Μήκη κύματος φωτός. Μονάδα μήκους κύματος μετατροπέα συχνότητας και μήκους κύματος

Το μήκος κύματος μπορεί επίσης να προσδιοριστεί:

  • ως η απόσταση, μετρούμενη προς την κατεύθυνση διάδοσης του κύματος, μεταξύ δύο σημείων στο χώρο στα οποία η φάση της ταλαντωτικής διαδικασίας διαφέρει κατά 2π.
  • ως η διαδρομή που διανύει το μέτωπο του κύματος σε χρονικό διάστημα ίσο με την περίοδο της ταλαντωτικής διαδικασίας.
  • Πως χωρική περίοδοκυματική διαδικασία.

Ας φανταστούμε τα κύματα που προκύπτουν στο νερό από έναν ομοιόμορφα ταλαντούμενο πλωτήρα και ας σταματήσουμε νοερά τον χρόνο. Τότε το μήκος κύματος είναι η απόσταση μεταξύ δύο γειτονικών κορυφών κύματος, μετρούμενη στην ακτινική κατεύθυνση. Το μήκος κύματος είναι ένα από τα κύρια χαρακτηριστικά ενός κύματος, μαζί με τη συχνότητα, το πλάτος, την αρχική φάση, την κατεύθυνση διάδοσης και την πόλωση. Το ελληνικό γράμμα χρησιμοποιείται για να δηλώσει μήκος κύματος λ (\displaystyle \lambda), η διάσταση του μήκους κύματος είναι μέτρο.

Τυπικά, το μήκος κύματος χρησιμοποιείται σε σχέση με μια αρμονική ή σχεδόν αρμονική (π.χ. με απόσβεση ή διαμορφωμένη στενή ζώνη) διεργασία κύματος σε ένα ομοιογενές, σχεδόν ομοιογενές ή τοπικά ομοιογενές μέσο. Ωστόσο, τυπικά, το μήκος κύματος μπορεί να προσδιοριστεί κατ' αναλογία για μια διαδικασία κύματος με μη αρμονική, αλλά περιοδική χωροχρονική εξάρτηση, που περιέχει ένα σύνολο αρμονικών στο φάσμα. Τότε το μήκος κύματος θα συμπίπτει με το μήκος κύματος της κύριας (χαμηλότερης συχνότητας, θεμελιώδης) αρμονικής του φάσματος.

Εγκυκλοπαιδικό YouTube

    1 / 5

    Πλάτος, περίοδος, συχνότητα και μήκος κύματος περιοδικών κυμάτων

    Ηχητικές δονήσεις - Μήκος κύματος

    5.7 Μήκος κύματος. Ταχύτητα κύματος

    Μάθημα 370. Ταχύτητα φάσης κύματος. Ταχύτητα κύματος διάτμησης σε μια χορδή

    Μάθημα 369. Μηχανικά κύματα. Μαθηματική περιγραφή ενός ταξιδιού κύματος

    Υπότιτλοι

    Στο τελευταίο βίντεο, συζητήσαμε τι θα συμβεί αν πάρετε, ας πούμε, ένα σχοινί, τραβήξετε το αριστερό άκρο - αυτό, φυσικά, θα μπορούσε να είναι το δεξί άκρο, αλλά ας είναι το αριστερό - οπότε, τραβήξτε προς τα πάνω και μετά κάτω και μετά πίσω στην αρχική θέση. Μεταφέρουμε μια ορισμένη αναστάτωση στο σχοινί. Αυτή η διαταραχή μπορεί να μοιάζει κάπως έτσι αν τραντάξω το σχοινί πάνω-κάτω μια φορά. Η διαταραχή θα μεταδοθεί κατά μήκος του σχοινιού περίπου με αυτόν τον τρόπο. Ας το βάψουμε μαύρο. Αμέσως μετά τον πρώτο κύκλο - τράνταγμα πάνω-κάτω - το σχοινί θα μοιάζει κάπως έτσι. Αν περιμένεις όμως λίγο, κάπως έτσι θα φαίνεται, αν σκεφτεί κανείς ότι τραβήξαμε μια φορά. Η ώθηση μεταδίδεται περαιτέρω κατά μήκος του σχοινιού. Στο τελευταίο βίντεο, ορίσαμε ότι αυτή η διαταραχή μεταδίδεται κατά μήκος ενός σχοινιού ή σε ένα δεδομένο περιβάλλον, αν και το περιβάλλον δεν είναι απαραίτητη προϋπόθεση. Το λέγαμε κύμα. Και, συγκεκριμένα, αυτό το κύμα είναι μια παρόρμηση. Αυτό είναι ένα παλμικό κύμα γιατί ουσιαστικά υπήρχε μόνο μία διαταραχή στο σχοινί. Αλλά αν συνεχίσουμε να τραβάμε περιοδικά το σχοινί πάνω-κάτω σε τακτά χρονικά διαστήματα, θα μοιάζει κάπως έτσι. Θα προσπαθήσω να το απεικονίσω όσο το δυνατόν ακριβέστερα. Θα μοιάζει με αυτό και οι δονήσεις ή οι διαταραχές θα μεταδοθούν προς τα δεξιά. Θα μεταδοθούν προς τα δεξιά με συγκεκριμένη ταχύτητα. Και σε αυτό το βίντεο θέλω να δω κύματα αυτού του τύπου. Φανταστείτε ότι περιοδικά τραντάζω το αριστερό άκρο του σχοινιού πάνω-κάτω, πάνω-κάτω, δημιουργώντας περιοδικές δονήσεις. Θα τα ονομάσουμε περιοδικά κύματα. Αυτό είναι ένα περιοδικό κύμα. Η κίνηση επαναλαμβάνεται ξανά και ξανά. Τώρα θα ήθελα να συζητήσω μερικές ιδιότητες ενός περιοδικού κύματος. Πρώτον, μπορείτε να παρατηρήσετε ότι όταν κινείστε, το σχοινί ανεβαίνει και πέφτει σε μια ορισμένη απόσταση από την αρχική του θέση, εδώ είναι. Πόσο μακριά είναι το υψηλότερο και το χαμηλότερο σημείο από την αρχική θέση; Αυτό ονομάζεται πλάτος του κύματος. Αυτή η απόσταση (θα την επισημάνω με μωβ) - αυτή η απόσταση ονομάζεται πλάτος. Οι ναυτικοί μερικές φορές μιλούν για ύψος κύματος. Το ύψος αναφέρεται συνήθως στην απόσταση από τη βάση ενός κύματος μέχρι την κορυφή του. Μιλάμε για πλάτος, ή για την απόσταση από την αρχική, θέση ισορροπίας στο μέγιστο. Ας υποδηλώσουμε το μέγιστο. Αυτό είναι το υψηλότερο σημείο. Το υψηλότερο σημείο ενός κύματος ή η κορυφή του. Και αυτό είναι το μοναδικό. Αν καθόσαστε σε μια βάρκα, θα σας ενδιέφερε το ύψος του κύματος, ολόκληρη η απόσταση από το σκάφος σας μέχρι το υψηλότερο σημείο του κύματος. Εντάξει, μην ξεφεύγουμε από το θέμα. Αυτό είναι το ενδιαφέρον. Δεν δημιουργούνται όλα τα κύματα από εμένα που τραβώ το αριστερό άκρο του σχοινιού. Αλλά νομίζω ότι καταλαβαίνετε ότι αυτό το διάγραμμα μπορεί να δείξει πολλά ΔΙΑΦΟΡΕΤΙΚΟΙ ΤΥΠΟΙ κυματιστά Και αυτό είναι ουσιαστικά μια απόκλιση από τη μέση, ή μηδενική, θέση, πλάτος. Γεννιέται το ερώτημα. Είναι σαφές πόσο το σχοινί αποκλίνει από τη μέση θέση, αλλά πόσο συχνά συμβαίνει αυτό; Πόσος χρόνος χρειάζεται για να ανέβει, να πέσει και να επιστρέψει το σχοινί; Πόσο διαρκεί κάθε κύκλος; Ένας κύκλος είναι μια κίνηση πάνω, κάτω και πίσω στο σημείο εκκίνησης. Πόσο διαρκεί κάθε κύκλος; Μπορείτε να πείτε πόσο διαρκεί η κάθε περίοδος; Είπαμε ότι αυτό είναι ένα περιοδικό κύμα. Η περίοδος είναι η επανάληψη ενός κύματος. Η διάρκεια ενός πλήρους κύκλου ονομάζεται περίοδος. Και η περίοδος μετριέται με το χρόνο. Ίσως τραβάω το σχοινί κάθε δύο δευτερόλεπτα. Χρειάζονται δύο δευτερόλεπτα για να ανέβει, να πέσει και να επιστρέψει στη μέση. Η περίοδος είναι δύο δευτερόλεπτα. Και ένα άλλο σχετικό χαρακτηριστικό είναι πόσους κύκλους το δευτερόλεπτο κάνω; Με άλλα λόγια, πόσα δευτερόλεπτα υπάρχουν σε κάθε κύκλο; Ας το γράψουμε αυτό. Πόσους κύκλους το δευτερόλεπτο κάνω; Δηλαδή πόσα δευτερόλεπτα υπάρχουν σε κάθε κύκλο; Πόσα δευτερόλεπτα υπάρχουν σε κάθε κύκλο; Έτσι, η περίοδος, για παράδειγμα, θα μπορούσε να είναι 5 δευτερόλεπτα ανά κύκλο. Ή ίσως 2 δευτερόλεπτα. Πόσοι κύκλοι όμως συμβαίνουν ανά δευτερόλεπτο; Ας κάνουμε το αντίθετο ερώτημα. Χρειάζονται μερικά δευτερόλεπτα για να ανέβει, να κατέβει και να επιστρέψει στη μέση. Πόσοι κύκλοι καθόδου, ανάβασης και επιστροφής χωρούν σε κάθε δευτερόλεπτο; Πόσοι κύκλοι συμβαίνουν ανά δευτερόλεπτο; Αυτό είναι το αντίθετο της περιόδου. Μια περίοδος συνήθως συμβολίζεται με κεφαλαίο Τ. Είναι μια συχνότητα. Ας το γράψουμε. Συχνότητα. Συνήθως συμβολίζεται με πεζό f. Χαρακτηρίζει τον αριθμό των κραδασμών ανά δευτερόλεπτο. Έτσι, εάν ένας πλήρης κύκλος διαρκεί 5 δευτερόλεπτα, αυτό σημαίνει ότι θα έχουμε το 1/5 του κύκλου να συμβαίνει ανά δευτερόλεπτο. Μόλις ανέτρεψα αυτήν την αναλογία. Αυτό είναι αρκετά λογικό. Επειδή η περίοδος και η συχνότητα είναι αντίστροφα χαρακτηριστικά μεταξύ τους. Πόσα δευτερόλεπτα είναι αυτό σε έναν κύκλο; Πόσο καιρό χρειάζεται για να ανέβει, να κατέβει και να επιστρέψει; Και πόσες είναι οι κατηφόρες, οι αναβάσεις και οι επιστροφές σε ένα δευτερόλεπτο; Άρα είναι το αντίστροφο του άλλου. Μπορούμε να πούμε ότι η συχνότητα είναι ίση με την αναλογία ενός προς την περίοδο. Ή η περίοδος είναι ίση με τον λόγο της μονάδας προς τη συχνότητα. Έτσι, αν το σχοινί δονείται με συχνότητα, ας πούμε, 10 κύκλους ανά δευτερόλεπτο... Και παρεμπιπτόντως, η μονάδα συχνότητας είναι τα hertz, οπότε ας το γράψουμε ως 10 hertz. Μάλλον έχετε ήδη ακούσει κάτι παρόμοιο. 