Μετατροπέας μήκους και απόστασης Μετατροπέας μάζας και μετατροπέας όγκου φαγητού Μετατροπέας περιοχής μαγειρικής συνταγής Μετατροπέας όγκου και μονάδων Μετατροπέας θερμοκρασίας Πίεση, καταπόνηση, μετατροπέας μονάδας Young's Μετατροπέας ενέργειας και εργασίας Μετατροπέας ισχύος Μετατροπέας δύναμης Μετατροπέας ισχύος Γραμμικός μετατροπέας ταχύτητας ταχύτητας και μετατροπέας ταχύτητας γραμμικής απόδοσης Συστήματα μετατροπής Μετατροπέας πληροφοριών Ποσότητα Μέτρηση Τιμές νομίσματος Μεγέθη γυναικείων ενδυμάτων και παπουτσιών Μεγέθη ανδρικών ενδυμάτων και παπουτσιών Μεγέθη ανδρικών ρούχων και παπουτσιών Μετατροπέας επιτάχυνσης γωνιακή ταχύτητα και ταχύτητα μάζα) μετατροπέας Πυκνότητα ενέργειας και θερμογόνος δύναμη καυσίμου (όγκος) Μετατροπέας Μετατροπέας διαφορικής θερμοκρασίας Μετατροπέας συντελεστή Μετατροπέας θερμικής αντίστασης καμπύλης θερμικής διαστολής Μετατροπέας θερμικής αγωγιμότητας Μετατροπέας ειδικής χωρητικότητας θερμότητας Μετατροπέας θερμικής έκθεσης και μετατροπέας ισχύος ακτινοβολίας Μετατροπέας πυκνότητας ροής θερμότητας Μετατροπέας συντελεστής μεταφοράς θερμότητας Μετατροπέας ογκομετρικός μετατροπέας ρυθμού ροής Μετατροπέας ογκομετρικής ροής Μετατροπέας ογκομετρικής ροής Μετατροπέας ρυθμού ροής μάζας Μετατροπέας απόλυτου ιξώδους Κινηματικός μετατροπέας ιξώδους Μετατροπέας επιφανειακής τάσης Μετατροπέας διαπερατότητας ατμών Μετατροπέας πυκνότητας ροής ατμών νερού Μετατροπέας στάθμης ήχου Μετατροπέας ευαισθησίας μικροφώνου Μετατροπέας στάθμης ηχητικής πίεσης (SPL) Μετατροπέας στάθμης ήχου με επιλέξιμη πίεση αναφοράς Μετατροπέας φωτεινότητας Μετατροπέας φωτεινότητας Ένταση μετατροπέα γραφικών υπολογιστών Οπτική ισχύς μετατροπέα συχνότητας και μήκους κύματος σε διόπτρες και εστιακές απόσταση Ισχύς διόπτρας και μεγέθυνση φακού (×) Μετατροπέας ηλεκτρικού φορτίου Γραμμικός μετατροπέας πυκνότητας φόρτισης Μετατροπέας πυκνότητας επιφανειακής φόρτισης Μετατροπέας πυκνότητας χύδην φορτίου Μετατροπέας γραμμικής πυκνότητας ρεύματος ηλεκτρικού ρεύματος Μετατροπέας πυκνότητας επιφανειακού ρεύματος Μετατροπέας έντασης ηλεκτρικού πεδίου Μετατροπέας Ηλεκτροστατικού δυναμικού και τάσης Μετατροπέας ηλεκτροστατικής αντίστασης Ηλεκτροστατικός μετατροπέας ηλεκτρικής αντίστασης και μετατροπέας Μετατροπέας ηλεκτρική αντίσταση Μετατροπέας ηλεκτρικής αγωγιμότητας Μετατροπέας ηλεκτρικής αγωγιμότητας Μετατροπέας ηλεκτρικής χωρητικότητας Μετατροπέας επαγωγής Αμερικάνικος μετατροπέας μετρητή σύρματος Επίπεδα σε dBm (dBm ή dBmW), dBV (dBV), Watt, κ.λπ. μονάδες Μετατροπέας μαγνητοκινητικής δύναμης Μετατροπέας ισχύος μαγνητικού πεδίου Μετατροπέας μαγνητικής ροής Μετατροπέας μαγνητικής επαγωγής Ακτινοβολία. Ραδιενέργεια μετατροπέα ρυθμού απορροφούμενης δόσης ιονίζουσας ακτινοβολίας. Μετατροπέας ακτινοβολίας ραδιενεργού διάσπασης. Ακτινοβολία μετατροπέα δόσης έκθεσης. Μετατροπέας απορροφημένης δόσης Μετατροπέας δεκαδικού προθέματος Μεταφορά δεδομένων τυπογραφία και μονάδα επεξεργασίας εικόνας Μετατροπέας μονάδας όγκου ξυλείας Μετατροπέας μονάδας όγκου ξυλείας Υπολογισμός περιοδικού πίνακα μοριακής μάζας χημικών στοιχείων D. I. Mendeleev

1 gigahertz [GHz] = 1.000.000.000 hertz [Hz]

Αρχική τιμή

Μετατρεπόμενη αξία

hertz exahertz petahertz terahertz gigahertz megahertz kilohertz hectohertz decahertz decigertz santigertz millihertz microhertz nanohertz picohertz femtohertz attohertz κύκλους ανά δευτερόλεπτο μήκος κύματος σε exameters μήκος κύματος στην petameters μήκος κύματος στην terameters μήκος κύματος στην megameters μήκος κύματος στην χιλιόμετρα σε δεκάμετρα μήκος κύματος σε μέτρα μήκους κύματος σε δεκατόμετρα μήκος κύματος σε εκατοστόμετρα μήκος κύματος σε χιλιοστόμετρα μήκους κύματος σε μικρόμετρα Compton μήκος κύματος ενός ηλεκτρονίου Compton μήκος κύματος ενός πρωτονίου Compton μήκος κύματος ενός νετρονίου περιστροφές ανά δευτερόλεπτο περιστροφές ανά λεπτό περιστροφές ανά ώρα περιστροφές ανά ημέρα

Περισσότερα για τη συχνότητα και το μήκος κύματος

Γενικές πληροφορίες

Συχνότητα

Η συχνότητα είναι μια ποσότητα που μετρά πόσο συχνά επαναλαμβάνεται μια συγκεκριμένη περιοδική διαδικασία. Στη φυσική, η συχνότητα χρησιμοποιείται για να περιγράψει τις ιδιότητες των διεργασιών των κυμάτων. Συχνότητα κύματος - ο αριθμός των πλήρων κύκλων της κυματικής διαδικασίας ανά μονάδα χρόνου. Η μονάδα συχνότητας SI είναι hertz (Hz). Ένα hertz ισούται με μία ταλάντωση ανά δευτερόλεπτο.

Μήκος κύματος

Υπάρχουν πολλοί διαφορετικοί τύποι κυμάτων στη φύση, από θαλάσσια κύματα που προκαλούνται από τον άνεμο έως ηλεκτρομαγνητικά κύματα. Οι ιδιότητες των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων εξαρτώνται από το μήκος κύματος. Τέτοια κύματα χωρίζονται σε διάφορους τύπους:

• Ακτίνες γάμμαμε μήκος κύματος έως 0,01 νανόμετρο (nm).
• ακτινογραφίεςμε μήκος κύματος από 0,01 nm έως 10 nm.
• Κυματιστά υπεριώδηςπου έχουν μήκος 10 έως 380 nm. Δεν είναι ορατά με το ανθρώπινο μάτι.
• Φως μέσα ορατό μέρος του φάσματοςμε μήκος κύματος 380-700 nm.
• Αόρατο στους ανθρώπους υπέρυθρη ακτινοβολίαμε μήκος κύματος από 700 nm έως 1 χιλιοστό.
• Τα υπέρυθρα κύματα ακολουθούνται από ΦΟΥΡΝΟΣ ΜΙΚΡΟΚΥΜΑΤΩΝ, με μήκος κύματος από 1 χιλιοστό έως 1 μέτρο.
• Το μακρύτερο - ραδιοκύματα... Το μήκος τους ξεκινά από 1 μέτρο.

Αυτό το άρθρο αφορά την ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία και ειδικά το φως. Σε αυτό, θα συζητήσουμε πώς το μήκος κύματος και η συχνότητα επηρεάζουν το φως, συμπεριλαμβανομένου του ορατού φάσματος, της υπεριώδους και της υπέρυθρης ακτινοβολίας.

Ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία

Η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία είναι ενέργεια, οι ιδιότητες της οποίας είναι ταυτόχρονα παρόμοιες με εκείνες των κυμάτων και των σωματιδίων. Αυτό το χαρακτηριστικό ονομάζεται δυαδικότητα κύματος-σωματιδίου. Τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα αποτελούνται από ένα μαγνητικό κύμα και ένα ηλεκτρικό κύμα κάθετο σε αυτό.

Η ενέργεια της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας είναι το αποτέλεσμα της κίνησης των σωματιδίων που ονομάζονται φωτόνια. Όσο μεγαλύτερη είναι η συχνότητα της ακτινοβολίας, τόσο πιο ενεργά είναι και τόσο μεγαλύτερη βλάβη μπορούν να προκαλέσουν στα κύτταρα και τους ιστούς των ζωντανών οργανισμών. Αυτό συμβαίνει γιατί όσο μεγαλύτερη είναι η συχνότητα της ακτινοβολίας, τόσο περισσότερη ενέργεια μεταφέρουν. Η μεγάλη ενέργεια τους επιτρέπει να αλλάξουν τη μοριακή δομή των ουσιών στις οποίες δρουν. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο η υπεριώδης ακτινοβολία, οι ακτίνες Χ και η ακτινοβολία γάμμα είναι τόσο επιβλαβείς για τα ζώα και τα φυτά. Ένα τεράστιο μέρος αυτής της ακτινοβολίας βρίσκεται στο διάστημα. Είναι επίσης παρόν στη Γη, παρά το γεγονός ότι το στρώμα του όζοντος της ατμόσφαιρας γύρω από τη Γη αποκλείει το μεγαλύτερο μέρος της.

Ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία και ατμόσφαιρα

Η ατμόσφαιρα της γης μεταδίδει ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία μόνο σε συγκεκριμένη συχνότητα. Οι περισσότερες ακτίνες γάμμα, ακτίνες Χ, υπεριώδες φως, κάποια υπέρυθρη ακτινοβολία και μεγάλα ραδιοκύματα εμποδίζονται από την ατμόσφαιρα της Γης. Η ατμόσφαιρα τους απορροφά και δεν τους αφήνει να πάνε παρακάτω. Μέρος των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων, ειδικότερα, η ακτινοβολία στην περιοχή βραχέων κυμάτων, ανακλάται από την ιονόσφαιρα. Όλες οι άλλες ακτινοβολίες χτυπούν την επιφάνεια της Γης. Στα ανώτερα ατμοσφαιρικά στρώματα, δηλαδή πιο μακριά από την επιφάνεια της Γης, υπάρχει περισσότερη ακτινοβολία από ότι στα κατώτερα στρώματα. Επομένως, όσο πιο ψηλά, τόσο πιο επικίνδυνο είναι για τους ζωντανούς οργανισμούς να βρίσκονται εκεί χωρίς προστατευτικές στολές.

Η ατμόσφαιρα μεταδίδει μικρές ποσότητες υπεριώδους φωτός στη Γη και είναι επιβλαβές για το δέρμα. Λόγω των υπεριωδών ακτίνων οι άνθρωποι καίγονται από τον ήλιο και μπορεί να προσβληθούν ακόμη και από καρκίνο του δέρματος. Από την άλλη, κάποιες ακτίνες που μεταδίδονται από την ατμόσφαιρα είναι ευεργετικές. Για παράδειγμα, οι υπέρυθρες ακτίνες που χτυπούν την επιφάνεια της Γης χρησιμοποιούνται στην αστρονομία - τα υπέρυθρα τηλεσκόπια παρακολουθούν τις υπέρυθρες ακτίνες που εκπέμπονται από αστρονομικά αντικείμενα. Όσο ψηλότερα από την επιφάνεια της Γης, τόσο περισσότερη υπέρυθρη ακτινοβολία, επομένως τηλεσκόπια εγκαθίστανται συχνά σε κορυφές βουνών και σε άλλα υψόμετρα. Μερικές φορές αποστέλλονται στο διάστημα για να βελτιώσουν την ορατότητα των υπέρυθρων ακτίνων.

Σχέση συχνότητας και μήκους κύματος

Η συχνότητα και το μήκος κύματος είναι αντιστρόφως ανάλογα μεταξύ τους. Αυτό σημαίνει ότι όσο αυξάνεται το μήκος κύματος, η συχνότητα μειώνεται και αντίστροφα. Είναι εύκολο να φανταστεί κανείς: εάν η συχνότητα των ταλαντώσεων της κυματικής διαδικασίας είναι υψηλή, τότε ο χρόνος μεταξύ των ταλαντώσεων είναι πολύ μικρότερος από ό,τι για τα κύματα, η συχνότητα ταλάντωσης των οποίων είναι μικρότερη. Εάν φανταστείτε ένα κύμα σε ένα γράφημα, τότε η απόσταση μεταξύ των κορυφών του θα είναι όσο μικρότερη, τόσο περισσότερες ταλαντώσεις κάνει σε μια συγκεκριμένη χρονική περίοδο.

Για να προσδιοριστεί η ταχύτητα διάδοσης ενός κύματος σε ένα μέσο, ​​είναι απαραίτητο να πολλαπλασιαστεί η συχνότητα του κύματος με το μήκος του. Τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα στο κενό διαδίδονται πάντα με την ίδια ταχύτητα. Αυτή η ταχύτητα είναι γνωστή ως η ταχύτητα του φωτός. Είναι ίσο με 299 & nbsp792 & nbsp458 μέτρα ανά δευτερόλεπτο.

Φως

Το ορατό φως είναι ηλεκτρομαγνητικά κύματα συχνότητας και μήκους που καθορίζουν το χρώμα του.

Μήκος κύματος και χρώμα

Το μικρότερο μήκος κύματος του ορατού φωτός είναι 380 νανόμετρα. Είναι μοβ, ακολουθούμενο από μπλε και κυανό, έπειτα πράσινο, κίτρινο, πορτοκαλί και τέλος κόκκινο. Το λευκό φως αποτελείται από όλα τα χρώματα ταυτόχρονα, δηλαδή τα λευκά αντικείμενα αντανακλούν όλα τα χρώματα. Αυτό μπορεί να φανεί με ένα πρίσμα. Το φως που εισέρχεται σε αυτό διαθλάται και παρατάσσεται σε μια λωρίδα χρωμάτων με την ίδια σειρά όπως στο ουράνιο τόξο. Αυτή η ακολουθία είναι από τα χρώματα με το μικρότερο μήκος κύματος έως το μεγαλύτερο. Η εξάρτηση της ταχύτητας διάδοσης του φωτός στην ύλη από το μήκος κύματος ονομάζεται διασπορά.

Ένα ουράνιο τόξο σχηματίζεται με παρόμοιο τρόπο. Οι σταγόνες νερού που διασκορπίζονται στην ατμόσφαιρα μετά τη βροχή συμπεριφέρονται σαν πρίσμα και διαθλούν κάθε κύμα. Τα χρώματα του ουράνιου τόξου είναι τόσο σημαντικά που σε πολλές γλώσσες υπάρχουν μνημονικά, δηλαδή μια τεχνική για την απομνημόνευση των χρωμάτων του ουράνιου τόξου, τόσο απλή που ακόμη και τα παιδιά μπορούν να τα θυμούνται. Πολλά παιδιά που μιλούν ρωσικά γνωρίζουν ότι «κάθε κυνηγός θέλει να μάθει πού κάθεται ο φασιανός». Μερικοί άνθρωποι βρίσκουν τα δικά τους μνημονικά, και αυτή είναι μια ιδιαίτερα χρήσιμη άσκηση για τα παιδιά, γιατί όταν καταλήξουν στη δική τους μέθοδο να θυμούνται τα χρώματα του ουράνιου τόξου, θα τα θυμούνται πιο γρήγορα.

Το φως στο οποίο είναι πιο ευαίσθητο το ανθρώπινο μάτι είναι πράσινο, με μήκος κύματος 555 nm σε φωτεινά περιβάλλοντα και 505 nm σε λυκόφως και σκοτάδι. Δεν μπορούν όλα τα ζώα να διακρίνουν χρώματα. Στις γάτες, για παράδειγμα, η έγχρωμη όραση δεν έχει αναπτυχθεί. Από την άλλη πλευρά, ορισμένα ζώα βλέπουν τα χρώματα πολύ καλύτερα από τους ανθρώπους. Για παράδειγμα, ορισμένα είδη βλέπουν υπεριώδες και υπέρυθρο φως.

Αντανάκλαση φωτός

Το χρώμα ενός αντικειμένου καθορίζεται από το μήκος κύματος του φωτός που αντανακλάται από την επιφάνειά του. Τα λευκά αντικείμενα αντανακλούν όλα τα κύματα του ορατού φάσματος, ενώ τα μαύρα, αντίθετα, απορροφούν όλα τα κύματα και δεν αντανακλούν τίποτα.

Ένα από τα φυσικά υλικά με υψηλό συντελεστή διασποράς είναι το διαμάντι. Τα σωστά κομμένα διαμάντια αντανακλούν το φως τόσο από την εξωτερική όσο και από την εσωτερική άκρη, διαθλώντας το, ακριβώς όπως ένα πρίσμα. Σε αυτήν την περίπτωση, είναι σημαντικό το μεγαλύτερο μέρος αυτού του φωτός να ανακλάται προς τα πάνω προς το μάτι και όχι, για παράδειγμα, προς τα κάτω, στο πλαίσιο, όπου δεν είναι ορατό. Χάρη στην υψηλή διασπορά τους, τα διαμάντια λάμπουν πολύ όμορφα στον ήλιο και κάτω από τεχνητό φως. Το γυαλί κομμένο σαν διαμάντι λάμπει επίσης, αλλά όχι τόσο πολύ. Αυτό οφείλεται στο ότι, λόγω της χημικής τους σύστασης, τα διαμάντια αντανακλούν το φως πολύ καλύτερα από το γυαλί. Οι γωνίες που χρησιμοποιούνται κατά την κοπή διαμαντιών έχουν μεγάλη σημασία επειδή οι γωνίες που είναι πολύ αιχμηρές ή πολύ αμβλείες είτε εμποδίζουν την ανάκλαση του φωτός από τους εσωτερικούς τοίχους είτε αντανακλούν το φως στη ρύθμιση, όπως φαίνεται στην εικόνα.

Φασματοσκοπία

Η φασματική ανάλυση ή φασματοσκοπία χρησιμοποιείται μερικές φορές για τον προσδιορισμό της χημικής σύστασης μιας ουσίας. Αυτή η μέθοδος είναι ιδιαίτερα καλή εάν η χημική ανάλυση μιας ουσίας δεν μπορεί να πραγματοποιηθεί με απευθείας εργασία μαζί της, για παράδειγμα, κατά τον προσδιορισμό της χημικής σύστασης των αστεριών. Γνωρίζοντας τι είδους ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία απορροφά ένα σώμα, μπορείτε να προσδιορίσετε από τι αποτελείται. Η φασματοσκοπία απορρόφησης, που είναι ένας από τους κλάδους της φασματοσκοπίας, καθορίζει ποια ακτινοβολία απορροφάται από το σώμα. Μια τέτοια ανάλυση μπορεί να γίνει από απόσταση, επομένως χρησιμοποιείται συχνά στην αστρονομία, καθώς και στην εργασία με δηλητηριώδεις και επικίνδυνες ουσίες.

Προσδιορισμός της παρουσίας ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας

Το ορατό φως, όπως κάθε ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία, είναι ενέργεια. Όσο περισσότερη ενέργεια εκπέμπεται, τόσο πιο εύκολο είναι να μετρηθεί αυτή η ακτινοβολία. Η ποσότητα της ακτινοβολούμενης ενέργειας μειώνεται όσο αυξάνεται το μήκος κύματος. Η όραση είναι δυνατή ακριβώς επειδή οι άνθρωποι και τα ζώα αναγνωρίζουν αυτή την ενέργεια και αισθάνονται τη διαφορά μεταξύ ακτινοβολίας διαφορετικών μηκών κύματος. Η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία διαφορετικού μήκους γίνεται αντιληπτή από το μάτι ως διαφορετικά χρώματα. Σύμφωνα με αυτή την αρχή, δεν λειτουργούν μόνο τα μάτια των ζώων και των ανθρώπων, αλλά και οι τεχνολογίες που δημιουργούνται από ανθρώπους για την επεξεργασία της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας.

