Меню Закрыть

В чем измеряется лямбда: Основные соотношения и единицы измерения

Содержание

Длина волны. Скорость распространения волн :: Класс!ная физика

ДЛИНА ВОЛНЫ

СКОРОСТЬ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ВОЛН

Что ты должен знать и уметь?

1.Определение длины волны.
Длина волны — это расстояние между ближайшими точками, колеблющимися в одинаковых фазах.
2. Величины, характеризующие волну:
длина волны, скорость волны, период колебаний, частота колебаний.
Единицы измерения в системе СИ:
длина волны [лямбда] = 1 м
скорость распространения волны [ v ] = 1м/с
период колебаний [ T ] = 1c
частота колебаний [ ню ] = 1 Гц
3. Расчетные формулы


4. Уметь показать графически длину волны ( для продольных и поперечных волн).


ЕЩЁ ОДНА ИГРУШКА
ДЛЯ УМНЕНЬКИХ И ЛЮБОЗНАТЕЛЬНЫХ

Ощути себя физиком-исследователем — нажми здесь.


ЭТО ИНТЕРЕСНО !

Сейсмические волны.

Сейсмическими волнами называются волны, распространяющиеся в Земле от очагов землетрясений или каких-нибудь мощных взрывов. Так как Земля в основном твердая, в ней одновременно могут возникать 2 вида волн — продольные и поперечные. Скорость этих волн разная: продольные распространяются быстрее поперечных. Например, на глубине 500 км скорость поперечных сейсмических волн 5км/с, а скорость продольных волн — 10км/с.
Регистрацию и запись колебаний земной поверхности, вызанных сейсмическими волнами, осуществляют с помощью приборов — сейсмографов. Распространяясь от очага землетрясения, первыми на сейсмическую станцию приходят продольные волны, а спустя некоторое время — поперечные. Зная скорость распространения сейсмических волн в земной коре и время запаздывания поперечной волны, можно определить расстояние до центра землетрясения. Чтобы узнать точнее , где он находится , используют данные нескольких сейсмических станций.

Ежегодно на земном шаре регистрируют сотни тысяч землетрясений. Подавляющее большинство из них относится к слабым, однако время от времени наблюдаются и такие. которые нарушают целостность грунта, разрушают здания и ведут к человеческим жертвам.

Устали? — Отдыхаем!

Лямбда в чем измеряется


Лямбда — это… Что такое Лямбда?

Λ, λ (название: ля́мбда, греч. λάμδα) — 11-я буква греческого алфавита. В системе греческой алфавитной записи чисел имеет числовое значение 30. Происходит от финикийской буквы — ламед. От буквы «лямбда» произошли латинская буква L и кириллическая Л, а также их производные.

Использование

Прописная Λ
Строчная λ

Лямбда в культуре

  • В вымышленной вселенной «Звездных Войн» существует космический корабль, известный как «корабль класса Лямбда», похожий на букву «λ», если смотреть вдоль оси симметрии.
  • В серии популярных компьютерных игр Half-Life лямбда является логотипом «Комплекса Лямбда», части исследовательского центра Чёрная Меза, в котором изучаются технологии телепортации. Позднее в игре лямбда становится символом сопротивления людей против инопланетного Альянса. Символ также стал символом серии Half-life и часто используется в названии «Half-Life», заменяя букву «a» (H λ L F — L I F E). Помимо этого, Лямбда заменяет букву «А» в названиях модов и различных роликов. Этот символ присутствует и на костюме главного героя — Гордона Фримена. Также напоминает руку, держащую монтировку — известное оружие этой игры.
  • В песне Михаила Щербакова «Австралия» лирический герой мечтал дать имя «Лямбда» своему так и не заведённому жирафу, муравьеду или кенгуру.
  • В некоторых шрифтах заглавная латинская A рисуется без горизонтальной палочки, т. е. как Λ например, на старом логотипе НАСА или современном логотипе компании Samsung.
  • На эмблеме Renault Megane, расположенной на багажнике, в слове Megane используется буква лямбда.
  • На эмблеме Kia используется буква лямбда.

Примечания

Лямбда (символ) — это… Что такое Лямбда (символ)?

 Лямбда (символ)

Λλ

Λ, λ (название: ля́мбда, греч. λάμδα) — 11-я буква греческого алфавита. В системе греческой алфавитной записи чисел имеет числовое значение 30. Происходит от финикийской буквы — ламед. От буквы «лямбда» произошли латинская буква L и кириллическая Л, а также их производные.

Использование

Прописная Λ
Строчная λ

Лямбда в культуре

  • В вымышленной вселенной «Звездных Войн» существует космический корабль, известный как «корабль класса Лямбда», похожий на букву «λ», если смотреть вдоль оси симметрии.
  • В серии популярных компьютерных игр логотипом «Комплекса Лямбда», части исследовательского центра Чёрная Меза, в котором изучаются технологии телепортации. Позднее в игре лямбда становится символом сопротивления людей против инопланетного Альянса. Символ также используется в логотипах игр серии, а строчная «λ» часто используется в названии «Half-Life», заменяя букву «a»( Hλlf-Life ). Этот символ присутствует и на костюме главного героя.
  • В песне Михаила Щербакова «Австралия» лирический герой мечтал дать имя «Лямбда» своему так и не заведённому жирафу, муравьеду или кенгуру.

Wikimedia Foundation. 2010.

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Cтраница 1

Лямбда ( лмб) — единица объема, равная РѕРґРЅРѕРјСѓ микролитру.  [1]

Лямбда может принимать только положительные Рё РЅРµ обязательно целочисленные значения.  [2]

Лямбда ( X) измеряет чувствительность цены опциона Рє изменениям волатильности цены акции Рё равна РїСЂРѕРёР·РІРѕРґРЅРѕР№ СЃ РїРѕ вола-тильности акций.  [3]

Метод лямбда для РџР�-регулятора позволяет оценить отношение постоянной времени замкнутого контура Рє постоянной времени разомкнутого контура как характеристический коэффициент лямбда.  [4]

Рђ ( лямбда) — удельная теплота плавления — характеризует количество теплоты, необходимое для превращения 1 РєРі твердого вещества, нагретого РґРѕ температуры плавления, РІ жидкость той же температуры.  [5]

Р�зучение фага лямбда ( k), лизогенного для Escherichia coli Рљ12, позволило выяснить, каким образом профаг связан СЃ бактериальной С…СЂРѕРјРѕСЃРѕРјРѕР№.  [6]

Длина С…СЂРѕРјРѕСЃРѕРјС‹ фага лямбда оставляет всего 2 % длины бактериальной С…СЂРѕРјРѕСЃРѕРјС‹.  [7]

РЇ — ( лямбда) — длина волны, удельная теплота плавления; С† — ( РјСЋ) — коэффициент трения, магнитная проницаемость; С†0 — магнитная постоянная; v — ( РЅСЋ) — частота; СЏ — ( РїРё) — число 3 14; СЂ — ( СЂРѕ) — плотность, удельное сопротивление; Рѕ — ( СЃРёРіРјР°) — коэффициент поверхностного натяжения, поверхностная плотность заряда, напряжение, возникающее РІ материале; С‚ — ( тау) — время; Рѕ) — ( омега) — кругоиая или циклическая частота, угловая скорость; % — 0-Рё) — химический эквивалент.  [8]

Предположив, что значение лямбда равно нулю, получим решение уравнения ( 4), которое РЅРµ представляет интереса. Такое решение оказывается бесполезным, потому что РѕРЅРѕ допускает отсутствие различий между группами РїРѕ этой функции. Однако, РєРѕРіРґР° СЂ меньше ( g — 1), РјС‹ получаем ( СЂ — g l) решений, которые имеют нулевые собственные значения. Среди этих q возможных решений РјС‹ РІСЃРµ еще можем найти собственные значения, равные нулю. Это бывает РІ тех вырожденных случаях, РєРѕРіРґР° РѕРґРёРЅ или несколько центроидов совпадают РІ пространстве, определенном РґСЂСѓРіРёРјРё центроидами. Более типичен случай РЅРµ полного совпадения РёР·-Р·Р° ошибок выборки или ошибок измерения.  [9]

Рђ, ( греческая Р±СѓРєРІР° лямбда) — длина волны; f — частота колебаний, 300-скорость распространения радиоволн, выраженная РІ тысячах километров РІ секунду.  [10]

Греческие Р±СѓРєРІС‹ X Рё v читаются соответственно лямбда Рё РЅСЋ. Выражаемые РёРјРё величины легко РјРѕРіСѓС‚ быть переведены РґСЂСѓРі РІ РґСЂСѓРіР°, гак как РѕРЅРё связаны соотношением.  [11]

Греческие Р±СѓРєРІС‹ Рљ РЅ v читаются соответственно лямбда Рё РЅСЋ.  [12]

Углы резания ( геометрия резца.  [13]

Углом наклона главной режущей РєСЂРѕРјРєРё X ( лямбда) называется СѓРіРѕР» между режущей РєСЂРѕРјРєРѕР№ Рё линией, проведенной через вершину резца параллельно РѕСЃРЅРѕРІРЅРѕР№ плоскости.  [14]

Греческие Р±СѓРєРІС‹ X Рё v читаются соответственно лямбда Рё РЅСЋ.  [15]

Страницы:      1    2    3    4

Лямбда исчисление — это… Что такое Лямбда исчисление?

Ля́мбда-исчисле́ние (λ-исчисление, лямбда-исчисление) — формальная система, разработанная американским математиком Алонзо Чёрчем, для формализации и анализа понятия вычислимости.

λ-исчисление может рассматриваться как семейство прототипных языков программирования. Их основная особенность состоит в том, что они являются языками высших порядков. Тем самым обеспечивается систематический подход к исследованию операторов, аргументами которых могут быть другие операторы, а значением также может быть оператор. Языки в этом семействе являются функциональными, поскольку они основаны на представлении о функции или операторе, включая функциональную аппликацию и функциональную абстракцию.

λ-исчисление реализовано Джоном Маккарти в языке Лисп. В начале реализация идей λ-исчисления была весьма громоздкой. Но по мере развития Лисп-технологии (прошедшей этап аппаратной реализации в виде Лисп-машины) идеи получили ясную и четкую реализацию.

Чистое λ-исчисление

Это простейший из семейства прототипных языков программирования, чистое λ-исчисление, термы которого, называемые также объектами (обами), или λ-термами, построены исключительно из переменных применением аппликации и абстракции. Изначально наличия каких-либо констант не предполагается.

Аппликация и абстракция

В основу λ-исчисления положены две фундаментальные операции: аппликация и абстракция. Аппликация означает применение или вызов функции по отношению к заданному значению. Её обычно обозначают , где f — функция, а a — значение. Это соответствует общепринятой в математике записи f(a), которая тоже иногда используется, однако для λ-исчисления важно то, что f трактуется как алгоритм, вычисляющий результат по заданному входному значению. В этом смысле аппликация f к a может рассматриваться двояко: как результат применения f к a, или же как процесс вычисления . Последняя интерпретация аппликации связана с понятием β-редукции.

Абстракция или λ-абстракция в свою очередь строит функции по заданным выражениям. Именно, если — выражение, свободно содержащее x, тогда обозначает функцию . Таким образом, с помощью абстракции можно конструировать новые функции. Требование, чтобы x свободно входило в t, не очень существенно — достаточно предположить, что , если это не так.

β-редукция

Поскольку выражение обозначает функцию, ставящую в соответствие каждому x значение , то для вычисления выражения

,

в которое входят и аппликация и абстракция, необходимо выполнить подстановку числа 3 в терм . В результате получается . Это соображение в общем виде записывается как

и носит название β-редукция. Выражение вида , то есть применение абстракции к некому терму, называется редексом (redex). Несмотря на то, что β-редукция по сути является единственной «существенной» аксиомой λ-исчисления, она приводит к весьма содержательной и сложной теории. Вместе с ней λ-исчисление обладает свойством полноты по Тьюрингу и, следовательно, представляет собой простейший язык программирования.