10 Hz σημαίνει απλώς 10 κύκλους ανά δευτερόλεπτο. Εάν η συχνότητα είναι 10 κύκλοι ανά δευτερόλεπτο, τότε η περίοδος είναι ίση με τον λόγο της προς τη μονάδα. Διαιρούμε το 1 με 10 δευτερόλεπτα, κάτι που είναι πολύ λογικό. Εάν ένα σχοινί μπορεί να ανέβει, να πέσει και να επιστρέψει στο ουδέτερο 10 φορές σε ένα δευτερόλεπτο, τότε σε 1/10 του δευτερολέπτου θα το κάνει μια φορά. Μας ενδιαφέρει επίσης πόσο γρήγορα διαδίδεται το κύμα προς τα δεξιά σε αυτή την περίπτωση; Αν τραβήξω το αριστερό άκρο του σχοινιού, πόσο γρήγορα κινείται προς τα δεξιά; Αυτή είναι η ταχύτητα. Για να το μάθουμε, πρέπει να υπολογίσουμε πόσο μακριά διανύει το κύμα σε έναν κύκλο. Ή σε μια περίοδο. Αφού τραβήξω μια φορά, μέχρι πού θα φτάσει το κύμα; Ποια είναι η απόσταση από αυτό το σημείο στο ουδέτερο επίπεδο μέχρι αυτό το σημείο; Αυτό ονομάζεται μήκος κύματος. Μήκος κύματος. Μπορεί να οριστεί με πολλούς τρόπους. Μπορούμε να πούμε ότι το μήκος κύματος είναι η απόσταση που διανύει ο αρχικός παλμός σε έναν κύκλο. Ή ότι είναι η απόσταση από το ένα υψηλότερο σημείο στο άλλο. Είναι και αυτό ένα μήκος κύματος. Ή την απόσταση από τη μια σόλα σε μια άλλη σόλα. Είναι και αυτό ένα μήκος κύματος. Αλλά γενικά, το μήκος κύματος είναι η απόσταση μεταξύ δύο πανομοιότυπων σημείων σε ένα κύμα. Από αυτό το σημείο μέχρι εδώ. Είναι και αυτό ένα μήκος κύματος. Αυτή είναι η απόσταση μεταξύ της αρχής ενός πλήρους κύκλου και της ολοκλήρωσής του στο ίδιο ακριβώς σημείο. Ταυτόχρονα, όταν μιλάω για πανομοιότυπα σημεία, αυτό το σημείο δεν μετράει. Γιατί σε ένα δεδομένο σημείο, αν και βρίσκεται στην ίδια θέση, το κύμα κατεβαίνει. Και χρειαζόμαστε ένα σημείο όπου το κύμα είναι στην ίδια φάση. Κοιτάξτε, υπάρχει μια ανοδική κίνηση εδώ. Χρειαζόμαστε λοιπόν μια φάση ανόδου. Αυτή η απόσταση δεν είναι το μήκος κύματος. Για να περπατήσετε στο ίδιο μήκος, πρέπει να περπατήσετε στην ίδια φάση. Είναι απαραίτητο η κίνηση να είναι στην ίδια κατεύθυνση. Αυτό είναι και το μήκος κύματος. Έτσι, αν ξέρουμε πόσο μακριά διανύει το κύμα σε μια περίοδο... Ας γράψουμε: το μήκος κύματος είναι ίσο με την απόσταση που διανύει το κύμα σε μια περίοδο. Το μήκος κύματος είναι ίσο με την απόσταση που διανύει το κύμα σε μια περίοδο. Ή, θα μπορούσατε να πείτε, σε έναν κύκλο. Είναι το ίδιο. Διότι περίοδος είναι ο χρόνος κατά τον οποίο ένα κύμα ολοκληρώνει έναν κύκλο. Μία ανάβαση, κάθοδος και επιστροφή στο σημείο μηδέν. Έτσι, αν γνωρίζουμε την απόσταση και τον χρόνο που χρειάζεται το κύμα για να διανύσει, δηλαδή την περίοδο, πώς μπορούμε να υπολογίσουμε την ταχύτητα; Η ταχύτητα είναι ίση με την αναλογία της απόστασης προς το χρόνο κίνησης. Η ταχύτητα είναι η αναλογία της απόστασης προς το χρόνο κίνησης. Και για ένα κύμα, η ταχύτητα θα μπορούσε να χαρακτηριστεί ως διάνυσμα, αλλά αυτό, νομίζω, είναι ήδη ξεκάθαρο. Άρα, η ταχύτητα αντανακλά πόσο μακριά ταξιδεύει το κύμα σε μια περίοδο; Και η ίδια η απόσταση είναι το μήκος κύματος. Η κυματική ώθηση θα ταξιδέψει ακριβώς τόσο πολύ. Αυτό θα είναι το μήκος κύματος. Περνάμε λοιπόν αυτή την απόσταση και πόσο χρόνο χρειάζεται; Αυτή η απόσταση καλύπτεται σε μια περίοδο. Είναι δηλαδή το μήκος κύματος διαιρούμενο με την περίοδο. Μήκος κύματος διαιρεμένο με περίοδο. Αλλά γνωρίζουμε ήδη ότι η αναλογία μονάδας προς περίοδο είναι ίδια με τη συχνότητα. Μπορούμε λοιπόν να το γράψουμε ως μήκος κύματος... Και παρεμπιπτόντως, ένα σημαντικό σημείο. Το μήκος κύματος συνήθως συμβολίζεται με το ελληνικό γράμμα λάμδα. Έτσι, μπορούμε να πούμε ότι η ταχύτητα είναι ίση με το μήκος κύματος διαιρούμενο με την περίοδο. Που ισούται με το μήκος κύματος επί το ένα διαιρούμενο με την περίοδο. Μόλις μάθαμε ότι η αναλογία μονάδας προς περίοδο είναι ίδια με τη συχνότητα. Άρα η ταχύτητα είναι ίση με το γινόμενο του μήκους κύματος και της συχνότητας. Έτσι, θα λύσετε όλα τα βασικά προβλήματα που μπορεί να συναντήσετε στο θέμα των κυμάτων. Για παράδειγμα, αν μας δοθεί ότι η ταχύτητα είναι 100 μέτρα το δευτερόλεπτο και κατευθύνεται προς τα δεξιά... Ας κάνουμε αυτή την υπόθεση. Η ταχύτητα είναι ένα διάνυσμα και πρέπει να υποδείξετε την κατεύθυνσή της. Έστω η συχνότητα, ας πούμε, 20 κύκλοι ανά δευτερόλεπτο, αυτή είναι ίδια με τα 20 Hz. Ετσι, πάλι, η συχνότητα θα είναι 20 κύκλοι ανά δευτερόλεπτο ή 20 Hz. Φανταστείτε να κοιτάζω έξω από ένα μικρό παράθυρο και να βλέπω μόνο αυτό το μέρος του κύματος, μόνο αυτό το μέρος του σχοινιού μου. Αν γνωρίζετε περίπου 20 Hz, τότε ξέρετε ότι σε 1 δευτερόλεπτο θα δείτε 20 καταβάσεις και αναβάσεις. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13... Σε 1 δευτερόλεπτο θα δείτε το κύμα να ανεβαίνει και να πέφτει 20 φορές. Αυτό σημαίνει συχνότητα 20 Hz, ή 20 κύκλοι ανά δευτερόλεπτο. Άρα, μας δίνεται ταχύτητα, μας δίνεται συχνότητα. Ποιο θα είναι το μήκος κύματος; Σε αυτή την περίπτωση, θα είναι ίσο... Ας επιστρέψουμε στην ταχύτητα: η ταχύτητα είναι ίση με το γινόμενο του μήκους κύματος και της συχνότητας, σωστά; Ας διαιρέσουμε και τις δύο πλευρές με το 20. Παρεμπιπτόντως, ας ελέγξουμε τις μονάδες μέτρησης: αυτές είναι μέτρα ανά δευτερόλεπτο. Αποδεικνύεται: λ πολλαπλασιασμένο επί 20 κύκλους ανά δευτερόλεπτο. λ πολλαπλασιασμένο επί 20 κύκλους ανά δευτερόλεπτο. Αν διαιρέσουμε και τις δύο πλευρές με 20 κύκλους ανά δευτερόλεπτο, θα έχουμε 100 μέτρα ανά δευτερόλεπτο επί 1/20 του δευτερολέπτου ανά κύκλο. Εδώ μένει 5. Εδώ 1. Παίρνουμε 5, τα δευτερόλεπτα μειώνονται. Και παίρνουμε 5 μέτρα ανά κύκλο. 5 μέτρα ανά κύκλο σε αυτή την περίπτωση θα είναι το μήκος κύματος. 5 μέτρα ανά κύκλο. Φοβερο. Θα μπορούσε κανείς να πει ότι είναι 5 μέτρα ανά κύκλο, αλλά το μήκος κύματος υποθέτει ότι σημαίνει απόσταση που διανύθηκε ανά κύκλο. Σε αυτήν την περίπτωση, εάν το κύμα ταξιδεύει προς τα δεξιά με ταχύτητα 100 μέτρων το δευτερόλεπτο, και αυτή είναι η συχνότητα (βλέπουμε ότι το κύμα ταλαντώνεται πάνω-κάτω 20 φορές το δευτερόλεπτο), τότε αυτή η απόσταση πρέπει να είναι 5 μέτρα. Η περίοδος μπορεί να υπολογιστεί με τον ίδιο τρόπο. Η περίοδος είναι ίση με τον λόγο της μονάδας προς τη συχνότητα. Είναι ίσο με 1/20 του δευτερολέπτου ανά κύκλο. 1/20 δευτερόλεπτο ανά κύκλο. Δεν θέλω να απομνημονεύεις τους τύπους, θέλω να καταλάβεις τη λογική τους. Ελπίζω αυτό το βίντεο να σας βοήθησε. Χρησιμοποιώντας τύπους, μπορείτε να απαντήσετε σχεδόν σε οποιαδήποτε ερώτηση εάν έχετε 2 μεταβλητές και πρέπει να υπολογίσετε την τρίτη. Ελπίζω να το βρείτε αυτό χρήσιμο. Υπότιτλοι από την κοινότητα Amara.org