Ορατό φως

Οι άνθρωποι και τα ζώα βλέπουν ένα ευρύ φάσμα ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας. Οι περισσότεροι άνθρωποι και ζώα, για παράδειγμα, αντιδρούν ορατό φωςκαι ορισμένα ζώα εκτίθενται επίσης σε υπεριώδεις και υπέρυθρες ακτίνες. Η ικανότητα να ξεχωρίζουν τα χρώματα - όχι σε όλα τα ζώα - μερικοί βλέπουν μόνο τη διαφορά μεταξύ φωτεινών και σκοτεινών επιφανειών. Ο εγκέφαλός μας καθορίζει το χρώμα ως εξής: φωτόνια ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας εισέρχονται στο μάτι στον αμφιβληστροειδή και, περνώντας μέσα από αυτόν, διεγείρουν τους κώνους, τους φωτοϋποδοχείς του ματιού. Ως αποτέλεσμα, ένα σήμα μεταδίδεται μέσω του νευρικού συστήματος στον εγκέφαλο. Εκτός από τους κώνους, υπάρχουν και άλλοι φωτοϋποδοχείς, ράβδοι, στα μάτια, αλλά δεν είναι σε θέση να διακρίνουν τα χρώματα. Σκοπός τους είναι να καθορίσουν τη φωτεινότητα και την ένταση του φωτός.

Υπάρχουν συνήθως διάφορα είδη κώνων στο μάτι. Υπάρχουν τρεις τύποι στον άνθρωπο, καθένας από τους οποίους απορροφά φωτόνια φωτός σε συγκεκριμένα μήκη κύματος. Όταν απορροφώνται, συμβαίνει μια χημική αντίδραση, με αποτέλεσμα νευρικές ώσεις με πληροφορίες για το μήκος κύματος να εισέρχονται στον εγκέφαλο. Αυτά τα σήματα επεξεργάζονται από τον οπτικό φλοιό. Αυτό είναι το τμήμα του εγκεφάλου που είναι υπεύθυνο για την αντίληψη του ήχου. Κάθε τύπος κώνου είναι υπεύθυνος μόνο για κύματα με ορισμένο μήκος, οπότε για να έχετε μια πλήρη εικόνα του χρώματος, αθροίζονται οι πληροφορίες που λαμβάνονται από όλους τους κώνους.

Μερικά ζώα έχουν ακόμη περισσότερους τύπους κώνων από τους ανθρώπους. Έτσι, για παράδειγμα, σε ορισμένα είδη ψαριών και πουλιών, υπάρχουν από τέσσερις έως πέντε τύπους. Είναι ενδιαφέρον ότι ορισμένα θηλυκά ζώα έχουν περισσότερους τύπους κώνων από τα αρσενικά. Μερικά πουλιά, όπως οι γλάροι που πιάνουν τη λεία τους μέσα ή πάνω στο νερό, έχουν κίτρινες ή κόκκινες σταγόνες λαδιού μέσα στους κώνους που λειτουργούν ως φίλτρο. Αυτό τους βοηθά να βλέπουν περισσότερα χρώματα. Τα μάτια των ερπετών είναι διατεταγμένα με παρόμοιο τρόπο.

Υπέρυθρο φως

Στα φίδια, σε αντίθεση με τους ανθρώπους, όχι μόνο οπτικοί υποδοχείς, αλλά και αισθητήρια όργανα που ανταποκρίνονται υπέρυθρη ακτινοβολία... Απορροφούν την ενέργεια των υπέρυθρων ακτίνων, δηλαδή αντιδρούν στη θερμότητα. Ορισμένες συσκευές, όπως τα γυαλιά νυχτερινής όρασης, αντιδρούν επίσης στη θερμότητα που παράγεται από τον πομπό υπέρυθρων. Τέτοιες συσκευές χρησιμοποιούνται από τον στρατό, καθώς και για τη διασφάλιση της ασφάλειας και της ασφάλειας των χώρων και του εδάφους. Τα ζώα που βλέπουν υπέρυθρο φως και οι συσκευές που μπορούν να το αναγνωρίσουν, βλέπουν όχι μόνο αντικείμενα που βρίσκονται στο οπτικό τους πεδίο αυτή τη στιγμή, αλλά και ίχνη αντικειμένων, ζώων ή ανθρώπων που βρίσκονταν εκεί πριν, αν και πολύ καιρό. Για παράδειγμα, τα φίδια μπορούν να φανούν εάν τα τρωκτικά έχουν σκάψει μια τρύπα στο έδαφος και η αστυνομία που χρησιμοποιεί συσκευές νυχτερινής όρασης μπορεί να δει εάν ίχνη εγκλήματος, όπως χρήματα, ναρκωτικά ή κάτι άλλο, έχουν πρόσφατα κρυφτεί στο έδαφος. Συσκευές καταγραφής υπέρυθρης ακτινοβολίας χρησιμοποιούνται σε τηλεσκόπια, καθώς και για έλεγχο δοχείων και καμερών για διαρροές. Με τη βοήθειά τους, ο τόπος διαρροής θερμότητας είναι σαφώς ορατός. Στην ιατρική, οι υπέρυθρες εικόνες χρησιμοποιούνται για διαγνωστικά. Στην ιστορία της τέχνης - για να προσδιορίσετε τι απεικονίζεται κάτω από το επάνω παλτό του χρώματος. Οι συσκευές νυχτερινής όρασης χρησιμοποιούνται για τη φύλαξη των χώρων.

Υπεριώδες φως

Κάποια ψάρια βλέπουν υπεριώδες φως... Τα μάτια τους περιέχουν χρωστική ουσία που είναι ευαίσθητη στις υπεριώδεις ακτίνες. Το δέρμα των ψαριών περιέχει περιοχές που αντανακλούν το υπεριώδες φως που είναι αόρατο στους ανθρώπους και άλλα ζώα - το οποίο χρησιμοποιείται συχνά στο ζωικό βασίλειο για να επισημάνει το φύλο των ζώων, καθώς και για κοινωνικούς σκοπούς. Μερικά πουλιά βλέπουν επίσης υπεριώδες φως. Αυτή η ικανότητα είναι ιδιαίτερα σημαντική κατά την περίοδο ζευγαρώματος, όταν τα πουλιά αναζητούν πιθανούς συντρόφους. Οι επιφάνειες ορισμένων φυτών αντανακλούν επίσης καλά το υπεριώδες φως και η ικανότητα να το βλέπεις βοηθά στην εύρεση τροφής. Εκτός από τα ψάρια και τα πουλιά, ορισμένα ερπετά, όπως οι χελώνες, οι σαύρες και τα πράσινα ιγκουάνα (στη φωτογραφία), βλέπουν το υπεριώδες φως.

Το ανθρώπινο μάτι, όπως και τα μάτια των ζώων, απορροφά το υπεριώδες φως, αλλά δεν μπορεί να το επεξεργαστεί. Στον άνθρωπο, καταστρέφει τα κύτταρα του οφθαλμού, ειδικά στον κερατοειδή και τον φακό. Αυτό, με τη σειρά του, προκαλεί διάφορες ασθένειες, ακόμη και τύφλωση. Παρά το γεγονός ότι το υπεριώδες φως είναι επιβλαβές για την όραση, οι άνθρωποι και τα ζώα χρειάζονται μια μικρή ποσότητα για να παράγουν βιταμίνη D. Η υπεριώδης ακτινοβολία, όπως η υπέρυθρη ακτινοβολία, χρησιμοποιείται σε πολλές βιομηχανίες, για παράδειγμα, στην ιατρική για την απολύμανση, στην αστρονομία για την παρατήρηση άστρων και άλλα αντικείμενα.και στη χημεία για τη στερεοποίηση υγρών ουσιών, καθώς και για την απεικόνιση, δηλαδή τη δημιουργία διαγραμμάτων κατανομής των ουσιών σε έναν συγκεκριμένο χώρο. Με τη βοήθεια υπεριώδους φωτός, ανιχνεύονται πλαστά τραπεζογραμμάτια και πάσες εάν πρόκειται να τυπωθούν πινακίδες πάνω τους με ειδικό μελάνι αναγνωρίσιμο με υπεριώδη ακτινοβολία. Στην περίπτωση πλαστών εγγράφων, η λάμπα υπεριώδους ακτινοβολίας δεν βοηθά πάντα, καθώς οι εγκληματίες μερικές φορές χρησιμοποιούν το πραγματικό έγγραφο και αντικαθιστούν τη φωτογραφία ή άλλες πληροφορίες σε αυτό, έτσι ώστε να παραμένουν τα σημάδια για τις λάμπες UV. Υπάρχουν πολλές άλλες χρήσεις για την υπεριώδη ακτινοβολία επίσης.

Αχρωματοψία

Μερικοί άνθρωποι δεν μπορούν να διακρίνουν τα χρώματα λόγω οπτικών ελαττωμάτων. Αυτό το πρόβλημα ονομάζεται αχρωματοψία ή αχρωματοψία, από το όνομα του ατόμου που περιέγραψε για πρώτη φορά αυτό το χαρακτηριστικό της όρασης. Μερικές φορές οι άνθρωποι δεν μπορούν να δουν μόνο χρώματα σε ένα συγκεκριμένο μήκος κύματος και μερικές φορές δεν μπορούν να δουν καθόλου χρώματα. Συχνά η αιτία είναι ανεπαρκώς ανεπτυγμένοι ή κατεστραμμένοι φωτοϋποδοχείς, αλλά σε ορισμένες περιπτώσεις το πρόβλημα έγκειται στη βλάβη στο μονοπάτι του νευρικού συστήματος, για παράδειγμα, στον οπτικό φλοιό του εγκεφάλου, όπου γίνεται επεξεργασία των πληροφοριών χρώματος. Σε πολλές περιπτώσεις, αυτή η κατάσταση δημιουργεί ενοχλήσεις και προβλήματα σε ανθρώπους και ζώα, αλλά μερικές φορές η αδυναμία διάκρισης των χρωμάτων, αντίθετα, αποτελεί πλεονέκτημα. Αυτό επιβεβαιώνεται από το γεγονός ότι, παρά τα μακρά χρόνια εξέλιξης, η χρωματική όραση δεν έχει αναπτυχθεί σε πολλά ζώα. Οι άνθρωποι και τα ζώα που έχουν αχρωματοψία μπορεί, για παράδειγμα, να βλέπουν καλά το καμουφλάζ άλλων ζώων.

Παρά τα οφέλη της αχρωματοψίας, στην κοινωνία θεωρείται πρόβλημα και για τα άτομα με αχρωματοψία ο δρόμος για κάποια επαγγέλματα είναι κλειστός. Συνήθως δεν μπορούν να αποκτήσουν πλήρη δικαιώματα για να πετάξουν το αεροσκάφος χωρίς περιορισμούς. Σε πολλές χώρες, οι άδειες οδήγησης για αυτά τα άτομα έχουν επίσης περιορισμούς και σε ορισμένες περιπτώσεις δεν μπορούν να πάρουν καθόλου άδεια. Επομένως, δεν μπορούν πάντα να βρουν δουλειά όπου χρειάζεται να οδηγούν αυτοκίνητο, αεροπλάνο και άλλα οχήματα. Επίσης, δυσκολεύονται να βρουν εργασία όπου η ικανότητα αναγνώρισης και χρήσης χρωμάτων έχει μεγάλη σημασία. Για παράδειγμα, δυσκολεύονται να γίνουν σχεδιαστές ή να εργαστούν σε ένα περιβάλλον όπου το χρώμα χρησιμοποιείται ως σήμα (για παράδειγμα, για τον κίνδυνο).

Γίνονται εργασίες για τη δημιουργία ευνοϊκότερων συνθηκών για άτομα με αχρωματοψία. Για παράδειγμα, υπάρχουν πίνακες στους οποίους τα χρώματα αντιστοιχούν σε πινακίδες και σε ορισμένες χώρες αυτές οι πινακίδες χρησιμοποιούνται σε γραφεία και δημόσιους χώρους μαζί με το χρώμα. Ορισμένοι σχεδιαστές δεν χρησιμοποιούν ή περιορίζουν τη χρήση χρώματος για να μεταφέρουν σημαντικές πληροφορίες στη δουλειά τους. Αντί ή μαζί με το χρώμα, χρησιμοποιούν φωτεινότητα, κείμενο και άλλους τρόπους για να επισημάνουν πληροφορίες, έτσι ώστε ακόμη και άτομα που δεν μπορούν να διακρίνουν τα χρώματα να λαμβάνουν πλήρως τις πληροφορίες που μεταφέρει ο σχεδιαστής. Στις περισσότερες περιπτώσεις, τα άτομα με αχρωματοψία δεν κάνουν διάκριση μεταξύ κόκκινου και πράσινου, έτσι οι σχεδιαστές μερικές φορές αντικαθιστούν τον συνδυασμό «κόκκινο = κίνδυνος, πράσινο = εντάξει» με κόκκινο και μπλε. Τα περισσότερα λειτουργικά συστήματα σάς επιτρέπουν επίσης να προσαρμόσετε τα χρώματα έτσι ώστε τα άτομα με αχρωματοψία να μπορούν να δουν τα πάντα.

Χρώμα στη μηχανική όραση

Η έγχρωμη μηχανική όραση είναι ένας ταχέως αναπτυσσόμενος κλάδος της τεχνητής νοημοσύνης. Μέχρι πρόσφατα, οι περισσότερες εργασίες σε αυτόν τον τομέα γίνονταν με μονόχρωμες εικόνες, αλλά τώρα όλο και περισσότερα επιστημονικά εργαστήρια εργάζονται με χρώμα. Ορισμένοι αλγόριθμοι για την εργασία με μονόχρωμες εικόνες χρησιμοποιούνται επίσης για την επεξεργασία έγχρωμων εικόνων.

Εφαρμογή

Η μηχανική όραση χρησιμοποιείται σε μια σειρά από βιομηχανίες, όπως τα ρομπότ ελέγχου, τα αυτοοδηγούμενα αυτοκίνητα και τα μη επανδρωμένα εναέρια οχήματα. Είναι χρήσιμο στον τομέα της ασφάλειας, για παράδειγμα, για την αναγνώριση ατόμων και αντικειμένων από φωτογραφίες, για αναζήτηση βάσεων δεδομένων, για παρακολούθηση της κίνησης των αντικειμένων, ανάλογα με το χρώμα τους, και ούτω καθεξής. Ο προσδιορισμός της θέσης των κινούμενων αντικειμένων επιτρέπει στον υπολογιστή να προσδιορίζει την κατεύθυνση του βλέμματος ενός ατόμου ή να παρακολουθεί την κίνηση των αυτοκινήτων, των ανθρώπων, των χεριών και άλλων αντικειμένων.

Για να εντοπίσετε σωστά άγνωστα αντικείμενα, είναι σημαντικό να γνωρίζετε το σχήμα και τις άλλες ιδιότητές τους, αλλά οι πληροφορίες χρώματος δεν είναι τόσο σημαντικές. Όταν εργάζεστε με οικεία αντικείμενα, αντίθετα, το χρώμα βοηθά στην ταχύτερη αναγνώρισή τους. Η εργασία με χρώμα είναι επίσης βολική, επειδή οι πληροφορίες χρώματος μπορούν να ληφθούν ακόμη και από εικόνες χαμηλής ανάλυσης. Η αναγνώριση του σχήματος ενός αντικειμένου, σε αντίθεση με το χρώμα, απαιτεί υψηλή ανάλυση. Η εργασία με χρώμα αντί για σχήμα αντικειμένου μπορεί να μειώσει το χρόνο επεξεργασίας εικόνας και να χρησιμοποιήσει λιγότερους πόρους υπολογιστή. Το χρώμα βοηθά στην αναγνώριση αντικειμένων του ίδιου σχήματος και μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί ως σήμα ή σήμα (για παράδειγμα, το κόκκινο είναι σήμα κινδύνου). Σε αυτήν την περίπτωση, δεν χρειάζεται να αναγνωρίσετε το σχήμα αυτού του σημείου ή το κείμενο που είναι γραμμένο σε αυτό. Υπάρχουν πολλά ενδιαφέροντα παραδείγματα χρήσης της χρωματικής όρασης στον ιστότοπο του YouTube.

Επεξεργασία πληροφοριών χρώματος

Οι φωτογραφίες που υποβάλλονται σε επεξεργασία από τον υπολογιστή είτε μεταφορτώνονται από χρήστες είτε λαμβάνονται από την ενσωματωμένη κάμερα. Η διαδικασία της ψηφιακής φωτογραφίας και της λήψης βίντεο είναι καλά κατακτημένη, αλλά η επεξεργασία αυτών των εικόνων, ειδικά σε έγχρωμες, συνδέεται με πολλές δυσκολίες, πολλές από τις οποίες δεν έχουν ακόμη επιλυθεί. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η έγχρωμη όραση σε ανθρώπους και ζώα είναι πολύ περίπλοκη και δεν είναι εύκολο να δημιουργηθεί όραση υπολογιστή παρόμοια με την ανθρώπινη όραση. Η όραση, όπως και η ακοή, βασίζεται στην προσαρμογή στο περιβάλλον. Η αντίληψη του ήχου εξαρτάται όχι μόνο από τη συχνότητα, την ηχητική πίεση και τη διάρκεια του ήχου, αλλά και από την παρουσία ή απουσία άλλων ήχων στο περιβάλλον. Έτσι είναι και με την όραση - η αντίληψη του χρώματος εξαρτάται όχι μόνο από τη συχνότητα και το μήκος κύματος, αλλά και από τα χαρακτηριστικά του περιβάλλοντος. Για παράδειγμα, τα χρώματα των γύρω αντικειμένων επηρεάζουν την αντίληψή μας για το χρώμα.

Από εξελικτική σκοπιά, τέτοιες προσαρμογές είναι απαραίτητες για να μας βοηθήσουν να συνηθίσουμε στο περιβάλλον μας και να σταματήσουμε να δίνουμε προσοχή σε ασήμαντα στοιχεία, αλλά να κατευθύνουμε την πλήρη προσοχή μας σε ό,τι αλλάζει στο περιβάλλον. Αυτό είναι απαραίτητο για να διευκολυνθεί ο εντοπισμός των αρπακτικών και η εύρεση τροφής. Μερικές φορές εμφανίζονται οπτικές ψευδαισθήσεις λόγω αυτής της προσαρμογής. Για παράδειγμα, ανάλογα με το χρώμα των γύρω αντικειμένων, αντιλαμβανόμαστε το χρώμα δύο σωμάτων διαφορετικά, ακόμη και όταν αντανακλούν φως με το ίδιο μήκος κύματος. Η εικόνα δείχνει ένα παράδειγμα τέτοιας οπτικής ψευδαίσθησης. Το καφέ τετράγωνο στο επάνω μέρος της εικόνας (δεύτερη σειρά, δεύτερη στήλη) φαίνεται πιο ανοιχτό από το καφέ τετράγωνο στο κάτω μέρος της εικόνας (πέμπτη σειρά, δεύτερη στήλη). Στην πραγματικότητα, τα χρώματά τους είναι ίδια. Ακόμη και γνωρίζοντας αυτό, εξακολουθούμε να τα αντιλαμβανόμαστε ως διαφορετικά χρώματα. Δεδομένου ότι η αντίληψή μας για το χρώμα είναι τόσο πολύπλοκη, είναι δύσκολο για τους προγραμματιστές να περιγράψουν όλες αυτές τις αποχρώσεις σε αλγόριθμους για την μηχανική όραση. Παρά αυτές τις δυσκολίες, έχουμε ήδη πετύχει πολλά σε αυτόν τον τομέα.

Τα άρθρα Unit Converter επιμελήθηκε και εικονογραφήθηκε από τον Anatoly Zolotkov

Δυσκολεύεστε να μεταφράσετε μια μονάδα μέτρησης από τη μια γλώσσα στην άλλη; Οι συνάδελφοι είναι έτοιμοι να σας βοηθήσουν. Δημοσιεύστε μια ερώτηση στο TCTermsκαι θα λάβετε απάντηση μέσα σε λίγα λεπτά.

Αυτή η συχνότητα ρολογιού είναι η πιο διάσημη παράμετρος. Επομένως, είναι απαραίτητο να ασχοληθούμε συγκεκριμένα με αυτήν την έννοια. Επίσης, στο πλαίσιο αυτού του άρθρου, θα συζητήσουμε κατανόηση της ταχύτητας ρολογιού των πολυπύρηνων επεξεργαστών, γιατί υπάρχουν ενδιαφέρουσες αποχρώσεις που δεν γνωρίζουν και δεν λαμβάνουν όλοι υπόψη.

Για πολύ καιρό, οι προγραμματιστές στοιχηματίζουν στην αύξηση της συχνότητας του ρολογιού, αλλά με την πάροδο του χρόνου, η «μόδα» άλλαξε και οι περισσότερες εξελίξεις δαπανώνται στη δημιουργία μιας πιο τέλειας αρχιτεκτονικής, στην αύξηση της μνήμης cache και στην ανάπτυξη πολλαπλών πυρήνων , αλλά κανείς δεν ξεχνά ούτε τη συχνότητα.