η-преобразование

η-преобразование выражает ту идею, что две функции являются идентичными тогда и только тогда, когда, будучи применённые к любому аргументу, дают одинаковые результаты. η-преобразование переводит друг в друга формулы и f (в обратную сторону — только если x не имеет свободных вхождений в f: иначе свободная переменная x после преобразования станет связанной внешней абстракцией).

Надо отметить, что если рассматривать лямбда-термы не как функции, а именно как алгоритмы, то данное преобразование не всегда уместно: существуют случаи, когда вычисление завершается, а вычисление f не завершается.

Каррирование (карринг)

Функция двух переменных x и y f(x,y) = x + y может быть рассмотрена как функция одной переменной x, возвращающая функцию одной переменной y, то есть как выражение . Такой приём работает точно также для функций любой арности. Это показывает, что функции многих переменных могут быть без проблем выражены в λ-исчислении и являются «синтаксическим сахаром». Описанный процесс превращения функций многих переменных в функцию одной переменной называется карринг (также: каррирование), в честь американского математика Хаскелла Карри, хотя первым его предложил М. И. Шейнфинкель (1924).

Семантика бестипового λ-исчисления

Тот факт, что термы λ-исчисления действуют как функции, применяемые к термам λ-исчисления (то есть, возможно, к самим себе) приводит к сложностям построения адекватной семантики λ-исчисления. Можно ли приписать λ-исчислению какой-либо смысл? Желательно иметь множество D, в которое вкладывалось бы его пространство функций D → D. В общем случае такого D не существует по соображениям ограничений на мощности этих двух множеств, D и функций из D в D: второе имеет большую мощность, чем первое.

Эту трудность преодолел Д.С. Скотт, построив понятие области D (полной решётки[1] или, более общо, полного частично упорядоченного множества со специальной топологией) и урезав D → D до непрерывных (в имеющейся топологии) функций[2]. После этого также стало понятно, как можно строить денотационную семантику языков программирования. Это произошло благодаря тому, что с помощью конструкций Скотта можно придать значение также двум важным конструкциям языков программирования — рекурсии и типам данных.

Связь с рекурсивными функциями

См. также

Ссылки

  1. ↑ Scott D.S. The lattice of flow diagrams.— Lecture Notes in Mathematics, 188, Symposium on Semantics of Algorithmic Languages.— Berlin, Heidelberg, New York: Springer-Verlag, 1971, pp. 311-372.
  2. ↑ Scott D.S. Lattice-theoretic models for various type-free calculi. — In: Proc. 4th Int. Congress for Logic, Methodology, and the Philosophy of Science, Bucharest, 1972.

Литература

  • Барендрегт X. Ламбда-исчисление. Его синтаксис и семантика: Пер. с англ. — М.: Мир, 1985. — 606 с.

Wikimedia Foundation. 2010.

что такое лямбда и L в физике за 8 класс?

Какое количество теплоты выделится при конденсации водяного пара массой 3 кг при температуре 100оС? Удельная теплота парообразования воды равна 2,3∙10 … 6 Дж/кг. 2,3 МДж 6,9МДж 3 МДж 23 МДж

Погрешность измерения тока I специальным амперметром, рассчитанным на токи до Imax=50 мА, определяется только погрешностью считывания и равна ΔI=1 мА. … У вас в распоряжении много таких амперметров. Какое наименьшее количество амперметров нужно использовать, чтобы можно было измерить ток 1 А с наименьшей относительной погрешностью? Чему равна относительная погрешность измерения такого тока? Ответ выразите в процентах, округлите до целого числа.

222. Первую треть пути автомобиль проехал с постоянной скоростью 10 км/ч, вторую треть со скоростно 60 км/ч, третью 30 км/ч. Вычислите среднюю скорост … ь автомобиля на всем пути. (С РЕШЕНИЕМ!!!) Спасибо!!!!!

Извините, я не уловил мысль. Помогите понять, что имелось ввиду. «Как и в случае равномерного движения, можно пользоваться формулой [tex]s \: = ut[/t … ex]для определения пути, пройденного за данный промежуток времени при определённой средней скорости, и формулой [tex]t \: = \frac{s}{u} [/tex]для определения времени, за которое пройден данный путь с данной средней скоростью. Но пользоваться этими формулами можно только для того участка пути и для того промежутка времени, для которых эта средняя скорость была рассчитана. Например, зная среднюю скорость на участке пути AB и зная длину AB, можно определить время, за которое был пройден этот участок, но нельзя найти время, за которое была пройдена половина участка АВ, т.к. средняя скорость на половине участка при неравномерном движении, вообще говоря, не будет равна средней скорости на всём участке.Что имеется ввиду под предпоследним предложением? Объясните просторно и понятно, даю 40 баллов​

ПОЖАЛУЙСТА, СРОЧНО! 1). Известно, что нота «до» первой октавы имеет частоту 262 Hz. Также известно, что частоты двух одноимённых нот соседних октав от … личаются ровно в 2 раза. В какой октаве находится звук, порождённые колебаниями, ищображенными на графике? (график приложен) 2). Нарисовать график 3). Определить музыкальный инструмент

Для того, чтобы быстрее остудить кастрюлю с горячей водой, Вам предложили: 1) поставить кастрюлю на лёд, 2) положить лёд на крышку кастрюли. Выберите … один из вариантов и обоснуйте его.

В системе, показанной на рисунке, все нити невесомы и находятся в вертикальном положении. Верхний груз в два раза легче нижнего. Верхняя нить натянута … с силой T1=19 Н, нижняя — с силой T3=10 Н. Определите силу натяжения средней нити T2 .

28. На полиці стоять дві бронзові статуетки, одна з яких є учетверо зменшеною копією другої. У скільки разів відрізняються тиски, що створюють ці стат … уетки на полицю? 29. Знайти максимальну висоту колони, яку можна збудувати з каменю, що має межу міцності на стискання 5 МПа і густину 5000 кг/м3. Вважати g = 10 м/с2. 30. Який тиск чинить вода на нижню поверхню плоскої крижинки площею 20 см2 та масою 500 г?

Визначити омічний опір коливального контуру, індуктивність якого 1 Гн, якщо за час 0,01 с амплітуда напруги на конденсаторі зменшуєтся в 4 рази

Решите пожалуйста 3 задачи​

Интересное про лямбда-зонды

Основное назначение лямбда-зонда – информировать блок управления двигателем о том, насколько полно сгорает топливовоздушная смесь. Лямбда-зонд определяет количество кислорода в выхлопных газах, на основе этого и определяется состав топливовоздушной смеси.

Теория говорит о том, что на 1 кг бензина должно приходиться 14,7 кг воздуха. Тогда и топливо, и кислород сгорят полностью, без образования излишка вредных веществ. Да и топливо не будет вылетать в трубу.

Стехиометрическая пропорция 14,7:1 называется «фактором избыточного количества воздуха», обозначается греческой буквой «лямбда» (λ).

Если лямбда меньше 1, то топливовоздушная смесь богатая – доля бензина в ней больше. Если лямбда больше 1, то ТВС бедная, в ней доля бензина меньше.

 

На нашем YouTube-канале вы можете посмотреть разборку роботизированной КПП EGS6, снятой с Citroёn C4 Picasso.

 

 

Выбрать и купить б/у лямбда-зонд (датчик кислорода) вы можете в нашем каталоге контрактных запчастей.

 

Как работает узкополосный лямбда-зонд?

Под защитным металлическим колпачком лямбда-зонда находится чувствительный элемент, изготовленный из диоксида циркония. Эта керамика является твердым электролитом, то есть проводит электрический ток, но для газов она непроницаема. Данный чувствительный элемент снаружи и внутри имеет газопроницаемое платиновое контактное покрытие, соединенное с сигнальными проводами.

Рабочая температура керамического элемента – около 350°С. Ранние лямбда-зонды не имели принудительного подогрева, а нагревались выхлопными газами. Поздние варианты имеют встроенный подогреватель, который выводит их на рабочую температуру гораздо раньше.

Итак, внутренняя часть керамика сообщается с воздухом, а ее внешняя поверхность сообщается с отработавшими газами. Разница в концентрации молекул кислорода в выхлопных газах и в атмосферном воздухе (т.е. внутри и снаружи сенсора) вызывает перемещение ионов кислорода из области с высоким содержанием кислорода в область с низким содержанием. Ионы перемещаются через керамический элемент, который, как уже отмечено, является электролитом. Именно разница в количестве кислорода снаружи и внутри керамического сенсора вызывает сигнальное электрическое напряжение.

Напряжение в 0,45 Вольт соответствует 1 (λ = 1). Богатая топливовоздушная смесь генерирует напряжение до 0,9 Вольт, бедная – 0,1 Вольт. Так устроен и работает узкополосный лямбда-датчик. Он способен фиксировать отклонение от стехиометрии совсем в небольшом диапазоне (от 14,0 д 15,0:1), по сути, просто фиксирует отклонение от лямбды в ту или иную сторону.

 

 

К узкополосному датчику может быть подведено от 1 до 4 проводов. 3-4 провода говорят о наличии подогрева. Два белых провода питают нагреватель лямбда-зонда. На черном проводе – сигнал к ЭБУ, на сером – масса. Если 3 провода, то отсутствует провод на массу, датчик соединяется с ней через свой корпус.

Для диагностики узкополосного датчика нужно снять осцилограмму или посмотреть ее через диагностическое ПО. Сигнал должен быстро изменяться (не реже 1 раза в секунду) в пределах от 0,1 до 0,9 Вольт. Если сигнальное напряжение меньше и изменяется не так активно, то сенсор неисправен. Также лямбда-зонд должен активно реагировать на изменение состава топливовоздушной смеси. Внести коррективы в состав смеси можно извне. Для обогащения нужно «пшикнуть» во впуск пропаном – сигнал с сенсора должен подскочить до 0,9 Вольт. Для обеднения – создать подсос воздуха, сняв вакуумную трубочку. При этом сигнал должен провалиться до 0,1 вольта.

Можно поступить проще – открыть и закрыть дроссельную заслонку (нажав на педаль акселератора). Показания с лямбда зонда должны быстро измениться от бедной до богатой смеси и стабилизироваться. Этот способ удобен, если в выхлопной системе двигателя есть пара катализаторов и пара «верхних» лямбда-зондов перед ними. Такое решение встречается на 6-цилиндровых и V-образных моторах. Скорость реакции двух лямбда-зондов можно сравнить друг с другом. Как правило, неисправный будет медленно реагировать.

 

Работоспособность нагревательного элемента лямбда-зонда проверяется просто. Для начала, нужно убедиться, что от АКБ поступает питание – от 9 до 12 Вольт в зависимости от автомобиля. Далее следует измерить сопротивление нагревателя, которое должно составлять 2,3 – 4,3 Ома при 25°С.

Если датчик снят, то можно запитать его подогрев от АКБ, через несколько минут лямбда-зонд должен нагреться до 350°С.

 

Лямбда-зонд на основе оксида титана

Некоторое время на автомобилях использовались датчики кислорода на основе оксида титана. Как правило, в таком случае в выпускной системе только один такой датчик, к нему подведено три или 4 провода. Он более точный, чем циркониевый, дорогой. Такой датчик не сообщается с атмосферой, не генерирует напряжение, имеет увеличенный диапазон измерения. Он запитывается и работает почти как расходомер. То есть, запитывается через ЭБУ и выдает сигнал в виде напряжения. Сигнал с такого датчика непрерывно примерно 1 раз в секунду изменяется в диапазоне от 0,4 до 3,85-4,5 Вольт. Низкое сигнальное напряжение соответствует богатой смеси, высокое напряжение указывает на бедную смесь.

 

 

Широкополосный лямбда-зонд

Самое современное решение – широкополосный лямбда-зонд, также именуемый «датчик воздух/топливо» (A/F sensor). В его «косичке» — 5-6 проводов. Он измеряет состав топливовоздушной смеси во всём диапазоне по величине и направлению тока в сложном чувствительном элементе. Широкополосные датчики используются на бензиновых двигателях, работающих на бедной топливной смеси, на бензиновых моторах с непосредственным впрыском и на дизельных двигателях, т.к. они способны точно измерить состав топливовоздушной смеси. Рабочая температура широкополосного лямбда-зонда – 650°С.

 

Получая данные от кислородных датчиков, ЭБУ постоянно регулирует подачу топлива относительно количества поступающего в цилиндры воздуха. Но так как кислородный датчик в выпускной системе находится на некотором расстоянии от камер сгорания, то своевременность лямбда-регулирования далека от идеала. На практике состав топливовоздушной смеси постоянно отклоняется от лямбды (от единицы) на несколько процентов в ту или иную сторону примерно 1-2 раза в секунду.

 

 

Диагностика широкополосного лямбда-зонда

Интересная особенность широкополосного лямбда-зонда в том, что фиксируемое им сигнальное напряжение является выдуманным и существует только для наглядности. Этот сигнал можно увидеть диагностическим прибором, а его значение нужно сверять с эталонными данными от производителя конкретного автомобиля. Т.е. напряжение в 1,5 и в 3,3 Вольта может быть исправным, всё зависит от конкретного датчика и автомобиля. Сигнал должен быть постоянным и не изменяющимся. Сигнал должен изменяться при обогащении или обеднении смеси. Для этого, соответственно, можно распылить во впуск газ пропан или снять со впускного коллектора какой-нибудь вакуумный шланг или уплотнитель, чтобы появился подсос воздуха. Причем обогащенная ТВС генерирует уменьшение сигнального напряжения, бедная смесь приводит к увеличению сигнального напряжения. Т.е. параметры смеси по показаниям широкополосного датчика изменяются зеркально с кратковременной топливной коррекцией.

Урок 10. электромагнитные волны — Физика — 11 класс

Физика, 11 класс

Урок 10. Электромагнитные волны

Перечень вопросов, рассматриваемых на уроке:

  1. Основные положения электромагнитной теории Максвелла и опытное доказательство Герцем существования электромагнитных волн.
  2. Электромагнитная волна и её характеристики, вихревое поле, шкала электромагнитных волн.

Глоссарий по теме

Вихревым электрическим полем называется поле, силовые линии которого нигде не начинаются и не заканчиваются, представляют собой замкнутые линии.

Электромагнитное поле – особая форма материи, осуществляющая электромагнитное взаимодействие.

Электромагнитные волны – это электромагнитные колебания, распространяющееся в пространстве с конечной скоростью.

Точечный источник излучения – это источник, размеры которого много меньше расстояния, на котором оценивается его действие, и он посылает электромагнитные волны по всем направлениям с одинаковой интенсивностью.

Плотностью потока электромагнитного излучения называют отношение электромагнитной энергии переносимой волной за время через перпендикулярную лучам поверхность площадью S, к произведению площади на время.

Основная и дополнительная литература по теме урока:

Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Сотский Н.Н.. Физика.10 класс. Учебник для общеобразовательных организаций М.: Просвещение, 2016. – С. 140-150

Рымкевич А.П. Сборник задач по физике. 10-11 класс.-М.:Дрофа,2009.- С.20-22

Основное содержание урока

Часто вы слышите от заботливых мам: «Не клади телефон под подушку! Не сиди долго за компьютером. Не находись долго около микроволновки! Не носи телефон в кармане! Вредно для здоровья, опасно для жизни, есть риск заболеть раковыми заболеваниями, действуют электромагнитные волны».

Вселенная-это океан электромагнитных излучений. Человек живет в нем, не замечая волн, проникающих в окружающее пространство. Включив лампочку или греясь у камина, человек заставляет источник этих волн работать, не задумываясь об их свойствах. Открытие природы электромагнитного излучения, позволило человечеству в течение XX века освоить и ввести в эксплуатацию различные его виды.

Сегодня мы поговорим об электромагнитных волнах, что это? Каковы его характеристики?

Когда мы слышим слово «волна», что вы себе представляете? Волны на море, на реке, волна в ванной комнате, и т.д. это механические волны. Механика переводится как движение. Мы их видим и способны определить его характеристики. Вспомним, какие величины характеризуют механические волны.

Период – это время, за которое совершается одно колебание. Период обозначается буквой Т, измеряется в секундах. Определяется по формуле:

Частота – это число колебаний в единицу времени. Частота — обозначается буквой ν (ню), измеряется в герцах Гц и определяется по формуле:

Амплитуда – это наибольшее отклонение от положения равновесия. Амплитуда – обозначается буквой А, измеряется в метрах.

Длина волны — это кратчайшее расстояние между точками, колеблющимися в одинаковых фазах. Обозначается буквой лямбда λ, измеряется в метрах м,

Скорость — υ, м/с

Механические волны имеют много общего с электромагнитными волнами, но есть и существенные различия. Они распространяются в твердой, жидкой, газообразной среде, можем ли мы обнаружить их нашими чувствами? Да, в твердых средах-это могут быть землетрясения, колебания струн музыкальных инструментов. В жидкости — волны в море, в газах-это распространение звуков. С электромагнитными волнами не все так просто. Мы не чувствуем и не осознаем, сколько электромагнитных волн пронизывает наше пространство. Радиоволны, телевизионные волны, солнечный свет, Wi-Fi, излучение мобильного телефона и многое другое являются примерами электромагнитного излучения. Если бы мы могли видеть их, мы не смогли бы видеть друг друга за столькими электромагнитными волнами. Электромагнитные волны играют огромную роль в жизни современного человека — с их помощью мы передаем информацию, общаемся, обмениваемся данными, изучаем окружающий мир и многое другое. Сегодня мы должны понять понятие электромагнитных волн, выяснить, как получить электромагнитные волны и какими свойствами они обладают.

Какова история открытия электромагнитных волн? В 1820 году Эрстед обнаружил действие электрического тока на магнитную стрелку, что привело к возникновению новой области физики — электромагнетизма. В 1831 году Фарадей открыл явление электромагнитной индукции: переменное магнитное поле создает переменный электрический ток. В 1864 году Максвелл предположил, что при изменении электрического поля возникает вихревое магнитное поле. В 1887 году Герц экспериментально подтвердил гипотезу Максвелла о существовании электромагнитного поля.

Для подтверждения гипотезы Максвелла о существовании электромагнитного поля необходимо было экспериментально открыть электромагнитные волны. Это сделал немецкий физик Генрих Герц, который использовал устройство, названное в его честь вибратором Герца-открытый колебательный контур.

Генрих Герц

(1857–1894)

Простейшая система, в которой возникают электромагнитные колебания, называется колебательным контуром.

Для того, чтобы иметь колебания в цепи, необходимо зарядить конденсатор. В результате периодической перезарядки конденсатора в цепи возникают колебания. Между обкладками конденсатора возникает переменное электрическое поле. А вокруг него переменное магнитное поле, вихрь и вихрь переменного электрического поля и др. Таким образом, в пространстве электромагнитное поле распространяется в виде электромагнитных волн. Генри Герц измерил частоту ν гармонических колебаний в цепи и длину λ электромагнитной волны и определил скорость электромагнитной волны:

υ = λ·ν

Значение скорости электромагнитной волны, полученное в эксперименте Герца, совпало со значением скорости электромагнитной волны по гипотезе Максвелла с = 299 792 458 м = 300 000 км/с. Чтобы сделать излучение более интенсивным, необходимо увеличить циклическую частоту. По формуле: ω=1/√(L∙C) частота зависит от индуктивности катушки и емкости конденсатора. Так, необходимо уменьшить индуктивность L и электрическую емкость C. для этого необходимо уменьшить количество витков катушки и раздвинуть обкладки конденсатора. Закрытый колебательный контур превращается в открытый – прямой проводник. Проводник был разрезан, оставляя зазор, чтобы поставить шары и зарядить до высокой разности потенциалов. В результате между шариками проскакивала искра. Возбуждая в вибраторе с помощью источника высокого напряжения, серии импульсов быстроизменяющегося тока, Герц получал электромагнитные волны высокой частоты. Электромагнитные волны регистрировались Герцем с помощью приемного вибратора (резонатора), который является тем же устройством, что и излучающий вибратор

Итак, процесс взаимного порождения электрического поля переменным магнитным полем и изменение магнитного поля электрическое поле может продолжать распространяться, захватывая новые области пространства. Переменные электрическое и магнитное поля, распространяющиеся в пространстве и генерирующие друг друга, называются электромагнитной волной.

Электромагнитное поле-особая форма материи, осуществляющая электромагнитное взаимодействие. И это поле имеет совершенно иную природу, чем электростатическое. Линии натяжения не имеют начала и конца, они замкнуты. Отсюда и название вихревого поля. Вихревое электрическое поле-это поле, силовые линии которого не начинаются и не заканчиваются нигде, а являются замкнутыми линиями.

Чем быстрее меняется магнитная индукция, тем больше напряженность электрического поля. Сила, действующая на заряд со стороны вихревого электрического поля, равна:

Но, в отличие от электростатического поля, работа вихревого электрического поля на замкнутой линии не равна нулю. Так как при перемещении заряда вдоль замкнутой линии напряженности электрического поля работа на всех участках пути имеет один и тот же знак, потому, что сила и перемещение совпадают по направлению.

Согласно теории Максвелла, электромагнитная волна переносит энергию. Энергия электромагнитного поля волны в данный момент времени меняется периодически в пространстве с изменением векторов  и Электрическое и магнитное поля в электромагнитной волне перпендикулярны друг к другу, причем каждое из них перпендикулярно к направлению распространения волны:

Таким образом, электромагнитная волна является поперечной волной. Электромагнитная волна излучается колеблющимися зарядами, при этом важно, чтобы заряды двигались с ускорением. Электромагнитная волна, как и механическая, характеризуется периодом и частотой колебаний, длиной волны и скоростью распространения. Период Т – это время одного колебания. Частота ν – это число колебаний за одну секунду. Длина волны λ — это расстояние, на которое распространяется электромагнитная волна за время одного периода. В вакууме для электромагнитной волны период Т и частота ν и длина волны λ связаны соотношениями:

Герц не только открыл электромагнитные волны, но и показал, что они ведут себя подобно другим волнам. Они поглощаются, отражаются, преломляются, наблюдаются явления интерференции и дифракции волн. Вычисленная на основании гипотезы Максвелла скорость электромагнитной волны совпала с наблюдаемой в опытах скоростью света. Это совпадение позволило предположить, что свет является одним из видов электромагнитных волн.

Свойства электромагнитных волн:

Отражение электромагнитных волн: волны хорошо отражаются от металлического листа, причем угол падения равен углу отражения;

Поглощение волн: электромагнитные волны частично поглощаются при переходе через диэлектрик;

Преломление волн: электромагнитные волны меняют свое направление при переходе из воздуха в диэлектрик;

Интерференция волн: сложение волн от когерентных источников;

Дифракция волн: отгибание волнами препятствий.

Фронтом волны называется геометрическое место точек, до которых дошли возмущения в данный момент времени. Поверхность равной фазы называется волновой поверхностью. Плоской волной называется волна, у которой волновая поверхность — плоскость. Линия, перпендикулярная волновой поверхности, называется лучом. Электромагнитная волна, как мы уже сказали, переносит энергию. Луч указывает направление, в котором волна переносит энергию. Тогда для плоской электромагнитной волны скорость, которой перпендикулярна поверхности площадью s, то можно ввести понятие плотность потока излучения. Плотностью потока электромагнитного излучения называют отношение электромагнитной энергии переносимой волной за время через перпендикулярную лучам поверхность площадью S, к произведению площади на время.

Иногда ее называют интенсивностью волны. Плотностью потока электромагнитного излучения пропорциональна четвертой степени циклической частоты.

Источники излучения электромагнитных волн разнообразны, но самым простым является точечный источник. Точечный источник излучения – это источник, размеры которого много меньше расстояния, на котором оценивается его действие, и он посылает электромагнитные волны по всем направлениям с одинаковой интенсивностью (например, звёзды).

