|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
MAKMAL SAINTIFIK KANAK-KANAK
Di ambang dunia yang jauh. Makmal Sains Kanak-Kanak
Buku Panduan / Makmal Sains Kanak-Kanak Sehingga baru-baru ini, nampaknya elektronik radio dan astronomi tidak dan tidak boleh mempunyai apa-apa persamaan. Walau bagaimanapun, hari ini pendapat ini sudah ketinggalan zaman. Kini, pada persidangan astronomi, bersama-sama dengan persoalan kajian planet dan bintang, mereka melaporkan mengenai peranti elektronik baharu, membincangkan bukan sahaja gambar bahagian jauh Bulan, tetapi juga peralatan elektronik yang memastikan penghantaran mereka ... Jurutera radio kini membentuk sebahagian besar kakitangan balai cerap. Ini boleh difahami: dalam teleskop besar baru, terdapat tidak kurang elektronik daripada optik. Berikut adalah beberapa daripada banyak contoh. Pada rajah. Rajah 1 menunjukkan polarimeter elektronik automatik yang dibangunkan di Balai Cerap Astrofizik Abastumani Akademi Sains Georgian SSR. Peranti ini ialah peranti pengkomputeran elektronik tindakan bukan diskret. Dengan mengukur parameter tertentu pancaran cahaya, dia menyelesaikan beberapa persamaan, yang termasuk parameter ini, dan mengira hasilnya dalam 0,01 saat. Litar ini terdiri daripada 38 tiub vakum dan 35 diod. Kajian Bulan dan planet yang dijalankan di balai cerap dengan bantuan instrumen baharu memberikan data berharga tentang komposisi dan struktur permukaannya.
Instrumen dan kaedah elektronik yang digunakan dalam astronomi amat menarik dan unik. Adalah diketahui bahawa mata bertindak balas hanya kepada selang panjang gelombang yang sangat kecil dalam julat ayunan elektromagnet - dari 4200 hingga 7000 angstrom, yang sepadan dengan frekuensi dari 430 hingga 715 juta megahertz. Dalam julat ini, astronomi optik berminat untuk mengukur fluks cahaya - fotometri; pengagihan tenaga sinaran ke atas julat - spektrometri; penentuan satah di mana vektor elektrik ayunan terletak, dan hubungan kuantitatif yang sepadan - polarimetri, serta beberapa tugas lain. Kesemuanya diselesaikan dengan kaedah elektronik. Sudah tentu, mana-mana peranti elektronik mesti bermula dengan penerima tenaga sinaran yang bertindak balas kepadanya dengan penampilan arus, voltan, atau perubahan rintangan. Penerima ini dicirikan terutamanya oleh julat di mana ia mesti beroperasi, dan kepekaan. Jenis penerima yang paling biasa digunakan dalam astronomi ialah tiub photomultiplier (PMT). Ia adalah gabungan fotosel vakum konvensional dengan pengganda elektron. Sistem sedemikian mungkin lebih sensitif daripada penglihatan yang paling tajam, tetapi ia juga mempunyai had. Pertama sekali, photocathode mempunyai pelepasan haba yang kecil. Dipertingkatkan berjuta-juta kali, ia menjadi ketara, dan oleh itu terdapat arus pada output PMT jika tiada cahaya. Satu lagi had dikenakan oleh struktur kuantum cahaya: fluks 1000 quanta sesaat boleh diukur dengan agak mudah, tetapi ketibaan quanta yang tidak sekata mencipta kesan pukulan tambahan. PMT dihasilkan dengan pelbagai jenis katod, yang membolehkan mereka digunakan untuk semua bahagian julat, kecuali untuk kawasan inframerah jauh. PMT lazimnya ialah peranti "saluran tunggal"; mereka tidak dapat menyampaikan taburan kecerahan pada titik fotokatod. Pada rajah. 2 menunjukkan gambar rajah fotometer astronomi. Cakera dengan lubang, diputar oleh motor segerak, memodulasi fluks bercahaya. Pengesan fasa dengan pemalar masa yang besar beroperasi serentak dengan modulasi, yang memungkinkan untuk memisahkan isyarat daripada hingar walaupun nisbah isyarat kepada hingar tidak melebihi 0,001. Peranti perisian khas membuat pengukuran kawalan, membandingkan dan kemudian mencetak hasilnya. Alat ini juga dicipta di Balai Cerap Abastumani.
Yang sangat menarik ialah idea peranti fotoelektronik yang memungkinkan untuk mengesan bintang secara automatik dengan teleskop (panduan foto). PMT berfungsi sebagai penerima di dalamnya. Panduan foto (Rajah 3) telah dibangunkan di Institut Elektromekanik Leningrad.