Τι είναι η ταχύτητα ρολογιού της CPU;

Πρώτα πρέπει να κατανοήσετε τον ορισμό της «συχνότητας ρολογιού». Η ταχύτητα του ρολογιού μας λέει πόσο ο επεξεργαστής μπορεί να εκτελέσει υπολογισμούς ανά μονάδα χρόνου. Αντίστοιχα, όσο μεγαλύτερη είναι η συχνότητα, τόσο περισσότερες λειτουργίες μπορεί να εκτελέσει ο επεξεργαστής ανά μονάδα χρόνου. Η ταχύτητα ρολογιού των σύγχρονων επεξεργαστών είναι γενικά 1,0-4 GHz. Καθορίζεται πολλαπλασιάζοντας την εξωτερική ή βασική συχνότητα με έναν συγκεκριμένο παράγοντα. Για παράδειγμα, ένας επεξεργαστής Intel Core i7 920 χρησιμοποιεί συχνότητα διαύλου 133 MHz και πολλαπλασιαστή 20, με αποτέλεσμα ταχύτητα ρολογιού 2660 MHz.

Η συχνότητα του επεξεργαστή μπορεί να αυξηθεί στο σπίτι με overclocking του επεξεργαστή. Υπάρχουν ειδικά μοντέλα επεξεργαστών από AMD και Intel, τα οποία επικεντρώνονται στο overclocking από τον ίδιο τον κατασκευαστή, για παράδειγμα, τη Black Edition από την AMD και τη σειρά K-series της Intel.

Θέλω να σημειώσω ότι όταν αγοράζετε έναν επεξεργαστή, η συχνότητα δεν πρέπει να είναι καθοριστικός παράγοντας στην επιλογή σας, επειδή μόνο ένα μέρος της απόδοσης του επεξεργαστή εξαρτάται από αυτό.

Κατανόηση της ταχύτητας του ρολογιού (επεξεργαστές πολλαπλών πυρήνων)

Σήμερα, δεν έχουν απομείνει επεξεργαστές μονού πυρήνα σε όλα σχεδόν τα τμήματα της αγοράς. Λοιπόν, είναι λογικό, γιατί ο κλάδος της πληροφορικής δεν μένει στάσιμος, αλλά προχωρά συνεχώς με άλματα και όρια. Επομένως, πρέπει να κατανοήσετε με σαφήνεια πώς υπολογίζεται η συχνότητα για επεξεργαστές που έχουν δύο ή περισσότερους πυρήνες.

Επισκέπτοντας πολλά φόρουμ υπολογιστών, παρατήρησα ότι υπάρχει μια κοινή παρανόηση σχετικά με την κατανόηση (υπολογισμό) των συχνοτήτων των επεξεργαστών πολλαπλών πυρήνων. Αμέσως θα δώσω ένα παράδειγμα αυτού του λανθασμένου συλλογισμού: "Υπάρχει ένας επεξεργαστής 4 πυρήνων με συχνότητα ρολογιού 3 GHz, οπότε η συνολική του συχνότητα ρολογιού θα είναι: 4 x 3 GHz = 12 GHz, σωστά;" - Όχι, όχι όπως ότι.

Θα προσπαθήσω να εξηγήσω γιατί η συνολική συχνότητα του επεξεργαστή δεν μπορεί να γίνει κατανοητή ως: «ο αριθμός των πυρήνων NSτην καθορισμένη συχνότητα».

Επιτρέψτε μου να σας δώσω ένα παράδειγμα: «Ένας πεζός περπατά στο δρόμο, η ταχύτητά του είναι 4 km/h. Αυτό είναι ανάλογο με έναν επεξεργαστή μονού πυρήνα σε λειτουργία Ν GHz. Αλλά αν 4 πεζοί περπατούν κατά μήκος του δρόμου με ταχύτητα 4 km / h, τότε αυτό είναι παρόμοιο με έναν επεξεργαστή 4 πυρήνων σε Ν GHz. Στην περίπτωση των πεζών, δεν πιστεύουμε ότι η ταχύτητά τους θα είναι 4x4 = 16 km / h, απλώς λέμε: «4 πεζοί περπατούν με ταχύτητα 4 χλμ./ώρα»... Για τον ίδιο λόγο, δεν εκτελούμε μαθηματικές πράξεις με τις συχνότητες των πυρήνων του επεξεργαστή, αλλά απλώς θυμόμαστε ότι ο επεξεργαστής 4 πυρήνων είναι ΝΤα GHz έχουν τέσσερις πυρήνες, καθένας από τους οποίους λειτουργεί σε μια συχνότητα Ν GHz ".

Μετατροπέας μήκους και απόστασης Μετατροπέας μάζας και μετατροπέας όγκου φαγητού Μετατροπέας περιοχής μαγειρικής συνταγής Μετατροπέας όγκου και μονάδων Μετατροπέας θερμοκρασίας Πίεση, καταπόνηση, μετατροπέας μονάδας Young's Μετατροπέας ενέργειας και εργασίας Μετατροπέας ισχύος Μετατροπέας δύναμης Μετατροπέας ισχύος Γραμμικός μετατροπέας ταχύτητας ταχύτητας και μετατροπέας ταχύτητας γραμμικής απόδοσης Συστήματα μετατροπής Μετατροπέας πληροφοριών Ποσότητα Μέτρηση Τιμές νομίσματος Μεγέθη γυναικείων ενδυμάτων και παπουτσιών Μεγέθη ανδρικών ενδυμάτων και παπουτσιών Μεγέθη ανδρικών ρούχων και παπουτσιών Μετατροπέας επιτάχυνσης γωνιακή ταχύτητα και ταχύτητα μάζα) μετατροπέας Πυκνότητα ενέργειας και θερμογόνος δύναμη καυσίμου (όγκος) Μετατροπέας Μετατροπέας διαφορικής θερμοκρασίας Μετατροπέας συντελεστή Μετατροπέας θερμικής αντίστασης καμπύλης θερμικής διαστολής Μετατροπέας θερμικής αγωγιμότητας Μετατροπέας ειδικής χωρητικότητας θερμότητας Μετατροπέας θερμικής έκθεσης και μετατροπέας ισχύος ακτινοβολίας Μετατροπέας πυκνότητας ροής θερμότητας Μετατροπέας συντελεστής μεταφοράς θερμότητας Μετατροπέας ογκομετρικός μετατροπέας ρυθμού ροής Μετατροπέας ογκομετρικής ροής Μετατροπέας ογκομετρικής ροής Μετατροπέας ρυθμού ροής μάζας Μετατροπέας απόλυτου ιξώδους Κινηματικός μετατροπέας ιξώδους Μετατροπέας επιφανειακής τάσης Μετατροπέας διαπερατότητας ατμών Μετατροπέας πυκνότητας ροής ατμών νερού Μετατροπέας στάθμης ήχου Μετατροπέας ευαισθησίας μικροφώνου Μετατροπέας στάθμης ηχητικής πίεσης (SPL) Μετατροπέας στάθμης ήχου με επιλέξιμη πίεση αναφοράς Μετατροπέας φωτεινότητας Μετατροπέας φωτεινότητας Ένταση μετατροπέα γραφικών υπολογιστών Οπτική ισχύς μετατροπέα συχνότητας και μήκους κύματος σε διόπτρες και εστιακές απόσταση Ισχύς διόπτρας και μεγέθυνση φακού (×) Μετατροπέας ηλεκτρικού φορτίου Γραμμικός μετατροπέας πυκνότητας φόρτισης Μετατροπέας πυκνότητας επιφανειακής φόρτισης Μετατροπέας πυκνότητας χύδην φορτίου Μετατροπέας γραμμικής πυκνότητας ρεύματος ηλεκτρικού ρεύματος Μετατροπέας πυκνότητας επιφανειακού ρεύματος Μετατροπέας έντασης ηλεκτρικού πεδίου Μετατροπέας Ηλεκτροστατικού δυναμικού και τάσης Μετατροπέας ηλεκτροστατικής αντίστασης Ηλεκτροστατικός μετατροπέας ηλεκτρικής αντίστασης και μετατροπέας Μετατροπέας ηλεκτρική αντίσταση Μετατροπέας ηλεκτρικής αγωγιμότητας Μετατροπέας ηλεκτρικής αγωγιμότητας Μετατροπέας ηλεκτρικής χωρητικότητας Μετατροπέας επαγωγής Αμερικάνικος μετατροπέας μετρητή σύρματος Επίπεδα σε dBm (dBm ή dBmW), dBV (dBV), Watt, κ.λπ. μονάδες Μετατροπέας μαγνητοκινητικής δύναμης Μετατροπέας ισχύος μαγνητικού πεδίου Μετατροπέας μαγνητικής ροής Μετατροπέας μαγνητικής επαγωγής Ακτινοβολία. Ραδιενέργεια μετατροπέα ρυθμού απορροφούμενης δόσης ιονίζουσας ακτινοβολίας. Μετατροπέας ακτινοβολίας ραδιενεργού διάσπασης. Ακτινοβολία μετατροπέα δόσης έκθεσης. Μετατροπέας απορροφημένης δόσης Μετατροπέας δεκαδικού προθέματος Μεταφορά δεδομένων τυπογραφία και μονάδα επεξεργασίας εικόνας Μετατροπέας μονάδας όγκου ξυλείας Μετατροπέας μονάδας όγκου ξυλείας Υπολογισμός περιοδικού πίνακα μοριακής μάζας χημικών στοιχείων D. I. Mendeleev

1 megahertz [MHz] = 1.000.000 hertz [Hz]

Αρχική τιμή

Μετατρεπόμενη αξία

hertz exahertz petahertz terahertz gigahertz megahertz kilohertz hectohertz decahertz decigertz santigertz millihertz microhertz nanohertz picohertz femtohertz attohertz κύκλους ανά δευτερόλεπτο μήκος κύματος σε exameters μήκος κύματος στην petameters μήκος κύματος στην terameters μήκος κύματος στην megameters μήκος κύματος στην χιλιόμετρα σε δεκάμετρα μήκος κύματος σε μέτρα μήκους κύματος σε δεκατόμετρα μήκος κύματος σε εκατοστόμετρα μήκος κύματος σε χιλιοστόμετρα μήκους κύματος σε μικρόμετρα Compton μήκος κύματος ενός ηλεκτρονίου Compton μήκος κύματος ενός πρωτονίου Compton μήκος κύματος ενός νετρονίου περιστροφές ανά δευτερόλεπτο περιστροφές ανά λεπτό περιστροφές ανά ώρα περιστροφές ανά ημέρα

Περισσότερα για τη συχνότητα και το μήκος κύματος

Γενικές πληροφορίες

Συχνότητα

Η συχνότητα είναι μια ποσότητα που μετρά πόσο συχνά επαναλαμβάνεται μια συγκεκριμένη περιοδική διαδικασία. Στη φυσική, η συχνότητα χρησιμοποιείται για να περιγράψει τις ιδιότητες των διεργασιών των κυμάτων. Συχνότητα κύματος - ο αριθμός των πλήρων κύκλων της κυματικής διαδικασίας ανά μονάδα χρόνου. Η μονάδα συχνότητας SI είναι hertz (Hz). Ένα hertz ισούται με μία ταλάντωση ανά δευτερόλεπτο.

Μήκος κύματος

Υπάρχουν πολλοί διαφορετικοί τύποι κυμάτων στη φύση, από θαλάσσια κύματα που προκαλούνται από τον άνεμο έως ηλεκτρομαγνητικά κύματα. Οι ιδιότητες των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων εξαρτώνται από το μήκος κύματος. Τέτοια κύματα χωρίζονται σε διάφορους τύπους:

• Ακτίνες γάμμαμε μήκος κύματος έως 0,01 νανόμετρο (nm).
• ακτινογραφίεςμε μήκος κύματος από 0,01 nm έως 10 nm.
• Κυματιστά υπεριώδηςπου έχουν μήκος 10 έως 380 nm. Δεν είναι ορατά με το ανθρώπινο μάτι.
• Φως μέσα ορατό μέρος του φάσματοςμε μήκος κύματος 380-700 nm.
• Αόρατο στους ανθρώπους υπέρυθρη ακτινοβολίαμε μήκος κύματος από 700 nm έως 1 χιλιοστό.
• Τα υπέρυθρα κύματα ακολουθούνται από ΦΟΥΡΝΟΣ ΜΙΚΡΟΚΥΜΑΤΩΝ, με μήκος κύματος από 1 χιλιοστό έως 1 μέτρο.
• Το μακρύτερο - ραδιοκύματα... Το μήκος τους ξεκινά από 1 μέτρο.

Αυτό το άρθρο αφορά την ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία και ειδικά το φως. Σε αυτό, θα συζητήσουμε πώς το μήκος κύματος και η συχνότητα επηρεάζουν το φως, συμπεριλαμβανομένου του ορατού φάσματος, της υπεριώδους και της υπέρυθρης ακτινοβολίας.

Ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία

Η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία είναι ενέργεια, οι ιδιότητες της οποίας είναι ταυτόχρονα παρόμοιες με εκείνες των κυμάτων και των σωματιδίων. Αυτό το χαρακτηριστικό ονομάζεται δυαδικότητα κύματος-σωματιδίου. Τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα αποτελούνται από ένα μαγνητικό κύμα και ένα ηλεκτρικό κύμα κάθετο σε αυτό.

Η ενέργεια της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας είναι το αποτέλεσμα της κίνησης των σωματιδίων που ονομάζονται φωτόνια. Όσο μεγαλύτερη είναι η συχνότητα της ακτινοβολίας, τόσο πιο ενεργά είναι και τόσο μεγαλύτερη βλάβη μπορούν να προκαλέσουν στα κύτταρα και τους ιστούς των ζωντανών οργανισμών. Αυτό συμβαίνει γιατί όσο μεγαλύτερη είναι η συχνότητα της ακτινοβολίας, τόσο περισσότερη ενέργεια μεταφέρουν. Η μεγάλη ενέργεια τους επιτρέπει να αλλάξουν τη μοριακή δομή των ουσιών στις οποίες δρουν. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο η υπεριώδης ακτινοβολία, οι ακτίνες Χ και η ακτινοβολία γάμμα είναι τόσο επιβλαβείς για τα ζώα και τα φυτά. Ένα τεράστιο μέρος αυτής της ακτινοβολίας βρίσκεται στο διάστημα. Είναι επίσης παρόν στη Γη, παρά το γεγονός ότι το στρώμα του όζοντος της ατμόσφαιρας γύρω από τη Γη αποκλείει το μεγαλύτερο μέρος της.

Ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία και ατμόσφαιρα

Η ατμόσφαιρα της γης μεταδίδει ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία μόνο σε συγκεκριμένη συχνότητα. Οι περισσότερες ακτίνες γάμμα, ακτίνες Χ, υπεριώδες φως, κάποια υπέρυθρη ακτινοβολία και μεγάλα ραδιοκύματα εμποδίζονται από την ατμόσφαιρα της Γης. Η ατμόσφαιρα τους απορροφά και δεν τους αφήνει να πάνε παρακάτω. Μέρος των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων, ειδικότερα, η ακτινοβολία στην περιοχή βραχέων κυμάτων, ανακλάται από την ιονόσφαιρα. Όλες οι άλλες ακτινοβολίες χτυπούν την επιφάνεια της Γης. Στα ανώτερα ατμοσφαιρικά στρώματα, δηλαδή πιο μακριά από την επιφάνεια της Γης, υπάρχει περισσότερη ακτινοβολία από ότι στα κατώτερα στρώματα. Επομένως, όσο πιο ψηλά, τόσο πιο επικίνδυνο είναι για τους ζωντανούς οργανισμούς να βρίσκονται εκεί χωρίς προστατευτικές στολές.

Η ατμόσφαιρα μεταδίδει μικρές ποσότητες υπεριώδους φωτός στη Γη και είναι επιβλαβές για το δέρμα. Λόγω των υπεριωδών ακτίνων οι άνθρωποι καίγονται από τον ήλιο και μπορεί να προσβληθούν ακόμη και από καρκίνο του δέρματος. Από την άλλη, κάποιες ακτίνες που μεταδίδονται από την ατμόσφαιρα είναι ευεργετικές. Για παράδειγμα, οι υπέρυθρες ακτίνες που χτυπούν την επιφάνεια της Γης χρησιμοποιούνται στην αστρονομία - τα υπέρυθρα τηλεσκόπια παρακολουθούν τις υπέρυθρες ακτίνες που εκπέμπονται από αστρονομικά αντικείμενα. Όσο ψηλότερα από την επιφάνεια της Γης, τόσο περισσότερη υπέρυθρη ακτινοβολία, επομένως τηλεσκόπια εγκαθίστανται συχνά σε κορυφές βουνών και σε άλλα υψόμετρα. Μερικές φορές αποστέλλονται στο διάστημα για να βελτιώσουν την ορατότητα των υπέρυθρων ακτίνων.

Σχέση συχνότητας και μήκους κύματος

Η συχνότητα και το μήκος κύματος είναι αντιστρόφως ανάλογα μεταξύ τους. Αυτό σημαίνει ότι όσο αυξάνεται το μήκος κύματος, η συχνότητα μειώνεται και αντίστροφα. Είναι εύκολο να φανταστεί κανείς: εάν η συχνότητα των ταλαντώσεων της κυματικής διαδικασίας είναι υψηλή, τότε ο χρόνος μεταξύ των ταλαντώσεων είναι πολύ μικρότερος από ό,τι για τα κύματα, η συχνότητα ταλάντωσης των οποίων είναι μικρότερη. Εάν φανταστείτε ένα κύμα σε ένα γράφημα, τότε η απόσταση μεταξύ των κορυφών του θα είναι όσο μικρότερη, τόσο περισσότερες ταλαντώσεις κάνει σε μια συγκεκριμένη χρονική περίοδο.

Για να προσδιοριστεί η ταχύτητα διάδοσης ενός κύματος σε ένα μέσο, ​​είναι απαραίτητο να πολλαπλασιαστεί η συχνότητα του κύματος με το μήκος του. Τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα στο κενό διαδίδονται πάντα με την ίδια ταχύτητα. Αυτή η ταχύτητα είναι γνωστή ως η ταχύτητα του φωτός. Είναι ίσο με 299 & nbsp792 & nbsp458 μέτρα ανά δευτερόλεπτο.

Φως

Το ορατό φως είναι ηλεκτρομαγνητικά κύματα συχνότητας και μήκους που καθορίζουν το χρώμα του.

Μήκος κύματος και χρώμα

Το μικρότερο μήκος κύματος του ορατού φωτός είναι 380 νανόμετρα. Είναι μοβ, ακολουθούμενο από μπλε και κυανό, έπειτα πράσινο, κίτρινο, πορτοκαλί και τέλος κόκκινο. Το λευκό φως αποτελείται από όλα τα χρώματα ταυτόχρονα, δηλαδή τα λευκά αντικείμενα αντανακλούν όλα τα χρώματα. Αυτό μπορεί να φανεί με ένα πρίσμα. Το φως που εισέρχεται σε αυτό διαθλάται και παρατάσσεται σε μια λωρίδα χρωμάτων με την ίδια σειρά όπως στο ουράνιο τόξο. Αυτή η ακολουθία είναι από τα χρώματα με το μικρότερο μήκος κύματος έως το μεγαλύτερο. Η εξάρτηση της ταχύτητας διάδοσης του φωτός στην ύλη από το μήκος κύματος ονομάζεται διασπορά.

Ένα ουράνιο τόξο σχηματίζεται με παρόμοιο τρόπο. Οι σταγόνες νερού που διασκορπίζονται στην ατμόσφαιρα μετά τη βροχή συμπεριφέρονται σαν πρίσμα και διαθλούν κάθε κύμα. Τα χρώματα του ουράνιου τόξου είναι τόσο σημαντικά που σε πολλές γλώσσες υπάρχουν μνημονικά, δηλαδή μια τεχνική για την απομνημόνευση των χρωμάτων του ουράνιου τόξου, τόσο απλή που ακόμη και τα παιδιά μπορούν να τα θυμούνται. Πολλά παιδιά που μιλούν ρωσικά γνωρίζουν ότι «κάθε κυνηγός θέλει να μάθει πού κάθεται ο φασιανός». Μερικοί άνθρωποι βρίσκουν τα δικά τους μνημονικά, και αυτή είναι μια ιδιαίτερα χρήσιμη άσκηση για τα παιδιά, γιατί όταν καταλήξουν στη δική τους μέθοδο να θυμούνται τα χρώματα του ουράνιου τόξου, θα τα θυμούνται πιο γρήγορα.

Το φως στο οποίο είναι πιο ευαίσθητο το ανθρώπινο μάτι είναι πράσινο, με μήκος κύματος 555 nm σε φωτεινά περιβάλλοντα και 505 nm σε λυκόφως και σκοτάδι. Δεν μπορούν όλα τα ζώα να διακρίνουν χρώματα. Στις γάτες, για παράδειγμα, η έγχρωμη όραση δεν έχει αναπτυχθεί. Από την άλλη πλευρά, ορισμένα ζώα βλέπουν τα χρώματα πολύ καλύτερα από τους ανθρώπους. Για παράδειγμα, ορισμένα είδη βλέπουν υπεριώδες και υπέρυθρο φως.

