol (ảnh từ ru.wikipedia.org).

Cần lưu ý rằng khi bước sóng giảm thì độ suy giảm và hấp thụ năng lượng trong khí quyển tăng lên. Đặc biệt, việc truyền sóng ngắn hơn 1 cm bắt đầu bị ảnh hưởng bởi các hiện tượng như sương mù, mưa, mây, có thể trở thành chướng ngại vật nghiêm trọng làm hạn chế phạm vi liên lạc.

Chúng ta đã biết rằng sóng vô tuyến có các đặc tính lan truyền khác nhau tùy thuộc vào bước sóng và mỗi phần của phổ vô tuyến được sử dụng ở nơi khai thác tốt nhất lợi thế của nó.

>>Vật lý: Vận tốc và bước sóng

Mỗi sóng truyền đi với một tốc độ nhất định. Dưới tốc độ sóng hiểu tốc độ lan truyền của nhiễu loạn. Ví dụ, một cú va chạm vào đầu một thanh thép gây ra lực nén cục bộ trong nó, lực nén này sau đó truyền dọc theo thanh với tốc độ khoảng 5 km/s.

Tốc độ truyền sóng được xác định bởi tính chất của môi trường truyền sóng. Khi sóng truyền từ môi trường này sang môi trường khác thì vận tốc của nó thay đổi.

Ngoài tốc độ, một đặc tính quan trọng của sóng là bước sóng. Bước sóng là quãng đường mà sóng truyền đi trong thời gian bằng chu kì dao động của nó.

Hướng truyền bá của các chiến binh

Vì tốc độ của sóng là một giá trị không đổi (đối với một môi trường nhất định) nên quãng đường mà sóng truyền đi bằng tích của tốc độ và thời gian truyền sóng. Như vậy, để tìm bước sóng, bạn cần nhân tốc độ của sóng với chu kỳ dao động của nó:

Bằng cách chọn hướng truyền sóng là hướng của trục x và ký hiệu tọa độ các hạt dao động trong sóng đi qua y, ta có thể xây dựng được biểu đồ sóng. Đồ thị của sóng hình sin (tại thời điểm cố định t) được thể hiện trên Hình 45.

Khoảng cách giữa các đỉnh (hoặc đáy) liền kề trên đồ thị này trùng với bước sóng.

Công thức (22.1) biểu thị mối quan hệ giữa bước sóng với tốc độ và chu kỳ của nó. Xét rằng chu kỳ dao động của sóng tỷ lệ nghịch với tần số, tức là T=1/ v, chúng ta có thể thu được công thức biểu thị mối quan hệ giữa bước sóng với tốc độ và tần số của nó:

Công thức kết quả cho thấy rằng tốc độ truyền sóng bằng tích của bước sóng và tần số dao động của nó.

Tần số dao động của sóng trùng với tần số dao động của nguồn (do dao động cưỡng bức của các phần tử môi trường là cưỡng bức) và không phụ thuộc vào tính chất của môi trường mà sóng truyền đi. Khi sóng truyền từ môi trường này sang môi trường khác, tần số của nó không thay đổi, chỉ có tốc độ và bước sóng thay đổi.

??? 1. Tốc độ sóng có nghĩa là gì? 2. Bước sóng là gì? 3. Bước sóng liên hệ như thế nào với tốc độ và chu kỳ dao động của sóng? 4. Bước sóng có liên hệ như thế nào với tốc độ và tần số dao động của sóng? 5. Đặc điểm sóng nào sau đây thay đổi khi sóng truyền từ môi trường này sang môi trường khác: a) Tần số; b) kỳ; c) tốc độ; d) bước sóng?

Nhiệm vụ thí nghiệm . Đổ nước vào bồn tắm và bằng cách chạm nhịp nhàng vào nước bằng ngón tay (hoặc thước kẻ), tạo sóng trên bề mặt nước. Sử dụng các tần số dao động khác nhau (ví dụ chạm vào mặt nước một và hai lần mỗi giây), chú ý đến khoảng cách giữa các đỉnh sóng liền kề. Ở tần số dao động nào thì bước sóng dài hơn?