Длина электромагнитных волн различна: от значений порядка 1013 м (низкочастотные колебания) до 10-10 м (γ-лучи). Свет составляет ничтожную часть широкого спектра электромагнитных волн. Принято выделять низкочастотное излучение, радиоволны, инфракрасное излучение, видимое излучение, ультрафиолетовое излучение, рентгеновское излучение, -излучение. Атомные ядра испускают самое коротковолновое -излучение. Особого различия между отдельными излучениями нет. Излучения различной длины волны отличаются друг от друга по способу их получения (излучение антенны, тепловое излучение, излучение при торможении быстрых электронов и др.) и методам регистрации. Электромагнитные волны обнаруживаются, в конечном счете, по их действию на заряженные частицы. В вакууме излучение любой длины волны распространяется со скоростью 300 000 км/с. Если мысленно разложить эти виды по возрастанию частоты или убыванию длины волны, то получится широкий непрерывный спектр – шкала электромагнитных излучений.

Сегодня мы знаем, что к опасным видам излучения относятся: гамма-излучение, рентгеновские лучи и ультрафиолетовое излучение, остальные – безопасны. Распределение электромагнитных излучений по диапазонам условное и резкой границы между областями нет. Вся шкала электромагнитных волн является подтверждением того, что все излучения обладают одновременно квантовыми и волновыми свойствами.

В зависимости от своей частоты или длины волны электромагнитные волны имеют различное применение. Они несут людям пользу и вред. Бытовые обогревательные приборы, приборы для приготовления еды, телефоны, компьютеры, вышки сотовой связи и телебашни, электропровода излучают электромагнитные волны. Больше других источников электромагнитные волны у нас дома излучают мобильные телефоны, микроволновые печи, холодильники, электрические кухонные плиты. Самым мощным источником излучения являются линии электропередач, и строить жилые дома под ними, воспрещено. Антенны радиопередатчиков нельзя устанавливать на сооружениях, в которых живут люди. Эмбрионы и ткани, находящиеся в стадии роста, больше всего подвержены влиянию волн, воздействуют электромагнитное поле на центральную нервную систему и мышцы тела. Это влияние становится причиной бессонницы и дисфункций в неврологической области, нарушения частоты биений сердца и скачков давления. Но есть, и полезные свойства электромагнитных волн. Их используют в физиотерапевтическом лечении некоторых болезней так как они способствуют быстрому заживлению тканей, останавливает развитие воспалительных процессов. Мы сегодня исключить полностью общение с электромагнитными волнами не можем, но чтобы обезопасить себя дома, надо грамотно устанавливать бытовые устройства в комнатах.

Итак, свойства электромагнитных волн:

1. Электромагнитная волна представляет собой распространение в пространстве с течением времени переменных (вихревых) электрических и магнитных полей.

2. Электромагнитные волны излучаются зарядами, которые движутся с ускорением, например, при колебаниях. Причем, чем больше ускорение колеблющихся зарядов, тем больше интенсивность излучения волны.

3. Векторы  и в электромагнитной волне перпендикулярны друг другу и перпендикулярны направлению распространения волны.

4.Электромагнитная волна является поперечной.

Разбор тренировочного задания

1. Определить, на какой частоте работает передатчик, если длина излучаемых им волн равна 200 м.

Дано:

𝛌=200 м

с=3·108 м/с

𝞶 -?

Решение:

Частоту выражаем через длину волны и скорость.

Ответ:

2. Ёмкость конденсатора колебательного контура Какова индуктивность катушки контура, если идет прием станции, работающей на длине волны 1000 метров?

Дано:

𝛌= 1000 м

с=3·108 м/с

L- ?

Решение:

Формула Томсона для периода колебаний:

Период колебаний выражаем через длину волны и скорость:

Ответ:

Принцип работы датчика Лямбда зонд

Любознательные автолюбители давно уже слышали о таких системах, как антиблокировочная тормозная система (ABS) или стабилизация курсовой устойчивости (ESP), да и о других тоже. Сегодня поговорим о датчике Лямбда зонд, рассмотрим принцип работы датчика Лямбда зонд, узнаем для чего надо датчик Лямбда зонд, за что он отвечает и так далее.

С каждым годом человечество все больше задумывается о сохранении окружающей среды, ведь не мало было упущено в прошлом, надо подумать и о будущем. Узаконивание жестких экологических норм относительно автомобилей, привело к разработке и применению новых устройств, таких как каталитические нейтрализаторы.

Каталитический нейтрализатор

 

Каталитический нейтрализатор – это устройство, назначение которого является снижение вредных выбросов в окружающую среду. Катализатор очень полезная вещь, только для его корректной работы следует соблюдать некоторые условия. Огромное влияние на работу катализатора оказывает состав топливно-воздушной смеси. Именно от качества топливно-воздушной смеси и зависит ресурс работы катализатора. Поэтому и был разработан датчик Лямбда зонд, который отвечает за контроль состава этой же топливно-воздушной смеси. В просто народе его называют датчик кислорода.

Что такое Лямбда зонд икак выглядит датчик Лямбда зонд?

Не секрет, что свое название датчик получил от обозначения коэффициента избытка воздуха, который обозначается греческой буквой Лямбда. Лямбда зонд применяется для измерения состава отработавших газов и содействует в дальнейшем для поддержания оптимального состава смеси топлива и воздуха. Оптимальное соотношение топливно-воздушной смеси обеспечит качественное сгорание, что уменьшит выброс вредных веществ в атмосферу.

Оптимальный состав топливно-воздушной смеси это когда на 14,7 частей воздуха приходится 1 часть топлива, при этом Лямбда равняется одному. На старых советских двигателях такого сложно было добиться. А в современных автомобилях для этого используют системы питания с электронным впрыском топлива, которая взаимодействует с датчиком Лямбда-зонд.

Как измеряется избыток воздуха в топливно-воздушной смеси?

Избыток воздуха в топливно-воздушной смеси измеряется путем определения в отработавших газах содержания остаточного кислорода (О2). Этим объясняется и расположение датчика в выпускном коллекторе непосредственно перед катализатором.

Для считывания сигнала с Лямбда датчика используется электронный блок управления системы впрыска топлива (ЭБУ), который отвечает за оптимизацию состава топливно-воздушной смеси, то уменьшая, то увеличивая подачу топлива в цилиндры двигателя.

Некоторые производители автомобилей пошли еще дальше, и начали устанавливать по два Лямбда датчика в выхлопной системе, перед катализатором и после него. Два датчика Лямбда устанавливали для того, чтобы увеличить точность приготовления горючей смеси и улучшить работу катализатора.


Принцип работы лямбда-зонда

Схема датчика кислорода лямбда зонда на основе диоксида циркония: 1 – твердый электролит; 2, 3 – наружный и внутренний электроды; 4 – контакт заземления; 5 – сигнальный контакт; 6 – выхлопная труба.

Наиболее качественное измерение выхлопных газов Лямбда датчиком обеспечивается при температуре 300-400 градусов Цельсия. При такой температуре Циркониевый электролит становиться более проводимым, вследствие чего на электродах датчика появляются выходное напряжение.

Поэтому при запуске и прогреве двигателя датчик не используется. На этих режимах работы двигателя контроль качества топливно-воздушной смеси осуществляют датчики положения дроссельной заслонки, датчик температуры охлаждающей жидкости, датчик количества оборотов коленчатого вала.


На схеме представлена зависимость напряжения лямбда-зонда от коэффициента избытка воздуха при 500-800°С температуре датчика.

Для качественной работы датчика при низких температурах применяют принудительные нагревательные элементы.

Что будет если не работает датчик Лямбда?

Если не работает датчик лямбда зонд, тогда ЭБУ выбирает средние параметры работы, считывая данные с своей памяти. Параметры топливно-воздушной смеси будут разниться от идеальной.

К чему приведет поломка Лямбда датчика?

Поломка Лямбда датчика приведет к повышению расхода топлива, на холостом ходу двигатель будет работать неравномерно, в выхлопных газах будет содержаться повышенный уровень СО, упадет мощность двигателя, но автомобиль будет на ходу.

Самому проверить Лямбда датчик достаточно сложно, поэтому лучше проконсультироваться с специалистами.

Какой срок службы Лямбда датчика?

Срок службы Лямбда датчика зависит от качества заливаемого топлива. Бывает так, что достаточно нескольких заправок некачественным бензином и датчик приходит в негодность. Средний срок службы Лямбда датчика составляет от 40 до 80 тыс. км пробега.

Прибор для измерения теплопроводности с горячей охранной зоной Lambda-Meter EP500е

Прибор с горячей охранной зоной (GHP, Guarded Hot Plate) Lambda-Meter EP500e предназначен для определения теплопроводности и термического сопротивления при стационарном тепловом режиме различных строительных и конструкционных материалов методом контролируемых пластин (путем измерения электрической мощности, подаваемой на нагревательные элементы зоны измерения горячей плиты прибора) в соответствии с требованиями стандартов ISO 8302, ASTM C177, ГОСТ 7076. Использование прибора данного типа предусмотрено также стандартами EN 1946-2, EN 12667, EN 12664, EN 12939, ГОСТ 31925 и др.

Дополнительные возможности

Преимущества

Технические характеристики

Функции и возможности

Управление прибором осуществляется через сенсорный дисплей с цветным графическим интерфейсом. Интерфейс русифицирован. В процессе измерения отображаются текущее значение теплопроводности и отклонение измеренного значения в течение последних 15 минут измерения. Также отображаются результаты всех измерений, если выполняется измерение при более чем одной средней температуре образца в серии измерений.

Прибор оснащен подъемным механизмом с электроприводом для перемещения средней части прибора (верхней измерительной пластины), позволяющим производить измерение толщины установленного образца при заданной номинальной нагрузке, либо перемещаться на заданную номинальную толщину в случае, когда производятся измерения образцов с очень низкой плотностью. При опускании верхней измерительной пластины непосредственно перед моментом контакта с образцом скорость хода замедляется. Измерение толщины образца проводится согласно требованиям стандартов DIN 18164 и DIN 18165. Подъемный механизм автоматически отключается, если достигнуты нужное для испытаний давление на поверхность образца или номинальная толщина.

В зоне размещения образца имеется контурная подсветка, обеспечивающая хороший обзор рабочей зоны для максимальной точности позиционирования образца по центру измерительной пластины.

Конструкция прибора обеспечивает возможность проведения измерения образца без предварительного термостатирования, а также без использования внешних систем охлаждения и систем продувки рабочего пространства газами. Устранение торцевых стоков тепла обеспечено тремя охранными зонами, состоящими из двух зон нагревательных элементов, а также зоны, состоящей из 12 элементов Пельтье с воздушным охлаждением, окружающими зону измерений с размерами 200 х 200 мм, расположенную в центре рабочей зоны прибора. Измерение температуры пластин проводится интегрально.

В исследовательских лабораториях однозначно должен использоваться GHP-прибор, такой, как Прибор для измерения теплопроводности с горячей охранной зоной Lambda-Meter EP500е, поскольку работа ведётся с материалами, теплофизические свойства которых только изучаются, а следовательно, подобрать стандартные образцы для градуировки HFM-прибора со свойствами, близкими к свойствам исследуемых материалов, не представляется возможным. Особое внимание следует уделять исследованию сыпучих материалов. Стандартных образцов для передачи величины теплопроводности, изготовленных из сыпучих материалов, не существует!

Программное обеспечение

EP500e Control Software Программное обеспечение для проведения измерений, обработки результатов, подготовки отчетов и ведения архива измерений, русский язык.