Αντανάκλαση φωτός

Το χρώμα ενός αντικειμένου καθορίζεται από το μήκος κύματος του φωτός που αντανακλάται από την επιφάνειά του. Τα λευκά αντικείμενα αντανακλούν όλα τα κύματα του ορατού φάσματος, ενώ τα μαύρα, αντίθετα, απορροφούν όλα τα κύματα και δεν αντανακλούν τίποτα.

Ένα από τα φυσικά υλικά με υψηλό συντελεστή διασποράς είναι το διαμάντι. Τα σωστά κομμένα διαμάντια αντανακλούν το φως τόσο από την εξωτερική όσο και από την εσωτερική άκρη, διαθλώντας το, ακριβώς όπως ένα πρίσμα. Σε αυτήν την περίπτωση, είναι σημαντικό το μεγαλύτερο μέρος αυτού του φωτός να ανακλάται προς τα πάνω προς το μάτι και όχι, για παράδειγμα, προς τα κάτω, στο πλαίσιο, όπου δεν είναι ορατό. Χάρη στην υψηλή διασπορά τους, τα διαμάντια λάμπουν πολύ όμορφα στον ήλιο και κάτω από τεχνητό φως. Το γυαλί κομμένο σαν διαμάντι λάμπει επίσης, αλλά όχι τόσο πολύ. Αυτό οφείλεται στο ότι, λόγω της χημικής τους σύστασης, τα διαμάντια αντανακλούν το φως πολύ καλύτερα από το γυαλί. Οι γωνίες που χρησιμοποιούνται κατά την κοπή διαμαντιών έχουν μεγάλη σημασία επειδή οι γωνίες που είναι πολύ αιχμηρές ή πολύ αμβλείες είτε εμποδίζουν την ανάκλαση του φωτός από τους εσωτερικούς τοίχους είτε αντανακλούν το φως στη ρύθμιση, όπως φαίνεται στην εικόνα.

Φασματοσκοπία

Η φασματική ανάλυση ή φασματοσκοπία χρησιμοποιείται μερικές φορές για τον προσδιορισμό της χημικής σύστασης μιας ουσίας. Αυτή η μέθοδος είναι ιδιαίτερα καλή εάν η χημική ανάλυση μιας ουσίας δεν μπορεί να πραγματοποιηθεί με απευθείας εργασία μαζί της, για παράδειγμα, κατά τον προσδιορισμό της χημικής σύστασης των αστεριών. Γνωρίζοντας τι είδους ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία απορροφά ένα σώμα, μπορείτε να προσδιορίσετε από τι αποτελείται. Η φασματοσκοπία απορρόφησης, που είναι ένας από τους κλάδους της φασματοσκοπίας, καθορίζει ποια ακτινοβολία απορροφάται από το σώμα. Μια τέτοια ανάλυση μπορεί να γίνει από απόσταση, επομένως χρησιμοποιείται συχνά στην αστρονομία, καθώς και στην εργασία με δηλητηριώδεις και επικίνδυνες ουσίες.

Προσδιορισμός της παρουσίας ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας

Το ορατό φως, όπως κάθε ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία, είναι ενέργεια. Όσο περισσότερη ενέργεια εκπέμπεται, τόσο πιο εύκολο είναι να μετρηθεί αυτή η ακτινοβολία. Η ποσότητα της ακτινοβολούμενης ενέργειας μειώνεται όσο αυξάνεται το μήκος κύματος. Η όραση είναι δυνατή ακριβώς επειδή οι άνθρωποι και τα ζώα αναγνωρίζουν αυτή την ενέργεια και αισθάνονται τη διαφορά μεταξύ ακτινοβολίας διαφορετικών μηκών κύματος. Η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία διαφορετικού μήκους γίνεται αντιληπτή από το μάτι ως διαφορετικά χρώματα. Σύμφωνα με αυτή την αρχή, δεν λειτουργούν μόνο τα μάτια των ζώων και των ανθρώπων, αλλά και οι τεχνολογίες που δημιουργούνται από ανθρώπους για την επεξεργασία της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας.

Ορατό φως

Οι άνθρωποι και τα ζώα βλέπουν ένα ευρύ φάσμα ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας. Οι περισσότεροι άνθρωποι και ζώα, για παράδειγμα, αντιδρούν ορατό φωςκαι ορισμένα ζώα εκτίθενται επίσης σε υπεριώδεις και υπέρυθρες ακτίνες. Η ικανότητα να ξεχωρίζουν τα χρώματα - όχι σε όλα τα ζώα - μερικοί βλέπουν μόνο τη διαφορά μεταξύ φωτεινών και σκοτεινών επιφανειών. Ο εγκέφαλός μας καθορίζει το χρώμα ως εξής: φωτόνια ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας εισέρχονται στο μάτι στον αμφιβληστροειδή και, περνώντας μέσα από αυτόν, διεγείρουν τους κώνους, τους φωτοϋποδοχείς του ματιού. Ως αποτέλεσμα, ένα σήμα μεταδίδεται μέσω του νευρικού συστήματος στον εγκέφαλο. Εκτός από τους κώνους, υπάρχουν και άλλοι φωτοϋποδοχείς, ράβδοι, στα μάτια, αλλά δεν είναι σε θέση να διακρίνουν τα χρώματα. Σκοπός τους είναι να καθορίσουν τη φωτεινότητα και την ένταση του φωτός.

Υπάρχουν συνήθως διάφορα είδη κώνων στο μάτι. Υπάρχουν τρεις τύποι στον άνθρωπο, καθένας από τους οποίους απορροφά φωτόνια φωτός σε συγκεκριμένα μήκη κύματος. Όταν απορροφώνται, συμβαίνει μια χημική αντίδραση, με αποτέλεσμα νευρικές ώσεις με πληροφορίες για το μήκος κύματος να εισέρχονται στον εγκέφαλο. Αυτά τα σήματα επεξεργάζονται από τον οπτικό φλοιό. Αυτό είναι το τμήμα του εγκεφάλου που είναι υπεύθυνο για την αντίληψη του ήχου. Κάθε τύπος κώνου είναι υπεύθυνος μόνο για κύματα με ορισμένο μήκος, οπότε για να έχετε μια πλήρη εικόνα του χρώματος, αθροίζονται οι πληροφορίες που λαμβάνονται από όλους τους κώνους.

Μερικά ζώα έχουν ακόμη περισσότερους τύπους κώνων από τους ανθρώπους. Έτσι, για παράδειγμα, σε ορισμένα είδη ψαριών και πουλιών, υπάρχουν από τέσσερις έως πέντε τύπους. Είναι ενδιαφέρον ότι ορισμένα θηλυκά ζώα έχουν περισσότερους τύπους κώνων από τα αρσενικά. Μερικά πουλιά, όπως οι γλάροι που πιάνουν τη λεία τους μέσα ή πάνω στο νερό, έχουν κίτρινες ή κόκκινες σταγόνες λαδιού μέσα στους κώνους που λειτουργούν ως φίλτρο. Αυτό τους βοηθά να βλέπουν περισσότερα χρώματα. Τα μάτια των ερπετών είναι διατεταγμένα με παρόμοιο τρόπο.

Υπέρυθρο φως

Στα φίδια, σε αντίθεση με τους ανθρώπους, όχι μόνο οπτικοί υποδοχείς, αλλά και αισθητήρια όργανα που ανταποκρίνονται υπέρυθρη ακτινοβολία... Απορροφούν την ενέργεια των υπέρυθρων ακτίνων, δηλαδή αντιδρούν στη θερμότητα. Ορισμένες συσκευές, όπως τα γυαλιά νυχτερινής όρασης, αντιδρούν επίσης στη θερμότητα που παράγεται από τον πομπό υπέρυθρων. Τέτοιες συσκευές χρησιμοποιούνται από τον στρατό, καθώς και για τη διασφάλιση της ασφάλειας και της ασφάλειας των χώρων και του εδάφους. Τα ζώα που βλέπουν υπέρυθρο φως και οι συσκευές που μπορούν να το αναγνωρίσουν, βλέπουν όχι μόνο αντικείμενα που βρίσκονται στο οπτικό τους πεδίο αυτή τη στιγμή, αλλά και ίχνη αντικειμένων, ζώων ή ανθρώπων που βρίσκονταν εκεί πριν, αν και πολύ καιρό. Για παράδειγμα, τα φίδια μπορούν να φανούν εάν τα τρωκτικά έχουν σκάψει μια τρύπα στο έδαφος και η αστυνομία που χρησιμοποιεί συσκευές νυχτερινής όρασης μπορεί να δει εάν ίχνη εγκλήματος, όπως χρήματα, ναρκωτικά ή κάτι άλλο, έχουν πρόσφατα κρυφτεί στο έδαφος. Συσκευές καταγραφής υπέρυθρης ακτινοβολίας χρησιμοποιούνται σε τηλεσκόπια, καθώς και για έλεγχο δοχείων και καμερών για διαρροές. Με τη βοήθειά τους, ο τόπος διαρροής θερμότητας είναι σαφώς ορατός. Στην ιατρική, οι υπέρυθρες εικόνες χρησιμοποιούνται για διαγνωστικά. Στην ιστορία της τέχνης - για να προσδιορίσετε τι απεικονίζεται κάτω από το επάνω παλτό του χρώματος. Οι συσκευές νυχτερινής όρασης χρησιμοποιούνται για τη φύλαξη των χώρων.

Υπεριώδες φως

Κάποια ψάρια βλέπουν υπεριώδες φως... Τα μάτια τους περιέχουν χρωστική ουσία που είναι ευαίσθητη στις υπεριώδεις ακτίνες. Το δέρμα των ψαριών περιέχει περιοχές που αντανακλούν το υπεριώδες φως που είναι αόρατο στους ανθρώπους και άλλα ζώα - το οποίο χρησιμοποιείται συχνά στο ζωικό βασίλειο για να επισημάνει το φύλο των ζώων, καθώς και για κοινωνικούς σκοπούς. Μερικά πουλιά βλέπουν επίσης υπεριώδες φως. Αυτή η ικανότητα είναι ιδιαίτερα σημαντική κατά την περίοδο ζευγαρώματος, όταν τα πουλιά αναζητούν πιθανούς συντρόφους. Οι επιφάνειες ορισμένων φυτών αντανακλούν επίσης καλά το υπεριώδες φως και η ικανότητα να το βλέπεις βοηθά στην εύρεση τροφής. Εκτός από τα ψάρια και τα πουλιά, ορισμένα ερπετά, όπως οι χελώνες, οι σαύρες και τα πράσινα ιγκουάνα (στη φωτογραφία), βλέπουν το υπεριώδες φως.

Το ανθρώπινο μάτι, όπως και τα μάτια των ζώων, απορροφά το υπεριώδες φως, αλλά δεν μπορεί να το επεξεργαστεί. Στον άνθρωπο, καταστρέφει τα κύτταρα του οφθαλμού, ειδικά στον κερατοειδή και τον φακό. Αυτό, με τη σειρά του, προκαλεί διάφορες ασθένειες, ακόμη και τύφλωση. Παρά το γεγονός ότι το υπεριώδες φως είναι επιβλαβές για την όραση, οι άνθρωποι και τα ζώα χρειάζονται μια μικρή ποσότητα για να παράγουν βιταμίνη D. Η υπεριώδης ακτινοβολία, όπως η υπέρυθρη ακτινοβολία, χρησιμοποιείται σε πολλές βιομηχανίες, για παράδειγμα, στην ιατρική για την απολύμανση, στην αστρονομία για την παρατήρηση άστρων και άλλα αντικείμενα.και στη χημεία για τη στερεοποίηση υγρών ουσιών, καθώς και για την απεικόνιση, δηλαδή τη δημιουργία διαγραμμάτων κατανομής των ουσιών σε έναν συγκεκριμένο χώρο. Με τη βοήθεια υπεριώδους φωτός, ανιχνεύονται πλαστά τραπεζογραμμάτια και πάσες εάν πρόκειται να τυπωθούν πινακίδες πάνω τους με ειδικό μελάνι αναγνωρίσιμο με υπεριώδη ακτινοβολία. Στην περίπτωση πλαστών εγγράφων, η λάμπα υπεριώδους ακτινοβολίας δεν βοηθά πάντα, καθώς οι εγκληματίες μερικές φορές χρησιμοποιούν το πραγματικό έγγραφο και αντικαθιστούν τη φωτογραφία ή άλλες πληροφορίες σε αυτό, έτσι ώστε να παραμένουν τα σημάδια για τις λάμπες UV. Υπάρχουν πολλές άλλες χρήσεις για την υπεριώδη ακτινοβολία επίσης.

Αχρωματοψία

Μερικοί άνθρωποι δεν μπορούν να διακρίνουν τα χρώματα λόγω οπτικών ελαττωμάτων. Αυτό το πρόβλημα ονομάζεται αχρωματοψία ή αχρωματοψία, από το όνομα του ατόμου που περιέγραψε για πρώτη φορά αυτό το χαρακτηριστικό της όρασης. Μερικές φορές οι άνθρωποι δεν μπορούν να δουν μόνο χρώματα σε ένα συγκεκριμένο μήκος κύματος και μερικές φορές δεν μπορούν να δουν καθόλου χρώματα. Συχνά η αιτία είναι ανεπαρκώς ανεπτυγμένοι ή κατεστραμμένοι φωτοϋποδοχείς, αλλά σε ορισμένες περιπτώσεις το πρόβλημα έγκειται στη βλάβη στο μονοπάτι του νευρικού συστήματος, για παράδειγμα, στον οπτικό φλοιό του εγκεφάλου, όπου γίνεται επεξεργασία των πληροφοριών χρώματος. Σε πολλές περιπτώσεις, αυτή η κατάσταση δημιουργεί ενοχλήσεις και προβλήματα σε ανθρώπους και ζώα, αλλά μερικές φορές η αδυναμία διάκρισης των χρωμάτων, αντίθετα, αποτελεί πλεονέκτημα. Αυτό επιβεβαιώνεται από το γεγονός ότι, παρά τα μακρά χρόνια εξέλιξης, η χρωματική όραση δεν έχει αναπτυχθεί σε πολλά ζώα. Οι άνθρωποι και τα ζώα που έχουν αχρωματοψία μπορεί, για παράδειγμα, να βλέπουν καλά το καμουφλάζ άλλων ζώων.

Παρά τα οφέλη της αχρωματοψίας, στην κοινωνία θεωρείται πρόβλημα και για τα άτομα με αχρωματοψία ο δρόμος για κάποια επαγγέλματα είναι κλειστός. Συνήθως δεν μπορούν να αποκτήσουν πλήρη δικαιώματα για να πετάξουν το αεροσκάφος χωρίς περιορισμούς. Σε πολλές χώρες, οι άδειες οδήγησης για αυτά τα άτομα έχουν επίσης περιορισμούς και σε ορισμένες περιπτώσεις δεν μπορούν να πάρουν καθόλου άδεια. Επομένως, δεν μπορούν πάντα να βρουν δουλειά όπου χρειάζεται να οδηγούν αυτοκίνητο, αεροπλάνο και άλλα οχήματα. Επίσης, δυσκολεύονται να βρουν εργασία όπου η ικανότητα αναγνώρισης και χρήσης χρωμάτων έχει μεγάλη σημασία. Για παράδειγμα, δυσκολεύονται να γίνουν σχεδιαστές ή να εργαστούν σε ένα περιβάλλον όπου το χρώμα χρησιμοποιείται ως σήμα (για παράδειγμα, για τον κίνδυνο).

Γίνονται εργασίες για τη δημιουργία ευνοϊκότερων συνθηκών για άτομα με αχρωματοψία. Για παράδειγμα, υπάρχουν πίνακες στους οποίους τα χρώματα αντιστοιχούν σε πινακίδες και σε ορισμένες χώρες αυτές οι πινακίδες χρησιμοποιούνται σε γραφεία και δημόσιους χώρους μαζί με το χρώμα. Ορισμένοι σχεδιαστές δεν χρησιμοποιούν ή περιορίζουν τη χρήση χρώματος για να μεταφέρουν σημαντικές πληροφορίες στη δουλειά τους. Αντί ή μαζί με το χρώμα, χρησιμοποιούν φωτεινότητα, κείμενο και άλλους τρόπους για να επισημάνουν πληροφορίες, έτσι ώστε ακόμη και άτομα που δεν μπορούν να διακρίνουν τα χρώματα να λαμβάνουν πλήρως τις πληροφορίες που μεταφέρει ο σχεδιαστής. Στις περισσότερες περιπτώσεις, τα άτομα με αχρωματοψία δεν κάνουν διάκριση μεταξύ κόκκινου και πράσινου, έτσι οι σχεδιαστές μερικές φορές αντικαθιστούν τον συνδυασμό «κόκκινο = κίνδυνος, πράσινο = εντάξει» με κόκκινο και μπλε. Τα περισσότερα λειτουργικά συστήματα σάς επιτρέπουν επίσης να προσαρμόσετε τα χρώματα έτσι ώστε τα άτομα με αχρωματοψία να μπορούν να δουν τα πάντα.

Χρώμα στη μηχανική όραση

Η έγχρωμη μηχανική όραση είναι ένας ταχέως αναπτυσσόμενος κλάδος της τεχνητής νοημοσύνης. Μέχρι πρόσφατα, οι περισσότερες εργασίες σε αυτόν τον τομέα γίνονταν με μονόχρωμες εικόνες, αλλά τώρα όλο και περισσότερα επιστημονικά εργαστήρια εργάζονται με χρώμα. Ορισμένοι αλγόριθμοι για την εργασία με μονόχρωμες εικόνες χρησιμοποιούνται επίσης για την επεξεργασία έγχρωμων εικόνων.

Εφαρμογή

Η μηχανική όραση χρησιμοποιείται σε μια σειρά από βιομηχανίες, όπως τα ρομπότ ελέγχου, τα αυτοοδηγούμενα αυτοκίνητα και τα μη επανδρωμένα εναέρια οχήματα. Είναι χρήσιμο στον τομέα της ασφάλειας, για παράδειγμα, για την αναγνώριση ατόμων και αντικειμένων από φωτογραφίες, για αναζήτηση βάσεων δεδομένων, για παρακολούθηση της κίνησης των αντικειμένων, ανάλογα με το χρώμα τους, και ούτω καθεξής. Ο προσδιορισμός της θέσης των κινούμενων αντικειμένων επιτρέπει στον υπολογιστή να προσδιορίζει την κατεύθυνση του βλέμματος ενός ατόμου ή να παρακολουθεί την κίνηση των αυτοκινήτων, των ανθρώπων, των χεριών και άλλων αντικειμένων.

Για να εντοπίσετε σωστά άγνωστα αντικείμενα, είναι σημαντικό να γνωρίζετε το σχήμα και τις άλλες ιδιότητές τους, αλλά οι πληροφορίες χρώματος δεν είναι τόσο σημαντικές. Όταν εργάζεστε με οικεία αντικείμενα, αντίθετα, το χρώμα βοηθά στην ταχύτερη αναγνώρισή τους. Η εργασία με χρώμα είναι επίσης βολική, επειδή οι πληροφορίες χρώματος μπορούν να ληφθούν ακόμη και από εικόνες χαμηλής ανάλυσης. Η αναγνώριση του σχήματος ενός αντικειμένου, σε αντίθεση με το χρώμα, απαιτεί υψηλή ανάλυση. Η εργασία με χρώμα αντί για σχήμα αντικειμένου μπορεί να μειώσει το χρόνο επεξεργασίας εικόνας και να χρησιμοποιήσει λιγότερους πόρους υπολογιστή. Το χρώμα βοηθά στην αναγνώριση αντικειμένων του ίδιου σχήματος και μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί ως σήμα ή σήμα (για παράδειγμα, το κόκκινο είναι σήμα κινδύνου). Σε αυτήν την περίπτωση, δεν χρειάζεται να αναγνωρίσετε το σχήμα αυτού του σημείου ή το κείμενο που είναι γραμμένο σε αυτό. Υπάρχουν πολλά ενδιαφέροντα παραδείγματα χρήσης της χρωματικής όρασης στον ιστότοπο του YouTube.

Επεξεργασία πληροφοριών χρώματος

Οι φωτογραφίες που υποβάλλονται σε επεξεργασία από τον υπολογιστή είτε μεταφορτώνονται από χρήστες είτε λαμβάνονται από την ενσωματωμένη κάμερα. Η διαδικασία της ψηφιακής φωτογραφίας και της λήψης βίντεο είναι καλά κατακτημένη, αλλά η επεξεργασία αυτών των εικόνων, ειδικά σε έγχρωμες, συνδέεται με πολλές δυσκολίες, πολλές από τις οποίες δεν έχουν ακόμη επιλυθεί. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η έγχρωμη όραση σε ανθρώπους και ζώα είναι πολύ περίπλοκη και δεν είναι εύκολο να δημιουργηθεί όραση υπολογιστή παρόμοια με την ανθρώπινη όραση. Η όραση, όπως και η ακοή, βασίζεται στην προσαρμογή στο περιβάλλον. Η αντίληψη του ήχου εξαρτάται όχι μόνο από τη συχνότητα, την ηχητική πίεση και τη διάρκεια του ήχου, αλλά και από την παρουσία ή απουσία άλλων ήχων στο περιβάλλον. Έτσι είναι και με την όραση - η αντίληψη του χρώματος εξαρτάται όχι μόνο από τη συχνότητα και το μήκος κύματος, αλλά και από τα χαρακτηριστικά του περιβάλλοντος. Για παράδειγμα, τα χρώματα των γύρω αντικειμένων επηρεάζουν την αντίληψή μας για το χρώμα.