Alat yang sangat diperlukan untuk ahli astronomi ialah termokopel dan bolometer. Ia boleh digunakan dalam julat daripada cahaya boleh dilihat kepada gelombang radio submilimeter. Tiada peranti lain jalur lebar sedemikian. Termokopel ialah termokopel kecil, biasanya diletakkan di dalam vakum. Simpang dua wayar yang berbeza dihitamkan sedemikian rupa sehingga semua kejadian sinaran di atasnya diserap, sedikit memanaskan simpang itu. Emf terma muncul. yang boleh diukur dengan galvanometer rintangan rendah yang sangat sensitif. Penguatan emf ini. litar lampu adalah sukar, kerana ia sangat kecil, dan rintangan rendah tidak boleh digunakan tanpa penukar. Penggunaan litar transistor dengan rintangan masukan yang rendah sangat menarik di sini, namun, bunyi transistor menimbulkan komplikasi. Bolometer terdiri daripada dua plat logam kecil pecahan daripada ketebalan mikron, yang juga dihitamkan dan diletakkan di dalam vakum. Fluks sinaran yang hendak diukur ditujukan kepada salah satu daripadanya. Dalam litar jambatan elektrik, disebabkan oleh perubahan dalam rintangan plat ini, disebabkan oleh pemanasannya, ketidakseimbangan muncul, berkadar dengan jumlah tenaga sinaran yang diserap. Bolometer juga inersia, dan jambatan mempunyai impedans keluaran yang rendah. Peranti ini, yang paling kerap digunakan sebagai penerima sinar inframerah, adalah saluran tunggal. Benar, skrin yang diperbuat daripada mozek sensitif cahaya jenis semikonduktor (photoresistance) telah dibangunkan baru-baru ini, yang merupakan peranti berbilang saluran. Ambang kepekaan termoelemen dan bolometer tidak melebihi 10-11 W pada pemalar masa kira-kira 1 saat. Satu-satunya peranti "berbilang saluran" seumpamanya, di mana aliran elektronik membawa maklumat tentang keseluruhan imej pada masa yang sama, ialah tiub penguat imej (IOC). Fotokatod separa telus, seperti dalam PMT, dimendapkan pada permukaan dalaman muka akhir kelalang. Sememangnya, di sini katod juga menentukan tujuan spektrum: katod antimoni-cesium berfungsi dengan baik di kawasan hijau-ungu dan ultraungu, katod bismut-cesium meliputi keseluruhan julat yang boleh dilihat, dan katod oksigen-perak-cesium membolehkan penembusan ke dalam berhampiran kawasan inframerah. Terdapat jenis fotokatod lain. Kanta elektronik khas, iaitu medan elektrik yang dibentuk oleh elektrod khas, fotoelektron terus ke anod, serupa dengan peranti pemfokus rasuk dalam kineskop. Ini dilakukan dengan cara yang struktur aliran tidak diherotkan dan pemindahan imej hanya disertai dengan pengurangannya. Anod ialah skrin pendarfluor di mana imej boleh dilihat atau diambil gambar. Tujuan tiub penguat imej adalah untuk meningkatkan kecerahan imej dan, jika perlu, menukarnya daripada yang tidak kelihatan, seperti inframerah, kepada yang boleh dilihat. Penambahbaikan peranti ini telah membawa kepada penciptaan tiub penguat imej berbilang peringkat, di mana kecerahan imej ditingkatkan secara konsisten. Nyata untuk tiub penguat imej tiga peringkat ialah peningkatan kecerahan sebanyak 60-120 kali, manakala penguat imej satu peringkat memberikan keuntungan sebanyak 6-15 kali. Dalam kes lain, adalah mungkin untuk menggunakan sepenuhnya cahaya skrin - anod, yang mana ketebalan mentol di tempat ini dikurangkan kepada persepuluh milimeter, dan filem fotografi ditekan dari luar. ("tiub penguat imej kenalan" atau "tiub hubungan foto"). Reka bentuk juga dibangunkan di mana plat fotografi diletakkan dari dalam sebagai ganti anod. Walau bagaimanapun, untuk mendapatkannya, ia perlu memecahkan kelalang. Walaupun dengan beberapa rekod digantikan dengan alat yang bijak, ini terlalu mahal. Baru-baru ini, sistem astronomi televisyen telah digunakan. Di Kesatuan Soviet, kerja paling penting ke arah ini telah dijalankan oleh N. F. Kuprevich, seorang penyelidik kanan di Balai Cerap Pulkovo. Dalam pemasangan yang dibuatnya, kaedah pengumpulan digunakan, yang terdiri daripada fakta bahawa imej yang lemah diproyeksikan untuk masa yang lama ke fotokatoda superorthicon tanpa adanya rasuk yang menyapu. Dalam kes ini, potensi pelepasan "terkumpul" pada elektrod tiub yang sepadan. Kemudian satu imbasan dihidupkan, dan imej dengan kecerahan yang sangat meningkat (urutan yang sama seperti tiub penguat imej berbilang peringkat) muncul pada skrin TV sistem televisyen litar