S.V. Gromov, N.A. Rodina, Vật lý lớp 8

Gửi bởi độc giả từ các trang Internet

Danh sách đầy đủ các chủ đề theo cấp lớp, đề thi vật lý miễn phí, lịch theo chương trình vật lý nhà trường, giáo trình và bài tập vật lý lớp 8, thư viện bài tóm tắt, bài tập làm sẵn

Nội dung bài học ghi chú bài học hỗ trợ phương pháp tăng tốc trình bày bài học khung công nghệ tương tác Luyện tập nhiệm vụ và bài tập tự kiểm tra hội thảo, đào tạo, tình huống, nhiệm vụ bài tập về nhà thảo luận câu hỏi câu hỏi tu từ của học sinh Minh họa âm thanh, video clip và đa phương tiện hình ảnh, hình ảnh, đồ họa, bảng biểu, sơ đồ, hài hước, giai thoại, truyện cười, truyện tranh, ngụ ngôn, câu nói, ô chữ, trích dẫn Tiện ích bổ sung tóm tắt bài viết thủ thuật cho trẻ tò mò sách giáo khoa từ điển cơ bản và bổ sung các thuật ngữ khác Cải thiện sách giáo khoa và bài họcsửa lỗi trong sách giáo khoa cập nhật một đoạn trong sách giáo khoa, những yếu tố đổi mới trong bài, thay thế kiến ​​thức cũ bằng kiến ​​thức mới Chỉ dành cho giáo viên bài học hoàn hảo kế hoạch lịch trong năm; khuyến nghị về phương pháp; chương trình thảo luận Bài học tích hợp

Bước sóng cũng có thể được xác định:

• là khoảng cách, được đo theo hướng truyền sóng, giữa hai điểm trong không gian mà tại đó pha của quá trình dao động khác nhau 2π;
• là đường đi mà mặt sóng truyền đi trong khoảng thời gian bằng chu kỳ của quá trình dao động;
• Làm sao thời kỳ không gian quá trình sóng.

Chúng ta hãy tưởng tượng các sóng phát sinh trong nước từ một phao dao động đều và thời gian dừng lại trong tâm trí. Khi đó bước sóng là khoảng cách giữa hai đỉnh sóng liền kề, được đo theo hướng xuyên tâm. Bước sóng là một trong những đặc điểm chính của sóng, cùng với tần số, biên độ, pha ban đầu, hướng truyền và độ phân cực. Chữ cái Hy Lạp được dùng để biểu thị bước sóng λ (\displaystyle \lambda), thứ nguyên bước sóng là mét.

Thông thường, bước sóng được sử dụng liên quan đến quá trình sóng hài hoặc bán hài (ví dụ: điều chế dải hẹp hoặc điều chế băng hẹp) trong môi trường đồng nhất, gần như đồng nhất hoặc đồng nhất cục bộ. Tuy nhiên, về mặt hình thức, bước sóng có thể được xác định bằng cách tương tự đối với một quá trình sóng có sự phụ thuộc không-thời gian không điều hòa nhưng tuần hoàn, chứa một tập hợp các sóng hài trong quang phổ. Khi đó bước sóng sẽ trùng với bước sóng của sóng hài chính (tần số thấp nhất, cơ bản) của quang phổ.

YouTube bách khoa toàn thư

1 / 5

Biên độ, chu kỳ, tần số và bước sóng của sóng tuần hoàn

Dao động âm thanh - Bước sóng

5.7 Bước sóng. Tốc độ sóng

Bài 370. Tốc độ pha sóng. Tốc độ sóng biến dạng trong một sợi dây

Bài 369. Sóng cơ học. Mô tả toán học của sóng lan truyền

phụ đề

Trong video trước, chúng ta đã thảo luận về điều gì sẽ xảy ra nếu bạn lấy một sợi dây chẳng hạn, kéo đầu bên trái - tất nhiên, đây có thể là đầu bên phải, nhưng hãy để nó là đầu bên trái - vì vậy, hãy kéo lên rồi kéo xuống rồi trở lại vị trí ban đầu. Chúng tôi truyền tải một sự xáo trộn nhất định cho sợi dây. Sự xáo trộn này có thể trông giống như thế này nếu tôi giật sợi dây lên xuống một lần. Sự nhiễu loạn sẽ được truyền dọc theo sợi dây theo cách này. Hãy sơn nó màu đen. Ngay sau chu kỳ đầu tiên - giật lên xuống - sợi dây sẽ trông như thế này. Nhưng nếu bạn đợi một chút, nó sẽ trông giống như thế này, vì chúng tôi đã kéo một lần. Xung lực được truyền xa hơn dọc theo sợi dây. Trong video trước, chúng tôi đã định nghĩa nhiễu loạn này là truyền dọc theo một sợi dây hoặc trong một môi trường nhất định, mặc dù môi trường đó không phải là điều kiện cần thiết. Chúng tôi gọi nó là một làn sóng. Và đặc biệt, làn sóng này là một sự thúc đẩy. Đây là sóng xung vì về cơ bản chỉ có một sự xáo trộn trong sợi dây. Nhưng nếu chúng ta tiếp tục kéo sợi dây lên xuống đều đặn theo định kỳ thì nó sẽ trông như thế này. Tôi sẽ cố gắng miêu tả nó một cách chính xác nhất có thể. Nó sẽ trông như thế này và những rung động hoặc nhiễu loạn sẽ được truyền sang bên phải. Chúng sẽ được truyền sang bên phải với một tốc độ nhất định. Và trong video này tôi muốn xem xét các loại sóng này. Hãy tưởng tượng rằng tôi định kỳ giật đầu bên trái của sợi dây lên xuống, lên xuống, tạo ra những dao động tuần hoàn. Chúng ta sẽ gọi chúng là sóng tuần hoàn. Đây là một làn sóng định kỳ. Chuyển động được lặp đi lặp lại nhiều lần. Bây giờ tôi muốn thảo luận về một số tính chất của sóng tuần hoàn. Đầu tiên các bạn có thể nhận thấy khi di chuyển, sợi dây dâng lên và hạ xuống một khoảng nhất định so với vị trí ban đầu, nó đây. Điểm cao nhất và thấp nhất cách vị trí ban đầu bao xa? Đây được gọi là biên độ của sóng. Khoảng cách này (tôi sẽ tô màu tím) - khoảng cách này được gọi là biên độ. Các thủy thủ đôi khi nói về chiều cao sóng. Chiều cao thường đề cập đến khoảng cách từ chân sóng đến đỉnh sóng. Chúng ta đang nói về biên độ, hoặc khoảng cách từ vị trí cân bằng ban đầu đến mức tối đa. Hãy biểu thị mức tối đa. Đây là điểm cao nhất. Điểm cao nhất của sóng hoặc đỉnh của nó. Và đây là duy nhất. Nếu bạn đang ngồi trên một chiếc thuyền, bạn sẽ quan tâm đến độ cao của sóng, toàn bộ khoảng cách từ thuyền của bạn đến điểm