Από εξελικτική σκοπιά, τέτοιες προσαρμογές είναι απαραίτητες για να μας βοηθήσουν να συνηθίσουμε στο περιβάλλον μας και να σταματήσουμε να δίνουμε προσοχή σε ασήμαντα στοιχεία, αλλά να κατευθύνουμε την πλήρη προσοχή μας σε ό,τι αλλάζει στο περιβάλλον. Αυτό είναι απαραίτητο για να διευκολυνθεί ο εντοπισμός των αρπακτικών και η εύρεση τροφής. Μερικές φορές εμφανίζονται οπτικές ψευδαισθήσεις λόγω αυτής της προσαρμογής. Για παράδειγμα, ανάλογα με το χρώμα των γύρω αντικειμένων, αντιλαμβανόμαστε το χρώμα δύο σωμάτων διαφορετικά, ακόμη και όταν αντανακλούν φως με το ίδιο μήκος κύματος. Η εικόνα δείχνει ένα παράδειγμα τέτοιας οπτικής ψευδαίσθησης. Το καφέ τετράγωνο στο επάνω μέρος της εικόνας (δεύτερη σειρά, δεύτερη στήλη) φαίνεται πιο ανοιχτό από το καφέ τετράγωνο στο κάτω μέρος της εικόνας (πέμπτη σειρά, δεύτερη στήλη). Στην πραγματικότητα, τα χρώματά τους είναι ίδια. Ακόμη και γνωρίζοντας αυτό, εξακολουθούμε να τα αντιλαμβανόμαστε ως διαφορετικά χρώματα. Δεδομένου ότι η αντίληψή μας για το χρώμα είναι τόσο πολύπλοκη, είναι δύσκολο για τους προγραμματιστές να περιγράψουν όλες αυτές τις αποχρώσεις σε αλγόριθμους για την μηχανική όραση. Παρά αυτές τις δυσκολίες, έχουμε ήδη πετύχει πολλά σε αυτόν τον τομέα.

Τα άρθρα Unit Converter επιμελήθηκε και εικονογραφήθηκε από τον Anatoly Zolotkov

Δυσκολεύεστε να μεταφράσετε μια μονάδα μέτρησης από τη μια γλώσσα στην άλλη; Οι συνάδελφοι είναι έτοιμοι να σας βοηθήσουν. Δημοσιεύστε μια ερώτηση στο TCTermsκαι θα λάβετε απάντηση μέσα σε λίγα λεπτά.

Μετατροπέας μήκους και απόστασης Μετατροπέας μάζας και μετατροπέας όγκου φαγητού Μετατροπέας περιοχής μαγειρικής συνταγής Μετατροπέας όγκου και μονάδων Μετατροπέας θερμοκρασίας Πίεση, καταπόνηση, μετατροπέας μονάδας Young's Μετατροπέας ενέργειας και εργασίας Μετατροπέας ισχύος Μετατροπέας δύναμης Μετατροπέας ισχύος Γραμμικός μετατροπέας ταχύτητας ταχύτητας και μετατροπέας ταχύτητας γραμμικής απόδοσης Συστήματα μετατροπής Μετατροπέας πληροφοριών Ποσότητα Μέτρηση Τιμές νομίσματος Μεγέθη γυναικείων ενδυμάτων και παπουτσιών Μεγέθη ανδρικών ενδυμάτων και παπουτσιών Μεγέθη ανδρικών ρούχων και παπουτσιών Μετατροπέας επιτάχυνσης γωνιακή ταχύτητα και ταχύτητα μάζα) μετατροπέας Πυκνότητα ενέργειας και θερμογόνος δύναμη καυσίμου (όγκος) Μετατροπέας Μετατροπέας διαφορικής θερμοκρασίας Μετατροπέας συντελεστή Μετατροπέας θερμικής αντίστασης καμπύλης θερμικής διαστολής Μετατροπέας θερμικής αγωγιμότητας Μετατροπέας ειδικής χωρητικότητας θερμότητας Μετατροπέας θερμικής έκθεσης και μετατροπέας ισχύος ακτινοβολίας Μετατροπέας πυκνότητας ροής θερμότητας Μετατροπέας συντελεστής μεταφοράς θερμότητας Μετατροπέας ογκομετρικός μετατροπέας ρυθμού ροής Μετατροπέας ογκομετρικής ροής Μετατροπέας ογκομετρικής ροής Μετατροπέας ρυθμού ροής μάζας Μετατροπέας απόλυτου ιξώδους Κινηματικός μετατροπέας ιξώδους Μετατροπέας επιφανειακής τάσης Μετατροπέας διαπερατότητας ατμών Μετατροπέας πυκνότητας ροής ατμών νερού Μετατροπέας στάθμης ήχου Μετατροπέας ευαισθησίας μικροφώνου Μετατροπέας στάθμης ηχητικής πίεσης (SPL) Μετατροπέας στάθμης ήχου με επιλέξιμη πίεση αναφοράς Μετατροπέας φωτεινότητας Μετατροπέας φωτεινότητας Ένταση μετατροπέα γραφικών υπολογιστών Οπτική ισχύς μετατροπέα συχνότητας και μήκους κύματος σε διόπτρες και εστιακές απόσταση Ισχύς διόπτρας και μεγέθυνση φακού (×) Μετατροπέας ηλεκτρικού φορτίου Γραμμικός μετατροπέας πυκνότητας φόρτισης Μετατροπέας πυκνότητας επιφανειακής φόρτισης Μετατροπέας πυκνότητας χύδην φορτίου Μετατροπέας γραμμικής πυκνότητας ρεύματος ηλεκτρικού ρεύματος Μετατροπέας πυκνότητας επιφανειακού ρεύματος Μετατροπέας έντασης ηλεκτρικού πεδίου Μετατροπέας Ηλεκτροστατικού δυναμικού και τάσης Μετατροπέας ηλεκτροστατικής αντίστασης Ηλεκτροστατικός μετατροπέας ηλεκτρικής αντίστασης και μετατροπέας Μετατροπέας ηλεκτρική αντίσταση Μετατροπέας ηλεκτρικής αγωγιμότητας Μετατροπέας ηλεκτρικής αγωγιμότητας Μετατροπέας ηλεκτρικής χωρητικότητας Μετατροπέας επαγωγής Αμερικάνικος μετατροπέας μετρητή σύρματος Επίπεδα σε dBm (dBm ή dBmW), dBV (dBV), Watt, κ.λπ. μονάδες Μετατροπέας μαγνητοκινητικής δύναμης Μετατροπέας ισχύος μαγνητικού πεδίου Μετατροπέας μαγνητικής ροής Μετατροπέας μαγνητικής επαγωγής Ακτινοβολία. Ραδιενέργεια μετατροπέα ρυθμού απορροφούμενης δόσης ιονίζουσας ακτινοβολίας. Μετατροπέας ακτινοβολίας ραδιενεργού διάσπασης. Ακτινοβολία μετατροπέα δόσης έκθεσης. Μετατροπέας απορροφημένης δόσης Μετατροπέας δεκαδικού προθέματος Μεταφορά δεδομένων τυπογραφία και μονάδα επεξεργασίας εικόνας Μετατροπέας μονάδας όγκου ξυλείας Μετατροπέας μονάδας όγκου ξυλείας Υπολογισμός περιοδικού πίνακα μοριακής μάζας χημικών στοιχείων D. I. Mendeleev

1 hertz [Hz] = 1 κύκλος ανά δευτερόλεπτο [κύκλοι / s]

Αρχική τιμή

Μετατρεπόμενη αξία

hertz exahertz petahertz terahertz gigahertz megahertz kilohertz hectohertz decahertz decigertz santigertz millihertz microhertz nanohertz picohertz femtohertz attohertz κύκλους ανά δευτερόλεπτο μήκος κύματος σε exameters μήκος κύματος στην petameters μήκος κύματος στην terameters μήκος κύματος στην megameters μήκος κύματος στην χιλιόμετρα σε δεκάμετρα μήκος κύματος σε μέτρα μήκους κύματος σε δεκατόμετρα μήκος κύματος σε εκατοστόμετρα μήκος κύματος σε χιλιοστόμετρα μήκους κύματος σε μικρόμετρα Compton μήκος κύματος ενός ηλεκτρονίου Compton μήκος κύματος ενός πρωτονίου Compton μήκος κύματος ενός νετρονίου περιστροφές ανά δευτερόλεπτο περιστροφές ανά λεπτό περιστροφές ανά ώρα περιστροφές ανά ημέρα

Περισσότερα για τη συχνότητα και το μήκος κύματος

Γενικές πληροφορίες

Συχνότητα

Η συχνότητα είναι μια ποσότητα που μετρά πόσο συχνά επαναλαμβάνεται μια συγκεκριμένη περιοδική διαδικασία. Στη φυσική, η συχνότητα χρησιμοποιείται για να περιγράψει τις ιδιότητες των διεργασιών των κυμάτων. Συχνότητα κύματος - ο αριθμός των πλήρων κύκλων της κυματικής διαδικασίας ανά μονάδα χρόνου. Η μονάδα συχνότητας SI είναι hertz (Hz). Ένα hertz ισούται με μία ταλάντωση ανά δευτερόλεπτο.

Μήκος κύματος

Υπάρχουν πολλοί διαφορετικοί τύποι κυμάτων στη φύση, από θαλάσσια κύματα που προκαλούνται από τον άνεμο έως ηλεκτρομαγνητικά κύματα. Οι ιδιότητες των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων εξαρτώνται από το μήκος κύματος. Τέτοια κύματα χωρίζονται σε διάφορους τύπους:

• Ακτίνες γάμμαμε μήκος κύματος έως 0,01 νανόμετρο (nm).
• ακτινογραφίεςμε μήκος κύματος από 0,01 nm έως 10 nm.
• Κυματιστά υπεριώδηςπου έχουν μήκος 10 έως 380 nm. Δεν είναι ορατά με το ανθρώπινο μάτι.
• Φως μέσα ορατό μέρος του φάσματοςμε μήκος κύματος 380-700 nm.
• Αόρατο στους ανθρώπους υπέρυθρη ακτινοβολίαμε μήκος κύματος από 700 nm έως 1 χιλιοστό.
• Τα υπέρυθρα κύματα ακολουθούνται από ΦΟΥΡΝΟΣ ΜΙΚΡΟΚΥΜΑΤΩΝ, με μήκος κύματος από 1 χιλιοστό έως 1 μέτρο.
• Το μακρύτερο - ραδιοκύματα... Το μήκος τους ξεκινά από 1 μέτρο.

Αυτό το άρθρο αφορά την ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία και ειδικά το φως. Σε αυτό, θα συζητήσουμε πώς το μήκος κύματος και η συχνότητα επηρεάζουν το φως, συμπεριλαμβανομένου του ορατού φάσματος, της υπεριώδους και της υπέρυθρης ακτινοβολίας.

Ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία

Η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία είναι ενέργεια, οι ιδιότητες της οποίας είναι ταυτόχρονα παρόμοιες με εκείνες των κυμάτων και των σωματιδίων. Αυτό το χαρακτηριστικό ονομάζεται δυαδικότητα κύματος-σωματιδίου. Τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα αποτελούνται από ένα μαγνητικό κύμα και ένα ηλεκτρικό κύμα κάθετο σε αυτό.

Η ενέργεια της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας είναι το αποτέλεσμα της κίνησης των σωματιδίων που ονομάζονται φωτόνια. Όσο μεγαλύτερη είναι η συχνότητα της ακτινοβολίας, τόσο πιο ενεργά είναι και τόσο μεγαλύτερη βλάβη μπορούν να προκαλέσουν στα κύτταρα και τους ιστούς των ζωντανών οργανισμών. Αυτό συμβαίνει γιατί όσο μεγαλύτερη είναι η συχνότητα της ακτινοβολίας, τόσο περισσότερη ενέργεια μεταφέρουν. Η μεγάλη ενέργεια τους επιτρέπει να αλλάξουν τη μοριακή δομή των ουσιών στις οποίες δρουν. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο η υπεριώδης ακτινοβολία, οι ακτίνες Χ και η ακτινοβολία γάμμα είναι τόσο επιβλαβείς για τα ζώα και τα φυτά. Ένα τεράστιο μέρος αυτής της ακτινοβολίας βρίσκεται στο διάστημα. Είναι επίσης παρόν στη Γη, παρά το γεγονός ότι το στρώμα του όζοντος της ατμόσφαιρας γύρω από τη Γη αποκλείει το μεγαλύτερο μέρος της.

Ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία και ατμόσφαιρα

Η ατμόσφαιρα της γης μεταδίδει ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία μόνο σε συγκεκριμένη συχνότητα. Οι περισσότερες ακτίνες γάμμα, ακτίνες Χ, υπεριώδες φως, κάποια υπέρυθρη ακτινοβολία και μεγάλα ραδιοκύματα εμποδίζονται από την ατμόσφαιρα της Γης. Η ατμόσφαιρα τους απορροφά και δεν τους αφήνει να πάνε παρακάτω. Μέρος των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων, ειδικότερα, η ακτινοβολία στην περιοχή βραχέων κυμάτων, ανακλάται από την ιονόσφαιρα. Όλες οι άλλες ακτινοβολίες χτυπούν την επιφάνεια της Γης. Στα ανώτερα ατμοσφαιρικά στρώματα, δηλαδή πιο μακριά από την επιφάνεια της Γης, υπάρχει περισσότερη ακτινοβολία από ότι στα κατώτερα στρώματα. Επομένως, όσο πιο ψηλά, τόσο πιο επικίνδυνο είναι για τους ζωντανούς οργανισμούς να βρίσκονται εκεί χωρίς προστατευτικές στολές.

Η ατμόσφαιρα μεταδίδει μικρές ποσότητες υπεριώδους φωτός στη Γη και είναι επιβλαβές για το δέρμα. Λόγω των υπεριωδών ακτίνων οι άνθρωποι καίγονται από τον ήλιο και μπορεί να προσβληθούν ακόμη και από καρκίνο του δέρματος. Από την άλλη, κάποιες ακτίνες που μεταδίδονται από την ατμόσφαιρα είναι ευεργετικές. Για παράδειγμα, οι υπέρυθρες ακτίνες που χτυπούν την επιφάνεια της Γης χρησιμοποιούνται στην αστρονομία - τα υπέρυθρα τηλεσκόπια παρακολουθούν τις υπέρυθρες ακτίνες που εκπέμπονται από αστρονομικά αντικείμενα. Όσο ψηλότερα από την επιφάνεια της Γης, τόσο περισσότερη υπέρυθρη ακτινοβολία, επομένως τηλεσκόπια εγκαθίστανται συχνά σε κορυφές βουνών και σε άλλα υψόμετρα. Μερικές φορές αποστέλλονται στο διάστημα για να βελτιώσουν την ορατότητα των υπέρυθρων ακτίνων.

Σχέση συχνότητας και μήκους κύματος

Η συχνότητα και το μήκος κύματος είναι αντιστρόφως ανάλογα μεταξύ τους. Αυτό σημαίνει ότι όσο αυξάνεται το μήκος κύματος, η συχνότητα μειώνεται και αντίστροφα. Είναι εύκολο να φανταστεί κανείς: εάν η συχνότητα των ταλαντώσεων της κυματικής διαδικασίας είναι υψηλή, τότε ο χρόνος μεταξύ των ταλαντώσεων είναι πολύ μικρότερος από ό,τι για τα κύματα, η συχνότητα ταλάντωσης των οποίων είναι μικρότερη. Εάν φανταστείτε ένα κύμα σε ένα γράφημα, τότε η απόσταση μεταξύ των κορυφών του θα είναι όσο μικρότερη, τόσο περισσότερες ταλαντώσεις κάνει σε μια συγκεκριμένη χρονική περίοδο.

Για να προσδιοριστεί η ταχύτητα διάδοσης ενός κύματος σε ένα μέσο, ​​είναι απαραίτητο να πολλαπλασιαστεί η συχνότητα του κύματος με το μήκος του. Τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα στο κενό διαδίδονται πάντα με την ίδια ταχύτητα. Αυτή η ταχύτητα είναι γνωστή ως η ταχύτητα του φωτός. Είναι ίσο με 299 & nbsp792 & nbsp458 μέτρα ανά δευτερόλεπτο.

Φως

Το ορατό φως είναι ηλεκτρομαγνητικά κύματα συχνότητας και μήκους που καθορίζουν το χρώμα του.

Μήκος κύματος και χρώμα

Το μικρότερο μήκος κύματος του ορατού φωτός είναι 380 νανόμετρα. Είναι μοβ, ακολουθούμενο από μπλε και κυανό, έπειτα πράσινο, κίτρινο, πορτοκαλί και τέλος κόκκινο. Το λευκό φως αποτελείται από όλα τα χρώματα ταυτόχρονα, δηλαδή τα λευκά αντικείμενα αντανακλούν όλα τα χρώματα. Αυτό μπορεί να φανεί με ένα πρίσμα. Το φως που εισέρχεται σε αυτό διαθλάται και παρατάσσεται σε μια λωρίδα χρωμάτων με την ίδια σειρά όπως στο ουράνιο τόξο. Αυτή η ακολουθία είναι από τα χρώματα με το μικρότερο μήκος κύματος έως το μεγαλύτερο. Η εξάρτηση της ταχύτητας διάδοσης του φωτός στην ύλη από το μήκος κύματος ονομάζεται διασπορά.

Ένα ουράνιο τόξο σχηματίζεται με παρόμοιο τρόπο. Οι σταγόνες νερού που διασκορπίζονται στην ατμόσφαιρα μετά τη βροχή συμπεριφέρονται σαν πρίσμα και διαθλούν κάθε κύμα. Τα χρώματα του ουράνιου τόξου είναι τόσο σημαντικά που σε πολλές γλώσσες υπάρχουν μνημονικά, δηλαδή μια τεχνική για την απομνημόνευση των χρωμάτων του ουράνιου τόξου, τόσο απλή που ακόμη και τα παιδιά μπορούν να τα θυμούνται. Πολλά παιδιά που μιλούν ρωσικά γνωρίζουν ότι «κάθε κυνηγός θέλει να μάθει πού κάθεται ο φασιανός». Μερικοί άνθρωποι βρίσκουν τα δικά τους μνημονικά, και αυτή είναι μια ιδιαίτερα χρήσιμη άσκηση για τα παιδιά, γιατί όταν καταλήξουν στη δική τους μέθοδο να θυμούνται τα χρώματα του ουράνιου τόξου, θα τα θυμούνται πιο γρήγορα.

Το φως στο οποίο είναι πιο ευαίσθητο το ανθρώπινο μάτι είναι πράσινο, με μήκος κύματος 555 nm σε φωτεινά περιβάλλοντα και 505 nm σε λυκόφως και σκοτάδι. Δεν μπορούν όλα τα ζώα να διακρίνουν χρώματα. Στις γάτες, για παράδειγμα, η έγχρωμη όραση δεν έχει αναπτυχθεί. Από την άλλη πλευρά, ορισμένα ζώα βλέπουν τα χρώματα πολύ καλύτερα από τους ανθρώπους. Για παράδειγμα, ορισμένα είδη βλέπουν υπεριώδες και υπέρυθρο φως.

Αντανάκλαση φωτός

Το χρώμα ενός αντικειμένου καθορίζεται από το μήκος κύματος του φωτός που αντανακλάται από την επιφάνειά του. Τα λευκά αντικείμενα αντανακλούν όλα τα κύματα του ορατού φάσματος, ενώ τα μαύρα, αντίθετα, απορροφούν όλα τα κύματα και δεν αντανακλούν τίποτα.

Ένα από τα φυσικά υλικά με υψηλό συντελεστή διασποράς είναι το διαμάντι. Τα σωστά κομμένα διαμάντια αντανακλούν το φως τόσο από την εξωτερική όσο και από την εσωτερική άκρη, διαθλώντας το, ακριβώς όπως ένα πρίσμα. Σε αυτήν την περίπτωση, είναι σημαντικό το μεγαλύτερο μέρος αυτού του φωτός να ανακλάται προς τα πάνω προς το μάτι και όχι, για παράδειγμα, προς τα κάτω, στο πλαίσιο, όπου δεν είναι ορατό. Χάρη στην υψηλή διασπορά τους, τα διαμάντια λάμπουν πολύ όμορφα στον ήλιο και κάτω από τεχνητό φως. Το γυαλί κομμένο σαν διαμάντι λάμπει επίσης, αλλά όχι τόσο πολύ. Αυτό οφείλεται στο ότι, λόγω της χημικής τους σύστασης, τα διαμάντια αντανακλούν το φως πολύ καλύτερα από το γυαλί. Οι γωνίες που χρησιμοποιούνται κατά την κοπή διαμαντιών έχουν μεγάλη σημασία επειδή οι γωνίες που είναι πολύ αιχμηρές ή πολύ αμβλείες είτε εμποδίζουν την ανάκλαση του φωτός από τους εσωτερικούς τοίχους είτε αντανακλούν το φως στη ρύθμιση, όπως φαίνεται στην εικόνα.

