Спектр

редактировать

Непрерывный диапазон значений, например длины волн в физике Спектр в радуге

A спектр (множественные спектры или спектры) - это состояние, которое не ограничено конкретным набором значений, но может изменяться без шагов в пределах континуума. Это слово впервые было использовано с научной точки зрения в оптике для описания радуги цветов в видимом свете после прохождения через призму. По мере развития научного понимания света он стал применяться ко всему электромагнитному спектру..

С тех пор спектр был применен по аналогии к темам вне оптики. Таким образом, можно говорить о «спектре политических взглядов », или «спектре активности» наркотика, или «спектре аутизма ». В этих случаях значения в пределах спектра не могут быть связаны с точно поддающимися количественной оценке числами или определениями. Такое использование подразумевает широкий спектр условий или поведения, сгруппированных вместе и изученных под одним названием для простоты обсуждения. Ненаучное использование термина спектр иногда вводит в заблуждение. Например, один лево-правый спектр политических взглядов не отражает всего диапазона политических убеждений людей. Политологи используют множество двухосных и многоосных систем для более точной характеристики политического мнения.

В большинстве современных применений спектра есть объединяющая тема между крайностями на обоих концах. Это не всегда было верно в старом использовании.

Содержание
  • 1 Этимология
  • 2 Физические науки
    • 2.1 Электромагнитный спектр
    • 2.2 Масс-спектр
    • 2.3 Энергетический спектр
    • 2.4 Дискретный спектр
    • 2.5 Спектрограмма
  • 3 Биологические науки
  • 4 Математика
  • 5 Социальные науки
  • 6 Ссылки
Этимология

В латинском спектр означает «образ» или «видение », включая значение «призрак ». Призрачное свидетельство - это свидетельство того, что было сделано призраками лиц, отсутствующих физически, или слухи свидетельства того, что говорили призраки или видения сатаны. Он использовался для осуждения ряда лиц колдовством в Салеме, Массачусетс в конце 17 века. Слово «спектр» [Spektrum] строго использовалось для обозначения призрачного оптического остаточного изображения Гете в его Теории цвета и Шопенгауэром в О зрении и цветах.

Префикс «спектро-» используется для формирования слов, относящихся к спектрам. Например, спектрометр - это устройство, используемое для записи спектров, а спектроскопия - использование спектрометра для химического анализа.

Физика
Диаграмма, показывающая электромагнитную спектр

В 17 веке слово спектр было введено в оптику Исааком Ньютоном, имея в виду диапазон цветов, наблюдаемых при рассеянии белого света через призму . Вскоре этот термин относился к графику интенсивности или мощности как функции частоты или длины волны, также известного как спектральная плотность график.

Термин спектр был расширен для применения к другим волнам, таким как звуковые волны, которые также можно было измерить как функцию частоты, частотный спектр и спектр мощности сигнала. Этот термин теперь применяется к любому сигналу, который может быть измерен или разложен по непрерывной переменной, такой как энергия в электронной спектроскопии или отношение массы к заряду в масс-спектрометрии. Спектр также используется для обозначения графического представления сигнала как функции зависимой переменной.

Электромагнитный спектр

Электромагнитный спектр относится к полному диапазону всех частот электромагнитного излучения, а также к характерному распределению электромагнитного излучения, испускаемого или поглощаемого этим конкретным объектом. Устройства, используемые для измерения электромагнитного спектра, называются спектрографом или спектрометром. видимый спектр - это часть электромагнитного спектра, видимая человеческим глазом. Длина волны видимого света находится в диапазоне от 390 до 700 нм. Спектр поглощения химического элемента или химического соединения - это спектр частот или длин волн падающего излучения, которые поглощаются соединением из-за электронных переходов из от более низкого до более высокого энергетического состояния. Спектр излучения относится к спектру излучения, испускаемого соединением из-за электронных переходов из состояния с более высокой энергией в состояние с более низкой энергией.

Свет от множества разных источников содержит разные цвета, каждый со своей яркостью или интенсивностью. Радуга или призма рассылает эти составляющие цвета в разных направлениях, делая их индивидуально видимыми под разными углами. График зависимости интенсивности от частоты (показывающий яркость каждого цвета) представляет собой частотный спектр света. Когда все видимые частоты присутствуют одинаково, воспринимаемый цвет света белый, а спектр представляет собой плоскую линию. Поэтому плоские спектры в целом часто называют белыми, независимо от того, представляют ли они свет или другой тип волнового явления (например, звук или вибрацию в конструкции).