Управление прибором для проведения измерений осуществляется с помощью персонального компьютера с установленным программным обеспечением, которое обеспечивает следующие возможности:

  • Создание испытания для проведения измерения теплопроводности как при одной заданной температуре, так и для серии из двух или трех измерений при различных температурах.
  • Сопровождение данных об измерении любыми дополнительными сведениями, необходимыми пользователю для идентификации данного измерения (например, тип материала, условия подготовки образца, технология изготовления материала, результаты других испытаний и т.п.).
  • Установка критерия завершения измерения, которым является предельное отклонение измеренного значения теплопроводности образца в течение заданного времени.
  • Отображение в режиме реального времени текущей зависимости лямбда от времени проведения измерения в виде графика. Возможность масштабирования графиков. 
  • Отображение текущего значения теплопроводности образца и отклонения в течение последних 15 минут текущего измерения.
  • Отображение температуры верхней и нижней рабочих пластин.
  • Просмотр графиков и результатов предыдущих измерений, в т.ч. уже завершенных в текущей серии измерений, непосредственно в процессе измерения.
  • Сохранение результатов и графиков проведенных измерений в архиве и возможность их последующего просмотра и печати.
  • Конвертация данных процесса измерения в формат .CSV для последующей обработки с помощью общераспространенных программ работы с электронными таблицами (например, Microsoft Excel).
  • Возможность автоматической коррекции эффекта толщины при измерении теплопроводности таких материалов, как пенополистирол, в соответствии с EN 13163, Приложение B. При этом отображаются как оригинальные данные, полученные при измерении, так и полученные после коррекции с помощью программного обеспечения.
  • В соответствии с Европейскими Стандартами для Теплоизоляционных материалов EN 13162 … 13171 (Параграф 4.2.1 и Приложение А) каждый производитель теплоизоляционных материалов определяет декларируемые значения теплопроводности и соответствующего ей термического сопротивления своей продукции. Это довольно сложный комплекс вычислений, который производится автоматически в базах данных программного обеспечения. Значения λ90/90 и декларируемое значение теплопроводности λD, а также соответствующие им значения термического сопротивления R90/90 и RD автоматически вычисляются и отображаются в базах данных, содержащих результаты выполненных измерений. Каждый новый результат измерения автоматически заносится в базу, а значения автоматически пересчитываются, что гарантирует постоянное отображение самых актуальных данных. Пересчет значений также производится в случае перемещения или удаления результатов измерений из базы.
  • Создание и печать протоколов по результатам измерения. Создание протокола, содержащего данные как по одному измерению в серии, так и по нескольким результатам. Также в протокол могут быть включены данные об образце, указанные оператором перед запуском испытания. Протокол содержит график зависимости теплопроводности материала от температуры измерения, теплопроводность в заданных точках, тепловое сопротивление. Возможность встраивания логотипа пользователя в верхний колонтитул протокола.
  • Программное обеспечение обеспечивает проведение самодиагностики прибора и создание протокола диагностики для последующей его отправки производителю с целью получения консультаций и рекомендаций по обслуживанию прибора и устранению возможных неисправностей.
  • Возможность одновременного независимого управления несколькими Приборами Lambda-Meter EP500е (Мультисессия).

Дополнительные возможности

Конфигурация ISO 9000

В некоторых случаях органы сертификации по стандартам качества ISO не принимают протоколы измерений референтных образцов в качестве подтверждения долгосрочной стабильности показаний прибора. Если необходимость этого известна заранее, прибор может быть заказан в специальной «Конфигурации ISO 9000». Данная опция позволяет пользователю проверить точность измерения прибором каждого из параметров, используемых при определении теплопроводности. Полученные результаты подтверждают, что измерения проводятся с постоянной высокой точностью. Одновременно с этим у прибора имеется возможность проведения специального «измерения по ISO 9000». В процессе измерения на дисплее прибора отображаются текущее значение температуры сенсорных пластин, тепловые потоки через образец в направлении противоположной нагревательной пластины, а также текущие значения напряжение и тока нагрева. Измерители каждого параметра соединены с цветными разъемами на задней панели Прибора для измерения теплопроводности с горячей охранной зоной Lambda-Meter EP500е для проведения верификации. Данный режим позволяет пользователю измерять контрольное напряжение каждого из сигналов, используя сертифицированный цифровой мультиметр, имеющий необходимую точность, и сравнивать получаемые результаты со значениями, отображаемыми на дисплее прибора. Сила тока нагрева может быть верифицирована косвенно, при внешнем (на панели) снятии значения напряжения на внутреннем прецизионном резисторе (0,1%, температурный коэффициент: 1).

Верификация измеренных температур осуществляется путём сравнения отображаемых значений температур на дисплее прибора со значениями на графике зависимости температуры от напряжения, поставляемом вместе с прибором в «Конфигурации ISO 9000».

Прибор для измерения теплопроводности с горячей охранной зоной Lambda-Meter EP500е. Версия С

Версия C Прибора для измерения теплопроводности с горячей охранной зоной Lambda-Meter EP500е по своим характеристикам аналогична прибору в базовой Версии А. Исключением является наличие дополнительного измерительного диапазона, предназначенного для испытания образцов с очень высоким уровнем теплопроводности. Во время работы в данном режиме активируется только часть измерительной поверхности размером 150х150 мм. Данное расширение необходимо также для проведения измерений при отрицательных температурах. Активация дополнительного диапазона измерений происходит автоматически.

Статистический модуль GSH-EPS для программного обеспечения EP500e Control Software

Статистический модуль GSH-EPS для программного обеспечения EP500e Control Software разработан совместно с Обществом контроля качества при производстве жестких пеноматериалов (Güteschutzgemeinschaft-Hartschaum e.V., GSH, Quality Control Committee for the Production of Hard Foams) специально для производителей пенополистиролов (EPS, XPS, ППС) с целью оптимизации расходования сырья при производстве. Получение и дальнейшее применение результатов, полученных с помощью данного модуля, возможно в случаях, когда имеется достаточное количество данных о соотношении теплопроводности материалов и их плотности, а также их зависимости от расхода сырья и других условий производственного процесса. Имея все необходимые данные, с помощью данного модуля можно рассчитать минимальную объемную массу (плотность), необходимую для производства изделия с заданным номинальным значением теплопроводности λ. Для работы данного модуля необходима программа Microsoft Excel 2010 или более поздней версии.

Сканер баркодов для минимизации действий оператора при подготовке и запуске измерений

Если на Вашем предприятии используются внутренние базы данных продукции и образцов, такие как MySQL, MSSQL, Access или даже Excel-таблицы, то Вы можете импортировать и экспортировать данные о материалах, образцах, параметрах и результатах измерений. Данный процесс может быть реализован при помощи баркод-сканера (мобильного или стационарного), принтера этикеток, а также модуля для быстрого программирования серии измерений образца, с полностью автоматизированным контролем серии измерений и последующим экспортом/импортом данных с подключением к защищённой SQL-базе данных (MySQL, MSSQL, Access).

Конфигурация ‘800’ для измерения вакуумных панелей и стеклопакетов

Опоры с одной стороны прибора перемещены, что позволяет проводить измерения больших образцов, таких как вакуумные изоляционные панели или стеклопакеты, которые не вмещаются в прибор в стандартном исполнении и при этом не могут быть обрезаны. Возможность проведения измерений образцов толщиной до 55 мм и шириной до 800 мм, длина образца не ограничена.

Конфигурация ‘1250’ для измерения вакуумных панелей и стеклопакетов

Опоры с обеих сторон прибора перемещены, что позволяет проводить измерения больших образцов, таких как вакуумные изоляционные панели или стеклопакеты, которые не вмещаются в прибор в стандартном исполнении и при этом не могут быть обрезаны. Возможность проведения измерений образцов толщиной до 85 мм и шириной до 1250 мм, длина образца не ограничена.

Модуль для автоматизации измерений теплопроводности твёрдых изоляционных материалов на Приборах Lambda-Meter EP500(e)

Модуль для автоматизации измерений теплопроводности твёрдых изоляционных материалов позволяет полностью автоматизировать процесс измерения образцов путём выполнения программы автоматизированного измерения и устройства для подачи образов в прибор

Расчеты длины волны и частоты | Химия для неосновных

Цели обучения

  • Определите длину волны.
  • Определите частоту.
  • Опишите характеристики волны.
  • Выполните вычисления с учетом длины волны и частоты.

Вам нравится ходить на пляж?

Летом почти все любят ходить на пляж. Они умеют плавать, устраивать пикники и загорать.Но если вы попадете слишком много солнца, вы можете обжечься. Определенный набор длин солнечных волн особенно вреден для кожи. Эта часть спектра парения известна как УФ B с длинами волн 280–320 нм. Солнцезащитные кремы эффективны в защите кожи как от непосредственного повреждения, так и от долгосрочной возможности рака кожи.

Волны

Волны характеризуются повторяющимся движением. Представьте игрушечную лодку, плывущую по волнам в бассейне с волнами. Когда водная волна проходит под лодкой, она движется вверх и вниз регулярно и многократно.В то время как волна движется горизонтально, лодка движется только вертикально вверх и вниз. Рисунок ниже показывает два примера волн.

Рис. 1. (A) Волна состоит из чередующихся гребней и впадин. Длина волны (λ) определяется как расстояние между любыми двумя последовательными идентичными точками на форме волны. Амплитуда — это высота волны. (B) Волна с короткой длиной волны (вверху) имеет высокую частоту, потому что большее количество волн проходит через данную точку за определенный промежуток времени.Волна с большей длиной волны (внизу) имеет более низкую частоту.

Волновой цикл состоит из одной полной волны — начиная с нулевой точки, поднимаясь до гребня волны , возвращаясь вниз к волне до впадины и снова возвращаясь к нулевой точке. Длина волны волны — это расстояние между любыми двумя соответствующими точками на соседних волнах. Длину волны проще всего представить как расстояние от одного гребня волны до другого. В уравнении длина волны представлена ​​греческой буквой лямбда ( λ ).В зависимости от типа волны длина волны может измеряться в метрах, сантиметрах или нанометрах (1 м = 10 9 нм). Частота , представленная греческой буквой ню ( ν ), представляет собой количество волн, которые проходят определенную точку за определенный промежуток времени. Обычно частота измеряется в единицах циклов в секунду или волнах в секунду. Одна волна в секунду также называется герц (Гц), а в единицах СИ — обратная секунда (s -1 ).

На рисунке B выше показана важная взаимосвязь между длиной волны и частотой волны.У верхней волны явно более короткая длина волны, чем у второй волны. Однако, если вы вообразите себя в неподвижной точке, наблюдая, как проходят эти волны, за заданный промежуток времени пройдет больше волн первого типа. Таким образом, частота первых волн больше, чем частота вторых волн. Следовательно, длина волны и частота обратно пропорциональны. По мере увеличения длины волны ее частота уменьшается. Уравнение, которое связывает эти два понятия:

c = λν

Переменная c — это скорость света.Чтобы соотношение было математическим, если скорость света используется в м / с, длина волны должна быть в метрах, а частота — в герцах.

Пример задачи: длина волны и частота

Оранжевый цвет в спектре видимого света имеет длину волны около 620 нм. Какая частота оранжевого света?

Шаг 1: Составьте список известных количеств и спланируйте проблему.

Известно

  • длина волны ( λ ) = 620 нм
  • скорость света ( c ) = 3.{14} \ text {Hz} [/ latex]

    Шаг 3. Подумайте о своем результате.

    Значение частоты попадает в диапазон видимого света.

    Сводка

    • Все волны можно определить по их частоте и интенсивности.
    • c = λν выражает взаимосвязь между длиной волны и частотой.

    Практика

    Прочтите материал по ссылке ниже и ответьте на вопросы по мере их возникновения:

    http: // www.Absorblearning.com/physics/demo/units/DJFPh064.html

    Обзор

    1. Определите длину волны.
    2. Определите частоту.
    3. Какая связь между длиной волны и частотой?

    Глоссарий

    • амплитуда: Высота волны, расстояние между гребнем и впадиной
    • гребень: Вершина волны
    • частота: Количество волн, которые проходят определенную точку за указанный промежуток времени.
    • впадина: Низшая точка волнового цикла.
    • длина волны: Расстояние между двумя последовательными пиками.

    Что такое длина волны?

    Длина волны — это расстояние между идентичными точками (соседними гребнями) в соседних циклах сигнала формы волны, распространяемого в пространстве или вдоль провода. В беспроводных системах эта длина обычно указывается в метрах (м), сантиметрах (см) или миллиметрах (мм). В случае инфракрасного (ИК), видимого света, ультрафиолетового (УФ) и гамма-излучения (γ) длина волны чаще указывается в нанометрах (нм), которые представляют собой единицы от 10 до 9 м или ангстрем ( Å), которые составляют 10 -10 м.

    Длина волны обратно пропорциональна частоте, которая относится к количеству волновых циклов в секунду. Чем выше частота сигнала, тем короче длина волны.

    Звуковая волна — это модель возмущения, вызванная движением энергии, проходящей через среду, такую ​​как воздух, вода или любое другое жидкое или твердое вещество, при ее распространении от источника звука. Волна на воде — это пример волны, которая включает комбинацию продольных и поперечных движений.Электромагнитная волна создается в результате колебаний между электрическим полем и магнитным полем.

    Как измеряется длина волны

    Такие инструменты, как оптические спектрометры или анализаторы оптического спектра, могут использоваться для обнаружения длин волн в электромагнитном спектре. Длины волн измеряются в километрах (км), метрах, миллиметрах, микрометрах (мкм) и даже меньших номиналах, включая нанометры, пикометры (пм) и фемтометры (фм). Последний используется для измерения более коротких волн в электромагнитном спектре, таких как УФ-излучение, рентгеновские лучи и гамма-лучи.И наоборот, радиоволны имеют гораздо большую длину волны, достигая от 1 мм до 100 км, в зависимости от частоты.

    Если f — частота сигнала, измеренная в мегагерцах (МГц), а греческая буква лямбда λ — длина волны, измеренная в метрах, то:

    Как измеряется длина волны

    λ = 300/ f

    и, наоборот:

    f = 300/ λ

    Расстояние между повторами волн указывает, где находится длина волны в спектре электромагнитного излучения, который включает радиоволны в звуковом диапазоне и волны в диапазоне видимого света.

    Как рассчитать длину волны

    Формула длины волны

    Длину волны можно вычислить, разделив скорость волны на ее частоту. Это часто выражается в виде приведенного здесь уравнения.

    λ представляет длину волны, выраженную в метрах. v — скорость волны, рассчитанная в метрах в секунду (м / с). А f обозначает частоту, которая измеряется в герцах (Гц).

    Мультиплексирование с волновым разделением

    В 1990-х годах способность оптоволоконного кабеля передавать данные была значительно увеличена с развитием мультиплексирования с разделением по длине волны (WDM).Этот метод был предложен лабораторией Bell Labs компании AT&T, которая разработала способ разделения светового луча на волны различной длины, которые могут проходить по оптоволокну независимо друг от друга.

    WDM, наряду с плотным WDM (DWDM) и другими методами, позволяет одному оптическому волокну передавать несколько сигналов одновременно. В результате емкость может быть добавлена ​​к существующим оптическим сетям, также называемым фотонными сетями .

    Три наиболее распространенных длины волны в волоконной оптике — это 850 нм, 1300 нм и 1550 нм.

    Формы сигналов

    Форма волны описывает форму или форму волнового сигнала. Волна обычно используется для описания акустического сигнала или циклического электромагнитного сигнала, поскольку каждый из них подобен волнам в воде.

    Существует четыре основных типа сигналов:

    1. Синусоидальная волна. Напряжение увеличивается и уменьшается по устойчивой кривой. Синусоидальные волны можно найти в звуковых волнах, световых волнах и волнах на воде. Кроме того, напряжение переменного тока в электросети общего пользования имеет форму синусоиды.
    2. Прямоугольная волна. Прямоугольная волна представляет собой сигнал, при котором напряжение просто включается, остается включенным в течение некоторого времени, выключается, остается выключенным в течение некоторого времени и повторяется. Это называется прямоугольной волной , потому что диаграмма прямоугольной волны показывает резкие повороты под прямым углом. Прямоугольные волны встречаются во многих электронных схемах.
    3. Треугольник волна. В этой волне напряжение увеличивается по прямой линии, пока не достигнет пикового значения, а затем по прямой линии падает.Если напряжение достигает нуля и снова начинает расти, треугольная волна представляет собой форму постоянного тока (DC). Однако, если напряжение пересекает ноль и становится отрицательным до того, как снова начинает расти, треугольная волна представляет собой форму переменного тока (AC).
    4. Пилообразная волна. Пилообразная волна представляет собой гибрид треугольной волны и прямоугольной волны. В большинстве пилообразных волн напряжение увеличивается по прямой, пока не достигает своего пикового напряжения, а затем напряжение мгновенно или почти мгновенно падает до нуля и немедленно повторяется.

    Связь между частотой и длиной волны

    Длина волны и частота света тесно связаны: чем выше частота, тем короче длина волны, а чем ниже частота, тем длиннее длина волны. Энергия волны прямо пропорциональна ее частоте, но обратно пропорциональна ее длине волны. Это означает, что чем больше энергия, тем больше частота и короче длина волны. Учитывая соотношение между длиной волны и частотой, короткие волны более энергичны, чем длинные.

    Электромагнитные волны всегда движутся с одинаковой скоростью: 299 792 километра в секунду (км / с). В электромагнитном спектре существует множество типов волн с разными частотами и длинами волн. Однако все они связаны одним уравнением: частота любой электромагнитной волны, умноженная на ее длину, равна скорости света.

    Длины волн в беспроводных сетях

    Хотя частоты чаще обсуждаются в беспроводных сетях, длины волн также являются важным фактором в сетях Wi-Fi.Wi-Fi работает на пяти частотах, все в диапазоне гигагерц: 2,4 ГГц, 3,6 ГГц, 4,9 ГГц, 5 ГГц и 5,9 ГГц. Более высокие частоты имеют более короткие длины волн, а сигналы с более короткими длинами волн с большей трудностью преодолевают препятствия, такие как стены и полы.

    В результате точки беспроводного доступа (AP), которые работают на более высоких частотах — с более короткими длинами волн — часто потребляют больше энергии для передачи данных с аналогичными скоростями и расстояниями, достигаемыми устройствами, которые работают на более низких частотах — с более длинными волнами.

    Лямбда- и гамма-уровни ассоциации

    Лямбда и гамма — это два показателя ассоциации, которые обычно используются в статистике и исследованиях в области социальных наук. Лямбда — это мера ассоциации, используемая для номинальных переменных, а гамма — для порядковых переменных.

    Лямбда

    Лямбда определяется как асимметричная мера ассоциации, которая подходит для использования с номинальными переменными. Может варьироваться от 0,0 до 1,0. Лямбда дает нам представление о силе взаимосвязи между независимыми и зависимыми переменными.В качестве асимметричной меры связи значение лямбды может варьироваться в зависимости от того, какая переменная считается зависимой, а какие — независимой.

    Для вычисления лямбды вам понадобятся два числа: E1 и E2. E1 — ошибка предсказания, сделанная при игнорировании независимой переменной. Чтобы найти E1, вам сначала нужно найти режим зависимой переменной и вычесть ее частоту из N. E1 = N — Модальная частота.

    E2 — это ошибки, сделанные, когда прогноз основан на независимой переменной.Чтобы найти E2, вам сначала нужно найти модальную частоту для каждой категории независимых переменных, вычесть ее из общей суммы категории, чтобы найти количество ошибок, а затем сложить все ошибки.

    Формула для вычисления лямбда: Лямбда = (E1 — E2) / E1.

    Лямбда может принимать значения от 0,0 до 1,0. Ноль означает, что использование независимой переменной для прогнозирования зависимой переменной ничего не даст. Другими словами, независимая переменная никоим образом не предсказывает зависимую переменную.Лямбда 1.0 указывает, что независимая переменная является идеальным предиктором зависимой переменной. То есть, используя независимую переменную в качестве предиктора, мы можем предсказать зависимую переменную без каких-либо ошибок.

    Гамма

    Гамма определяется как симметричная мера ассоциации, подходящая для использования с порядковыми переменными или с дихотомическими номинальными переменными. Он может варьироваться от 0,0 до +/- 1,0 и дает нам представление о силе взаимосвязи между двумя переменными.В то время как лямбда — это асимметричная мера ассоциации, гамма — это симметричная мера ассоциации. Это означает, что значение гаммы будет одинаковым независимо от того, какая переменная считается зависимой переменной, а какая — независимой.

    Гамма рассчитывается по следующей формуле:

    Гамма = (Ns — Nd) / (Ns + Nd)

    Направление связи между порядковыми переменными может быть положительным или отрицательным.При положительных отношениях, если один человек имеет более высокий рейтинг, чем другой по одной переменной, он или она также будет выше другого человека по второй переменной. Это называется , ранжирование в том же порядке , которое помечено буквой N, как показано в приведенной выше формуле. При отрицательной взаимосвязи, если один человек оценивается выше другого по одной переменной, он или она будет занимать место ниже другого человека по второй переменной. Это называется парой обратного порядка и обозначается как Nd, как показано в формуле выше.

    Чтобы вычислить гамму, вам сначала нужно подсчитать количество пар одного порядка (Ns) и количество пар обратного порядка (Nd). Их можно получить из двумерной таблицы (также известной как таблица частот или таблица кросс-таблицы). После того, как они подсчитаны, вычисление гаммы становится несложным.

    Гамма 0,0 указывает на то, что между двумя переменными нет никакой связи и ничего нельзя получить, используя независимую переменную для прогнозирования зависимой переменной.Гамма 1,0 указывает, что связь между переменными положительна, и зависимая переменная может быть предсказана независимой переменной без каких-либо ошибок. Когда гамма равна -1,0, это означает, что отношение отрицательное и что независимая переменная может идеально предсказать зависимую переменную без ошибок.

    Список литературы

    • Франкфорт-Нахмиас, К. и Леон-Герреро, А. (2006). Социальная статистика для разнообразного общества. Таузенд-Оукс, Калифорния: Pine Forge Press.

    Что такое лямбда-макс? | Sciencing

    Лямбда — это 11-я буква греческого алфавита, и на протяжении всей истории она была представлена ​​на всем, от спартанских боевых щитов до толстовок женского общества. Когда он используется в уравнении для лямбда max или λmax, он определяет, на каких длинах волн достигается максимальное поглощение.

    TL; DR (слишком долго; не читал)

    Макс. Лямбда, записываемая как λmax, относится к длине волны вдоль спектра поглощения, при которой вещество имеет самое сильное поглощение фотонов.

    Lambda Max

    Иногда химики и биологи должны тестировать вещества, чтобы узнать, сколько света или энергии они поглощают. Различные уровни поглощения рассчитываются по спектру длин волн. Лямбда макс относится к длине волны в спектре поглощения, при которой вещество имеет самое сильное поглощение фотонов. Затем ученые могут использовать лямбда-макс в качестве параметра для сравнения различных качеств всех типов молекул и веществ.

    Спектрофотометрия

    Благодаря своей высокой точности, лямбда-макс часто применяется в практике спектрофотометрии в УФ-видимом диапазоне.С помощью прибора, называемого спектрофотометром UV / Vis, ученые могут измерять интенсивность луча света как до, так и во время его прохождения через вещество.

    Традиционно такой прибор используется для определения соотношения между длиной волны и цветом. Когда луч света проходит через раствор с цветом, он поглощает часть этого света. Поглощенное количество определяет, какой цвет вы видите, когда смотрите на раствор. Это потому, что видимый цвет объекта определяется длиной волны фотонов света от этого объекта, которые достигают ваших глаз.Если вещество не поглощает свет, раствор кажется бесцветным.

    Практическое применение

    Понимание того, сколько света поглощает вещество, может быть важным во многих областях науки, включая материаловедение, химию, физику и молекулярную биологию. Это особенно важно во многих биохимических экспериментах. Часто ученым приходится смотреть на образцы, включая белки, ДНК, РНК и бактериальные клетки, чтобы увидеть, как они реагируют на окрашенные соединения. Это важно, потому что некоторые из современных фармацевтических растворов, которые вы принимаете, содержат цветные соединения, например красители.