Φασματοσκοπία

Η φασματική ανάλυση ή φασματοσκοπία χρησιμοποιείται μερικές φορές για τον προσδιορισμό της χημικής σύστασης μιας ουσίας. Αυτή η μέθοδος είναι ιδιαίτερα καλή εάν η χημική ανάλυση μιας ουσίας δεν μπορεί να πραγματοποιηθεί με απευθείας εργασία μαζί της, για παράδειγμα, κατά τον προσδιορισμό της χημικής σύστασης των αστεριών. Γνωρίζοντας τι είδους ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία απορροφά ένα σώμα, μπορείτε να προσδιορίσετε από τι αποτελείται. Η φασματοσκοπία απορρόφησης, που είναι ένας από τους κλάδους της φασματοσκοπίας, καθορίζει ποια ακτινοβολία απορροφάται από το σώμα. Μια τέτοια ανάλυση μπορεί να γίνει από απόσταση, επομένως χρησιμοποιείται συχνά στην αστρονομία, καθώς και στην εργασία με δηλητηριώδεις και επικίνδυνες ουσίες.

Προσδιορισμός της παρουσίας ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας

Το ορατό φως, όπως κάθε ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία, είναι ενέργεια. Όσο περισσότερη ενέργεια εκπέμπεται, τόσο πιο εύκολο είναι να μετρηθεί αυτή η ακτινοβολία. Η ποσότητα της ακτινοβολούμενης ενέργειας μειώνεται όσο αυξάνεται το μήκος κύματος. Η όραση είναι δυνατή ακριβώς επειδή οι άνθρωποι και τα ζώα αναγνωρίζουν αυτή την ενέργεια και αισθάνονται τη διαφορά μεταξύ ακτινοβολίας διαφορετικών μηκών κύματος. Η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία διαφορετικού μήκους γίνεται αντιληπτή από το μάτι ως διαφορετικά χρώματα. Σύμφωνα με αυτή την αρχή, δεν λειτουργούν μόνο τα μάτια των ζώων και των ανθρώπων, αλλά και οι τεχνολογίες που δημιουργούνται από ανθρώπους για την επεξεργασία της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας.

Ορατό φως

Οι άνθρωποι και τα ζώα βλέπουν ένα ευρύ φάσμα ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας. Οι περισσότεροι άνθρωποι και ζώα, για παράδειγμα, αντιδρούν ορατό φωςκαι ορισμένα ζώα εκτίθενται επίσης σε υπεριώδεις και υπέρυθρες ακτίνες. Η ικανότητα να ξεχωρίζουν τα χρώματα - όχι σε όλα τα ζώα - μερικοί βλέπουν μόνο τη διαφορά μεταξύ φωτεινών και σκοτεινών επιφανειών. Ο εγκέφαλός μας καθορίζει το χρώμα ως εξής: φωτόνια ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας εισέρχονται στο μάτι στον αμφιβληστροειδή και, περνώντας μέσα από αυτόν, διεγείρουν τους κώνους, τους φωτοϋποδοχείς του ματιού. Ως αποτέλεσμα, ένα σήμα μεταδίδεται μέσω του νευρικού συστήματος στον εγκέφαλο. Εκτός από τους κώνους, υπάρχουν και άλλοι φωτοϋποδοχείς, ράβδοι, στα μάτια, αλλά δεν είναι σε θέση να διακρίνουν τα χρώματα. Σκοπός τους είναι να καθορίσουν τη φωτεινότητα και την ένταση του φωτός.

Υπάρχουν συνήθως διάφορα είδη κώνων στο μάτι. Υπάρχουν τρεις τύποι στον άνθρωπο, καθένας από τους οποίους απορροφά φωτόνια φωτός σε συγκεκριμένα μήκη κύματος. Όταν απορροφώνται, συμβαίνει μια χημική αντίδραση, με αποτέλεσμα νευρικές ώσεις με πληροφορίες για το μήκος κύματος να εισέρχονται στον εγκέφαλο. Αυτά τα σήματα επεξεργάζονται από τον οπτικό φλοιό. Αυτό είναι το τμήμα του εγκεφάλου που είναι υπεύθυνο για την αντίληψη του ήχου. Κάθε τύπος κώνου είναι υπεύθυνος μόνο για κύματα με ορισμένο μήκος, οπότε για να έχετε μια πλήρη εικόνα του χρώματος, αθροίζονται οι πληροφορίες που λαμβάνονται από όλους τους κώνους.

Μερικά ζώα έχουν ακόμη περισσότερους τύπους κώνων από τους ανθρώπους. Έτσι, για παράδειγμα, σε ορισμένα είδη ψαριών και πουλιών, υπάρχουν από τέσσερις έως πέντε τύπους. Είναι ενδιαφέρον ότι ορισμένα θηλυκά ζώα έχουν περισσότερους τύπους κώνων από τα αρσενικά. Μερικά πουλιά, όπως οι γλάροι που πιάνουν τη λεία τους μέσα ή πάνω στο νερό, έχουν κίτρινες ή κόκκινες σταγόνες λαδιού μέσα στους κώνους που λειτουργούν ως φίλτρο. Αυτό τους βοηθά να βλέπουν περισσότερα χρώματα. Τα μάτια των ερπετών είναι διατεταγμένα με παρόμοιο τρόπο.

Υπέρυθρο φως

Στα φίδια, σε αντίθεση με τους ανθρώπους, όχι μόνο οπτικοί υποδοχείς, αλλά και αισθητήρια όργανα που ανταποκρίνονται υπέρυθρη ακτινοβολία... Απορροφούν την ενέργεια των υπέρυθρων ακτίνων, δηλαδή αντιδρούν στη θερμότητα. Ορισμένες συσκευές, όπως τα γυαλιά νυχτερινής όρασης, αντιδρούν επίσης στη θερμότητα που παράγεται από τον πομπό υπέρυθρων. Τέτοιες συσκευές χρησιμοποιούνται από τον στρατό, καθώς και για τη διασφάλιση της ασφάλειας και της ασφάλειας των χώρων και του εδάφους. Τα ζώα που βλέπουν υπέρυθρο φως και οι συσκευές που μπορούν να το αναγνωρίσουν, βλέπουν όχι μόνο αντικείμενα που βρίσκονται στο οπτικό τους πεδίο αυτή τη στιγμή, αλλά και ίχνη αντικειμένων, ζώων ή ανθρώπων που βρίσκονταν εκεί πριν, αν και πολύ καιρό. Για παράδειγμα, τα φίδια μπορούν να φανούν εάν τα τρωκτικά έχουν σκάψει μια τρύπα στο έδαφος και η αστυνομία που χρησιμοποιεί συσκευές νυχτερινής όρασης μπορεί να δει εάν ίχνη εγκλήματος, όπως χρήματα, ναρκωτικά ή κάτι άλλο, έχουν πρόσφατα κρυφτεί στο έδαφος. Συσκευές καταγραφής υπέρυθρης ακτινοβολίας χρησιμοποιούνται σε τηλεσκόπια, καθώς και για έλεγχο δοχείων και καμερών για διαρροές. Με τη βοήθειά τους, ο τόπος διαρροής θερμότητας είναι σαφώς ορατός. Στην ιατρική, οι υπέρυθρες εικόνες χρησιμοποιούνται για διαγνωστικά. Στην ιστορία της τέχνης - για να προσδιορίσετε τι απεικονίζεται κάτω από το επάνω παλτό του χρώματος. Οι συσκευές νυχτερινής όρασης χρησιμοποιούνται για τη φύλαξη των χώρων.

Υπεριώδες φως

Κάποια ψάρια βλέπουν υπεριώδες φως... Τα μάτια τους περιέχουν χρωστική ουσία που είναι ευαίσθητη στις υπεριώδεις ακτίνες. Το δέρμα των ψαριών περιέχει περιοχές που αντανακλούν το υπεριώδες φως που είναι αόρατο στους ανθρώπους και άλλα ζώα - το οποίο χρησιμοποιείται συχνά στο ζωικό βασίλειο για να επισημάνει το φύλο των ζώων, καθώς και για κοινωνικούς σκοπούς. Μερικά πουλιά βλέπουν επίσης υπεριώδες φως. Αυτή η ικανότητα είναι ιδιαίτερα σημαντική κατά την περίοδο ζευγαρώματος, όταν τα πουλιά αναζητούν πιθανούς συντρόφους. Οι επιφάνειες ορισμένων φυτών αντανακλούν επίσης καλά το υπεριώδες φως και η ικανότητα να το βλέπεις βοηθά στην εύρεση τροφής. Εκτός από τα ψάρια και τα πουλιά, ορισμένα ερπετά, όπως οι χελώνες, οι σαύρες και τα πράσινα ιγκουάνα (στη φωτογραφία), βλέπουν το υπεριώδες φως.

Το ανθρώπινο μάτι, όπως και τα μάτια των ζώων, απορροφά το υπεριώδες φως, αλλά δεν μπορεί να το επεξεργαστεί. Στον άνθρωπο, καταστρέφει τα κύτταρα του οφθαλμού, ειδικά στον κερατοειδή και τον φακό. Αυτό, με τη σειρά του, προκαλεί διάφορες ασθένειες, ακόμη και τύφλωση. Παρά το γεγονός ότι το υπεριώδες φως είναι επιβλαβές για την όραση, οι άνθρωποι και τα ζώα χρειάζονται μια μικρή ποσότητα για να παράγουν βιταμίνη D. Η υπεριώδης ακτινοβολία, όπως η υπέρυθρη ακτινοβολία, χρησιμοποιείται σε πολλές βιομηχανίες, για παράδειγμα, στην ιατρική για την απολύμανση, στην αστρονομία για την παρατήρηση άστρων και άλλα αντικείμενα.και στη χημεία για τη στερεοποίηση υγρών ουσιών, καθώς και για την απεικόνιση, δηλαδή τη δημιουργία διαγραμμάτων κατανομής των ουσιών σε έναν συγκεκριμένο χώρο. Με τη βοήθεια υπεριώδους φωτός, ανιχνεύονται πλαστά τραπεζογραμμάτια και πάσες εάν πρόκειται να τυπωθούν πινακίδες πάνω τους με ειδικό μελάνι αναγνωρίσιμο με υπεριώδη ακτινοβολία. Στην περίπτωση πλαστών εγγράφων, η λάμπα υπεριώδους ακτινοβολίας δεν βοηθά πάντα, καθώς οι εγκληματίες μερικές φορές χρησιμοποιούν το πραγματικό έγγραφο και αντικαθιστούν τη φωτογραφία ή άλλες πληροφορίες σε αυτό, έτσι ώστε να παραμένουν τα σημάδια για τις λάμπες UV. Υπάρχουν πολλές άλλες χρήσεις για την υπεριώδη ακτινοβολία επίσης.

Αχρωματοψία

Μερικοί άνθρωποι δεν μπορούν να διακρίνουν τα χρώματα λόγω οπτικών ελαττωμάτων. Αυτό το πρόβλημα ονομάζεται αχρωματοψία ή αχρωματοψία, από το όνομα του ατόμου που περιέγραψε για πρώτη φορά αυτό το χαρακτηριστικό της όρασης. Μερικές φορές οι άνθρωποι δεν μπορούν να δουν μόνο χρώματα σε ένα συγκεκριμένο μήκος κύματος και μερικές φορές δεν μπορούν να δουν καθόλου χρώματα. Συχνά η αιτία είναι ανεπαρκώς ανεπτυγμένοι ή κατεστραμμένοι φωτοϋποδοχείς, αλλά σε ορισμένες περιπτώσεις το πρόβλημα έγκειται στη βλάβη στο μονοπάτι του νευρικού συστήματος, για παράδειγμα, στον οπτικό φλοιό του εγκεφάλου, όπου γίνεται επεξεργασία των πληροφοριών χρώματος. Σε πολλές περιπτώσεις, αυτή η κατάσταση δημιουργεί ενοχλήσεις και προβλήματα σε ανθρώπους και ζώα, αλλά μερικές φορές η αδυναμία διάκρισης των χρωμάτων, αντίθετα, αποτελεί πλεονέκτημα. Αυτό επιβεβαιώνεται από το γεγονός ότι, παρά τα μακρά χρόνια εξέλιξης, η χρωματική όραση δεν έχει αναπτυχθεί σε πολλά ζώα. Οι άνθρωποι και τα ζώα που έχουν αχρωματοψία μπορεί, για παράδειγμα, να βλέπουν καλά το καμουφλάζ άλλων ζώων.

Παρά τα οφέλη της αχρωματοψίας, στην κοινωνία θεωρείται πρόβλημα και για τα άτομα με αχρωματοψία ο δρόμος για κάποια επαγγέλματα είναι κλειστός. Συνήθως δεν μπορούν να αποκτήσουν πλήρη δικαιώματα για να πετάξουν το αεροσκάφος χωρίς περιορισμούς. Σε πολλές χώρες, οι άδειες οδήγησης για αυτά τα άτομα έχουν επίσης περιορισμούς και σε ορισμένες περιπτώσεις δεν μπορούν να πάρουν καθόλου άδεια. Επομένως, δεν μπορούν πάντα να βρουν δουλειά όπου χρειάζεται να οδηγούν αυτοκίνητο, αεροπλάνο και άλλα οχήματα. Επίσης, δυσκολεύονται να βρουν εργασία όπου η ικανότητα αναγνώρισης και χρήσης χρωμάτων έχει μεγάλη σημασία. Για παράδειγμα, δυσκολεύονται να γίνουν σχεδιαστές ή να εργαστούν σε ένα περιβάλλον όπου το χρώμα χρησιμοποιείται ως σήμα (για παράδειγμα, για τον κίνδυνο).

Γίνονται εργασίες για τη δημιουργία ευνοϊκότερων συνθηκών για άτομα με αχρωματοψία. Για παράδειγμα, υπάρχουν πίνακες στους οποίους τα χρώματα αντιστοιχούν σε πινακίδες και σε ορισμένες χώρες αυτές οι πινακίδες χρησιμοποιούνται σε γραφεία και δημόσιους χώρους μαζί με το χρώμα. Ορισμένοι σχεδιαστές δεν χρησιμοποιούν ή περιορίζουν τη χρήση χρώματος για να μεταφέρουν σημαντικές πληροφορίες στη δουλειά τους. Αντί ή μαζί με το χρώμα, χρησιμοποιούν φωτεινότητα, κείμενο και άλλους τρόπους για να επισημάνουν πληροφορίες, έτσι ώστε ακόμη και άτομα που δεν μπορούν να διακρίνουν τα χρώματα να λαμβάνουν πλήρως τις πληροφορίες που μεταφέρει ο σχεδιαστής. Στις περισσότερες περιπτώσεις, τα άτομα με αχρωματοψία δεν κάνουν διάκριση μεταξύ κόκκινου και πράσινου, έτσι οι σχεδιαστές μερικές φορές αντικαθιστούν τον συνδυασμό «κόκκινο = κίνδυνος, πράσινο = εντάξει» με κόκκινο και μπλε. Τα περισσότερα λειτουργικά συστήματα σάς επιτρέπουν επίσης να προσαρμόσετε τα χρώματα έτσι ώστε τα άτομα με αχρωματοψία να μπορούν να δουν τα πάντα.

Χρώμα στη μηχανική όραση

Η έγχρωμη μηχανική όραση είναι ένας ταχέως αναπτυσσόμενος κλάδος της τεχνητής νοημοσύνης. Μέχρι πρόσφατα, οι περισσότερες εργασίες σε αυτόν τον τομέα γίνονταν με μονόχρωμες εικόνες, αλλά τώρα όλο και περισσότερα επιστημονικά εργαστήρια εργάζονται με χρώμα. Ορισμένοι αλγόριθμοι για την εργασία με μονόχρωμες εικόνες χρησιμοποιούνται επίσης για την επεξεργασία έγχρωμων εικόνων.

Εφαρμογή

Η μηχανική όραση χρησιμοποιείται σε μια σειρά από βιομηχανίες, όπως τα ρομπότ ελέγχου, τα αυτοοδηγούμενα αυτοκίνητα και τα μη επανδρωμένα εναέρια οχήματα. Είναι χρήσιμο στον τομέα της ασφάλειας, για παράδειγμα, για την αναγνώριση ατόμων και αντικειμένων από φωτογραφίες, για αναζήτηση βάσεων δεδομένων, για παρακολούθηση της κίνησης των αντικειμένων, ανάλογα με το χρώμα τους, και ούτω καθεξής. Ο προσδιορισμός της θέσης των κινούμενων αντικειμένων επιτρέπει στον υπολογιστή να προσδιορίζει την κατεύθυνση του βλέμματος ενός ατόμου ή να παρακολουθεί την κίνηση των αυτοκινήτων, των ανθρώπων, των χεριών και άλλων αντικειμένων.

Για να εντοπίσετε σωστά άγνωστα αντικείμενα, είναι σημαντικό να γνωρίζετε το σχήμα και τις άλλες ιδιότητές τους, αλλά οι πληροφορίες χρώματος δεν είναι τόσο σημαντικές. Όταν εργάζεστε με οικεία αντικείμενα, αντίθετα, το χρώμα βοηθά στην ταχύτερη αναγνώρισή τους. Η εργασία με χρώμα είναι επίσης βολική, επειδή οι πληροφορίες χρώματος μπορούν να ληφθούν ακόμη και από εικόνες χαμηλής ανάλυσης. Η αναγνώριση του σχήματος ενός αντικειμένου, σε αντίθεση με το χρώμα, απαιτεί υψηλή ανάλυση. Η εργασία με χρώμα αντί για σχήμα αντικειμένου μπορεί να μειώσει το χρόνο επεξεργασίας εικόνας και να χρησιμοποιήσει λιγότερους πόρους υπολογιστή. Το χρώμα βοηθά στην αναγνώριση αντικειμένων του ίδιου σχήματος και μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί ως σήμα ή σήμα (για παράδειγμα, το κόκκινο είναι σήμα κινδύνου). Σε αυτήν την περίπτωση, δεν χρειάζεται να αναγνωρίσετε το σχήμα αυτού του σημείου ή το κείμενο που είναι γραμμένο σε αυτό. Υπάρχουν πολλά ενδιαφέροντα παραδείγματα χρήσης της χρωματικής όρασης στον ιστότοπο του YouTube.

Επεξεργασία πληροφοριών χρώματος

Οι φωτογραφίες που υποβάλλονται σε επεξεργασία από τον υπολογιστή είτε μεταφορτώνονται από χρήστες είτε λαμβάνονται από την ενσωματωμένη κάμερα. Η διαδικασία της ψηφιακής φωτογραφίας και της λήψης βίντεο είναι καλά κατακτημένη, αλλά η επεξεργασία αυτών των εικόνων, ειδικά σε έγχρωμες, συνδέεται με πολλές δυσκολίες, πολλές από τις οποίες δεν έχουν ακόμη επιλυθεί. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η έγχρωμη όραση σε ανθρώπους και ζώα είναι πολύ περίπλοκη και δεν είναι εύκολο να δημιουργηθεί όραση υπολογιστή παρόμοια με την ανθρώπινη όραση. Η όραση, όπως και η ακοή, βασίζεται στην προσαρμογή στο περιβάλλον. Η αντίληψη του ήχου εξαρτάται όχι μόνο από τη συχνότητα, την ηχητική πίεση και τη διάρκεια του ήχου, αλλά και από την παρουσία ή απουσία άλλων ήχων στο περιβάλλον. Έτσι είναι και με την όραση - η αντίληψη του χρώματος εξαρτάται όχι μόνο από τη συχνότητα και το μήκος κύματος, αλλά και από τα χαρακτηριστικά του περιβάλλοντος. Για παράδειγμα, τα χρώματα των γύρω αντικειμένων επηρεάζουν την αντίληψή μας για το χρώμα.

Από εξελικτική σκοπιά, τέτοιες προσαρμογές είναι απαραίτητες για να μας βοηθήσουν να συνηθίσουμε στο περιβάλλον μας και να σταματήσουμε να δίνουμε προσοχή σε ασήμαντα στοιχεία, αλλά να κατευθύνουμε την πλήρη προσοχή μας σε ό,τι αλλάζει στο περιβάλλον. Αυτό είναι απαραίτητο για να διευκολυνθεί ο εντοπισμός των αρπακτικών και η εύρεση τροφής. Μερικές φορές εμφανίζονται οπτικές ψευδαισθήσεις λόγω αυτής της προσαρμογής. Για παράδειγμα, ανάλογα με το χρώμα των γύρω αντικειμένων, αντιλαμβανόμαστε το χρώμα δύο σωμάτων διαφορετικά, ακόμη και όταν αντανακλούν φως με το ίδιο μήκος κύματος. Η εικόνα δείχνει ένα παράδειγμα τέτοιας οπτικής ψευδαίσθησης. Το καφέ τετράγωνο στο επάνω μέρος της εικόνας (δεύτερη σειρά, δεύτερη στήλη) φαίνεται πιο ανοιχτό από το καφέ τετράγωνο στο κάτω μέρος της εικόνας (πέμπτη σειρά, δεύτερη στήλη). Στην πραγματικότητα, τα χρώματά τους είναι ίδια. Ακόμη και γνωρίζοντας αυτό, εξακολουθούμε να τα αντιλαμβανόμαστε ως διαφορετικά χρώματα. Δεδομένου ότι η αντίληψή μας για το χρώμα είναι τόσο πολύπλοκη, είναι δύσκολο για τους προγραμματιστές να περιγράψουν όλες αυτές τις αποχρώσεις σε αλγόριθμους για την μηχανική όραση. Παρά αυτές τις δυσκολίες, έχουμε ήδη πετύχει πολλά σε αυτόν τον τομέα.

Τα άρθρα Unit Converter επιμελήθηκε και εικονογραφήθηκε από τον Anatoly Zolotkov

Δυσκολεύεστε να μεταφράσετε μια μονάδα μέτρησης από τη μια γλώσσα στην άλλη; Οι συνάδελφοι είναι έτοιμοι να σας βοηθήσουν. Δημοσιεύστε μια ερώτηση στο TCTermsκαι θα λάβετε απάντηση μέσα σε λίγα λεπτά.

Μετατροπέας μήκους και απόστασης Μετατροπέας μάζας και μετατροπέας όγκου φαγητού Μετατροπέας περιοχής μαγειρικής συνταγής Μετατροπέας όγκου και μονάδων Μετατροπέας θερμοκρασίας Πίεση, καταπόνηση, μετατροπέας μονάδας Young's Μετατροπέας ενέργειας και εργασίας Μετατροπέας ισχύος Μετατροπέας δύναμης Μετατροπέας ισχύος Γραμμικός μετατροπέας ταχύτητας ταχύτητας και μετατροπέας ταχύτητας γραμμικής απόδοσης Συστήματα μετατροπής Μετατροπέας πληροφοριών Ποσότητα Μέτρηση Τιμές νομίσματος Μεγέθη γυναικείων ενδυμάτων και παπουτσιών Μεγέθη ανδρικών ενδυμάτων και παπουτσιών Μεγέθη ανδρικών ρούχων και παπουτσιών Μετατροπέας επιτάχυνσης γωνιακή ταχύτητα και ταχύτητα μάζα) μετατροπέας Πυκνότητα ενέργειας και θερμογόνος δύναμη καυσίμου (όγκος) Μετατροπέας Μετατροπέας διαφορικής θερμοκρασίας Μετατροπέας συντελεστή Μετατροπέας θερμικής αντίστασης καμπύλης θερμικής διαστολής Μετατροπέας θερμικής αγωγιμότητας Μετατροπέας ειδικής χωρητικότητας θερμότητας Μετατροπέας θερμικής έκθεσης και μετατροπέας ισχύος ακτινοβολίας Μετατροπέας πυκνότητας ροής θερμότητας Μετατροπέας συντελεστής μεταφοράς θερμότητας Μετατροπέας ογκομετρικός μετατροπέας ρυθμού ροής Μετατροπέας ογκομετρικής ροής Μετατροπέας ογκομετρικής ροής Μετατροπέας ρυθμού ροής μάζας Μετατροπέας απόλυτου ιξώδους Κινηματικός μετατροπέας ιξώδους Μετατροπέας επιφανειακής τάσης Μετατροπέας διαπερατότητας ατμών Μετατροπέας πυκνότητας ροής ατμών νερού Μετατροπέας στάθμης ήχου Μετατροπέας ευαισθησίας μικροφώνου Μετατροπέας στάθμης ηχητικής πίεσης (SPL) Μετατροπέας στάθμης ήχου με επιλέξιμη πίεση αναφοράς Μετατροπέας φωτεινότητας Μετατροπέας φωτεινότητας Ένταση μετατροπέα γραφικών υπολογιστών Οπτική ισχύς μετατροπέα συχνότητας και μήκους κύματος σε διόπτρες και εστιακές απόσταση Ισχύς διόπτρας και μεγέθυνση φακού (×) Μετατροπέας ηλεκτρικού φορτίου Γραμμικός μετατροπέας πυκνότητας φόρτισης Μετατροπέας πυκνότητας επιφανειακής φόρτισης Μετατροπέας πυκνότητας χύδην φορτίου Μετατροπέας γραμμικής πυκνότητας ρεύματος ηλεκτρικού ρεύματος Μετατροπέας πυκνότητας επιφανειακού ρεύματος Μετατροπέας έντασης ηλεκτρικού πεδίου Μετατροπέας Ηλεκτροστατικού δυναμικού και τάσης Μετατροπέας ηλεκτροστατικής αντίστασης Ηλεκτροστατικός μετατροπέας ηλεκτρικής αντίστασης και μετατροπέας Μετατροπέας ηλεκτρική αντίσταση Μετατροπέας ηλεκτρικής αγωγιμότητας Μετατροπέας ηλεκτρικής αγωγιμότητας Μετατροπέας ηλεκτρικής χωρητικότητας Μετατροπέας επαγωγής Αμερικάνικος μετατροπέας μετρητή σύρματος Επίπεδα σε dBm (dBm ή dBmW), dBV (dBV), Watt, κ.λπ. μονάδες Μετατροπέας μαγνητοκινητικής δύναμης Μετατροπέας ισχύος μαγνητικού πεδίου Μετατροπέας μαγνητικής ροής Μετατροπέας μαγνητικής επαγωγής Ακτινοβολία. Ραδιενέργεια μετατροπέα ρυθμού απορροφούμενης δόσης ιονίζουσας ακτινοβολίας. Μετατροπέας ακτινοβολίας ραδιενεργού διάσπασης. Ακτινοβολία μετατροπέα δόσης έκθεσης. Μετατροπέας απορροφημένης δόσης Μετατροπέας δεκαδικού προθέματος Μεταφορά δεδομένων τυπογραφία και μονάδα επεξεργασίας εικόνας Μετατροπέας μονάδας όγκου ξυλείας Μετατροπέας μονάδας όγκου ξυλείας Υπολογισμός περιοδικού πίνακα μοριακής μάζας χημικών στοιχείων D. I. Mendeleev

1 megahertz [MHz] = 0,001 gigahertz [GHz]

Αρχική τιμή

Μετατρεπόμενη αξία

hertz exahertz petahertz terahertz gigahertz megahertz kilohertz hectohertz decahertz decigertz santigertz millihertz microhertz nanohertz picohertz femtohertz attohertz κύκλους ανά δευτερόλεπτο μήκος κύματος σε exameters μήκος κύματος στην petameters μήκος κύματος στην terameters μήκος κύματος στην megameters μήκος κύματος στην χιλιόμετρα σε δεκάμετρα μήκος κύματος σε μέτρα μήκους κύματος σε δεκατόμετρα μήκος κύματος σε εκατοστόμετρα μήκος κύματος σε χιλιοστόμετρα μήκους κύματος σε μικρόμετρα Compton μήκος κύματος ενός ηλεκτρονίου Compton μήκος κύματος ενός πρωτονίου Compton μήκος κύματος ενός νετρονίου περιστροφές ανά δευτερόλεπτο περιστροφές ανά λεπτό περιστροφές ανά ώρα περιστροφές ανά ημέρα

Θερμική απόδοση και απόδοση καυσίμου

Περισσότερα για τη συχνότητα και το μήκος κύματος

Γενικές πληροφορίες

Συχνότητα

Η συχνότητα είναι μια ποσότητα που μετρά πόσο συχνά επαναλαμβάνεται μια συγκεκριμένη περιοδική διαδικασία. Στη φυσική, η συχνότητα χρησιμοποιείται για να περιγράψει τις ιδιότητες των διεργασιών των κυμάτων. Συχνότητα κύματος - ο αριθμός των πλήρων κύκλων της κυματικής διαδικασίας ανά μονάδα χρόνου. Η μονάδα συχνότητας SI είναι hertz (Hz). Ένα hertz ισούται με μία ταλάντωση ανά δευτερόλεπτο.

Μήκος κύματος

Υπάρχουν πολλοί διαφορετικοί τύποι κυμάτων στη φύση, από θαλάσσια κύματα που προκαλούνται από τον άνεμο έως ηλεκτρομαγνητικά κύματα. Οι ιδιότητες των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων εξαρτώνται από το μήκος κύματος. Τέτοια κύματα χωρίζονται σε διάφορους τύπους:

• Ακτίνες γάμμαμε μήκος κύματος έως 0,01 νανόμετρο (nm).
• ακτινογραφίεςμε μήκος κύματος από 0,01 nm έως 10 nm.
• Κυματιστά υπεριώδηςπου έχουν μήκος 10 έως 380 nm. Δεν είναι ορατά με το ανθρώπινο μάτι.
• Φως μέσα ορατό μέρος του φάσματοςμε μήκος κύματος 380-700 nm.
• Αόρατο στους ανθρώπους υπέρυθρη ακτινοβολίαμε μήκος κύματος από 700 nm έως 1 χιλιοστό.
• Τα υπέρυθρα κύματα ακολουθούνται από ΦΟΥΡΝΟΣ ΜΙΚΡΟΚΥΜΑΤΩΝ, με μήκος κύματος από 1 χιλιοστό έως 1 μέτρο.
• Το μακρύτερο - ραδιοκύματα... Το μήκος τους ξεκινά από 1 μέτρο.

Αυτό το άρθρο αφορά την ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία και ειδικά το φως. Σε αυτό, θα συζητήσουμε πώς το μήκος κύματος και η συχνότητα επηρεάζουν το φως, συμπεριλαμβανομένου του ορατού φάσματος, της υπεριώδους και της υπέρυθρης ακτινοβολίας.

Ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία

Η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία είναι ενέργεια, οι ιδιότητες της οποίας είναι ταυτόχρονα παρόμοιες με εκείνες των κυμάτων και των σωματιδίων. Αυτό το χαρακτηριστικό ονομάζεται δυαδικότητα κύματος-σωματιδίου. Τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα αποτελούνται από ένα μαγνητικό κύμα και ένα ηλεκτρικό κύμα κάθετο σε αυτό.

Η ενέργεια της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας είναι το αποτέλεσμα της κίνησης των σωματιδίων που ονομάζονται φωτόνια. Όσο μεγαλύτερη είναι η συχνότητα της ακτινοβολίας, τόσο πιο ενεργά είναι και τόσο μεγαλύτερη βλάβη μπορούν να προκαλέσουν στα κύτταρα και τους ιστούς των ζωντανών οργανισμών. Αυτό συμβαίνει γιατί όσο μεγαλύτερη είναι η συχνότητα της ακτινοβολίας, τόσο περισσότερη ενέργεια μεταφέρουν. Η μεγάλη ενέργεια τους επιτρέπει να αλλάξουν τη μοριακή δομή των ουσιών στις οποίες δρουν. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο η υπεριώδης ακτινοβολία, οι ακτίνες Χ και η ακτινοβολία γάμμα είναι τόσο επιβλαβείς για τα ζώα και τα φυτά. Ένα τεράστιο μέρος αυτής της ακτινοβολίας βρίσκεται στο διάστημα. Είναι επίσης παρόν στη Γη, παρά το γεγονός ότι το στρώμα του όζοντος της ατμόσφαιρας γύρω από τη Γη αποκλείει το μεγαλύτερο μέρος της.

Ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία και ατμόσφαιρα

Η ατμόσφαιρα της γης μεταδίδει ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία μόνο σε συγκεκριμένη συχνότητα. Οι περισσότερες ακτίνες γάμμα, ακτίνες Χ, υπεριώδες φως, κάποια υπέρυθρη ακτινοβολία και μεγάλα ραδιοκύματα εμποδίζονται από την ατμόσφαιρα της Γης. Η ατμόσφαιρα τους απορροφά και δεν τους αφήνει να πάνε παρακάτω. Μέρος των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων, ειδικότερα, η ακτινοβολία στην περιοχή βραχέων κυμάτων, ανακλάται από την ιονόσφαιρα. Όλες οι άλλες ακτινοβολίες χτυπούν την επιφάνεια της Γης. Στα ανώτερα ατμοσφαιρικά στρώματα, δηλαδή πιο μακριά από την επιφάνεια της Γης, υπάρχει περισσότερη ακτινοβολία από ότι στα κατώτερα στρώματα. Επομένως, όσο πιο ψηλά, τόσο πιο επικίνδυνο είναι για τους ζωντανούς οργανισμούς να βρίσκονται εκεί χωρίς προστατευτικές στολές.

Η ατμόσφαιρα μεταδίδει μικρές ποσότητες υπεριώδους φωτός στη Γη και είναι επιβλαβές για το δέρμα. Λόγω των υπεριωδών ακτίνων οι άνθρωποι καίγονται από τον ήλιο και μπορεί να προσβληθούν ακόμη και από καρκίνο του δέρματος. Από την άλλη, κάποιες ακτίνες που μεταδίδονται από την ατμόσφαιρα είναι ευεργετικές. Για παράδειγμα, οι υπέρυθρες ακτίνες που χτυπούν την επιφάνεια της Γης χρησιμοποιούνται στην αστρονομία - τα υπέρυθρα τηλεσκόπια παρακολουθούν τις υπέρυθρες ακτίνες που εκπέμπονται από αστρονομικά αντικείμενα. Όσο ψηλότερα από την επιφάνεια της Γης, τόσο περισσότερη υπέρυθρη ακτινοβολία, επομένως τηλεσκόπια εγκαθίστανται συχνά σε κορυφές βουνών και σε άλλα υψόμετρα. Μερικές φορές αποστέλλονται στο διάστημα για να βελτιώσουν την ορατότητα των υπέρυθρων ακτίνων.

Σχέση συχνότητας και μήκους κύματος

Η συχνότητα και το μήκος κύματος είναι αντιστρόφως ανάλογα μεταξύ τους. Αυτό σημαίνει ότι όσο αυξάνεται το μήκος κύματος, η συχνότητα μειώνεται και αντίστροφα. Είναι εύκολο να φανταστεί κανείς: εάν η συχνότητα των ταλαντώσεων της κυματικής διαδικασίας είναι υψηλή, τότε ο χρόνος μεταξύ των ταλαντώσεων είναι πολύ μικρότερος από ό,τι για τα κύματα, η συχνότητα ταλάντωσης των οποίων είναι μικρότερη. Εάν φανταστείτε ένα κύμα σε ένα γράφημα, τότε η απόσταση μεταξύ των κορυφών του θα είναι όσο μικρότερη, τόσο περισσότερες ταλαντώσεις κάνει σε μια συγκεκριμένη χρονική περίοδο.

Για να προσδιοριστεί η ταχύτητα διάδοσης ενός κύματος σε ένα μέσο, ​​είναι απαραίτητο να πολλαπλασιαστεί η συχνότητα του κύματος με το μήκος του. Τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα στο κενό διαδίδονται πάντα με την ίδια ταχύτητα. Αυτή η ταχύτητα είναι γνωστή ως η ταχύτητα του φωτός. Είναι ίσο με 299 & nbsp792 & nbsp458 μέτρα ανά δευτερόλεπτο.

Φως

Το ορατό φως είναι ηλεκτρομαγνητικά κύματα συχνότητας και μήκους που καθορίζουν το χρώμα του.

Μήκος κύματος και χρώμα

Το μικρότερο μήκος κύματος του ορατού φωτός είναι 380 νανόμετρα. Είναι μοβ, ακολουθούμενο από μπλε και κυανό, έπειτα πράσινο, κίτρινο, πορτοκαλί και τέλος κόκκινο. Το λευκό φως αποτελείται από όλα τα χρώματα ταυτόχρονα, δηλαδή τα λευκά αντικείμενα αντανακλούν όλα τα χρώματα. Αυτό μπορεί να φανεί με ένα πρίσμα. Το φως που εισέρχεται σε αυτό διαθλάται και παρατάσσεται σε μια λωρίδα χρωμάτων με την ίδια σειρά όπως στο ουράνιο τόξο. Αυτή η ακολουθία είναι από τα χρώματα με το μικρότερο μήκος κύματος έως το μεγαλύτερο. Η εξάρτηση της ταχύτητας διάδοσης του φωτός στην ύλη από το μήκος κύματος ονομάζεται διασπορά.

Ένα ουράνιο τόξο σχηματίζεται με παρόμοιο τρόπο. Οι σταγόνες νερού που διασκορπίζονται στην ατμόσφαιρα μετά τη βροχή συμπεριφέρονται σαν πρίσμα και διαθλούν κάθε κύμα. Τα χρώματα του ουράνιου τόξου είναι τόσο σημαντικά που σε πολλές γλώσσες υπάρχουν μνημονικά, δηλαδή μια τεχνική για την απομνημόνευση των χρωμάτων του ουράνιου τόξου, τόσο απλή που ακόμη και τα παιδιά μπορούν να τα θυμούνται. Πολλά παιδιά που μιλούν ρωσικά γνωρίζουν ότι «κάθε κυνηγός θέλει να μάθει πού κάθεται ο φασιανός». Μερικοί άνθρωποι βρίσκουν τα δικά τους μνημονικά, και αυτή είναι μια ιδιαίτερα χρήσιμη άσκηση για τα παιδιά, γιατί όταν καταλήξουν στη δική τους μέθοδο να θυμούνται τα χρώματα του ουράνιου τόξου, θα τα θυμούνται πιο γρήγορα.

Το φως στο οποίο είναι πιο ευαίσθητο το ανθρώπινο μάτι είναι πράσινο, με μήκος κύματος 555 nm σε φωτεινά περιβάλλοντα και 505 nm σε λυκόφως και σκοτάδι. Δεν μπορούν όλα τα ζώα να διακρίνουν χρώματα. Στις γάτες, για παράδειγμα, η έγχρωμη όραση δεν έχει αναπτυχθεί. Από την άλλη πλευρά, ορισμένα ζώα βλέπουν τα χρώματα πολύ καλύτερα από τους ανθρώπους. Για παράδειγμα, ορισμένα είδη βλέπουν υπεριώδες και υπέρυθρο φως.

Αντανάκλαση φωτός

Το χρώμα ενός αντικειμένου καθορίζεται από το μήκος κύματος του φωτός που αντανακλάται από την επιφάνειά του. Τα λευκά αντικείμενα αντανακλούν όλα τα κύματα του ορατού φάσματος, ενώ τα μαύρα, αντίθετα, απορροφούν όλα τα κύματα και δεν αντανακλούν τίποτα.

Ένα από τα φυσικά υλικά με υψηλό συντελεστή διασποράς είναι το διαμάντι. Τα σωστά κομμένα διαμάντια αντανακλούν το φως τόσο από την εξωτερική όσο και από την εσωτερική άκρη, διαθλώντας το, ακριβώς όπως ένα πρίσμα. Σε αυτήν την περίπτωση, είναι σημαντικό το μεγαλύτερο μέρος αυτού του φωτός να ανακλάται προς τα πάνω προς το μάτι και όχι, για παράδειγμα, προς τα κάτω, στο πλαίσιο, όπου δεν είναι ορατό. Χάρη στην υψηλή διασπορά τους, τα διαμάντια λάμπουν πολύ όμορφα στον ήλιο και κάτω από τεχνητό φως. Το γυαλί κομμένο σαν διαμάντι λάμπει επίσης, αλλά όχι τόσο πολύ. Αυτό οφείλεται στο ότι, λόγω της χημικής τους σύστασης, τα διαμάντια αντανακλούν το φως πολύ καλύτερα από το γυαλί. Οι γωνίες που χρησιμοποιούνται κατά την κοπή διαμαντιών έχουν μεγάλη σημασία επειδή οι γωνίες που είναι πολύ αιχμηρές ή πολύ αμβλείες είτε εμποδίζουν την ανάκλαση του φωτός από τους εσωτερικούς τοίχους είτε αντανακλούν το φως στη ρύθμιση, όπως φαίνεται στην εικόνα.

Φασματοσκοπία

Η φασματική ανάλυση ή φασματοσκοπία χρησιμοποιείται μερικές φορές για τον προσδιορισμό της χημικής σύστασης μιας ουσίας. Αυτή η μέθοδος είναι ιδιαίτερα καλή εάν η χημική ανάλυση μιας ουσίας δεν μπορεί να πραγματοποιηθεί με απευθείας εργασία μαζί της, για παράδειγμα, κατά τον προσδιορισμό της χημικής σύστασης των αστεριών. Γνωρίζοντας τι είδους ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία απορροφά ένα σώμα, μπορείτε να προσδιορίσετε από τι αποτελείται. Η φασματοσκοπία απορρόφησης, που είναι ένας από τους κλάδους της φασματοσκοπίας, καθορίζει ποια ακτινοβολία απορροφάται από το σώμα. Μια τέτοια ανάλυση μπορεί να γίνει από απόσταση, επομένως χρησιμοποιείται συχνά στην αστρονομία, καθώς και στην εργασία με δηλητηριώδεις και επικίνδυνες ουσίες.

Προσδιορισμός της παρουσίας ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας

Το ορατό φως, όπως κάθε ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία, είναι ενέργεια. Όσο περισσότερη ενέργεια εκπέμπεται, τόσο πιο εύκολο είναι να μετρηθεί αυτή η ακτινοβολία. Η ποσότητα της ακτινοβολούμενης ενέργειας μειώνεται όσο αυξάνεται το μήκος κύματος. Η όραση είναι δυνατή ακριβώς επειδή οι άνθρωποι και τα ζώα αναγνωρίζουν αυτή την ενέργεια και αισθάνονται τη διαφορά μεταξύ ακτινοβολίας διαφορετικών μηκών κύματος. Η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία διαφορετικού μήκους γίνεται αντιληπτή από το μάτι ως διαφορετικά χρώματα. Σύμφωνα με αυτή την αρχή, δεν λειτουργούν μόνο τα μάτια των ζώων και των ανθρώπων, αλλά και οι τεχνολογίες που δημιουργούνται από ανθρώπους για την επεξεργασία της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας.

Ορατό φως

Οι άνθρωποι και τα ζώα βλέπουν ένα ευρύ φάσμα ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας. Οι περισσότεροι άνθρωποι και ζώα, για παράδειγμα, αντιδρούν ορατό φωςκαι ορισμένα ζώα εκτίθενται επίσης σε υπεριώδεις και υπέρυθρες ακτίνες. Η ικανότητα να ξεχωρίζουν τα χρώματα - όχι σε όλα τα ζώα - μερικοί βλέπουν μόνο τη διαφορά μεταξύ φωτεινών και σκοτεινών επιφανειών. Ο εγκέφαλός μας καθορίζει το χρώμα ως εξής: φωτόνια ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας εισέρχονται στο μάτι στον αμφιβληστροειδή και, περνώντας μέσα από αυτόν, διεγείρουν τους κώνους, τους φωτοϋποδοχείς του ματιού. Ως αποτέλεσμα, ένα σήμα μεταδίδεται μέσω του νευρικού συστήματος στον εγκέφαλο. Εκτός από τους κώνους, υπάρχουν και άλλοι φωτοϋποδοχείς, ράβδοι, στα μάτια, αλλά δεν είναι σε θέση να διακρίνουν τα χρώματα. Σκοπός τους είναι να καθορίσουν τη φωτεινότητα και την ένταση του φωτός.

Υπάρχουν συνήθως διάφορα είδη κώνων στο μάτι. Υπάρχουν τρεις τύποι στον άνθρωπο, καθένας από τους οποίους απορροφά φωτόνια φωτός σε συγκεκριμένα μήκη κύματος. Όταν απορροφώνται, συμβαίνει μια χημική αντίδραση, με αποτέλεσμα νευρικές ώσεις με πληροφορίες για το μήκος κύματος να εισέρχονται στον εγκέφαλο. Αυτά τα σήματα επεξεργάζονται από τον οπτικό φλοιό. Αυτό είναι το τμήμα του εγκεφάλου που είναι υπεύθυνο για την αντίληψη του ήχου. Κάθε τύπος κώνου είναι υπεύθυνος μόνο για κύματα με ορισμένο μήκος, οπότε για να έχετε μια πλήρη εικόνα του χρώματος, αθροίζονται οι πληροφορίες που λαμβάνονται από όλους τους κώνους.

Μερικά ζώα έχουν ακόμη περισσότερους τύπους κώνων από τους ανθρώπους. Έτσι, για παράδειγμα, σε ορισμένα είδη ψαριών και πουλιών, υπάρχουν από τέσσερις έως πέντε τύπους. Είναι ενδιαφέρον ότι ορισμένα θηλυκά ζώα έχουν περισσότερους τύπους κώνων από τα αρσενικά. Μερικά πουλιά, όπως οι γλάροι που πιάνουν τη λεία τους μέσα ή πάνω στο νερό, έχουν κίτρινες ή κόκκινες σταγόνες λαδιού μέσα στους κώνους που λειτουργούν ως φίλτρο. Αυτό τους βοηθά να βλέπουν περισσότερα χρώματα. Τα μάτια των ερπετών είναι διατεταγμένα με παρόμοιο τρόπο.

Υπέρυθρο φως

Στα φίδια, σε αντίθεση με τους ανθρώπους, όχι μόνο οπτικοί υποδοχείς, αλλά και αισθητήρια όργανα που ανταποκρίνονται υπέρυθρη ακτινοβολία... Απορροφούν την ενέργεια των υπέρυθρων ακτίνων, δηλαδή αντιδρούν στη θερμότητα. Ορισμένες συσκευές, όπως τα γυαλιά νυχτερινής όρασης, αντιδρούν επίσης στη θερμότητα που παράγεται από τον πομπό υπέρυθρων. Τέτοιες συσκευές χρησιμοποιούνται από τον στρατό, καθώς και για τη διασφάλιση της ασφάλειας και της ασφάλειας των χώρων και του εδάφους. Τα ζώα που βλέπουν υπέρυθρο φως και οι συσκευές που μπορούν να το αναγνωρίσουν, βλέπουν όχι μόνο αντικείμενα που βρίσκονται στο οπτικό τους πεδίο αυτή τη στιγμή, αλλά και ίχνη αντικειμένων, ζώων ή ανθρώπων που βρίσκονταν εκεί πριν, αν και πολύ καιρό. Για παράδειγμα, τα φίδια μπορούν να φανούν εάν τα τρωκτικά έχουν σκάψει μια τρύπα στο έδαφος και η αστυνομία που χρησιμοποιεί συσκευές νυχτερινής όρασης μπορεί να δει εάν ίχνη εγκλήματος, όπως χρήματα, ναρκωτικά ή κάτι άλλο, έχουν πρόσφατα κρυφτεί στο έδαφος. Συσκευές καταγραφής υπέρυθρης ακτινοβολίας χρησιμοποιούνται σε τηλεσκόπια, καθώς και για έλεγχο δοχείων και καμερών για διαρροές. Με τη βοήθειά τους, ο τόπος διαρροής θερμότητας είναι σαφώς ορατός. Στην ιατρική, οι υπέρυθρες εικόνες χρησιμοποιούνται για διαγνωστικά. Στην ιστορία της τέχνης - για να προσδιορίσετε τι απεικονίζεται κάτω από το επάνω παλτό του χρώματος. Οι συσκευές νυχτερινής όρασης χρησιμοποιούνται για τη φύλαξη των χώρων.

Υπεριώδες φως

Κάποια ψάρια βλέπουν υπεριώδες φως... Τα μάτια τους περιέχουν χρωστική ουσία που είναι ευαίσθητη στις υπεριώδεις ακτίνες. Το δέρμα των ψαριών περιέχει περιοχές που αντανακλούν το υπεριώδες φως που είναι αόρατο στους ανθρώπους και άλλα ζώα - το οποίο χρησιμοποιείται συχνά στο ζωικό βασίλειο για να επισημάνει το φύλο των ζώων, καθώς και για κοινωνικούς σκοπούς. Μερικά πουλιά βλέπουν επίσης υπεριώδες φως. Αυτή η ικανότητα είναι ιδιαίτερα σημαντική κατά την περίοδο ζευγαρώματος, όταν τα πουλιά αναζητούν πιθανούς συντρόφους. Οι επιφάνειες ορισμένων φυτών αντανακλούν επίσης καλά το υπεριώδες φως και η ικανότητα να το βλέπεις βοηθά στην εύρεση τροφής. Εκτός από τα ψάρια και τα πουλιά, ορισμένα ερπετά, όπως οι χελώνες, οι σαύρες και τα πράσινα ιγκουάνα (στη φωτογραφία), βλέπουν το υπεριώδες φως.

Το ανθρώπινο μάτι, όπως και τα μάτια των ζώων, απορροφά το υπεριώδες φως, αλλά δεν μπορεί να το επεξεργαστεί. Στον άνθρωπο, καταστρέφει τα κύτταρα του οφθαλμού, ειδικά στον κερατοειδή και τον φακό. Αυτό, με τη σειρά του, προκαλεί διάφορες ασθένειες, ακόμη και τύφλωση. Παρά το γεγονός ότι το υπεριώδες φως είναι επιβλαβές για την όραση, οι άνθρωποι και τα ζώα χρειάζονται μια μικρή ποσότητα για να παράγουν βιταμίνη D. Η υπεριώδης ακτινοβολία, όπως η υπέρυθρη ακτινοβολία, χρησιμοποιείται σε πολλές βιομηχανίες, για παράδειγμα, στην ιατρική για την απολύμανση, στην αστρονομία για την παρατήρηση άστρων και άλλα αντικείμενα.και στη χημεία για τη στερεοποίηση υγρών ουσιών, καθώς και για την απεικόνιση, δηλαδή τη δημιουργία διαγραμμάτων κατανομής των ουσιών σε έναν συγκεκριμένο χώρο. Με τη βοήθεια υπεριώδους φωτός, ανιχνεύονται πλαστά τραπεζογραμμάτια και πάσες εάν πρόκειται να τυπωθούν πινακίδες πάνω τους με ειδικό μελάνι αναγνωρίσιμο με υπεριώδη ακτινοβολία. Στην περίπτωση πλαστών εγγράφων, η λάμπα υπεριώδους ακτινοβολίας δεν βοηθά πάντα, καθώς οι εγκληματίες μερικές φορές χρησιμοποιούν το πραγματικό έγγραφο και αντικαθιστούν τη φωτογραφία ή άλλες πληροφορίες σε αυτό, έτσι ώστε να παραμένουν τα σημάδια για τις λάμπες UV. Υπάρχουν πολλές άλλες χρήσεις για την υπεριώδη ακτινοβολία επίσης.

Αχρωματοψία

Μερικοί άνθρωποι δεν μπορούν να διακρίνουν τα χρώματα λόγω οπτικών ελαττωμάτων. Αυτό το πρόβλημα ονομάζεται αχρωματοψία ή αχρωματοψία, από το όνομα του ατόμου που περιέγραψε για πρώτη φορά αυτό το χαρακτηριστικό της όρασης. Μερικές φορές οι άνθρωποι δεν μπορούν να δουν μόνο χρώματα σε ένα συγκεκριμένο μήκος κύματος και μερικές φορές δεν μπορούν να δουν καθόλου χρώματα. Συχνά η αιτία είναι ανεπαρκώς ανεπτυγμένοι ή κατεστραμμένοι φωτοϋποδοχείς, αλλά σε ορισμένες περιπτώσεις το πρόβλημα έγκειται στη βλάβη στο μονοπάτι του νευρικού συστήματος, για παράδειγμα, στον οπτικό φλοιό του εγκεφάλου, όπου γίνεται επεξεργασία των πληροφοριών χρώματος. Σε πολλές περιπτώσεις, αυτή η κατάσταση δημιουργεί ενοχλήσεις και προβλήματα σε ανθρώπους και ζώα, αλλά μερικές φορές η αδυναμία διάκρισης των χρωμάτων, αντίθετα, αποτελεί πλεονέκτημα. Αυτό επιβεβαιώνεται από το γεγονός ότι, παρά τα μακρά χρόνια εξέλιξης, η χρωματική όραση δεν έχει αναπτυχθεί σε πολλά ζώα. Οι άνθρωποι και τα ζώα που έχουν αχρωματοψία μπορεί, για παράδειγμα, να βλέπουν καλά το καμουφλάζ άλλων ζώων.

Παρά τα οφέλη της αχρωματοψίας, στην κοινωνία θεωρείται πρόβλημα και για τα άτομα με αχρωματοψία ο δρόμος για κάποια επαγγέλματα είναι κλειστός. Συνήθως δεν μπορούν να αποκτήσουν πλήρη δικαιώματα για να πετάξουν το αεροσκάφος χωρίς περιορισμούς. Σε πολλές χώρες, οι άδειες οδήγησης για αυτά τα άτομα έχουν επίσης περιορισμούς και σε ορισμένες περιπτώσεις δεν μπορούν να πάρουν καθόλου άδεια. Επομένως, δεν μπορούν πάντα να βρουν δουλειά όπου χρειάζεται να οδηγούν αυτοκίνητο, αεροπλάνο και άλλα οχήματα. Επίσης, δυσκολεύονται να βρουν εργασία όπου η ικανότητα αναγνώρισης και χρήσης χρωμάτων έχει μεγάλη σημασία. Για παράδειγμα, δυσκολεύονται να γίνουν σχεδιαστές ή να εργαστούν σε ένα περιβάλλον όπου το χρώμα χρησιμοποιείται ως σήμα (για παράδειγμα, για τον κίνδυνο).

Γίνονται εργασίες για τη δημιουργία ευνοϊκότερων συνθηκών για άτομα με αχρωματοψία. Για παράδειγμα, υπάρχουν πίνακες στους οποίους τα χρώματα αντιστοιχούν σε πινακίδες και σε ορισμένες χώρες αυτές οι πινακίδες χρησιμοποιούνται σε γραφεία και δημόσιους χώρους μαζί με το χρώμα. Ορισμένοι σχεδιαστές δεν χρησιμοποιούν ή περιορίζουν τη χρήση χρώματος για να μεταφέρουν σημαντικές πληροφορίες στη δουλειά τους. Αντί ή μαζί με το χρώμα, χρησιμοποιούν φωτεινότητα, κείμενο και άλλους τρόπους για να επισημάνουν πληροφορίες, έτσι ώστε ακόμη και άτομα που δεν μπορούν να διακρίνουν τα χρώματα να λαμβάνουν πλήρως τις πληροφορίες που μεταφέρει ο σχεδιαστής. Στις περισσότερες περιπτώσεις, τα άτομα με αχρωματοψία δεν κάνουν διάκριση μεταξύ κόκκινου και πράσινου, έτσι οι σχεδιαστές μερικές φορές αντικαθιστούν τον συνδυασμό «κόκκινο = κίνδυνος, πράσινο = εντάξει» με κόκκινο και μπλε. Τα περισσότερα λειτουργικά συστήματα σάς επιτρέπουν επίσης να προσαρμόσετε τα χρώματα έτσι ώστε τα άτομα με αχρωματοψία να μπορούν να δουν τα πάντα.

Χρώμα στη μηχανική όραση

Η έγχρωμη μηχανική όραση είναι ένας ταχέως αναπτυσσόμενος κλάδος της τεχνητής νοημοσύνης. Μέχρι πρόσφατα, οι περισσότερες εργασίες σε αυτόν τον τομέα γίνονταν με μονόχρωμες εικόνες, αλλά τώρα όλο και περισσότερα επιστημονικά εργαστήρια εργάζονται με χρώμα. Ορισμένοι αλγόριθμοι για την εργασία με μονόχρωμες εικόνες χρησιμοποιούνται επίσης για την επεξεργασία έγχρωμων εικόνων.

Εφαρμογή

Η μηχανική όραση χρησιμοποιείται σε μια σειρά από βιομηχανίες, όπως τα ρομπότ ελέγχου, τα αυτοοδηγούμενα αυτοκίνητα και τα μη επανδρωμένα εναέρια οχήματα. Είναι χρήσιμο στον τομέα της ασφάλειας, για παράδειγμα, για την αναγνώριση ατόμων και αντικειμένων από φωτογραφίες, για αναζήτηση βάσεων δεδομένων, για παρακολούθηση της κίνησης των αντικειμένων, ανάλογα με το χρώμα τους, και ούτω καθεξής. Ο προσδιορισμός της θέσης των κινούμενων αντικειμένων επιτρέπει στον υπολογιστή να προσδιορίζει την κατεύθυνση του βλέμματος ενός ατόμου ή να παρακολουθεί την κίνηση των αυτοκινήτων, των ανθρώπων, των χεριών και άλλων αντικειμένων.

Για να εντοπίσετε σωστά άγνωστα αντικείμενα, είναι σημαντικό να γνωρίζετε το σχήμα και τις άλλες ιδιότητές τους, αλλά οι πληροφορίες χρώματος δεν είναι τόσο σημαντικές. Όταν εργάζεστε με οικεία αντικείμενα, αντίθετα, το χρώμα βοηθά στην ταχύτερη αναγνώρισή τους. Η εργασία με χρώμα είναι επίσης βολική, επειδή οι πληροφορίες χρώματος μπορούν να ληφθούν ακόμη και από εικόνες χαμηλής ανάλυσης. Η αναγνώριση του σχήματος ενός αντικειμένου, σε αντίθεση με το χρώμα, απαιτεί υψηλή ανάλυση. Η εργασία με χρώμα αντί για σχήμα αντικειμένου μπορεί να μειώσει το χρόνο επεξεργασίας εικόνας και να χρησιμοποιήσει λιγότερους πόρους υπολογιστή. Το χρώμα βοηθά στην αναγνώριση αντικειμένων του ίδιου σχήματος και μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί ως σήμα ή σήμα (για παράδειγμα, το κόκκινο είναι σήμα κινδύνου). Σε αυτήν την περίπτωση, δεν χρειάζεται να αναγνωρίσετε το σχήμα αυτού του σημείου ή το κείμενο που είναι γραμμένο σε αυτό. Υπάρχουν πολλά ενδιαφέροντα παραδείγματα χρήσης της χρωματικής όρασης στον ιστότοπο του YouTube.

Επεξεργασία πληροφοριών χρώματος

Οι φωτογραφίες που υποβάλλονται σε επεξεργασία από τον υπολογιστή είτε μεταφορτώνονται από χρήστες είτε λαμβάνονται από την ενσωματωμένη κάμερα. Η διαδικασία της ψηφιακής φωτογραφίας και της λήψης βίντεο είναι καλά κατακτημένη, αλλά η επεξεργασία αυτών των εικόνων, ειδικά σε έγχρωμες, συνδέεται με πολλές δυσκολίες, πολλές από τις οποίες δεν έχουν ακόμη επιλυθεί. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η έγχρωμη όραση σε ανθρώπους και ζώα είναι πολύ περίπλοκη και δεν είναι εύκολο να δημιουργηθεί όραση υπολογιστή παρόμοια με την ανθρώπινη όραση. Η όραση, όπως και η ακοή, βασίζεται στην προσαρμογή στο περιβάλλον. Η αντίληψη του ήχου εξαρτάται όχι μόνο από τη συχνότητα, την ηχητική πίεση και τη διάρκεια του ήχου, αλλά και από την παρουσία ή απουσία άλλων ήχων στο περιβάλλον. Έτσι είναι και με την όραση - η αντίληψη του χρώματος εξαρτάται όχι μόνο από τη συχνότητα και το μήκος κύματος, αλλά και από τα χαρακτηριστικά του περιβάλλοντος. Για παράδειγμα, τα χρώματα των γύρω αντικειμένων επηρεάζουν την αντίληψή μας για το χρώμα.

Από εξελικτική σκοπιά, τέτοιες προσαρμογές είναι απαραίτητες για να μας βοηθήσουν να συνηθίσουμε στο περιβάλλον μας και να σταματήσουμε να δίνουμε προσοχή σε ασήμαντα στοιχεία, αλλά να κατευθύνουμε την πλήρη προσοχή μας σε ό,τι αλλάζει στο περιβάλλον. Αυτό είναι απαραίτητο για να διευκολυνθεί ο εντοπισμός των αρπακτικών και η εύρεση τροφής. Μερικές φορές εμφανίζονται οπτικές ψευδαισθήσεις λόγω αυτής της προσαρμογής. Για παράδειγμα, ανάλογα με το χρώμα των γύρω αντικειμένων, αντιλαμβανόμαστε το χρώμα δύο σωμάτων διαφορετικά, ακόμη και όταν αντανακλούν φως με το ίδιο μήκος κύματος. Η εικόνα δείχνει ένα παράδειγμα τέτοιας οπτικής ψευδαίσθησης. Το καφέ τετράγωνο στο επάνω μέρος της εικόνας (δεύτερη σειρά, δεύτερη στήλη) φαίνεται πιο ανοιχτό από το καφέ τετράγωνο στο κάτω μέρος της εικόνας (πέμπτη σειρά, δεύτερη στήλη). Στην πραγματικότητα, τα χρώματά τους είναι ίδια. Ακόμη και γνωρίζοντας αυτό, εξακολουθούμε να τα αντιλαμβανόμαστε ως διαφορετικά χρώματα. Δεδομένου ότι η αντίληψή μας για το χρώμα είναι τόσο πολύπλοκη, είναι δύσκολο για τους προγραμματιστές να περιγράψουν όλες αυτές τις αποχρώσεις σε αλγόριθμους για την μηχανική όραση. Παρά αυτές τις δυσκολίες, έχουμε ήδη πετύχει πολλά σε αυτόν τον τομέα.

Τα άρθρα Unit Converter επιμελήθηκε και εικονογραφήθηκε από τον Anatoly Zolotkov

Δυσκολεύεστε να μεταφράσετε μια μονάδα μέτρησης από τη μια γλώσσα στην άλλη; Οι συνάδελφοι είναι έτοιμοι να σας βοηθήσουν. Δημοσιεύστε μια ερώτηση στο TCTermsκαι θα λάβετε απάντηση μέσα σε λίγα λεπτά.