В радиосвязи и телекоммуникациях частотный спектр может совместно использоваться многими различными вещательными компаниями. Радиоспектр - это часть электромагнитного спектра, соответствующая частотам ниже 300 ГГц, что соответствует длинам волн более чем примерно 1 мм. микроволновый спектр соответствует частотам от 300 МГц (0,3 ГГц ) до 300 ГГц и длинам волн от одного метра до одного миллиметра. Каждая вещательная радио- и телестанция передает волну в назначенном диапазоне частот, который называется каналом. Когда присутствует много вещателей, радиоспектр состоит из суммы всех отдельных каналов, каждый из которых несет отдельную информацию, разбросанную по широкому спектру частот. Любой конкретный радиоприемник обнаружит единственную функцию амплитуды (напряжения) от времени. Затем радиостанция использует настроенную схему или тюнер для выбора одного канала или полосы частот и демодуляции или декодирования информации от этого вещателя. Если бы мы построили график зависимости мощности каждого канала от частоты тюнера, то это был бы частотный спектр сигнала антенны.

В астрономической спектроскопии сила, форма и положение линий поглощения и излучения, а также общее спектральное распределение энергии континуума выявляют многие свойства астрономических объектов. Звездная классификация - это категоризация звезд на основе их характерных электромагнитных спектров. спектральная плотность потока используется для представления спектра источника света, например звезды.

В радиометрии и колориметрии (или цветологии в более общем смысле), спектральное распределение мощности (SPD) источник света - это мера мощности, вносимой каждой частотой или цветом в источнике света. Спектр света обычно измеряется в точках (часто 31) вдоль видимого спектра в пространстве длин волн, а не в частотном пространстве, что не делает его строго спектральной плотностью. Некоторые спектрофотометры могут измерять с шагом от одного до двух нанометров. значения используются для расчета других характеристик, а затем наносятся на график для отображения спектральных атрибутов источника. Это может быть полезно при анализе цветовых характеристик конкретного источника.

Масс-спектр

Масс-спектр Титана ионосферы

График содержания ионов в зависимости от отношения массы к заряду называется масс-спектром. Его можно получить с помощью прибора масс-спектрометр. Масс-спектр можно использовать для определения количества и массы атомов и молекул. Тандемная масс-спектрометрия используется для определения молекулярной структуры.

Энергетический спектр

В физике энергетический спектр частицы - это количество частиц или интенсивность пучка частиц как функция энергии частицы. Примерами методов, которые производят энергетический спектр, являются спектроскопия альфа-частиц, спектроскопия потерь энергии электронов и масс-анализируемая спектрометрия кинетической энергии ионов.

Дискретный спектр

В физике, особенно в квантовой механике, некоторые дифференциальные операторы имеют дискретные спектры с промежутками между значениями. Общие случаи включают гамильтониан и оператор углового момента.

Спектрограмма

Спектрограмма вокализации дельфинов.

В акустике, спектрограмма - это визуальное представление частотного спектра звука как функции времени или другой переменной.

Источник звука может иметь микширование множества различных частот. Музыкальный тон тембр характеризуется своим гармоническим спектром. Звук в окружающей среде, который мы называем шумом, включает много разных частот. Когда звуковой сигнал содержит смесь всех слышимых частот, равномерно распределенных по звуковому спектру, он называется белым шумом.

. Анализатор спектра - это инструмент, который можно использовать для преобразования звуковая волна музыкальной ноты в визуальное отображение составляющих частот. Это визуальное отображение называется акустической спектрограммой. Анализаторы звукового спектра на основе программного обеспечения доступны по низкой цене, обеспечивая легкий доступ не только для профессионалов отрасли, но и для ученых, студентов и любителей. Акустическая спектрограмма, генерируемая анализатором спектра, обеспечивает акустическую подпись музыкальной ноты. Помимо выявления основной частоты и ее обертонов, спектрограмма также полезна для анализа временных атаки, распада, сустейна и высвобождения. музыкальной ноты.

Биологическая наука

Антибиотик спектра активности является составной частью классификации антибиотиков. антибиотик широкого спектра действия активен против широкого круга бактерий, тогда как антибиотик узкого спектра действия эффективен против определенных семейств бактерий. Примером широко используемого антибиотика широкого спектра действия является ампициллин. Примером антибиотика узкого спектра действия является диклоксациллин, который действует на бета-лактамазу -продуцирующие грамположительные бактерии, такие как Staphylococcus aureus.

В психиатрии метод спектра использует термин «спектр» для описания ряда связанных состояний, иногда также расширяясь, чтобы включить отдельные симптомы и черты. Например, спектр аутизма описывает ряд состояний, классифицируемых как расстройства нервного развития.

математика

В математике спектр матрица - это мультимножество из собственных значений матрицы.

В функциональном анализе понятие спектра ограниченного оператора является обобщением концепции собственных значений для матриц.

В алгебраической топологии, спектр - это объект, представляющий обобщенную теорию когомологий.

Социальные науки
A диаграмму Нолана политический спектр с использованием кодирования (красная левизна и синяя правизна ).

В социальных науках, экономический спектр используется для обозначения диапазон социального класса по некоторому показателю богатства или дохода. В политологии термин политический спектр относится к системе классификации политических позиций в одном или нескольких измерениях, например в диапазоне, включающем правое и левое крыло.

Ссылки
Найдите spectrum в Wiktionary, бесплатном словаре.
Последняя правка сделана 2021-06-09 02:13:20
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте