În limbă, abrevierea „Hz” este folosită pentru a o desemna; în engleză, denumirea Hz este folosită în aceste scopuri. În același timp, conform regulilor sistemului SI, dacă se folosește numele prescurtat al acestei unități, acesta trebuie urmat de , iar dacă în text se folosește numele complet, atunci cu litere mici.

Originea termenului

Unitatea de măsură a frecvenței adoptată în sistem modern SI, și-a primit numele în 1930, când decizia corespunzătoare a fost luată de Comisia Electrotehnică Internațională. A fost asociată cu dorința de a perpetua memoria celebrului om de știință german Heinrich Hertz, care a adus o mare contribuție la dezvoltarea acestei științe, în special în domeniul cercetării electrodinamicii.

Sensul termenului

Hertz este folosit pentru a măsura frecvența vibrațiilor de orice fel, astfel încât domeniul de aplicare al acestuia este foarte larg. Deci, de exemplu, se obișnuiește să se măsoare numărul de herți frecvențe audio, bătăile inimii umane, vibrații electrice camp magneticși alte mișcări care se repetă la anumite intervale. De exemplu, frecvența bătăilor inimii umane într-o stare calmă este de aproximativ 1 Hz.

În esență, o unitate din această măsură este interpretată ca numărul de oscilații efectuate de obiectul analizat într-o secundă. În acest caz, experții spun că frecvența de oscilație este de 1 hertz. Respectiv, cantitate mare vibrații pe secundă corespunde mai multor dintre aceste unități. Astfel, din punct de vedere formal, mărimea notată cu hertz este reciproca secundei.

Valorile semnificative ale frecvenței sunt de obicei numite înalte, iar frecvențele minore sunt numite joase. Exemple de înaltă și frecvente joase pot servi ca vibrații sonore de intensitate variabilă. De exemplu, frecvențele în intervalul de la 16 la 70 Hz formează așa-numitele sunete bas, adică sunete foarte joase, iar frecvențele în intervalul de la 0 la 16 Hz sunt complet inaudibile de urechea umană. Cele mai înalte sunete pe care o persoană le poate auzi sunt în intervalul de la 10 la 20 de mii de herți, iar sunetele cu o frecvență mai mare sunt clasificate ca ultrasunete, adică cele pe care o persoană nu le poate auzi.

Pentru a desemna valori mai mari de frecvență, se adaugă prefixe speciale la denumirea „hertz”, concepute pentru a face utilizarea acestei unități mai convenabilă. Mai mult, astfel de prefixe sunt standard pentru sistemul SI, adică sunt folosite și cu alte mărimi fizice. Astfel, o mie de herți se numește „kiloherți”, un milion de herți se numește „megaherți”, un miliard de herți se numește „gigaherți”.

Convertor de lungime și distanță Convertor de masă Convertor de volum în vrac și alimente Convertor de zonă Convertor de volum și unități în retete culinare Convertor de temperatură Convertor de presiune, stres, modul Young Convertor de energie și de lucru Convertor de putere Convertor de forță Convertor de timp Convertor de viteză liniar Unghi plat Convertor de eficiență termică și eficiență a combustibilului Convertor de număr la diverse sisteme notație Convertor de unități de măsură a cantității de informații Rate de schimb Dimensiuni Îmbrăcăminte pentru femeiși încălțăminte Mărimi îmbrăcăminte și încălțăminte pentru bărbați Convertor de viteză unghiulară și viteză de rotație Convertor de accelerație Convertor de accelerație unghiulară Convertor de densitate Convertor de volum specific Convertor de moment de inerție Convertor de cuplu Convertor de cuplu Convertor de căldură specifică de ardere (în masă) Convertor de densitate de energie și căldură specifică de ardere de combustibil (în masă) Convertor de diferență de temperatură Convertor de coeficient de dilatare termică Convertor de rezistență termică Convertor de conductivitate termică Convertor de capacitate termică specifică Convertor de putere de expunere la energie și radiații termice Convertor de densitate a fluxului de căldură Convertor de coeficient de transfer de căldură Convertor de debit volumic Convertor de debit de masă Convertor de debit molar Convertor de densitate de masă Convertor de concentrație molară Convertor de masă Concentrație în soluție Convertor de vâscozitate dinamică (absolută) Convertor de viscozitate cinematic Convertor de tensiune superficială Convertor de permeabilitate la vapori Convertor de densitate de flux de vapori de apă Convertor de nivel sonor Convertor de sensibilitate microfon Convertor de nivel de presiune sonoră (SPL) Convertor de nivel de presiune sonoră cu presiune de referință selectabilă Convertor de luminozitate Convertor de intensitate luminoasă Convertor Iluminare Rezoluție Convertor la grafica pe computer Convertor de frecvență și lungime de undă Putere dioptrică și lungime focală Convertor de putere dioptrică și mărire a lentilei (×) incarcare electrica Convertor de densitate de încărcare liniară Convertor de densitate de încărcare de suprafață Convertor de densitate de încărcare de volum Convertor curent electric Convertor liniar de densitate de curent Convertor de densitate de curent de suprafață Convertor de tensiune câmp electric Convertor electrostatic de potențial și tensiune Convertor de rezistență electrică Convertor de rezistivitate electrică Convertor conductivitate electrică Convertor de conductivitate electrică Capacitate electrică Convertor de inductanță Convertor de gabarit american de sârmă Niveluri în dBm (dBm sau dBmW), dBV (dBV), wați și alte unități Convertor de forță magnetomotoare Convertor de intensitate a câmpului magnetic Convertor de flux magnetic Convertor de inducție magnetică Radiație. Convertor de viteză de doză absorbită de radiații ionizante Radioactivitate. Convertor de dezintegrare radioactivă Radiație. Convertor de doză de expunere Radiație. Convertor de doză absorbită Convertor de prefix zecimal Transfer de date Convertor de tipografie și unități de procesare a imaginii Convertor de unități de volum de lemn Calculul masei molare Tabel periodic al elementelor chimice de D. I. Mendeleev

1 megahertz [MHz] = 1000000 hertz [Hz]

Valoarea initiala

Valoare convertită

Hertz Excerz Petagerz Teragerz Gigertz Megagertz Kilortz Hakerts Hectigertz decigerz Santigers Milligerz Micartz Picoartz Picoartz Femtogerts Attogerts Cicluri pe secundă lungime de undă în lungime de undă în lungimi de undă în gigamemetri a lungimii de undă în kilometru lungime de undă în lungime de undă în kilometru lungime de undă în lungime de undă în kilometru lungime de undă în lungime de undă lungimea de undă a lui în decametri lungime de undă în metri lungime de undă în decimetri lungime de undă în centimetri lungime de undă în milimetri lungime de undă în micrometri Lungime de undă Compton a unui electron Lungime de undă Compton a unui proton Lungime de undă Compton a unui neutron rotații pe secundă rotații pe minut rotații pe oră rotații pe zi

Mai multe despre frecvență și lungime de undă

Informații generale

Frecvență

Frecvența este o mărime care măsoară cât de des se repetă un anumit proces periodic. În fizică, frecvența este folosită pentru a descrie proprietățile proceselor ondulatorii. Frecvența undelor este numărul de cicluri complete ale procesului undelor pe unitatea de timp. Unitatea de frecvență SI este hertzi (Hz). Un hertz este egal cu o vibrație pe secundă.

Lungime de undă

Există multe tipuri variate valuri în natură, de la valuri ale mării conduse de vânt până la unde electromagnetice. Proprietățile undelor electromagnetice depind de lungimea de undă. Astfel de valuri sunt împărțite în mai multe tipuri:

• Raze gamma cu lungimi de undă de până la 0,01 nanometri (nm).
• raze X cu lungime de undă - de la 0,01 nm la 10 nm.
• Valuri intervalul ultraviolet, care au o lungime de la 10 la 380 nm. Sunt invizibile pentru ochiul uman.
• Lumină înăuntru parte vizibilă a spectrului cu o lungime de undă de 380–700 nm.
• Invizibil pentru oameni Radiatii infrarosii cu lungimi de undă de la 700 nm la 1 milimetru.
• Undele infraroșii sunt urmate de cuptor cu microunde, cu lungimi de undă de la 1 milimetru la 1 metru.
• Cea mai lungă - unde radio. Lungimea lor începe de la 1 metru.

Acest articol este despre radiația electromagnetică, și mai ales despre lumină. În el vom discuta despre modul în care lungimea de undă și frecvența afectează lumina, inclusiv spectrul vizibil, radiația ultravioletă și infraroșie.

Radiatie electromagnetica

Radiația electromagnetică este energie ale cărei proprietăți sunt ambele similare cu cele ale undelor și ale particulelor. Această caracteristică se numește dualitate undă-particulă. Undele electromagnetice constau dintr-o undă magnetică și o undă electrică perpendiculară pe aceasta.

Energie radiatie electromagnetica- rezultatul mișcării particulelor numite fotoni. Cu cât frecvența radiațiilor este mai mare, cu atât sunt mai active și cu atât pot provoca mai multe daune celulelor și țesuturilor organismelor vii. Acest lucru se întâmplă deoarece cu cât frecvența radiației este mai mare, cu atât transportă mai multă energie. O energie mai mare le permite să schimbe structura moleculară a substanțelor asupra cărora acționează. Acesta este motivul pentru care radiațiile ultraviolete, razele X și gama sunt atât de dăunătoare pentru animale și plante. O mare parte din această radiație se află în spațiu. Este prezent și pe Pământ, în ciuda faptului că stratul de ozon al atmosferei din jurul Pământului blochează cea mai mare parte a acestuia.

Radiația electromagnetică și atmosfera

Atmosfera terestră permite doar radiația electromagnetică să treacă printr-o anumită frecvență. Majoritatea razelor gamma, razele X, lumina ultravioletă, unele radiații infraroșii și undele radio lungi sunt blocate de atmosfera Pământului. Atmosfera le absoarbe si nu le lasa sa treaca mai departe. Unele unde electromagnetice, în special radiația cu unde scurte, sunt reflectate din ionosferă. Toate celelalte radiații lovesc suprafața Pământului. Există mai multă radiație în straturile superioare ale atmosferei, adică mai departe de suprafața Pământului, decât în ​​straturile inferioare. Prin urmare, cu cât mergi mai sus, cu atât este mai periculos pentru organismele vii să fie acolo fără costume de protecție.

Atmosfera permite ca o cantitate mică de lumină ultravioletă să ajungă pe Pământ și este dăunătoare pielii. Din cauza razelor ultraviolete, oamenii se ard la soare și chiar pot face cancer de piele. Pe de altă parte, unele raze transmise de atmosferă sunt benefice. De exemplu, razele infraroșii care lovesc suprafața Pământului sunt folosite în astronomie - telescoapele în infraroșu monitorizează razele infraroșii emise de obiectele astronomice. Cu cât sunteți mai sus de suprafața Pământului, cu atât mai multă radiație infraroșie, motiv pentru care telescoapele sunt adesea instalate pe vârfuri de munți și alte locuri înalte. Uneori sunt trimise în spațiu pentru a îmbunătăți vizibilitatea razelor infraroșii.

Relația dintre frecvență și lungime de undă

Frecvența și lungimea de undă sunt invers proporționale una cu cealaltă. Aceasta înseamnă că pe măsură ce lungimea de undă crește, frecvența scade și invers. Este ușor de imaginat: dacă frecvența de oscilație a procesului undelor este mare, atunci timpul dintre oscilații este mult mai scurt decât pentru undele a căror frecvență de oscilație este mai mică. Dacă vă imaginați o undă pe un grafic, distanța dintre vârfurile sale va fi mai mică, cu atât va face mai multe oscilații într-o anumită perioadă de timp.

Pentru a determina viteza de propagare a unei unde într-un mediu, este necesar să se înmulțească frecvența undei cu lungimea acesteia. Undele electromagnetice în vid se deplasează întotdeauna cu aceeași viteză. Această viteză este cunoscută ca viteza luminii. Este egal cu 299 792 458 metri pe secundă.

Ușoară

Lumina vizibilă este unde electromagnetice cu o frecvență și o lungime de undă care îi determină culoarea.

Lungime de undă și culoare

Cea mai scurtă lungime de undă a luminii vizibile este de 380 de nanometri. Este culoarea violet, urmată de albastru și cyan, apoi verde, galben, portocaliu și în final roșu. Lumina albă este formată din toate culorile simultan, adică obiectele albe reflectă toate culorile. Acest lucru poate fi văzut folosind o prismă. Lumina care intră în el este refractă și aranjată într-o dungă de culori în aceeași succesiune ca într-un curcubeu. Această secvență este de la culorile cu cea mai scurtă lungime de undă până la cea mai lungă. Dependența vitezei de propagare a luminii într-o substanță de lungimea de undă se numește dispersie.

Curcubeele se formează într-un mod similar. Picăturile de apă împrăștiate în atmosferă după ploaie se comportă în același mod ca o prismă și refractă fiecare val. Culorile curcubeului sunt atât de importante încât multe limbi au mnemonice, adică o tehnică de amintire a culorilor curcubeului care este atât de simplă încât chiar și copiii le pot aminti. Mulți copii care vorbesc rusă știu că „Orice vânător vrea să știe unde stă fazanul”. Unii oameni vin cu propriile lor mnemonice, iar acesta este un exercițiu deosebit de util pentru copii, deoarece, venind cu propria lor metodă de a-și aminti culorile curcubeului, își vor aminti mai repede.

Lumina la care ochiul uman este cel mai sensibil este verde, cu o lungime de undă de 555 nm în medii luminoase și 505 nm în amurg și întuneric. Nu toate animalele pot distinge culorile. Pisicile, de exemplu, nu au viziunea colorată dezvoltată. Pe de altă parte, unele animale văd culorile mult mai bine decât oamenii. De exemplu, unele specii văd lumină ultravioletă și infraroșie.

Reflectarea luminii

Culoarea unui obiect este determinată de lungimea de undă a luminii reflectate de suprafața acestuia. Obiectele albe reflectă toate undele din spectrul vizibil, în timp ce obiectele negre, dimpotrivă, absorb toate undele și nu reflectă nimic.

Unul dintre materialele naturale cu un coeficient de dispersie ridicat este diamantul. Diamantele prelucrate corect reflectă lumina atât de pe fețele exterioare, cât și de pe cele interioare, refractând-o, la fel ca o prismă. Este important ca cea mai mare parte din această lumină să fie reflectată în sus, spre ochi, și nu, de exemplu, în jos, în interiorul cadrului, unde nu este vizibilă. Datorită dispersiei lor mari, diamantele strălucesc foarte frumos la soare și la iluminat artificial. Sticla tăiată la fel ca un diamant strălucește și ea, dar nu la fel de mult. Acest lucru se datorează faptului că, datorită compoziției lor chimice, diamantele reflectă lumina mult mai bine decât sticla. Unghiurile folosite la tăierea diamantelor sunt de cea mai mare importanță, deoarece unghiurile prea ascuțite sau prea obtuze fie împiedică reflectarea luminii de pe pereții interiori, fie reflectă lumina în decor, așa cum se arată în ilustrație.

Spectroscopie

Analiza spectrală sau spectroscopia este uneori folosită pentru a determina compoziția chimică a unei substanțe. Această metodă este deosebit de bună dacă o analiză chimică a unei substanțe nu poate fi efectuată lucrând direct cu aceasta, de exemplu, la determinarea compoziției chimice a stelelor. Știind ce radiații electromagnetice absoarbe un corp, se poate determina în ce constă. Spectroscopia de absorbție, care este una dintre ramurile spectroscopiei, determină ce radiație este absorbită de organism. O astfel de analiză poate fi făcută la distanță, așa că este adesea folosită în astronomie, precum și în lucrul cu substanțe toxice și periculoase.

Determinarea prezenței radiațiilor electromagnetice

Lumina vizibilă, ca toate radiațiile electromagnetice, este energie. Cu cât este emisă mai multă energie, cu atât este mai ușor să măsurați această radiație. Cantitatea de energie emisă scade pe măsură ce lungimea de undă crește. Viziunea este posibilă tocmai pentru că oamenii și animalele recunosc această energie și simt diferența dintre radiațiile cu lungimi de undă diferite. Radiațiile electromagnetice de diferite lungimi sunt percepute de ochi ca culori diferite. Nu numai ochii animalelor și oamenilor funcționează conform acestui principiu, ci și tehnologiile create de oameni pentru procesarea radiațiilor electromagnetice.

Lumina vizibila

Oamenii și animalele văd o gamă largă de radiații electromagnetice. Majoritatea oamenilor și animalelor, de exemplu, reacționează la lumina vizibila, iar unele animale răspund și la razele ultraviolete și infraroșii. Capacitatea de a distinge culorile nu este prezentă la toate animalele - unele văd doar diferența dintre suprafețele deschise și cele întunecate. Creierul nostru determină culoarea astfel: fotonii radiațiilor electromagnetice intră în ochi pe retină și, trecând prin el, excită conurile, fotoreceptorii ochiului. Ca rezultat, un semnal este transmis prin sistemul nervos către creier. Pe lângă conuri, ochii au și alți fotoreceptori, baghete, dar nu sunt capabili să distingă culorile. Scopul lor este de a determina luminozitatea și intensitatea luminii.

De obicei, există mai multe tipuri de conuri în ochi. Oamenii au trei tipuri, fiecare dintre ele absoarbe fotoni de lumină la anumite lungimi de undă. Când sunt absorbite, are loc o reacție chimică, în urma căreia impulsuri nervoase cu informații despre lungimea de undă sunt trimise către creier. Aceste semnale sunt procesate de cortexul vizual al creierului. Aceasta este zona creierului responsabilă de percepția sunetului. Fiecare tip de con este responsabil doar pentru lungimi de undă de o anumită lungime, astfel încât pentru a obține o imagine completă a culorii, informațiile primite de la toate conurile sunt adăugate împreună.

Unele animale au chiar mai multe tipuri de conuri decât oamenii. De exemplu, unele specii de pești și păsări au patru până la cinci tipuri. Interesant este că femelele unor animale au mai multe tipuri de conuri decât masculii. Unele păsări, cum ar fi pescărușii, care prind prada în sau pe suprafața apei, au în interiorul conurilor picături galbene sau roșii de ulei care acționează ca un filtru. Acest lucru îi ajută să vadă mai multe culori. Ochii reptilelor sunt proiectați într-un mod similar.

Lumină infraroșie

Șerpii, spre deosebire de oameni, au nu numai receptori vizuali, ci și organe senzoriale la care răspund Radiatii infrarosii. Ele absorb energie raze infrarosii, adică reacţionează la căldură. Unele dispozitive, cum ar fi dispozitivele de vedere pe timp de noapte, răspund, de asemenea, la căldura generată de emițătorul infraroșu. Astfel de dispozitive sunt folosite de armată, precum și pentru a asigura siguranța și securitatea spațiilor și a teritoriului. Animalele care văd lumina infraroșie și dispozitivele care o pot recunoaște, văd nu numai obiectele care se află în câmpul lor vizual pe acest moment, dar și urme de obiecte, animale, sau oameni care au fost acolo înainte, dacă nu a trecut prea mult timp. De exemplu, șerpii pot vedea dacă rozătoarele au săpat o groapă în pământ, iar ofițerii de poliție care folosesc dispozitive de vedere pe timp de noapte pot vedea dacă dovezi ale unei infracțiuni, cum ar fi bani, droguri sau altceva, au fost recent ascunse în pământ. . Dispozitivele de înregistrare a radiațiilor infraroșii sunt folosite în telescoape, precum și pentru verificarea de scurgeri a containerelor și camerelor. Cu ajutorul lor, locația scurgerii de căldură poate fi văzută clar. În medicină, imaginile cu lumină infraroșie sunt folosite în scopuri de diagnostic. În istoria artei - pentru a determina ce este descris sub stratul superior de vopsea. Dispozitivele de vedere pe timp de noapte sunt folosite pentru a proteja spațiile.

Lumină ultravioletă

Unii pești văd lumină ultravioletă. Ochii lor conțin pigment care este sensibil la razele ultraviolete. Pielea de pește conține zone care reflectă lumina ultravioletă, invizibile pentru oameni și alte animale - care este adesea folosită în regnul animal pentru a marca sexul animalelor, precum și în scopuri sociale. Unele păsări văd și lumină ultravioletă. Această abilitate este deosebit de importantă în timpul sezonului de împerechere, când păsările caută potențiali perechi. Suprafețele unor plante reflectă bine lumina ultravioletă, iar capacitatea de a o vedea ajută la găsirea hranei. Pe lângă pești și păsări, unele reptile văd lumină ultravioletă, cum ar fi țestoase, șopârle și iguane verzi (ilustrat).

Ochiul uman, ca și ochii animalelor, absoarbe lumina ultravioletă, dar nu o poate procesa. La om, distruge celulele din ochi, în special din cornee și cristalin. Aceasta, la rândul său, provoacă diverse boli și chiar orbire. Deși lumina ultravioletă este dăunătoare vederii, oamenii și animalele au nevoie de cantități mici pentru a produce vitamina D. Radiațiile ultraviolete, precum infraroșii, sunt folosite în multe industrii, de exemplu în medicină pentru dezinfecție, în astronomie pentru observarea stelelor și a altor obiecte și în chimie pentru solidificarea substanțelor lichide, precum și pentru vizualizare, adică pentru realizarea diagramelor de distribuție a substanțelor într-un anumit spațiu. Cu ajutorul luminii ultraviolete, bancnotele și abonamentele contrafăcute sunt detectate dacă au caractere imprimate pe ele cu cerneală specială care poate fi recunoscută cu ajutorul luminii ultraviolete. În cazul falsificării documentelor, lampa UV nu ajută întotdeauna, deoarece infractorii folosesc uneori documentul real și înlocuiesc fotografia sau alte informații de pe acesta, astfel încât marcajul lampii UV să rămână. Există, de asemenea, multe alte utilizări pentru lumina ultravioletă.

Daltonismul

Din cauza defectelor de vedere, unii oameni nu pot distinge culorile. Această problemă se numește daltonism sau daltonism, numită după persoana care a descris prima trăsătură de vedere. Uneori oamenii doar nu văd culorile la o anumită lungime de undă, iar uneori nu văd culorile deloc. Adesea, cauza este fotoreceptorii subdezvoltați sau deteriorați, dar în unele cazuri problema este deteriorarea căilor neuronale, cum ar fi cortexul vizual, unde informațiile de culoare sunt procesate. În multe cazuri, această afecțiune creează inconveniente și probleme pentru oameni și animale, dar uneori incapacitatea de a distinge culorile, dimpotrivă, este un avantaj. Acest lucru este confirmat de faptul că, în ciuda multor ani de evoluție, multe animale nu au viziunea colorată dezvoltată. Oamenii și animalele daltoniste pot, de exemplu, să vadă clar camuflajul altor animale.

În ciuda beneficiilor daltonismului, este considerată o problemă în societate, iar unele profesii sunt închise persoanelor cu daltonism. De obicei, aceștia nu pot obține drepturi complete de a pilota o aeronavă fără restricții. În multe țări, acești oameni au și restricții privind permisul de conducere, iar în unele cazuri nu pot obține deloc un permis. Prin urmare, nu își găsesc întotdeauna un loc de muncă în care trebuie să conducă o mașină, un avion și altele vehicule. De asemenea, le este greu să găsească locuri de muncă în care capacitatea de a identifica și de a folosi culorile este esențială. mare importanță. De exemplu, le este greu să devină designeri sau să lucreze într-un mediu în care culoarea este folosită ca semnal (de exemplu, de pericol).

Se lucrează pentru a crea condiții mai favorabile pentru persoanele cu daltonism. De exemplu, există tabele în care culorile corespund semnelor, iar în unele țări aceste semne sunt folosite în instituții și locuri publice alături de culoare. Unii designeri nu folosesc sau limitează utilizarea culorii pentru a transmite Informații importanteîn lucrările sale. În loc de sau împreună cu culoarea, ei folosesc luminozitatea, textul și alte mijloace de evidențiere a informațiilor, astfel încât chiar și persoanele daltoniste să poată primi pe deplin informațiile pe care designerul le transmite. În cele mai multe cazuri, persoanele cu daltonism nu pot face distincția între roșu și verde, așa că designerii înlocuiesc uneori combinația „roșu = pericol, verde = bine” cu roșu și albastru. Majoritate sisteme de operare De asemenea, vă permit să ajustați culorile, astfel încât persoanele cu daltonism să poată vedea totul.

Culoare în viziunea artificială

Viziunea color computerizată este o ramură în creștere rapidă a inteligenței artificiale. Până de curând, cea mai mare parte a lucrărilor din acest domeniu se făcea cu imagini monocrome, dar acum tot mai multe laboratoare științifice lucrează cu culoarea. Unii algoritmi de lucru cu imagini monocrome sunt folosiți și pentru procesarea imaginilor color.

Aplicație

Viziunea computerizată este utilizată într-o serie de industrii, cum ar fi controlul roboților, mașinile cu conducere autonomă și vehiculele aeriene fără pilot. Este util în domeniul securității, de exemplu, pentru identificarea persoanelor și obiectelor din fotografii, pentru căutarea în baze de date, pentru urmărirea mișcării obiectelor în funcție de culoarea acestora etc. Determinarea locației obiectelor în mișcare permite unui computer să determine direcția în care se uită o persoană sau să urmărească mișcarea mașinilor, a oamenilor, a mâinilor și a altor obiecte.

Pentru a identifica corect obiectele nefamiliare, este important să știți despre forma lor și alte proprietăți, dar informațiile despre culoare nu sunt atât de importante. Când lucrați cu obiecte familiare, culoarea, dimpotrivă, ajută la recunoașterea lor mai rapidă. Lucrul cu culoarea este, de asemenea, convenabil, deoarece informațiile despre culoare pot fi obținute chiar și din imagini cu rezoluție scăzută. Recunoașterea formei unui obiect, spre deosebire de culoarea acestuia, necesită o rezoluție ridicată. Lucrul cu culoarea în loc de forma unui obiect vă permite să reduceți timpul de procesare a imaginii și să utilizați mai puține resurse de calculator. Culoarea ajută la recunoașterea obiectelor de aceeași formă și poate fi folosită și ca semnal sau semn (de exemplu, roșul este un semnal de pericol). În acest caz, nu trebuie să recunoașteți forma acestui semn sau textul scris pe el. Pe site-ul YouTube puteți vedea multe exemple interesante utilizarea viziunii artificiale a culorilor.

Procesarea informațiilor de culoare

Fotografiile pe care le procesează computerul sunt fie încărcate de utilizatori, fie făcute de camera încorporată. Procesul de fotografiere digitală și filmare video este bine stăpânit, dar procesarea acestor imagini, în special în culori, este asociată cu multe dificultăți, dintre care multe nu au fost încă rezolvate. Acest lucru se datorează faptului că viziunea culorilor la oameni și animale este foarte complexă, iar crearea vederii computerizate precum cea umană nu este ușoară. Vederea, ca și auzul, se bazează pe adaptarea la mediu. Percepția sunetului depinde nu numai de frecvența, presiunea sonoră și durata sunetului, ci și de prezența sau absența altor sunete în mediu. Același lucru este și cu viziunea - percepția culorii depinde nu numai de frecvență și lungime de undă, ci și de caracteristicile mediului. De exemplu, culorile obiectelor din jur afectează percepția noastră asupra culorii.

Din punct de vedere evolutiv, o astfel de adaptare este necesară pentru a ne ajuta să ne obișnuim cu mediul înconjurător și să nu mai acordăm atenție elementelor nesemnificative și să ne îndreptăm toată atenția către ceea ce se schimbă în mediu. Acest lucru este necesar pentru a observa mai ușor prădătorii și pentru a găsi hrană. Uneori apar iluzii optice datorită acestei adaptări. De exemplu, în funcție de culoarea obiectelor din jur, percepem culoarea a două obiecte în mod diferit, chiar și atunci când reflectă lumina cu aceeași lungime de undă. Ilustrația prezintă un exemplu de astfel de iluzie optică. Pătratul maro din partea de sus a imaginii (al doilea rând, a doua coloană) apare mai deschis decât pătratul maro din partea de jos a imaginii (al cincilea rând, a doua coloană). De fapt, culorile lor sunt aceleași. Chiar și știind acest lucru, încă le percepem ca culori diferite. Deoarece percepția noastră asupra culorii este atât de complexă, este dificil pentru programatori să descrie toate aceste nuanțe în algoritmii de viziune computerizată. În ciuda acestor dificultăți, am realizat deja multe în acest domeniu.

Articolele Unit Converter au fost editate și ilustrate de Anatoly Zolotkov

Vi se pare dificil să traduceți unitățile de măsură dintr-o limbă în alta? Colegii sunt gata să vă ajute. Postați o întrebare în TCTermsși în câteva minute vei primi un răspuns.

În articol veți afla ce este sunetul, care este nivelul său letal de volum, precum și viteza lui în aer și alte medii. Vom vorbi și despre frecvență, codificare și calitatea sunetului.

Vom lua în considerare, de asemenea, eșantionarea, formatele și puterea sunetului. Dar mai întâi, să definim muzica ca sunet ordonat - opusul sunetului dezordonat, haotic, pe care îl percepem ca zgomot.

- Acestea sunt unde sonore care se formează ca urmare a vibrațiilor și modificărilor atmosferei, precum și a obiectelor din jurul nostru.

Chiar și când vorbești, îți auzi interlocutorul pentru că el influențează aerul. De asemenea, atunci când cântați la un instrument muzical, fie că bateți o tobă sau ciupiți o coardă, produceți vibrații de o anumită frecvență, care produc unde sonore în aerul înconjurător.

Sunt unde sonore ordonatȘi haotic. Când sunt ordonate și periodice (repetate după o anumită perioadă de timp), auzim o anumită frecvență sau înălțime a sunetului.

Adică, putem defini frecvența ca fiind numărul de ori un eveniment are loc într-o anumită perioadă de timp. Astfel, atunci când undele sonore sunt haotice, le percepem ca zgomot.

Dar când undele sunt ordonate și repetate periodic, atunci le putem măsura după numărul de cicluri repetate pe secundă.

Rata de eșantionare audio

Rata de eșantionare audio este numărul de măsurători ale nivelului de semnal pe secundă. Hertz (Hz) sau Hertz (Hz) este o unitate științifică de măsură care determină de câte ori apare un eveniment pe secundă. Aceasta este unitatea pe care o vom folosi!

Rata de eșantionare audio

Probabil ați văzut această abreviere foarte des - Hz sau Hz. De exemplu, în pluginurile de egalizare. Unitățile lor de măsură sunt herți și kiloherți (adică 1000 Hz).

De obicei, o persoană aude unde sonore de la 20 Hz la 20.000 Hz (sau 20 kHz). Orice mai puțin de 20 Hz este infrasunete. Orice peste 20 kHz este ecografie.

Lasă-mă să deschid pluginul egalizator și să-ți arăt cum arată. Probabil că sunteți familiarizat cu aceste numere.

Frecvențele de sunet

Cu un egalizator, puteți reduce sau mări anumite frecvențe în intervalul audibil uman.

Un mic exemplu!

Aici am o înregistrare a unei unde sonore care a fost generată la o frecvență de 1000 Hz (sau 1 kHz). Dacă mărim și ne uităm la forma sa, vom vedea că este regulată și se repetă (periodic).

Undă sonoră repetitivă (periodică).

Într-o secundă, aici au loc o mie de cicluri repetate. Pentru comparație, să ne uităm la o undă sonoră, pe care o percepem ca zgomot.

Sunete dezordonat

Nu există o frecvență specifică de repetare aici. De asemenea, nu există un ton sau un ton specific. Unda sonoră nu este ordonată. Dacă ne uităm la forma acestui val, putem vedea că nu există nimic care se repetă sau periodic în legătură cu el.

Să trecem la partea mai bogată a valului. Mărim și vedem că nu este constant.

Val dezordonat la scalare

Din cauza lipsei de ciclicitate, nu putem auzi nicio frecvență specifică în acest val. Prin urmare, îl percepem ca zgomot.

Nivel de sunet letal

Aș dori să menționez puțin despre nivelul de sunet letal pentru oameni. Acesta provine din 180 dB si mai sus.

Merită spus imediat că, conform standardelor de reglementare, un nivel de zgomot sigur este considerat a nu depăși 55 dB (decibeli) în timpul zilei și 40 dB noaptea. Chiar și cu expunerea prelungită la auz, acest nivel nu va cauza rău.

Nivelurile volumului sunetului
(dB)	Definiție	Sursă
0	Nu e deloc tare
5	Aproape inaudibil
10	Aproape inaudibil	Foșnet liniștit al frunzelor
15	Abia se aude	frunze foșnind
20 — 25	Abia se aude	Soapta unei persoane la o distanta de 1 metru
30	Liniște	Bifă ceas de perete (maxim admisibil conform standardelor pentru spațiile rezidențiale pe timp de noapte între orele 23 și 7)
35	Destul de audibil	Conversație înăbușită
40	Destul de audibil	Discurs obișnuit ( norma pentru spatii rezidentiale in timpul zilei de la 7 la 23 ore)
45	Destul de audibil	Vorbi
50	Se aude clar	Maşină de scris
55	Se aude clar	Vorbește ( Standard european pentru spațiile de birouri de clasa A)
60	(norma pentru birouri)
65	Conversație tare (1m)
70	Conversații puternice (1m)
75	Țipete și râsete (1m)
80	Foarte zgomotos	Țipă, motocicletă cu toba de eșapament
85	Foarte zgomotos	Țipăt puternic, motocicletă cu toba de eșapament
90	Foarte zgomotos	Țipete puternice, vagon de marfă (7m)
95	Foarte zgomotos	Vagon de metrou (7 metri în exterior sau în interiorul vagonului)
100	Extrem de zgomotos	Orchestra, tunet ( conform standardelor europene, aceasta este presiunea sonoră maximă admisă pentru căști)
105	Extrem de zgomotos	Pe avioane vechi
110	Extrem de zgomotos	Elicopter
115	Extrem de zgomotos	Masina de sablare (1m)
120-125	Aproape insuportabil	Ciocan-pilot
130	Pragul durerii	Avionul la început
135 — 140	Contuzie	Avionul cu reacție decolare
145	Contuzie	Lansarea rachetei
150 — 155	Comoție, răni
160	Șoc, traumă	Undă de șoc de la o aeronavă supersonică
165+	Ruptura timpanelor și plămânilor
180+	Moarte

Viteza sunetului în km pe oră și metri pe secundă

Viteza sunetului este viteza cu care undele se propagă într-un mediu. Mai jos dau un tabel cu vitezele de propagare în diverse medii.

Viteza sunetului în aer este mult mai mică decât în ​​mediile solide. Și viteza sunetului în apă este mult mai mare decât în ​​aer. Este 1430 m/s. Ca urmare, propagarea este mai rapidă și audibilitatea este mult mai mare.

Puterea sonoră este energia care este transmisă de o undă sonoră prin suprafața luată în considerare pe unitatea de timp. Măsurat în (W). Există o valoare instantanee și o medie (pe o perioadă de timp).

Să continuăm să lucrăm cu definițiile de la secțiunea de teoria muzicală!

Pitch și notă

Înălţime este un termen muzical care înseamnă aproape același lucru cu frecvența. Excepția este că nu are o unitate de măsură. În loc să definim sunetul după numărul de cicluri pe secundă în intervalul 20 - 20.000 Hz, desemnăm anumite valori ale frecvenței cu litere latine.

Instrumentele muzicale produc unde sonore regulate, periodice, pe care le numim tonuri sau note.

Adică, cu alte cuvinte, este un fel de instantaneu al unei unde sonore periodice de o anumită frecvență. Tonul acestei note ne spune cât de sus sau de jos sună nota. În acest caz, notele inferioare au lungimi de undă mai mari. Iar cele înalte sunt mai scunde.

Să ne uităm la o undă sonoră de 1 kHz. Acum voi mări și vei vedea distanța dintre bucle.

Undă sonoră la 1 kHz

Acum să ne uităm la o undă de 500 Hz. Aici frecvența este de 2 ori mai mică și distanța dintre cicluri este mai mare.

Unda sonora la 500 Hz

Acum să luăm un val de 80 Hz. Aici va fi și mai lat și înălțimea va fi mult mai mică.

Sunet la 80 Hz

Vedem relația dintre înălțimea unui sunet și forma sa de undă.

Fiecare notă muzicală se bazează pe o frecvență fundamentală (ton fundamental). Dar, pe lângă tonul muzicii, constă și în adițional frecvențe de rezonanță sau acorduri.

Hai să-ți arăt un alt exemplu!

Mai jos este un val la 440 Hz. Acesta este standardul în lumea muzicii pentru acordarea instrumentelor. Corespunde notei A.

Undă sonoră pură la 440 Hz

Auzim doar tonul fundamental (unda sonoră pură). Dacă mărim, vom vedea că este periodic.

Acum să ne uităm la un val de aceeași frecvență, dar cântat la un pian.

Sunet intermitent de pian

Uite, este și periodic. Dar are mici completări și nuanțe. Toate împreună ne dau o idee despre cum sună un pian. Dar, pe lângă aceasta, armoniile determină și faptul că unele note vor avea o afinitate mai mare pentru o anumită notă decât altele.

De exemplu, puteți cânta aceeași notă, dar cu o octavă mai sus. Va suna complet diferit. Totuși, va fi legat de nota anterioară. Adica este aceeasi nota, jucata doar cu o octava mai sus.

Această relație între două note în octave diferite se datorează prezenței tonurilor. Ele sunt prezente în mod constant și determină cât de strâns sau de distanță sunt legate unele de altele anumite note.

Conceptul de frecvență și perioadă a unui semnal periodic. Unități. (10+)

Frecvența și perioada semnalului. Concept. Unități

Materialul este o explicație și o completare la articol:
Unităţi de măsură ale mărimilor fizice în electronica radio
Unități de măsură și relații ale mărimilor fizice utilizate în ingineria radio.

Procesele periodice apar adesea în natură. Aceasta înseamnă că un parametru care caracterizează procesul se modifică conform unei legi periodice, adică egalitatea este adevărată:

Determinarea frecvenței și perioadei

F(t) = F(t + T) (relația 1), unde t este timpul, F(t) este valoarea parametrului la momentul t și T este o anumită constantă.

Este clar că dacă egalitatea anterioară este adevărată, atunci este adevărată următoarele:

F(t) = F(t + 2T) Deci, dacă T este valoarea minimă a constantei la care are loc relația 1, atunci vom numi T perioadă

În electronica radio, studiem curentul și tensiunea, așa că vom considera semnalele periodice ca fiind semnale pentru care raportul de tensiune sau curent este adevărat: 1.

Din păcate, erorile se găsesc periodic în articole, acestea sunt corectate, articolele sunt completate, dezvoltate și sunt pregătite altele noi. Abonează-te la știri pentru a fi la curent.

Dacă ceva nu este clar, asigurați-vă că întrebați!
Pune o intrebare. Discuția articolului.

Mai multe articole

Tranzistor cu efect de câmp, cip CMOS, amplificator operațional. Instalare...
Cum să lipiți corect tranzistor cu efect de câmp sau cip CMOS...

Modul de curent continuu/intermitent (intermitent) prin bobina inductorului...
Comparația modurilor de curent continuu și intermitent. Calcul online pentru creșterea,...

Semnalele sunt operații matematice (aritmetice). Adunare, însumare...
Circuite pentru efectuarea de operaţii aritmetice pe semnale. Adunare, scadere...

Cum funcționează un convertor de tensiune stabilizat cu impuls? Unde este el...

Cum funcționează o sursă de alimentare fără transformator? Descriere...

Formarea tensiunii de ieșire arbitrară / reglabilă folosind...
Reglarea, setarea tensiunii de ieșire a unui circuit integrat specializat...

Parametrii ale căror valori sunt exprimate în herți pot fi găsiți în specificatii tehnice diverse dispozitive: componente de calculator, radiouri, echipamente de măsurare - oriunde unde circulă semnale electrice alternative. Cu toate acestea, nu toată lumea poate răspunde la întrebarea ce se măsoară în herți fără să se gândească.

Hertz (Hz) este o unitate derivată SI folosită pentru a exprima frecvența proceselor periodice, adică repetarea după o anumită perioadă de timp. Valoarea numerică a acestei valori înseamnă numărul de implementări ale procesului specificat pe secundă, care poate fi scris matematic ca 1 Hz=1/s=s -1. În herți, puteți cuantifica frecvența fenomenelor de orice natură fizică, fie că este vorba de o modificare a curentului într-o rețea electrică casnică în timp, contracții ale mușchiului inimii, vibrații ale unui leagăn, apariția impulsurilor sau propagarea undelor sonore. .

Cel mai simplu mod de a înțelege semnificația unității de măsură este despre care vorbim, folosind exemplul dependențelor de timp sinusoidale ale semnalelor. Imaginea prezintă grafice ale vibrațiilor sonore de diferite frecvențe. În prima figură, într-un interval egal cu o secundă, unu valoare maximă valuri, iar pe al doilea - zece. Adică, apariția acelorași stări ale parametrilor de proces în ultimul caz are loc de zece ori mai des - cu o frecvență de 10 Hz.

Transmisia de date în sistemele de comunicații, propagarea undelor sonore și multe alte procese pot fi caracterizate prin frecvențe de câteva ordine de mărime mai mari de 1 Hz. Prin urmare, cu această unitate de măsură sunt utilizate prefixe SI standard, care denotă multipli (1 kHz = 10 3 Hz, 1 MHz = 10 6 Hz și altele).

Pe lângă herți, există o altă unitate de măsură care corespunde cu 1/s sau c -1 - becquerelul. Spre deosebire de primul, care servește pentru a descrie semnale periodice, această cantitate caracterizează activitatea surselor de dezintegrare radioactivă, care este un proces aleatoriu.

Iată câteva fapte interesante pe tema articolului.

• Gama aproximativă de frecvență a sunetelor audibile de oameni este de la 20 Hz la 20 kHz. În plus, odată cu vârsta, limita superioară se deplasează spre o scădere - majoritatea oamenilor își pierd treptat capacitatea de a percepe sunetele înalte.
• În Rusia și țările europene frecvența curent alternativîn rețelele electrice este egal cu 50 Hz, în SUA, Canada - 60 Hz, iar în Japonia, în funcție de regiune, acest parametru de rețea poate fi egal cu 50 sau 60 Hz.
• Inima unei persoane sănătoase care nu are o experiență semnificativă activitate fizica, batai cu o frecventa de aproximativ 1 Hz.
• Gama de transmisie radio FM este de la 87,5 la 108 MHz, frecvența undelor electromagnetice generate pentru gătitul și încălzirea alimentelor într-un cuptor cu microunde este de 2450 MHz.