Μήκος κύματος - χωρική περίοδος της κυματικής διαδικασίας

Μήκος κύματος στο μέσο

Σε οπτικά πυκνότερο μέσο (το στρώμα επισημαίνεται με σκούρο χρώμα), το μήκος ηλεκτρομαγνητικό κύμασυρρικνώνεται. Μπλε γραμμή - κατανομή στιγμιαίας ( t= const) τιμές της έντασης του πεδίου κύματος κατά την κατεύθυνση διάδοσης. Η αλλαγή στο πλάτος της έντασης του πεδίου λόγω της ανάκλασης από τις διεπαφές και της παρεμβολής των προσπίπτων και ανακλώμενων κυμάτων δεν φαίνεται στο σχήμα.

Το φως παίζει σημαντικό ρόλο στη φωτογραφία. Το φως του ήλιου, το οποίο είναι γνωστό σε όλους, έχει μια αρκετά περίπλοκη φασματική σύνθεση.

Η φασματική σύνθεση του ορατού τμήματος του ηλιακού φωτός χαρακτηρίζεται από την παρουσία μονοχρωματικής ακτινοβολίας, το μήκος κύματος της οποίας κυμαίνεται από 400-720 nm, σύμφωνα με άλλα δεδομένα 380-780 nm.

Με άλλα λόγια, το ηλιακό φως μπορεί να αποσυντεθεί σε μονόχρωμα συστατικά. Ταυτόχρονα, μονόχρωμα (ή μονόχρωμα) εξαρτήματα φως ημέρας δεν μπορεί να προσδιοριστεί με σαφήνεια, και, λόγω της συνέχειας του φάσματος, ομαλά μετάβαση από το ένα χρώμα στο άλλο.

Πιστεύεται ότι ορισμένα χρώματαβρίσκονται σε εντός ορισμένων ορίων μήκους κύματος. Αυτό φαίνεται στον Πίνακα 1.

Μήκη κύματος φωτός

Τραπέζι 1

Για τους φωτογράφους, η κατανομή των μηκών κύματος στις φασματικές ζώνες έχει ιδιαίτερο ενδιαφέρον.

Είναι τρία συνολικά ζώνες φάσματος: Μπλε ( σι lue), πράσινο ( σολ reen) και Red ( Rεκδ.).

Σύμφωνα με τα πρώτα γράμματα των αγγλικών λέξεων R ed (κόκκινο), σολ reen (πράσινο), σι lue (μπλε) ονομάζεται σύστημα χρωματικής αναπαράστασης - RGB.

ΣΕ RGB- το σύστημα λειτουργεί πολλές συσκευές που συνδέονται με πληροφορίες γραφικών, για παράδειγμα, ψηφιακές κάμερες, οθόνες κ.λπ.

Τα μήκη κύματος της μονοχρωματικής ακτινοβολίας που κατανέμονται στις ζώνες του φάσματος παρουσιάζονται στον Πίνακα 2.

Όταν εργάζεστε με τραπέζια είναι σημαντικό να λαμβάνεται υπόψη η συνεχής φύση του φάσματος. Είναι η συνεχής φύση του φάσματος που οδηγεί σε μια απόκλιση τόσο στο πλάτος του φάσματος της ορατής ακτινοβολίας όσο και στη θέση των ορίων των φασματικών χρωμάτων.

Μήκη κύματος μονοχρωματικής ακτινοβολίας που κατανέμονται στις ζώνες του φάσματος

πίνακας 2

Όσο για τα μονοχρωματικά χρώματα, διαφορετικοί ερευνητές εντοπίζουν διαφορετικούς αριθμούς από αυτά! Είναι γενικά αποδεκτό ότι υπάρχουν έξι έως οκτώ διαφορετικά χρώματα του φάσματος.

Έξι χρώματα του φάσματος

Πίνακας 3

Όταν επιλεγεί επτά χρώματα του φάσματοςΠροτείνεται η επιλογή δύο στοιχείων από το μπλε εύρος 436-495 nm, βλέπε Πίνακα 3, το ένα από τα οποία έχει μπλε (440-485 nm), το άλλο μπλε (485-500 nm).

Επτά χρώματα του φάσματος

Πίνακας 4

Τα ονόματα των επτά χρωμάτων του φάσματος δίνονται στον Πίνακα 5.

Ονόματα των επτά χρωμάτων του φάσματος

Πίνακας 5

Όταν επιλεγεί οκτώ χρώματα του φάσματοςξεχωρίζει ξεχωριστά Κίτρινο πράσινο(550-575 nm), μειώνοντας το εύρος πράσινοςΚαι κίτρινοςχρώματα ανάλογα.

Οκτώ χρώματα του φάσματος

Πίνακας 6

Για διάφορους σκοπούς, οι ερευνητές μπορούν να εντοπίσουν άλλους (σημαντικά περισσότερους) αριθμός χρωμάτων φάσματος. Ωστόσο, για πρακτικές ανάγκες, οι φωτογράφοι τείνουν να περιορίζονται σε 6-8 χρώματα.

Πρωτεύοντα και δευτερεύοντα χρώματα

Εικ.1. Μαύρο και άσπρο, βασικά και δευτερεύοντα χρώματα

Βασικά χρώματα- Αυτό τρία χρώματα, από το οποίο μπορεί κανείς να αποκτήσει οποιαδήποτε άλλα χρώματα.

Στην πραγματικότητα, η σύγχρονη ψηφιακή φωτογραφία βασίζεται σε αυτήν την αρχή, χρησιμοποιώντας το κόκκινο (R), το πράσινο (G) και το μπλε (B) ως κύρια χρώματα, βλέπε Πίνακας 7.

Πρόσθετα χρώματαείναι χρώματα που, όταν αναμειγνύονται με βασικά χρώματα, παράγουν λευκό. βλέπε Πίνακα 7.

Πίνακας 7

Κύριο χρώμα

Πρόσθετο χρώμα

Προκύπτον χρώμα

RGB (0 0 225)
Μπλε

RGB (255 225 0)
Κίτρινος

RGB (255 225 225)
άσπρο

RGB (0 225 0)
Πράσινος

RGB (255 0 225)
Μωβ ή Φούξια/Ματζέντα

RGB (255 225 225)
άσπρο

RGB (255 0 0)
το κόκκινο

RGB (0 225 225)
Μπλε/Κυανό

RGB (255 225 225)
άσπρο

5. Ποια είναι η επίδραση του περιβάλλοντος στη διάδοση των ραδιοκυμάτων;

6. Ποιοι παράγοντες επηρεάζουν τη διάδοση των ραδιοκυμάτων;

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ Νο 4

ΓΡΑΜΜΕΣ ΜΕΤΑΔΟΣΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΚΥΜΑΤΟΔΗΓΟΥ

Σκοπός του μαθήματος:Με βάση τα διαθέσιμα δεδομένα, υπολογίστε τις παραμέτρους και τα χαρακτηριστικά των γραμμών κυματοδηγών για τη μετάδοση ηλεκτρομαγνητικής ενέργειας.

1. Σύντομες πληροφορίες για το θέμα

Καθώς η συχνότητα αυξάνεται, οι απώλειες ενέργειας στον εσωτερικό αγωγό και το διηλεκτρικό του ομοαξονικού τροφοδότη αυξάνονται και η απόδοσή του γίνεται χαμηλή. Στο τμήμα μικρού μήκους κύματος του δεκατιανού εύρους, στο εύρος των κυμάτων εκατοστών και μικρότερων κυμάτων, χρησιμοποιούνται ως τροφοδότες κυματοδηγοί ορθογώνιας, κυκλικής και ελλειπτικής διατομής.

Σε αντίθεση με τις δισύρματες και ομοαξονικές γραμμές με ένα διηλεκτρικό αέρα, στις οποίες το ηλεκτρομαγνητικό πεδίο, όπως σε ένα επίπεδο κύμα, δεν έχει διαμήκεις συνιστώσες, διαδίδεται με την ταχύτητα του φωτός και έχει περιοδικότητα προς την κατεύθυνση διάδοσης με μήκος κύματος , σε κυματοδηγούς τα κύματα αυτού του τύπου (ονομάζονται εγκάρσια ή Τ κύματα) δεν μπορούν να διαδοθούν.

Στους κυματοδηγούς, μόνο ένα από τα διανύσματα, ηλεκτρικό ή μαγνητικό, βρίσκεται σε επίπεδο κάθετο στη διεύθυνση διάδοσης. Το δεύτερο διάνυσμα πεδίου (μαγνητικό ή ηλεκτρικό, αντίστοιχα), για την εξασφάλιση της εκπλήρωσης των οριακών συνθηκών, θα έχει απαραίτητα μια διαμήκη συνιστώσα.

Ένα άλλο χαρακτηριστικό των κυματοδηγών είναι ότι στο επίπεδο διατομής, οι αντοχές και των δύο διανυσμάτων έχουν χωρική περιοδικότητα, παρόμοια με τα στάσιμα κύματα σε μια γραμμή βραχυκυκλώματος. Κατά μήκος καθεμιάς από τις δύο αμοιβαία κάθετες διαστάσεις του τμήματος του κυματοδηγού, πρέπει να τοποθετηθεί ένας ακέραιος αριθμός τέτοιων ημικυμάτων - m,n (0,1,2,...Προς την). Αξίες ΜΚαι nδεν μπορεί να είναι ίσο με μηδέν ταυτόχρονα.

Έτσι, μόνο ορισμένοι τύποι ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων μπορούν να διαδοθούν σε κυματοδηγούς: τα εγκάρσια μαγνητικά κύματα (κύματα Ε), στα οποία το διάνυσμα Ε έχει μια διαμήκη συνιστώσα και τα εγκάρσια ηλεκτρικά κύματα (κύματα Η), στα οποία το διάνυσμα Η έχει μια διαμήκη συνιστώσα. Από αυτούς τους τύπους κυμάτων, θα διακρίνονται τα κύματα που έχουν διαφορετικές περιοδικότητες στο εγκάρσιο επίπεδο, που συμβολίζονται με H μν, Ε μν. Η περιοδικότητα του πεδίου προς την κατεύθυνση διάδοσης, δηλ. το μήκος κύματος b κατά μήκος του κυματοδηγού θα καθοριστεί από την περίοδο της διαμήκους συνιστώσας του πεδίου.

Η χρήση κυματοδηγού σε συνθήκες όπου είναι δυνατή η διάδοση πολλών τύπων κυμάτων σε αυτόν είναι συνήθως ανεπιθύμητη, καθώς λόγω διαφορών στις ταχύτητες φάσης και ομάδας, είναι δυνατή η παραμόρφωση των εκπεμπόμενων σημάτων. Ως εκ τούτου, στην πράξη, προσπαθούν να διασφαλίσουν ότι σε όλο το φάσμα των μηκών κύματος λειτουργίας υπάρχει μόνο μία, και η μικρότερη, τιμή ( Προς τηνμν) min. Σε αυτή την περίπτωση, ο κύριος τύπος κύματος θα διαδοθεί στον κυματοδηγό. Για να ικανοποιηθεί αυτή η απαίτηση, το μέγιστο επιτρεπόμενο μήκος κύματος των εκπεμπόμενων σημάτων δεν πρέπει να υπερβαίνει το cr=2π / (Προς τηνμν)min και το ελάχιστο μήκος κύματος πρέπει να είναι μεγαλύτερο από cr για τον επόμενο υψηλότερο τύπο κύματος.

Εάν είναι απαραίτητο να διαδοθεί ένας από τους ανώτερους τύπους στον κυματοδηγό, τότε λαμβάνονται μέτρα για την καταστολή ανεπιθύμητων τύπων κυμάτων.

Το κύριο για έναν ορθογώνιο κυματοδηγό είναι ένα κύμα τύπου H 10, το οποίο χαρακτηρίζεται από σταθερά πλάτη του πεδίου Ε κατά μήκος του άξονα yκαι αλλάζει σύμφωνα με το νόμο αμαρτία( π x/a) κατά μήκος του άξονα x. Η ταχύτητα φάσης και το μήκος κύματος του τύπου H 10 σε έναν ορθογώνιο κυματοδηγό καθορίζονται από το εσωτερικό μέγεθος του πλατιού τοιχώματος του κυματοδηγού και είναι αντίστοιχα ίσα με:

.

Ομαδική ταχύτητα του κύματος H10 στον κυματοδηγό:

.

Κρίσιμο μήκος κύματος = 2α. Μόνο μικρότερα κύματα μπορούν να ταξιδέψουν κατά μήκος ενός κυματοδηγού. Για να επιτραπεί η διάδοση της ενέργειας κατά μήκος του κυματοδηγού, είναι απαραίτητο a>0,5.

Εξασθένηση, σε ντεσιμπέλ, ανά μέτρο μήκους, ενός ορθογώνιου κυματοδηγού

,

όπου b είναι το εσωτερικό μέγεθος του στενού τοιχώματος του κυματοδηγού.

- αγωγιμότητα του μετάλλου από το οποίο κατασκευάζονται τα τοιχώματα του κυματοδηγού, S/m (για χαλκό =5,8*10 7, ορείχαλκος μάρκας L-96 =4,07*10 7).

Η πραγματική εξασθένηση στον κυματοδηγό είναι κατά μέσο όρο 1,05-1,2 φορές μεγαλύτερη από αυτή που υπολογίζεται χρησιμοποιώντας τον δεδομένο τύπο. Η αύξηση της εξασθένησης οφείλεται στην τραχύτητα των τοιχωμάτων του κυματοδηγού και στην οξείδωσή τους, που δεν λαμβάνονται υπόψη στον τύπο. Η μείωση της εξασθένησης επιτυγχάνεται με την αύξηση της διατομής του κυματοδηγού και την ασημοποίηση της εσωτερικής του επιφάνειας. Η σταθεροποίηση της εξασθένησης με την πάροδο του χρόνου εξασφαλίζεται από μια αντιδιαβρωτική επίστρωση, ωστόσο η αύξηση της διατομής είναι περιορισμένη λόγω της πιθανότητας εμφάνισης κυμάτων ανώτερων τύπων H 20, E 11 κ.λπ. στον κυματοδηγό.

Για να διαδοθεί το κύμα H 10 και να αποκλειστεί η πιθανότητα ύπαρξης άλλων τύπων κυμάτων, πρέπει να πληρούνται οι ακόλουθες προϋποθέσεις: το μεγαλύτερο κύμα στην περιοχή λειτουργίας πρέπει να είναι μικρότερο από το διπλάσιο του πλάτους τοιχώματος του κυματοδηγού, το μικρότερο το κύμα πρέπει να είναι μεγαλύτερο από τον φαρδύ τοίχο. Το στενό τοίχωμα ενός κυματοδηγού είναι συνήθως λιγότερο από το μισό του φαρδύ τοίχου.Έτσι, οι εσωτερικές διαστάσεις της διατομής του κυματοδηγού είναι ίσες με:

.

Στην περιοχή των 3,4-3,9 GHz, συνιστάται η χρήση ορθογώνιων κυματοδηγών με εσωτερική διατομή 58Χ25 mm με εξασθένηση 3,6-4 dB/100 m και 72Χ34 ​​mm με εξασθένηση 2-2,4 dB/100 m. , από ορείχαλκο ποιότητας L -96 με 96% περιεκτικότητα σε χαλκό, τομές μήκους έως 5 m και πάχος τοιχώματος 2 mm. Στην περιοχή 5,6-6,2 GHz, συνιστώνται κυματοδηγοί με διατομές 40 X 20 mm με εξασθένηση 3,5-4 dB/100 m και 48 X 24 mm με εξασθένηση 3,5-4 dB/100 m.

Εκτός από τους ορθογώνιους κυματοδηγούς, χρησιμοποιούνται και στρογγυλοί κυματοδηγοί, ειδικά σε περιπτώσεις όπου η κεραία χρησιμοποιείται ταυτόχρονα για λήψη και μετάδοση και λειτουργεί με πεδία που έχουν κάθετη και οριζόντια πόλωση. Πεδία με κάθετες και οριζόντιες πόλωση στην κεραία θα αντιστοιχούν στον κυματοδηγό σε κύματα τύπου H11 με αμοιβαία κάθετες κατευθύνσεις του διανύσματος Ε. Η εργασία με αμοιβαία κάθετες πολώσεις καθιστά δυνατή τη βελτίωση της απομόνωσης μεταξύ δεκτών και πομπών λόγω της επιλεκτικότητας πόλωσης του η διαδρομή κεραίας-κυματοδηγού. Το τελευταίο θα είναι αποτελεσματικό μόνο εάν δεν υπάρχει διασταυρούμενη πόλωση. Διασταυρούμενη πόλωση είναι το φαινόμενο όταν, λόγω πεδίου με κύρια πόλωση, εμφανίζεται πεδίο με κάθετη πόλωση. Η διασταυρούμενη πόλωση επιδεινώνει την απομόνωση μεταξύ των διαδρομών εκπομπής και λήψης. Η διασταυρούμενη πόλωση προκαλείται από την ελλειπτικότητα του κυματοδηγού, δηλ. διαφορές στη διατομή του κυματοδηγού από τη στρογγυλή, καθώς και κάμψεις, βαθουλώματα και απρόσεκτη εγκατάσταση. Κατά την κατασκευή στρογγυλών κυματοδηγών, υπάρχει πάντα κάποια ελλειπτικότητα της διατομής. Με διάμετρο 70 mm, η ανακρίβεια των χάλκινων κυματοδηγών φτάνει τα 200 μm. Για να αυξηθεί η ακρίβεια της εκτέλεσης, οι κυματοδηγοί αυτής της διαμέτρου είναι κατασκευασμένοι από επιχαλκωμένο χάλυβα, δηλ. διμεταλλικός. Το πάχος του διμεταλλικού χάλυβα κυματοδηγού είναι 3,7 mm, ο χαλκός 0,3 mm. Σε έναν τέτοιο κυματοδηγό, η απόκλιση της διατομής από την υπολογιζόμενη τιμή δεν υπερβαίνει τα 500 μm. Έχει διαπιστωθεί ότι εάν η κατεύθυνση του διανύσματος Ε συμπίπτει με έναν από τους άξονες έλλειψης της διατομής του κυματοδηγού, η θέση του επιπέδου πόλωσης του κύματος στον κυματοδηγό δεν θα αλλάξει.

Για να μειωθεί η εγκάρσια πόλωση κατά την εγκατάσταση, τα ενωμένα τμήματα περιστρέφονται μέχρι να συμπέσουν οι άξονες των ελλείψεων των επιμέρους τμημάτων του κυματοδηγού. Για να διευκολυνθεί η συναρμολόγηση, οι κατασκευαστές τοποθετούν σημάδια στα τμήματα του κυματοδηγού. Οι διμεταλλικοί κυματοδηγοί, λόγω της μικρότερης ιδιαιτερότητας της εσωτερικής επιφάνειας, έχουν εξασθένηση που είναι περίπου 0,2 dB/100 m μεγαλύτερη από αυτή των χάλκινων κυματοδηγών.

Ο τύπος κύματος N 11 είναι ο κύριος για έναν στρογγυλό κυματοδηγό. Για τη μετάδοση του κύματος H 11, η διάμετρος του κυκλικού κυματοδηγού πρέπει να είναι:

.

Εξασθένηση του κύματος H 11 σε έναν κυκλικό κυματοδηγό, dB/m,

όπου r είναι η εσωτερική ακτίνα του κυματοδηγού, m; - αγωγιμότητα του μετάλλου από το οποίο κατασκευάζονται τα τοιχώματα του κυματοδηγού, S/m, - μήκος κύματος, m.

Για να μειωθεί η εξασθένηση, οι διάμετροι των κυματοδηγών είναι μεγαλύτερες από αυτές που καθορίζονται από την κατάσταση. Για παράδειγμα, στην περιοχή συχνοτήτων (3,4 - 3,9) GHz συνιστάται η χρήση κυματοδηγών με διάμετρο 70 mm με εξασθένηση (1,4 - 1,6) dB/100 m και στην περιοχή (5,6 - 6,2) GHz - με διάμετρο 46 χιλ. με εξασθένηση (3 -3,5) dB/100 μ. Στην περίπτωση αυτή εκτός από το κύριο κύμα διαδίδεται και το κύμα Ε 01. Ο κυματοδηγός 70 mm μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε υψηλότερες συχνότητες (π.χ. στην περιοχή των 6 GHz), επιτρέποντας την ύπαρξη ακόμη περισσότερων τύπων κυμάτων.

Για να εξασφαλιστεί η διάδοση μόνο του κύριου τύπου κύματος, οι υψηλότεροι τύποι πρέπει να κατασταλεί.

Για την καταστολή κυμάτων υψηλότερων τύπων, που έχουν διαμήκη συνιστώσα του πεδίου Ε, τοποθετούνται ράβδοι κατασκευασμένες από υλικό χαμηλής αγωγιμότητας, για παράδειγμα, διηλεκτρικές ράβδοι επικαλυμμένες με στρώμα οξειδίου, παράλληλα με το πεδίο Ε του κατασταλμένου κύματος.

Για να αυξηθεί η ευελιξία, οι κυματοδηγοί είναι κυματοειδείς με βήμα αυλάκωσης (0,12 - 0,15) sr και βάθος αυλάκωσης περίπου 0,05 sr. Με μια κατακόρυφη ανάρτηση, δημιουργούνται αξονικές δυνάμεις στον κυματοδηγό, συμπιέζοντας τον δευτερεύοντα άξονα της έλλειψης και μεγάλα φορτία προκαλούν μη αναστρέψιμες διεργασίες παραμόρφωσης. Όταν ο εσωτερικός χώρος του κυματοδηγού γεμίσει με υπερβολική πίεση αερίου, ο δευτερεύων άξονας της έλλειψης επιμηκύνεται. Οι κυματοδηγοί επιτρέπουν την πίεση (1,5 - 2) * 10 5 Pa. Οι εύκαμπτοι κυματοδηγοί κατασκευάζονται σε μεγαλύτερα μήκη και μεταφέρονται τυλιγμένοι σε τύμπανα. Οι ελλειπτικοί κυματοδηγοί χρησιμοποιούνται σε συστήματα κινητών ραδιοφωνικών αναμετάδοσης, όταν απαιτείται συχνή ανάπτυξη και κατάρρευση γραμμών επικοινωνίας, καθώς και σε σταθερά συστήματα ραδιοκυματοδηγών, ειδικά σε περιοχές όπου οι διαδρομές των κυματοδηγών αλλάζουν την κατεύθυνσή τους, για παράδειγμα, όταν μετακινούνται από κατακόρυφο σε μια οριζόντια θέση.

Οι άκαμπτοι κυματοδηγοί κατασκευάζονται σε τμήματα μήκους έως 5 m, τα οποία καταλήγουν με φλάντζες στα άκρα. Οι συνδέσεις φλάντζας πρέπει να αποκλείουν την πιθανότητα διαρροής ενέργειας από τον κυματοδηγό και να σφραγίζονται. Οι φλάντζες έχουν δακτυλιοειδείς αυλακώσεις στις οποίες τοποθετούνται στεγανοποιητικά παρεμβύσματα από ελαστικό ανθεκτικό στον παγετό και μεταλλικοί δακτύλιοι, σφραγίζοντας το καουτσούκ και εξαλείφοντας τη διαρροή ενέργειας από τον κυματοδηγό.

Το ανεπαρκές ζευγάρωμα των κυματοδηγών στις αρθρώσεις προκαλεί αντανακλάσεις. Η μείωση των ανακλάσεων επιτυγχάνεται με ειδική επεξεργασία των άκρων των κυματοδηγών με επάργυρο (με επίστρωση παλλαδίου) των επιφανειών επαφής και τη χρήση βαθμονομημένων μπουλονιών ή καρφιών. Οι φλάντζες των εξωτερικών κυματοδηγών πρέπει να αντέχουν σημαντικά μηχανικά φορτία. Λαμβάνοντας υπόψη τον πάγο, το φορτίο στην άνω φλάντζα με κάθετο μήκος κυματοδηγού 50 m μπορεί να φτάσει τον 1 τόνο. Οι κυματοδηγοί από χαλκό και ορείχαλκο συνδέονται άκαμπτα στο σώμα του ιστού μόνο στο πάνω μέρος τους.

Το υλικό του κυματοδηγού (ορείχαλκος) και του ιστού (χάλυβας) έχει διαφορετικούς συντελεστές γραμμικής διαστολής. Η τοποθέτηση κυματοδηγών στον ιστό σε πολλά σημεία όταν αλλάζει η θερμοκρασία θα οδηγήσει σε παραμόρφωση του κυματοδηγού. Για την εξάλειψη των εγκάρσιων κραδασμών, οι κάθετοι κυματοδηγοί είναι εξοπλισμένοι με συνδέσμους τροφοδοσίας εγκατεστημένους κατά μήκος (5-7) m. Η ενδιάμεση στερέωση των κυματοδηγών πραγματοποιείται μέσω (15-20) m χρησιμοποιώντας κρεμάστρες ελατηρίου. Οι διμεταλλικοί κυματοδηγοί επιτρέπουν άκαμπτη στερέωση σε όλο το μήκος χωρίς αναρτήσεις ελατηρίου.

Η παρουσία υγρασίας στον κυματοδηγό αυξάνει την εξασθένησή του. Για να αποφευχθεί αυτό, οι εξωτερικοί κυματοδηγοί σφραγίζονται και διατηρούνται υπό υπερβολική πίεση (0,2-0,5) * 10 3 Pa ξηρού αέρα. Για τη στεγανοποίηση, τοποθετούνται στεγανοποιητικά ένθετα στο κάτω και στο πάνω μέρος των κυματοδηγών. Τα στεγανοποιητικά ένθετα κατασκευάζονται με τη μορφή συνδέσμων κυματοδηγού με δύο λεπτές διηλεκτρικές μεμβράνες εγκατεστημένες κατά μήκος του κυματοδηγού.

Παράδειγμα 1.Επιλέξτε τη διατομή του ορθογώνιου κυματοδηγού για να εργαστείτε με τον τύπο κύματος H 10 σε συχνότητα 10 GHz.

Μήκος κύματος σε ελεύθερο χώρο:

Εσωτερική διάσταση του φαρδιού τοιχώματος του κυματοδηγού:

a=(0,525-0,95)=0,7*3=2,1 cm.

Εσωτερική διάσταση στενού τοίχου κυματοδηγού:

b=(0,3-0,5)a=0,5*2,1=1cm.

Επιλέγουμε διατομή κυματοδηγού 10x21mm 2. Αυτός ο κυματοδηγός παρέχει τη δυνατότητα λειτουργίας στην περιοχή κυμάτων:

=a/(0,525-0,95)=2,1/(0,525-0,95)=(2,2-4) cm,

που αντιστοιχεί σε συχνότητες (7,5-13,6) GHz.

Παράδειγμα 2.Για να λειτουργήσετε στην περιοχή συχνοτήτων (5,6-6,2) GHz, επιλέξτε τις διαστάσεις διατομής ενός ορθογώνιου κυματοδηγού και προσδιορίστε την εξασθένηση σε αυτόν. Ο κυματοδηγός είναι από χαλκό =5,8*10 7 S/m.

Λύση: Το εύρος λειτουργίας αντιστοιχεί στα μήκη κύματος:

Όταν επιλέγουμε ένα ευρύ τοίχο κυματοδηγού, θα προχωρήσουμε από την κατάσταση

Για να επιτύχουμε ελάχιστη εξασθένηση, επιλέγουμε το μέγιστο επιτρεπόμενο πλάτος κυματοδηγού ίσο με 40 mm, η διατομή του κυματοδηγού είναι 40x20 mm 2. Σε εξαιρετικές περιπτώσεις, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε έναν κυματοδηγό με = 0,99 cor = 48 mm και διατομή 48x24 mm 2.

Εξασθένηση κυματοδηγού στα 5,6 GHz

=

Παράδειγμα 3.Για να λειτουργήσετε στην περιοχή συχνοτήτων (3,4-3,9) GHz, επιλέξτε τη διάμετρο του κυκλικού κυματοδηγού και προσδιορίστε την εξασθένηση σε αυτόν. Υλικό κυματοδηγού ορείχαλκος L-96 = 4,07 S/m.

Η διάμετρος του κυματοδηγού, που επιτρέπει τη διάδοση του κύματος E 01 επιπλέον του κύματος H 11, καθορίζεται από την συνθήκη:

0,765 δλ

0,765 dl =0,765*8,8=6,7cm=67mm

0,925 cor =0,975*7,7=7,1cm=71mm

Προσπαθώντας να επιτύχουμε τη μικρότερη εξασθένηση και επιτρέποντας τη δυνατότητα διάδοσης του κύματος E 01, από την συνθήκη 68

Εξασθένηση του κύματος H 11 στην ελάχιστη συχνότητα του εύρους των 3,4 GHz

Μήκος κύματος

Παραδείγματα

Κατά προσέγγιση, με σφάλμα περίπου 0,07%, μπορείτε να υπολογίσετε το μήκος κύματος ραδιοφώνου ως εξής: 300 διαιρούμενο με τη συχνότητα σε megahertz, παίρνουμε το μήκος κύματος σε μέτρα, για παράδειγμα για 80 Hz, το μήκος κύματος είναι 3750 χιλιόμετρα, για 89 MHz - 3,37 μέτρα, για 2 ,4 GHz - 12,5 cm.

Ο ακριβής τύπος για τον υπολογισμό του μήκους κύματος της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας στο κενό είναι:

πού είναι η ταχύτητα του φωτός, ίση στο Διεθνές Σύστημα Μονάδων (SI) με 299.792.458 m/s ακριβώς.

Για να προσδιορίσετε το μήκος κύματος της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας σε οποιοδήποτε μέσο, ​​χρησιμοποιήστε τον τύπο:

όπου είναι ο δείκτης διάθλασης του μέσου για ακτινοβολία με δεδομένη συχνότητα.

Σημειώσεις

Βιβλιογραφία


Ίδρυμα Wikimedia. 2010.

Δείτε τι είναι το "Μήκος κύματος" σε άλλα λεξικά:

    Η απόσταση μεταξύ των δύο πλησιέστερων σημείων ενός αρμονικού κύματος που βρίσκονται στην ίδια φάση. Μήκος κύματος λ = vT, όπου T είναι η περίοδος ταλάντωσης, ? ταχύτητα φάσης του κύματος. * * * ΜΗΚΟΣ ΚΥΜΑΤΟΣ ΜΗΚΟΣ ΚΥΜΑΤΟΣ, η απόσταση μεταξύ των δύο πλησιέστερων σημείων... ... εγκυκλοπαιδικό λεξικό

    μήκος κύματος- (λ) Η απόσταση με την οποία κινείται η επιφάνεια ενός κύματος ίσης φάσης κατά τη διάρκεια μιας περιόδου ταλάντωσης. [GOST 7601 78] μήκος κύματος Η απόσταση που διανύει ένα ελαστικό κύμα σε χρόνο ίσο με μία πλήρη περίοδο ταλάντωσης. )

mob_info