    До того, как эти лекарства поступили на рынок, ученые использовали спектрофотометр и уравнение лямбда-максимума, чтобы выяснить, как даже самые крошечные клетки вашего тела могут реагировать на соединения в лекарстве. Они могут обнаружить любые примеси в веществе и определить, какое количество этого вещества ваше тело может безопасно потребить. Таким образом, понимание лямбда-макси помогает биохимикам узнать, сколько тайленола вы можете принять, чтобы попрощаться с головной болью, не нанося никакого вреда своему телу.

    Измерение длины волны микроволн

    Mt.Синайская средняя школа WISE Project


    Эшли Армато, Тори Вашкау и Кэти Кэмпбелл
    Весна 2003 г.


    Для нашего проекта WISE мы изучили и измерили длины волн микроволновое излучение. Эти конкретные радиоволны имеют короткие длина волны и движутся со скоростью света. Радиоволны и свет оба типа электромагнитного излучения и перемещаются одновременно скорость. На рисунке ниже показан передатчик (показан слева). и приемник (показан справа).Передатчик излучает микроволны которые принимаются и читаются получателем. Щелкните любой из картинки для увеличения.

    Мы измерили расстояние между излучателем и приемником, а затем записали относительную интенсивность микроволн на этом расстоянии. В В процессе этого микроволны создают стоячую волну, как созданный, когда два человека на противоположных концах хватаются за slinky и встряхните его (рисунок). Стоячие волны имеют точки максимальной конструктивной интерференции и точки максимального деструктивного вмешательства, которые чередуются с каждым Другой.Как видите, это очевидно, потому что построенный нами график показывает колеблющуюся интенсивность, похожую на движение американских горок. вниз, вверх, вниз, вверх и т. д.

    Мы построили график, показывающий взаимосвязь между относительными интенсивность микроволн и расстояние между микроволнами излучатель и приемник с помощью Microsoft Excel. Анализируя интерференционной картины мы нашли значение длины волны микроволновое излучение 2,85 см. Мы получили это значение путем вычисления изменение расстояния приемника от одного пика до другого, деленное на количество полных циклов между ними.

    На одной из наших сессий WISE мы встретились с Кевином, аспирантом, для измерения частоты микроволнового передатчика. К сожалению, нам не удалось определить точное число из-за неожиданных частотные сдвиги. Частота сдвинута примерно на один-два процентов с высокой скоростью, что делает невозможным получение показаний. Если мы нашли частоту электромагнитной волны, мы бы получили смогли вычислить размер длины волны с помощью уравнение, изображенное ниже.

    Первая буква уравнения (красные булавки) — греческое. буква лямбда. Лямбда — это символ, используемый для обозначения длины волны. Следующая буква — f. Нижний регистр f используется для представления частота. Буква «c», та же самая буква c, которая используется в Знаменитое уравнение Эйнштейна E = mc 2 представляет собой постоянную значение скорости света в вакууме. Это значение точно 29 979 245 800 сантиметров в секунду. Буква n представляет абсолютный показатель преломления среды, в которой электромагнитный волна проходит, в нашем случае это воздух.Индекс преломление воздуха очень близко к 1,00. Разделив скорость света c на найденное нами значение длины волны (лямбда = 2,9 см) нам удалось определить частоту, которая составляет f = 10,3 ГГц. Этот частота примерно в четыре раза выше, чем в обычном доме микроволновая печь.

    Лямбда-стеки и спектральные сигнатуры

    Идея аналогична оптической секции (или z -стека), полученной из более толстых образцов с использованием объективов с высокой числовой апертурой в лазерной сканирующей конфокальной микроскопии или деконволюционной микроскопии, лямбда-сумма является трехмерный набор данных, который состоит из коллекции изображений с использованием одного и того же поля образца, полученного в разных диапазонах длин волн, каждый из которых охватывает ограниченную спектральную область от 2 до 20 нанометров.Напротив, типичные сценарии визуализации во всех формах оптической микроскопии включают получение одного изображения (или последовательных групп изображений в покадровых экспериментах) по всей полосе частотной характеристики детектора. В этом руководстве исследуются спектральные компоненты лямбда-стека.

    Учебное пособие инициализируется отдельными спектральными профилями, содержащимися в лямбда-стеке, захваченными из ядра, окрашенного EGFP, Alexa Fluor 488 и SYTOX Green, появляющимися в спектральном окне.Под спектрами находятся псевдоцветные изображения одного ядра, как оно появляется в каждом 10-нанометровом диапазоне длин волн, причем интенсивность излучения прямо пропорциональна количеству присутствующего флуорофора. Изображение смешанных спектров представлено в правом нижнем углу учебника. Для работы с учебным пособием используйте ползунок Lambda Stack Section для перехода через различные диапазоны волн и наблюдения за смешанным изображением, а также за пропорциями интенсивности, отображаемыми на спектральном графике.Новый флуорофор (голубой, зеленый или оранжевый) можно выбрать в раскрывающемся меню Spectral Profile .

    Чтобы измерить спектр поглощающего красителя, флуорофора или полного образца с несколькими метками, прошедший или испускаемый свет сначала распределяется по составляющим его длинам волн и измеряется интенсивность на каждой длине волны или в очень узком диапазоне длин волн. Спектральное разрешение зависит от полосы пропускания каждого измерения и увеличивается по мере уменьшения полосы пропускания дискретизированных каналов.Для рассеивания света можно использовать множество различных методов, и большинство из них применялось (по крайней мере, в прототипах инструментов) в сценариях микроскопии. Среди наиболее важных характеристик, которые следует учитывать при измерении спектров, — разрешение, диапазон длин волн и динамический диапазон. Спектральное разрешение определяется ближайшими длинами волн, которые можно отличить друг от друга, и является критическим параметром для высокоточных измерений спектрального изображения. Спектральный диапазон относится к общему количеству длин волн (фактически, ширине полосы) в конкретном измерении.Наконец, предел обнаружения и динамический диапазон определяют минимальный уровень сигнала, необходимый для проведения измерений, и количество различимых уровней в конкретном измерении, соответственно. Все эти значения могут варьироваться для каждого флуорофора или поглощающего вещества в зависимости от спектрального профиля.

    На рисунке 1 показан типичный набор спектральных изображений, полученных с последовательной полосой пропускания в шесть нанометров, охватывающей диапазон длин волн от 500 до 692 нанометров, для генерации лямбда-суммирования (подробно обсуждается ниже), содержащего 32 изображения.Образец представляет собой культуру прикрепленных клеток карциномы шейки матки человека (линия HeLa), в которой ДНК и РНК были окрашены с использованием акридинового апельсина и визуализированы с помощью системы спектрального конфокального микроскопа Nikon A1. Изображения (512 x 512 пикселей) были записаны с использованием 32-канального многоанодного фотоумножителя со скоростью 24 кадра в секунду с использованием 488-нанометрового лазерного возбуждения. Такая высокая скорость сбора данных, которая является существенным преимуществом при визуализации живых клеток, стала возможной благодаря передовой технологии обработки сигналов в сочетании со схемой быстрого аналого-цифрового преобразования, которая работает в тандеме с фотоумножителем.

    Отношения лямбда-дублетов продукта как отпечаток механизма химической реакции

    Популяции Λ-дублетов и реакционная способность на ПЭС

    A ′ и A ′ ′

    Мы начнем с обращения к сохранению реактивного потока, что подразумевает, что Населенность двух Λ-дублетных состояний и сечения на ППЭ A ′ и A ′ ′ связаны соотношением

    , где σ v j ( A ′ ) и σ v j ( A ′ ′) — разрешенные сечения в колебательном состоянии на двух соответствующих PES, и W A и W A ′ ′ представляют «поправочные коэффициенты» для получения поперечных сечений Λ-дублета для данного колебательного состояния v ′, j ′.Как отмечалось выше, во внезапном пределе поток, заканчивающийся на A ′ и A ′ ′ PES, назначается Π ( A ′) и Π ( A ′ ′) состояниям, соответственно, что эквивалентно для настройки W A = 1 и W A ′ ′ = 1.

    Для данной ядерной геометрии веса W A и W A ′ ′ представляют собой квадрат коэффициентов, которые определяют разложение асимптотических электронных волновых функций D – OD в терминах Λ-дублетных молекулярных волновых функций и 15 ,

    Эти коэффициенты связаны с двугранным углом между трехатомной плоскостью и молекулярной плоскостью OD 15 .Этот угол связывает симметрию ППЭ с симметрией состояния Λ-дублета и в верхнем пределе j ′ может быть отождествлен с θ j′u , углом между угловым моментом вращения, j ‘, перпендикулярно плоскости вращения OD и вектору u перпендикулярно трехатомной плоскости 19 (см. Дополнительный рис. 1). Для ППЭ A ′ однократно заполненная орбиталь лежит в трехатомной плоскости и, следовательно,, и.И наоборот, для A ′ ′ PES орбиталь расположена перпендикулярно трехатомной плоскости, ведущей к, и.

    Чтобы получить веса W A и W A ′ ′ , нужно просто усреднить за один период вращения для расчетов на A ′ и A ′ ′ PES соответственно, как указано в разделе «Методы». Это просто в структуре квазиклассических траекторий (QCT) 19 , где θ j′u может быть вычислено на каждом шаге траектории.В контексте чистой квантовой механики (КМ) эквивалентная величина была бы, где — проекция углового момента вращения на вектор u .

    Важнейший вывод, который может быть продемонстрирован с использованием аргументов QCT или QM (подробный вывод см. В разделе «Методы»), заключается в том, что среднее значение косинуса квадратного угла связано со спиральностью Ω ′, проекцией угла j ′ на направление отдачи продуктов ( k ′ ) через выражение:

    Населенность Λ-дублетов и стереодинамика реакции

    Уравнение (5) имеет очень важные последствия: W A и W A ′ ′ для данного состояния колебания зависит только от распределения спиральностей и, в общем, будет отличаться, потому что такие распределения отражают механизмы на параллельных PES, которые могут быть разными.Это означает, что уравнения (1) — (5) могут быть использованы для: (i) определения популяций Λ-дублетов также в чисто QM контексте, для которого Ω ‘хорошо определено, и (ii) соотнесения популяций Λ-дублетов к механизму реакции (см. ниже).

    Среднее значение | Ω ′ | 2 может быть определен из вращательного момента выравнивания изделия, который содержит важную информацию о выравнивании j ′ относительно скорости отдачи изделия и дается как 20 (см. Дополнительное примечание 1 для получения дополнительной информации. )

    , где σ v j (Ω ′) — сечение, разрешенное в ( v ′, j ′, Ω ′), 〈::, 20 |: :〉 — коэффициент Клебша – Гордана. C = [ j ′ ( j ′ +1) ( j ′ −1/2) ( j ′ +3/2)] 1/2 , что для достаточно высокого уровня j ′ составляет ≈ j ′ ( j ′ +1). Среднее значение Ω ′ 2 для данного j ′ составляет

    , что приводит к следующему выражению для W A ,

    , в котором моменты поляризации, были рассчитаны на ′ PES. Идентичные выражения справедливы для W A ′ ′ , когда момент совмещения рассчитывается на A ′ ′ PES.Уравнение (8) имеет одно важное следствие: стереодинамика продуктов — в частности, корреляция k ′ j ′ — связывает популяции Λ-дублетов с реакционной способностью на A ′ и A ′ ′ ПЭУ. Классически он лежит в диапазоне [−1 / 2,1], тогда как его предельные значения QM зависят от j ′. Отрицательные значения, близкие к его нижнему пределу, соответствуют j ′ ⊥ k ′ и | Ω ′ | ≈0, тогда как положительные значения, близкие к 1, означают, что j ′ || k ′ и | Ω ′ | ≈ j ′.Согласно уравнению (8) весовые коэффициенты, близкие к 0, связаны с; то есть продукты на A ‘PES будут отображаться как ( A ′ ′) Λ-дублетное состояние и наоборот . Когда весовой коэффициент стремится к 1 и продукты на A ‘PES будут соответствовать состоянию ( A ‘) Λ-дублета.

    Λ-дублетное соотношение может быть предсказано для реакции O (

    3 P) + D 2

    Стремясь проверить метод и попытаться воспроизвести экспериментальные результаты Минтона и его коллег 5,6 , мы выполнили адиабатические не зависящие от времени расчеты QM и QCT, следуя процедурам, описанным в ссылках 21, 22, 23, с использованием нового набора из 3 A ‘и 3 A ‘ ‘PES.

    Адиабатические межфазные реакционные сечения КМ для реакции O ( 3 P ) + D 2 при E coll = 25 ккал моль −1 , одна из Энергии экспериментов, проведенных Минтоном и его коллегами 5 , представлены на верхней левой панели рис. 1. Эти результаты показывают, что, хотя для низких OD ( v ′ = 0, j ′) колебательные состояния A ′ PES так же реактивен, как A ′ ′, для j ′> 12 интегральные поперечные сечения (ICS) на A ′ ′ PES значительно больше, чем на A ′ ПЭС.Это неудивительно, потому что, хотя оба ППЭ имеют одинаковую высоту барьера, потенциальная энергия растет быстрее с углом изгиба для электронного состояния A ‘, чем для состояния A ‘ ‘ 24 , то есть’ конус приема »более широкий на A ′ ′ PES. Включение неадиабатических связей в динамику не меняет этой картины, поскольку как скачки траектории по поверхности 25 , так и неадиабатические расчеты QM 26,27 также указывают на большую реактивность на ПЭС A ′ ′.

    Рис. 1. Весовые коэффициенты QM для определения популяций Π ( A ′ ′) и Π ( A ′).

    ( a ) Реактивные сечения, рассчитанные для PES A ′ и A ′ ′, которые в внезапном пределе будут представлять ( A ′) и Π ( A ′ ′) -Состояния разрешенных сечений. ( b ) Реактивные сечения, рассчитанные для двух уровней Λ-дублета после включения соответствующих весов. ( c ) Эволюция весов для преобразования реактивности на ППЭ A ‘и A ‘ ‘в популяцию Λ-дублетов в зависимости от конечных вращательных состояний.Данные получены из сечений реакций QM для реакции O ( 3 P ) + D 2 при E coll = 25 ккал моль −1 .

    Прежде чем обсуждать другие панели на рис. 1, уместно проверить интегральные моменты совмещения, которые показаны на рис. 2 как функцию состояния вращения для v ′ = 0. Различия между значениями и тенденциями на двух PES очевидны и указывают на то, что на двух поверхностях играют очень разные стереодинамики.Для реакции на ППЭ A ′, j ′ сильно поляризован перпендикулярно направлению отдачи, k ′ , практически для всех состояний j ′ и в некоторых случаях ( j ′ = 15–17) значения очень близки к своему предельному отрицательному значению. Напротив, на A ′ ′ PES, j ′ почти неполяризован для j ′ ≤15 с небольшими значениями, близкими к изотропному пределу,. При увеличении j ‘выше 15, становится постепенно более отрицательным, приближаясь к значениям, найденным на A ‘ PES.Значения для двух PES для v ′ = 1 и 25 ккал моль -1 и v ′ = 0 при 20 ккал моль -1 показаны на дополнительных рисунках 2 и 3.

    Рисунок 2 : Параметр выравнивания QM продукта со ссылкой на k ‘, который определяет ось z .

    Вставка значений моментов выравнивания, рассчитанных для обоих PES, в уравнение (8) дает весовые коэффициенты: W A и W A ′ ′ .Они показаны на нижней панели рис.1 для v ′ = 0 при E coll = 25 ккал моль −1 . Как видно, для j ′ <15, W A ′ ′ <0,5, что, по сути, означает, что> 50% реактивности на A ′ ′ PES передается ‘в состояние Π ( A ′) Λ-дублета. Напротив, в результате постоянно довольно отрицательных значений параметров выравнивания W A всегда> 0.6, а в некоторых случаях — 0,80. Следовательно, относительный «перенос» реактивности от A ‘к ( A ‘ ‘) намного менее значим, чем то, что обнаружено от A ‘ ‘к Π ( A ‘).

    Следовательно, после коррекции относительная заселенность в состоянии Π ( A ‘) значительно увеличивается. Результирующие популяции Λ-дублетов изображены на правой панели рис. 1. Примечательно, что ситуация противоположна той, которая была обнаружена для реакционной способности на соответствующих ППЭ: ( A ′), Λ-дублетное состояние является значительно более заселен, чем штат Π ( A ′ ′) для низкого значения j ′.В частности, для j ′ = 12, σ A ) = (3/2) × σ A ′ ′ ). При более высоких значениях j ′ ( j ′> 18) населенности двух Λ-дублетов очень похожи.

    На рис. 3 экспериментальные отношения заселенности Λ-дублетов, измеренные 5 при 25 ккал моль -1 , сравниваются с текущими расчетами QM (левые панели) и QCT (правые панели) для v ′ = 0, 1 многообразия.Все результаты нанесены на график относительно N ′ = j ′ +1, где j ′ и N ′ обозначают ядерный (закрытая оболочка) и полный (кроме спина) угловой момент вращения соответственно. Для каждого случая показаны две серии результатов: (i) соотношение ICS на A ′ и A ′ ′ (обозначенных как «QCT» и «QM»), где W A и W A ′ ′ неявно установлены на 1, и (ii) соотношение популяций на Π ( A ′) / Π ( A ′ ′) с использованием уравнений (1 ) и (2) с учетом поправочных коэффициентов.Для последних результатов (обозначенных как ‘corr-QM’ и ‘corr-QCT’) коэффициенты W A и W A ′ ′ рассчитываются согласно уравнению (8). . Очевидно, что нескорректированные результаты QCT и QM не могут объяснить экспериментальные отношения Λ-дублетов и, независимо от j ′, предсказывают большие популяции в состоянии Π ( A ′ ′), что резко расходится с экспериментальными результатами. . Напротив, исправленные результаты достаточно хорошо воспроизводят экспериментальные значения.В частности, результаты «corr-QM» находятся в пределах экспериментальных погрешностей для большинства показанных конечных состояний, особенно для OD ( v ‘= 1).

    Рисунок 3: Коэффициенты заселенности Λ-дублетов для реакции O ( 3 P ) + D 2 при E coll = 25 ккал моль −1 .

    ( a ) результаты QM для v ′ = 0; ( b ) Результаты QM для v ′ = 1; ( c ) Результаты ККТ для v ′ = 0; ( d ) Результаты ККТ для v ′ = 1.«QM» и «QCT» представляют собой соотношение ICS, рассчитанных на A ′ и A ′ ′ PES, тогда как «corr-QM» и «corr-QCT» представляют собой Π A / Π A ′ ′ отношения после использования соответствующих весовых коэффициентов. Экспериментальные результаты из исх. 5 обозначены как «Exp». Планки экспериментальных ошибок представляют собой статистические погрешности +1 σ , основанные на вариациях в повторных измерениях 5 .

    Как показано на рис.4, аналогичное согласие между экспериментальным 6 и теоретическими результатами получено при E coll = 20 ккал моль -1 . При еще более низких энергиях столкновения, E coll = 15 ккал моль -1 , согласие между скорректированной ККТ и экспериментальными результатами не так хорошо, вероятно, потому что энергия столкновения чуть выше барьера. Фактически, траектории не были обнаружены для N ′> 13, тогда как QM и экспериментальные данные заселяют до N ′ = 21.Скорректированные результаты QM остаются в хорошем согласии с экспериментами при такой низкой энергии столкновения. Стоит отметить, что, хотя наши скорректированные результаты количественно предсказывают экспериментальное отношение Λ-дублетов независимо от энергии столкновения и изученного колебательного многообразия, нескорректированные результаты не могут качественно объяснить экспериментальные измерения, предсказывая предпочтение ( A ′ ′ ) состояния.

    Рисунок 4: Коэффициенты заселенности Λ-дублетов для реакции O ( 3 P ) + D 2 при E coll = 15 и 20 ккал моль −1 .

    ( a ) QM результаты при E coll = 15 ккал моль -1 ; ( b ) Результаты QM при E coll = 20 ккал моль −1 ; ( c ) Результаты QCT при E coll = 15 ккал моль -1 ; ( d ) Результаты QCT при E coll = 20 ккал моль -1 ; «QM» и «QCT» представляют собой соотношение ICS, рассчитанных на A ′ и A ′ ′ PES, тогда как «corr-QM» и «corr-QCT» представляют собой Π A / Π A ′ ′ отношения после использования соответствующих весовых коэффициентов.Экспериментальные результаты из исх. 6 обозначены как «Exp». В исх. 6.

    Характеристики механизмов

    Как уже обсуждалось, способ, которым поперечные сечения на PES A ‘и A ′ ′ комбинируются для получения Π ( A ′) и Π ( Населенность ′ ′) строго связана с выравниванием углового момента продукта относительно направления отдачи. Чтобы показать этот эффект более наглядно, значения σ ( v ′ = 0, j ′, Ω ′) как функция от Ω ′ и j ′ изображены в виде градиентных контурных карт на рис.5 для ПЭС A ′ и A ′ ′. Различия между соответствующими контурными картами очевидны. ICS для данного состояния j ‘включает вклад от многих значений Ω ′ на A ′ ′ PES, тогда как на A ′ вклад ограничен относительно небольшими, низкими значениями Ω ′. Следовательно, эта картина дополняет рис. 2. Отрицательные значения, близкие к пределу, означают, что 〈| Ω ′ |〉 очень мало, почти 0. Если вклад более высоких значений Ω ′ становится более значительным, момент выравнивания стремится к 0. .

    Рис. 5: Контурные диаграммы поперечных сечений QM с Ω′-разрешением.

    ( a ) σ ( v ′ = 0, j ′, Ω ′) вычислено на A ′ PES как функция как от Ω ′, так и от j ′. ( b ) σ ( v ′ = 0, j ′, Ω ′) рассчитано на PES A ′ ′. Контурные линии показывают значения W A и W A ′ ′ для данной комбинации j ′ и Ω ′.Данные были получены из расчетов QM при E coll = 25 ккал моль −1 .

    Более количественный анализ может быть проведен путем соотнесения вкладов Ω ‘с весовыми коэффициентами, которые использовались для извлечения популяций Λ-дублетов. С этой целью мы использовали изоконтуры для различных значений весовых коэффициентов. Если в уравнении (8) заменить на 〈 j ′ Ω ′, 20 | j ′ Ω ′〉, что является не чем иным, как для чистого ( j ′, Ω ′) состояния, мы можем присвоить один весовой коэффициент каждой точке на поверхности j ′ −Ω ′.На ПЭС A ′ большая часть реактивности происходит из-за низких значений Ω ′ ( j ′ k ′ ), попадающих в пределы W A > 0,75, показанные центральным пунктиром. линии на рис. 5. Напротив, на A ′ ′ PES мы обнаруживаем две разные тенденции. Для самых высоких значений j ′ ( j ′> 15) большая часть реактивности соответствует низкому значению Ω ′, как и для PES A ′, хотя также можно увидеть некоторые вклады от более высоких значений Ω ′.Однако при уменьшении j ′ низкий пик Ω ′ сосуществует с дополнительными пиками, соответствующими значениям Ω′≈ j ′ ( j ′ || k ′ ), которые появляются вдоль W A ′ ′ ≈0,25 штриховые линии. Усреднение этих двух вкладов приводит к почти изотропному выравниванию (). Эти вклады представляют два различных механизма: один компланарный, который приводит к низкому значению Ω ′, и другой, который имеет место только на ППЭ A ′ ′, который коррелирует с высокими состояниями Ω ′ и для которого трехатомная и OD вращательная плоскость имеют тенденцию быть ортогональными.В дополнительных фильмах 1 и 2 примеры обоих механизмов проиллюстрированы анимированными траекториями. Основные особенности этих траекторий обсуждаются в дополнительном примечании 2.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.