cao nhất của sóng. Được rồi, chúng ta đừng lạc đề nhé. Đó là điều thú vị. Không phải tất cả các sóng đều do tôi kéo đầu bên trái của sợi dây tạo ra. Nhưng tôi nghĩ bạn hiểu rằng mạch này có thể hiển thị nhiều loại sóng khác nhau. Và đây thực chất là một độ lệch so với trung bình, hoặc bằng 0, vị trí, biên độ. Câu hỏi phát sinh. Rõ ràng sợi dây lệch khỏi vị trí trung bình bao xa, nhưng điều này có thường xuyên xảy ra không? Mất bao lâu để sợi dây nâng lên, hạ xuống và quay trở lại? Mỗi chu kỳ kéo dài bao lâu? Một chu kỳ là một chuyển động lên, xuống và quay lại điểm xuất phát. Mỗi chu kỳ kéo dài bao lâu? Bạn có thể cho biết mỗi kỳ kinh kéo dài bao lâu không? Chúng tôi đã nói rằng đây là một làn sóng định kỳ. Một chu kỳ là sự lặp lại của một sóng. Khoảng thời gian của một chu kỳ hoàn chỉnh được gọi là một khoảng thời gian. Và khoảng thời gian được đo bằng thời gian. Có lẽ cứ hai giây tôi lại kéo sợi dây. Phải mất hai giây để nó nâng lên, hạ xuống và trở về vị trí giữa. Khoảng thời gian là hai giây. Và một đặc điểm liên quan khác là tôi thực hiện bao nhiêu chu kỳ mỗi giây? Nói cách khác, có bao nhiêu giây trong mỗi chu kỳ? Hãy viết điều này ra. Tôi thực hiện bao nhiêu chu kỳ mỗi giây? Tức là có bao nhiêu giây trong mỗi chu kỳ? Có bao nhiêu giây trong mỗi chu kỳ? Vì vậy, khoảng thời gian, ví dụ, có thể là 5 giây mỗi chu kỳ. Hoặc có thể là 2 giây. Nhưng có bao nhiêu chu kỳ xảy ra mỗi giây? Hãy đặt câu hỏi ngược lại. Phải mất vài giây để đi lên, đi xuống và quay lại giữa. Có bao nhiêu chu kỳ đi xuống, đi lên và quay trở lại diễn ra trong mỗi giây? Có bao nhiêu chu kỳ xảy ra mỗi giây? Điều này trái ngược với thời kỳ. Một khoảng thời gian thường được ký hiệu bằng chữ T viết hoa. Đó là tần số. Hãy viết nó ra. Tính thường xuyên. Nó thường được ký hiệu bằng chữ f thường. Nó đặc trưng cho số lượng rung động mỗi giây. Vì vậy, nếu một chu kỳ đầy đủ mất 5 giây, điều đó có nghĩa là chúng ta sẽ có 1/5 chu kỳ diễn ra mỗi giây. Tôi vừa đảo ngược tỷ lệ này. Điều này khá logic. Vì chu kỳ và tần số có tính chất nghịch đảo của nhau. Đây là bao nhiêu giây trong một chu kỳ? Mất bao lâu để lên, xuống và quay trở lại? Và đây là bao nhiêu lần đi xuống, đi lên và quay lại trong một giây? Vì vậy chúng là nghịch đảo của nhau. Chúng ta có thể nói rằng tần số bằng tỷ lệ của một và một chu kỳ. Hoặc chu kỳ bằng tỷ số giữa đơn vị và tần số. Vì vậy, nếu sợi dây rung ở tần số, chẳng hạn như 10 chu kỳ mỗi giây... Và nhân tiện, đơn vị cho tần số là hertz, vì vậy hãy viết nó là 10 hertz. Có lẽ bạn đã từng nghe điều gì đó tương tự. 10 Hz đơn giản có nghĩa là 10 chu kỳ mỗi giây. Nếu tần số là 10 chu kỳ mỗi giây thì chu kỳ bằng tỷ số của nó với đơn vị. Chúng tôi chia 1 cho 10 giây, điều này khá hợp lý. Nếu một sợi dây có thể nâng lên, hạ xuống và trở về vị trí trung lập 10 lần trong một giây thì trong 1/10 giây nó sẽ thực hiện điều này một lần. Chúng ta cũng quan tâm đến việc sóng truyền sang bên phải nhanh như thế nào trong trường hợp này? Nếu tôi kéo đầu bên trái của sợi dây thì nó sẽ dịch chuyển sang bên phải với tốc độ bao nhiêu? Đây là tốc độ. Để tìm hiểu, chúng ta cần tính xem sóng truyền được bao xa trong một chu kỳ. Hoặc trong một thời kỳ. Sau khi tôi kéo một lần thì sóng sẽ đi được bao xa? Khoảng cách từ điểm này ở mức trung lập đến điểm này là bao nhiêu? Đây được gọi là bước sóng. Bước sóng. Nó có thể được định nghĩa theo nhiều cách. Chúng ta có thể nói rằng bước sóng là khoảng cách mà xung ban đầu truyền đi trong một chu kỳ. Hoặc đó là khoảng cách từ điểm cao nhất này đến điểm cao nhất khác. Đây cũng là một bước sóng. Hoặc khoảng cách từ đế này đến đế khác. Đây cũng là một bước sóng. Nhưng nói chung, bước sóng là khoảng cách giữa hai điểm giống nhau trên sóng. Từ điểm này đến điểm này. Đây cũng là một bước sóng. Đây là khoảng cách giữa điểm bắt đầu của một chu kỳ hoàn chỉnh và điểm hoàn thành của nó tại cùng một điểm. Đồng thời, khi tôi nói về những điểm giống nhau thì điểm này không được tính. Bởi vì tại một điểm nhất định, tuy ở cùng một vị trí nhưng sóng lại đi xuống. Và chúng ta cần một điểm mà sóng cùng pha. Hãy nhìn xem, có một chuyển động đi lên ở đây. Vì vậy chúng ta cần một giai đoạn tăng trưởng. Khoảng cách này không phải là bước sóng. Để đi bộ cùng một chiều dài, bạn cần đi bộ trong cùng một giai đoạn. Điều cần thiết là chuyển động phải theo cùng một hướng. Đây cũng là bước sóng. Vì vậy, nếu chúng ta biết sóng truyền đi bao xa trong một chu kỳ... Hãy viết: bước sóng bằng quãng đường sóng truyền đi trong một chu kỳ. Bước sóng bằng quãng đường sóng truyền đi trong một chu kì. Hoặc, bạn có thể nói, trong một chu kỳ. Nó giống nhau. Vì một chu kì là khoảng thời gian mà sóng hoàn thành một chu kỳ. Một lần đi lên, đi xuống và trở về điểm 0. Vì vậy, nếu chúng ta biết khoảng cách và thời gian để sóng truyền đi, tức là chu kỳ, thì làm thế nào chúng ta có thể tính được tốc độ? Vận tốc bằng tỉ số giữa quãng đường và thời gian chuyển động. Vận tốc là tỉ số giữa quãng đường và thời gian chuyển động. Và đối với sóng, tốc độ có thể được coi là một vectơ, nhưng tôi nghĩ điều này đã rõ ràng rồi. Vì vậy, tốc độ phản ánh quãng đường sóng truyền đi trong một khoảng thời gian? Và bản thân khoảng cách chính là bước sóng. Xung sóng sẽ truyền đi đúng khoảng thời gian đó. Đây sẽ là bước sóng. Vậy chúng ta đi quãng đường này và mất bao lâu? Khoảng cách này được bao phủ trong một khoảng thời gian. Nghĩa là, đó là bước sóng chia cho chu kỳ. Bước sóng chia cho chu kỳ. Nhưng chúng ta đã biết rằng tỷ số giữa đơn vị và chu kỳ cũng giống như tần số. Vì vậy, chúng ta có thể viết cái này dưới dạng bước sóng... Và nhân tiện, một điểm quan trọng. Bước sóng thường được ký hiệu bằng chữ cái Hy Lạp lambda. Vì vậy, chúng ta có thể nói rằng tốc độ bằng bước sóng chia cho chu kỳ. Nó bằng bước sóng nhân một chia cho chu kỳ. Chúng ta vừa học được rằng tỷ số giữa đơn vị và chu kỳ cũng giống như tần số. Vì vậy, tốc độ bằng tích của bước sóng và tần số. Bằng cách này, bạn sẽ giải quyết được tất cả các vấn đề chính mà bạn có thể gặp phải trong chủ đề sóng. Ví dụ: nếu chúng ta được cho rằng tốc độ là 100 mét mỗi giây và hướng về bên phải... Hãy đưa ra giả định này. Tốc độ là một vectơ và bạn cần chỉ ra hướng của nó. Giả sử tần số là 20 chu kỳ mỗi giây, tần số này tương đương với 20 Hz. Vì vậy, một lần nữa, tần số sẽ là 20 chu kỳ mỗi giây hoặc 20 Hz. Hãy tưởng tượng nhìn ra một cửa sổ nhỏ và chỉ thấy phần sóng này, chỉ phần này của sợi dây của tôi. Nếu bạn biết khoảng 20 Hz, thì bạn biết rằng trong 1 giây bạn sẽ thấy 20 lần đi xuống và đi lên. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13... Trong 1 giây bạn sẽ thấy sóng lên xuống 20 lần. Đây chính là ý nghĩa của tần số 20 Hz, hay 20 chu kỳ mỗi giây. Vì vậy, chúng ta được cho tốc độ, chúng ta được cho tần số. Bước sóng sẽ là bao nhiêu? Trong trường hợp này, nó sẽ bằng... Hãy quay lại vấn đề tốc độ: tốc độ bằng tích của bước sóng và tần số, phải không? Hãy chia cả hai vế cho 20. Nhân tiện, hãy kiểm tra đơn vị đo lường: đây là mét trên giây. Hóa ra: λ nhân với 20 chu kỳ mỗi giây. λ nhân với 20 chu kỳ mỗi giây. Nếu chúng ta chia cả hai vế cho 20 chu kỳ mỗi giây, chúng ta sẽ có được 100 mét mỗi giây nhân 1/20 giây mỗi chu kỳ. Còn lại 5. Đây 1. Chúng ta nhận được 5, số giây giảm đi. Và chúng tôi nhận được 5 mét mỗi chu kỳ. 5 mét mỗi chu kỳ trong trường hợp này sẽ là bước sóng. 5 mét mỗi chu kỳ. Tuyệt vời. Người ta có thể nói nó là 5 mét mỗi chu kỳ, nhưng bước sóng giả định rằng nó có nghĩa là quãng đường di chuyển trong mỗi chu kỳ. Trong trường hợp này, nếu sóng truyền sang bên phải với tốc độ 100 mét/giây và đây là tần số (chúng ta thấy sóng dao động lên xuống 20 lần/giây) thì khoảng cách này phải là 5 mét. Khoảng thời gian có thể được tính theo cách tương tự. Chu kì bằng tỉ số giữa đơn vị và tần số. Nó bằng 1/20 giây trong mỗi chu kỳ. 1/20 giây mỗi chu kỳ. Tôi không muốn bạn ghi nhớ các công thức, tôi muốn bạn hiểu logic của chúng. Tôi hy vọng video này đã giúp bạn. Sử dụng công thức, bạn có thể trả lời hầu hết mọi câu hỏi nếu bạn có 2 biến và cần tính biến thứ ba. Tôi hy vọng bạn tìm thấy điều này hữu ích. Phụ đề của cộng đồng Amara.org

Bước sóng - chu kỳ không gian của quá trình truyền sóng

Bước sóng trong môi trường

Trong môi trường đậm đặc hơn về mặt quang học (lớp được đánh dấu bằng màu tối), bước sóng điện từ bị giảm. Đường màu xanh - phân phối tức thời ( t= const) ​​giá trị cường độ trường sóng dọc theo hướng truyền. Sự thay đổi biên độ của cường độ trường do sự phản xạ từ các mặt phân cách và sự giao thoa của sóng tới và sóng phản xạ không được thể hiện trên hình.

Ánh sáng đóng vai trò quan trọng trong nhiếp ảnh. Ánh sáng mặt trời quen thuộc với mọi người có thành phần quang phổ khá phức tạp.

Thành phần quang phổ của phần nhìn thấy được của ánh sáng mặt trời được đặc trưng bởi sự hiện diện của bức xạ đơn sắc, bước sóng nằm trong khoảng 400-720 nm, theo dữ liệu khác là 380-780 nm.

Nói cách khác, ánh sáng mặt trời có thể bị phân hủy thành các thành phần đơn sắc. Đồng thời, các thành phần đơn sắc (hoặc một màu) của ánh sáng ban ngày không thể xác định rõ ràng, và do tính liên tục của quang phổ, nên sự chuyển đổi suôn sẻ từ màu này sang màu khác.

Người ta tin rằng màu sắc nhất định nằm ở trong giới hạn bước sóng nhất định. Điều này được minh họa trong Bảng 1.

Bước sóng ánh sáng

Bảng 1

Đối với các nhiếp ảnh gia, sự phân bố bước sóng trên các vùng quang phổ là mối quan tâm đặc biệt.

Tổng cộng có ba vùng quang phổ: Màu xanh da trời ( B lue), Xanh lục ( G reen) và Đỏ ( R biên tập).

Theo các chữ cái đầu tiên của từ tiếng Anh R ed (màu đỏ), G reen (màu xanh lá cây), B lue (màu xanh) được gọi là hệ thống biểu diễn màu sắc - RGB.

TRONG RGB- hệ thống vận hành nhiều thiết bị được kết nối bằng thông tin đồ họa, ví dụ: máy ảnh kỹ thuật số, màn hình, v.v.

Bước sóng của bức xạ đơn sắc phân bố trên các vùng phổ được trình bày trong Bảng 2.

Khi làm việc với bảng điều quan trọng là phải tính đến tính chất liên tục của quang phổ. Chính tính chất liên tục của quang phổ dẫn đến sự khác biệt về cả độ rộng của phổ bức xạ khả kiến ​​và vị trí ranh giới của các màu quang phổ.

Bước sóng của bức xạ đơn sắc phân bố trên các vùng phổ

ban 2

Đối với các màu đơn sắc, các nhà nghiên cứu khác nhau xác định số lượng khác nhau của chúng! Người ta thường chấp nhận rằng có sáu đến tám màu khác nhau của quang phổ.

Sáu màu của quang phổ

bàn số 3

Khi được chọn bảy màu của quang phổĐề xuất chọn hai thành phần từ dải màu xanh lam 436-495 nm, xem Bảng 3, một trong số đó có màu xanh lam (440-485 nm), thành phần còn lại có màu xanh lam (485-500 nm).

Bảy màu của quang phổ

Bảng 4

Tên của bảy màu của quang phổ được cho trong Bảng 5.

Tên của bảy màu của quang phổ

Bảng 5

Khi được chọn tám màu của quang phổ nổi bật riêng biệt Màu vàng-xanh(550-575 nm), giảm phạm vi màu xanh lá Và màu vàng màu sắc cho phù hợp.

Tám màu của quang phổ

Bảng 6

Với nhiều mục đích khác nhau, các nhà nghiên cứu có thể xác định các loại khác (đáng kể hơn) số màu quang phổ. Tuy nhiên, với nhu cầu thực tế, các nhiếp ảnh gia có xu hướng giới hạn ở mức 6-8 màu.

Màu cơ bản và màu phụ

Hình.1. Màu đen và trắng, màu chính và màu phụ

Màu cơ bản- Cái này ba màu, từ đó người ta có thể có được bất kỳ màu nào khác.

Trên thực tế, nhiếp ảnh kỹ thuật số hiện đại dựa trên nguyên tắc này, sử dụng màu đỏ (R), xanh lá cây (G) và xanh lam (B) làm màu cơ bản, xem Bảng 7.

Màu bổ sung là những màu khi trộn với màu cơ bản sẽ tạo ra màu trắng. xem Bảng 7.

Bảng 7

Màu chủ đạo	Màu bổ sung	Màu kết quả
RGB (0 0 225) Màu xanh da trời	RGB (255 225 0) Màu vàng	RGB (255 225 225) Trắng
RGB (0 225 0) Màu xanh lá	RGB (255 0 225) Màu tím hoặc Fuchsia/Đỏ tươi	RGB (255 225 225) Trắng
RGB (255 0 0) Màu đỏ	RGB (0 225 225) Xanh lam/Lục lam	RGB (255 225 225) Trắng