Новости

Teori Wave Radio: Likbez / Habr

imej.

Saya fikir semua orang memutar pemegang radio, bertukar antara "VHF", "DV", "SV" dan mendengar Hiss dari penceramah.

Tetapi selain menguraikan luka, tidak semua orang memahami bahawa ia menyembunyikan di belakang huruf-huruf ini.

Mari kita lebih dekat dengan teori gelombang radio.

Wave Radio.
imej.

Panjang gelombang (λ) adalah jarak antara puncak yang bersebelahan dari gelombang.

Amplitud (a) adalah sisihan maksimum dari nilai purata dengan pergerakan oscillatory.

Tempoh (t) - Masa dari satu pergerakan oscillatory yang lengkap

Kekerapan (v) - Bilangan jumlah tempoh sesaat

Terdapat formula yang membolehkan menentukan panjang gelombang dalam kekerapan:

imej.

Di mana: panjang gelombang (m) adalah sama dengan nisbah kelajuan cahaya (km / h) ke frekuensi (kHz)

"VHF", "DV", "SV"

Gelombang Super Long. - V = 3-30 kHz (λ = 10-100 km).

Mereka mempunyai harta untuk menembusi ketebalan air hingga 20 m dan berkaitan dengan ini digunakan untuk berkomunikasi dengan kapal selam, dan bot tidak perlu untuk muncul ke kedalaman ini, sudah cukup untuk membuang pelampung radio ke tahap ini.

Gelombang ini boleh merebak ke pinggir bumi, jarak antara permukaan bumi dan ionosfera, mewakili "pandu gelombang" untuk mereka, di mana mereka berbeza dengan bebas. Gelombang panjang (Dv) v = 150-450 kHz (λ = 2000-670 m).

imej.

Jenis gelombang radio ini mempunyai sifat-sifat untuk melebih-lebihkan halangan, digunakan untuk berkomunikasi dengan jarak jauh. Juga mempunyai keupayaan menembusi yang lemah, jadi jika anda tidak mempunyai antena terpencil, anda tidak boleh menangkap mana-mana stesen radio. Gelombang sederhana (Sv) v = 500-1600 kHz (λ = 600-190 m).

imej.

Gelombang radio ini dicerminkan dengan baik dari ionosfera, yang terletak pada jarak 100-450 km di atas permukaan bumi. Kemungkinan gelombang ini adalah bahawa pada siang hari mereka diserap oleh ionosfera dan kesan refleksi tidak berlaku. Kesan ini digunakan secara praktikal untuk komunikasi, biasanya beberapa ratus kilometer pada waktu malam. Gelombang pendek (KV) v = 3-30 MHz (λ = 100-10 m).

imej.

Seperti gelombang sederhana, mereka tercermin dari ionosfera, tetapi berbeza dengan mereka, tanpa mengira masa hari. Mereka boleh diagihkan melalui jarak jauh (beberapa ribu km) kerana refleksi dari ionosfera dan permukaan bumi, pengedaran itu dipanggil Skachkov. Pemancar kuasa cahaya untuk ini tidak diperlukan. Gelombang ultrashort. (Vhf) v = 30 MHz - 300 MHz (λ = 10-1 m).

imej.

Gelombang ini boleh mengatasi halangan-halangan dalam saiz beberapa meter, dan juga mempunyai keupayaan menembusi yang baik. Oleh kerana sifat tersebut, julat ini digunakan secara meluas untuk radio penyiaran. Kelemahannya adalah pelemahan yang agak cepat apabila bertemu dengan halangan.

Terdapat formula yang membolehkan anda mengira pelbagai komunikasi dalam julat VHF:

imej.

Jadi sebagai contoh, apabila siaran radio dengan Bashing TV Ostankino, ketinggian 500 m pada antena yang menerima dengan ketinggian 10 m, jarak komunikasi di bawah keadaan penglihatan langsung akan kira-kira 100 km. Frekuensi Tinggi (HF Santimeter Range) V = 300 MHz - 3 GHz (λ = 1-0.1 m).

Jangan menyelubungi rintangan dan mempunyai keupayaan menembusi yang baik. Digunakan dalam rangkaian selular dan rangkaian Wi-Fi.

Satu lagi ciri menarik gelombang julat ini adalah bahawa molekul air mampu menyerap tenaga mereka sebanyak mungkin dan mengubahnya menjadi haba. Kesan ini digunakan dalam ketuhar gelombang mikro.

Seperti yang anda lihat, peralatan Wi-Fi dan ketuhar gelombang mikro beroperasi dalam julat yang sama dan boleh menjejaskan air, jadi tidur dalam pelukan dengan penghala Wi-Fi tidak bernilai lama. Frekuensi yang sangat tinggi (julat EHF-milimeter) V = 3 ghz - 30 ghz (λ = 0.1-0.01 m).

Dicerminkan oleh hampir semua halangan, bebas menembusi melalui ionosfera. Dengan perbelanjaan hartanahnya digunakan dalam komunikasi angkasa.

AM - FM.

Selalunya, peranti penerima mempunyai kedudukan suis AM-FM, apa itu: Am. - Modulasi amplitud.

imej.

Perubahan ini dalam amplitud frekuensi pembawa di bawah tindakan pengkodan pengkodan, sebagai contoh, suara dari mikrofon.

Am adalah jenis pertama modulasi yang dicipta oleh manusia. Daripada kelemahan, serta jenis modulasi analog, mempunyai imuniti bunyi yang rendah. FM. - Modulasi kekerapan.

imej.

Ini adalah perubahan kekerapan pembawa di bawah pengaruh ayunan pengekodan.

Walaupun, ini juga merupakan jenis modulasi analog, tetapi ia mempunyai imuniti bunyi yang lebih tinggi daripada AM dan oleh itu digunakan secara meluas dalam bunyi siaran TV dan penyiaran VHF.

Malah, terdapat subspesies dalam spesies modulasi yang diterangkan, tetapi penerangan mereka tidak termasuk dalam bahan artikel ini.

Lebih banyak istilah

Campur tangan - Sebagai hasil daripada refleksi gelombang dari pelbagai halangan, gelombang lipatan. Dalam kes penambahan dalam fasa yang sama, amplitud gelombang awal boleh meningkat, apabila menambah dalam fasa bertentangan, amplitud boleh berkurang sehingga sifar.

Fenomena ini kebanyakannya dimanifestasikan apabila menerima VHF CM dan isyarat TV.

imej.

Oleh itu, contohnya di dalam bilik, kualiti penerimaan di bilik antena bilik kuat "terapung". Difraksi - Fenomena yang berlaku apabila gelombang radio dipenuhi dengan halangan, sebagai hasil dari mana gelombang boleh menukar amplitud, fasa dan arah.

Fenomena ini menerangkan sambungan ke atas KV dan SV melalui ionosfera, apabila gelombang itu dicerminkan dari pelbagai intomogenities dan zarah yang dikenakan dan dengan itu mengubah arah pengedaran.

Fenomena yang sama menerangkan keupayaan gelombang radio untuk menyebarkan tanpa penglihatan langsung, permukaan bumi yang kaya. Untuk ini, panjang gelombang mesti bertentangan dengan halangan.

PS:

Saya harap maklumat yang diterangkan oleh saya akan berguna dan akan membawa beberapa pemahaman mengenai topik ini.

Gelombang: membujur dan melintang

Mari kita mulakan dengan itu gelombang - Ini adalah penyebaran ayunan di angkasa.

Gelombang adalah Mekanikal dan elektromagnetik.

Gelombang mekanikal. - Ini adalah gelombang yang ayunannya boleh dirasakan secara fizikal kerana mereka Ditubuhkan dalam persekitaran yang elastik.

  • Sebagai contoh, bunyi. Apabila bunyi berlaku di dalam bahan, kita dapat merasakannya dengan sentuhan.

Bayangkan anda berdiri di landasan keretapi. Tidak, anda bukan Anna Karenina, anda seorang penguji.

Sekiranya kereta api menghampiri anda, anda akan mendengarnya lambat laun. Sebaliknya, dengar sebaik sahaja Gelombang bunyi pada kelajuan 𝑣 = 330 m / s akan sampai ke telinga anda.

Jika anda memasang telinga ke kereta api, ia akan berlaku lebih cepat, kerana kelajuan bunyi dalam pepejal adalah lebih besar daripada di udara. Dengan cara ini, di bawah air kelajuan bunyi lebih besar daripada di udara, tetapi kurang daripada pepejal.

Jika anda pernah menyentuh lajur muzik, anda tahu bahawa bunyi dirasakan dan sentuh.

Gelombang elektromagnetik - Ini adalah gelombang yang tidak dapat kita sentuh.

  • Sebagai contoh, gelombang radio, Wi-Fi dan cahaya.

Bagi mereka, semua undang-undang yang sama bekerja, hanya kelajuan mereka jauh lebih besar dan sama dengan kelajuan cahaya 𝑣 = 3 * 10 ^ 8 m / s . Dan mereka mempunyai sumber yang berbeza.

Gelombang juga dibuat untuk membahagikan longitudinal dan melintang:

Gelombang longitudinal dan melintang

Longitian. - Ini adalah gelombang di mana ayunan berlaku di sepanjang arah penyebaran gelombang.

  • Angin bergoyang semasa guruh atau gelombang seismik (gempa bumi) adalah contoh gelombang membujur.

Melintang - Gelombang, yang dimaksudkan dengan osilasi melintasi arah penyebaran gelombang.

  • Bayangkan anda melancarkan gelombang orang di stadium - ia akan melintang.
  • Rentetan gitar cahaya dan menggigil juga merupakan gelombang melintang.

Gelombang laut - membujur atau melintang?

Malah, ia mempunyai komponen membujur, dan melintang, oleh itu ia tidak boleh dikaitkan dengan jenis tertentu.

Panjang gelombang: Definisi dan pengiraan

Sudah tentu, mana-mana gelombang mempunyai ciri-ciri. Salah satu ciri ini adalah panjang gelombang.

Panjang gelombang Ia dipanggil jarak antara kedua-dua titik gelombang ini, berubah-ubah dalam fasa yang sama. Sekiranya lebih mudah, maka ini adalah jarak antara kedua-dua "rabung".

Lebih lanjut panjang gelombang Anda boleh memanggil jarak yang dilalui oleh gelombang, dalam satu tempoh ayunan.

Tempoh - Ini adalah masa yang berlaku satu osilasi. Iaitu, jika masa diberikan penyebaran gelombang dan bilangan ayunan, anda boleh mengira tempoh itu.

Formula Oscillation Wave.

T = t / n

T - Tempoh [s]

T - Time [c]

N - bilangan ayunan [-]

Komunikasi pada kelajuan

Untuk mengeluarkan formula kelajuan melalui panjang gelombang, adalah perlu untuk menarik balik formula kadar dari Kinematik - ini adalah seksyen fizik di mana pergerakan badan tanpa mengambil kira pengaruh luaran).

Formula kelajuan

𝑣 = s / t

𝑣 - kelajuan [m / s]

S - PATH [M]

T - Time [c]

Beralih kepada gelombang, anda boleh menghabiskan analogi berikut:

  • cara - panjang gelombang
  • Jangka waktu

Dan untuk kelajuan, walaupun analogi tidak diperlukan - kelajuan dan kelajuan Afrika.

Formula Speed ​​Wave.

𝑣 = λ / t

𝑣 - kelajuan [m / s]

λ - panjang gelombang [m]

T - Tempoh [s]

Masalah

Bot itu teragak-agak pada gelombang. Untuk 40 s dia membuat osilasi. Apakah kelajuan penyebaran gelombang, jika jarak antara puncak gelombang bersebelahan ialah 1 m?

Penyelesaian:

  1. Ambil formula kelajuan:
  2. 𝑣 = λ / t

  3. Kami tahu panjang gelombang, tetapi tidak diberi tempoh. Tempoh ini dikira oleh formula:
  4. T = t / n

    T = 40/10 = 4 s

  5. Sekarang kita menggantikan nilai-nilai dalam formula itu
  6. 𝑣 = λ / t

    𝑣 = ¼ = 0.25 m / s

Jawapan: 𝑣 = 0.25 m / s

Resonans.

Sekiranya ia kuat untuk bercakap dalam satu bilik dengan gitar - anda boleh mendengar bagaimana hantu mula bermain di atasnya. Malah, kekerapan rentetan bertepatan dengan kekerapan suara dan berasal resonans.

Pada carta di bawah anda boleh melihat apa Beberapa kekerapan Amplitud meningkat secara dramatik. Kekerapan ini dipanggil kekerapan resonans.

Kekerapan resonans.

Kekerapan - Ini adalah nilai, tempoh terbalik. Ia menunjukkan, untuk masa satu masa beribu-ramakan.

Formula frekuensi.

ν = n / t

ν - frekuensi [Hz]

T - Time [c]

N - bilangan ayunan [-]

Di dunia terdapat banyak cerita tentang bagaimana tentera berjalan kaki di jambatan, dia jatuh ke dalam resonans dan semua orang jatuh. Dan inilah cerita lain tentang hidrolit - seperti yang mereka katakan, akhir-akhir

Pasukan Hydrolyts - pakar di perairan dalaman - bekerja di Altai dan mempelajari sungai tempatan. Jambatan tali telah diregangkan di seberang sungai, dan win berdiri di tengah-tengah jambatan, yang membantu menaikkan sampel air dari sungai, tidak akan turun ke sana.

Dalam salah satu hari ekspedisi, yang kuat, hampir ribut, angin bermula. Para penyelidik bekerja di jambatan itu, dan apabila mereka menyedari bahawa ia tidak selamat untuk berada dalam struktur tali dalam angin yang kuat, mula meninggalkannya. Sebaik sahaja orang yang terakhir dari pasukan itu membuat langkah dari jambatan ke tanah, jambatan bersama dengan win itu telah menjadi satu secubit. Ini berlaku kerana hakikat bahawa frekuensi angin bertepatan dengan frekuensi tersendiri jambatan berayun. Adalah baik bahawa cerita itu berakhir dengan cara ini.

Panjang gelombang adalah jarak antara dua puncak berturut-turut (rabung) atau lekukan. Kedudukan tertinggi gelombang dipanggil puncak. Kedudukan terendah gelombang dipanggil kemurungan.

Kitaran ini adalah ayunan lengkap, contohnya, lengkung antara dua rabung atau dua lekukan. Jarak gelombang maksimum dari kedudukan keseimbangan dipanggil amplitud.

Angka ini menunjukkan parameter gelombang utama yang digunakan dalam fizik:

Parameter gelombang

Definisi dan Formula Panjang Gelombang

Gelombang adalah perturbasi yang merebak dari titik di mana ia berasal dari alam sekitar. Seperti gangguan pemindahan tenaga tanpa pemindahan bahan tulen.

Gelombang mekanikal.

Panjangnya adalah jarak sebenar yang dilalui oleh gelombang, yang tidak selalu bertepatan dengan jarak sederhana, atau zarah di mana gelombang diagihkan. Ia juga ditakrifkan sebagai tempoh proses gelombang spatial.

Huruf Yunani "λ" (Lambda) dalam Fizik digunakan untuk menetapkan panjang Dalam persamaan. Ia berkadar songsang dengan kekerapan gelombang.

Panjang gelombang

Tempoh T adalah masa penyempurnaan turun naik yang lengkap, satu unit pengukuran yang kedua.

Gelombang panjang sepadan dengan frekuensi yang rendah, dan pendek tinggi. Panjang diukur dalam meter. Bilangan gelombang yang dipancarkan dalam setiap saat dipanggil frekuensi dan berkadar songsang dengan tempoh tersebut.

702.

Panjang yang berbeza mempunyai kadar pengedaran yang berbeza. Sebagai contoh, kelajuan cahaya dalam air adalah 3/4 dari halaju dalam vacuo.

Tempoh spatial gelombang adalah jarak yang titik dengan fasa tetap "lalat" sepanjang selang masa sepadan dengan tempoh ayunan.

Wave Frequency.

Kekerapan F - bilangan turun naik lengkap setiap unit masa. Diukur di Hertz (Hz).

Dengan satu ayunan lengkap per saat f = 1 Hz; Pada 1000 ayunan per saat f = 1 kilohertz (kHz); 1 juta ayunan per saat f = 1 megahertz (1 MHz).

Mengetahui bahawa kelajuan cahaya dalam vakum dengan - 300,000 km / s, atau 300,000,000 m / s, kemudian untuk menterjemahkan panjang gelombang dalam frekuensi yang anda perlukan 3 x 10 8M / s dibahagikan kepada panjang dalam meter.

Unit pengukuran panjang gelombang λ - nanometers dan angstroms di mana nanometer adalah bahagian bilion meter (1 m = 109 nm) dan angstroma adalah sepuluh bilion bahagian meter (1 m = 1010 a), iaitu, nanometer bersamaan dengan 10 angstrom (1 nm = 10 a).

Spektrum optik.

Cahaya yang berasal dari matahari adalah radiasi elektromagnet, yang bergerak pada kelajuan 300,000 km / s, tetapi panjangnya tidak sama untuk mana-mana foton, tetapi antara 400 Nm dan 700 Nm. Panjang gelombang cahaya memberi kesan kepada warna.

Lampu putih terurai di spektrum jalur berwarna yang berbeza, masing-masing ditentukan oleh panjang gelombangnya. Oleh itu, cahaya dengan panjang terkecil adalah ungu, iaitu kira-kira 400 nm, dan cahaya dengan panjang terbesar adalah merah, yang kira-kira 700 nm.

Jadual menunjukkan panjang gelombang bergantung kepada warna:

Panjang gelombang

Sinaran dengan kurang ungu panjang dipanggil radiasi ultraviolet, sinar-X dan sinar gamma dalam mengurangkan pesanan. Radiasi lebih merah dipanggil inframerah, gelombang mikro dan gelombang radio, dalam urutan menaik.

Julat had komunikasi bergantung kepada panjang. Dimensi antena sering melebihi panjang kerja ejen elektronik radio.

Lukisan menunjukkan panjang gelombang dan kekerapan (NM), yang berasal dari pelbagai sumber:

Panjang gelombang

Contoh-contoh pengiraan panjang gelombang untuk gelombang bunyi, elektromagnetik dan radio

Nombor tugas 1.

Kelajuan kelajuan dalam air 1450 m / s. Di mana jarak adalah titik terdekat yang melakukan ayunan dalam fasa bertentangan, jika frekuensi ayunan adalah 725 Hz?

707.

Nombor tugas 2.

Melewati pemerhati pegun berdiri di tepi pantai untuk 6 s. 4 puncak gelombang berlalu. Jarak antara rabung pertama dan ketiga adalah 12 m. Tentukan tempoh ayunan zarah gelombang, kadar penyebaran dan panjang gelombang.

708.

Nombor tugas 3.

Ligamen suara penyanyi menyanyi tenor (suara lelaki tinggi) turun naik dengan kekerapan 130 hingga 520 Hz. Tentukan panjang maksimum dan minimum gelombang bunyi yang dipancarkan di udara. Kelajuan bunyi di udara 330 m / s.

708.


Добавить комментарий