tertutup. Satu sapuan menghilangkan kerumitan mengambil gambar. Agak sukar untuk disediakan dan dikendalikan, sistem televisyen mempunyai potensi yang besar. Oleh itu, butiran kecil imej objek astronomi pada plat fotografi sentiasa kelihatan kabur. Ini dijelaskan oleh kegelisahan berterusan imej. Fenomena yang serupa diketahui oleh semua orang melalui kerlipan bintang. Sistem televisyen, dengan meningkatkan kecerahan, memungkinkan untuk mengurangkan tempoh pendedahan, dan, akibatnya, "kabur" imej. Sistem televisyen pada dasarnya adalah saluran tunggal, tetapi terima kasih kepada penguraian baris demi baris, ia dapat menghantar imej, yang menjadikannya serupa dengan tiub penguat imej. Dari segi sensitiviti ambang, kedua-dua penerima ini adalah lebih rendah daripada PMT yang baik. Panduan foto untuk mengesan bintang secara automatik dengan teleskop Daripada semua yang telah diperkatakan, jelas bahawa sains moden telah meletakkan cara teknikal yang sangat berkuasa untuk kegunaan ahli astronomi. Nampaknya sekarang tidak ada asas untuk rasa tidak puas hati. Walau bagaimanapun, ia tidak. Sebagai contoh, diketahui bahawa kini beberapa pemerhatian astronomi telah dijalankan tanpa penyertaan manusia - daripada satelit. Seluruh dunia melihat gambar-gambar bahagian jauh Bulan yang diambil oleh "ahli astronomi elektronik" - AMS Soviet, yang dilancarkan pada 4 Oktober 1959. Jelas sekali, dalam kes ini, tiada cara lain yang mungkin. Ia juga perlu menghantar AMS ke Venus, kerana orbit planet ini berada di dalam orbit Bumi dan pada saat-saat mendekati Bumi, ia menghadap kita dengan sisi yang gelap, dan oleh itu tidak kelihatan. Banyak masalah penting menanti penyelesaiannya dengan mengeluarkan instrumen astronomi dari atmosfera bumi. Ambil, sebagai contoh, planet Marikh, jiran terdekat kita. Misteri Marikh ("saluran" dan butiran lain) menghantui bukan sahaja ahli astronomi. Banyak teka-teki dan tokoh-tokoh lain; malah bulan mempunyai banyak daripadanya. Nampaknya seseorang hanya perlu melihat melalui teleskop dengan pembesaran tinggi dan banyak perkara akan menjadi jelas. Tetapi pada hakikatnya ini tidak begitu. Daripada kontur planet yang jelas, anda akan melihat bola menggeletar seperti nyalaan lilin ditiup angin, dengan bintik-bintik berkabus yang terus terapung. Ini adalah pengaruh atmosfera bumi, di mana aliran udara dengan ketumpatan yang berbeza mencipta pembiasan sinar cahaya yang berubah secara berterusan. Walaupun dengan suasana yang sangat tenang, ia tidak dapat membezakan sebarang butiran kecil imej. Walau bagaimanapun, menggeletar dan berkelip-kelip hanyalah satu sisi sahaja. Keseluruhan masalahnya ialah sebahagian besar julat sinaran elektromagnet tidak sampai ke permukaan Bumi. Sementara itu, kajian bahagian tertentu julat ini boleh memberi sains tidak kurang daripada wawasan tentang orang buta. Itulah sebabnya pemindahan balai cerap di luar atmosfera - pertama ke satelit buatan, dan kemudian ke Bulan - adalah keperluan mendesak. Ia juga tidak sukar untuk memahami bahawa, menggunakan teleskop kecil, tidak kira betapa besarnya ia mungkin, adalah mustahil untuk membezakan butiran halus di planet-planet. Ini juga tidak boleh difikirkan kerana apa yang dipanggil had difraksi mempunyai kesan. Sebagai contoh, untuk membezakan butiran pada permukaan Bulan bersaiz 40 m, anda memerlukan teleskop dengan diameter objektif sekurang-kurangnya 65 cm, Tetapi teleskop besar sangat berat sehingga ia membengkok di bawah pengaruh beratnya. Kita perlu meningkatkan ketegaran struktur, yang seterusnya, meningkatkan berat badan, dsb. Adakah terdapat jalan keluar dari situasi ini? Ya saya ada. Ia terdiri daripada fakta bahawa yang besar - teleskop yang dipasang pada satelit tidak akan menimbang apa-apa. Ketegarannya boleh dikurangkan kepada minimum, manakala jisim struktur akan menjadi kecil dan meletakkannya ke orbit tidak akan menelan kos terlalu tinggi. Pada masa hadapan, teleskop nampaknya akan lebih sesuai untuk dipasang di Bulan, di mana ia akan mempunyai berat 6 kali lebih rendah daripada di Bumi. Boleh dikatakan tanpa keterlaluan bahawa "pemerhatian luar" sedemikian, dilengkapi dengan peralatan elektronik dan komputer moden (ia boleh ditempatkan di Bumi), mampu menyelesaikan ratusan masalah hari ini dalam masa yang singkat. Adalah menarik untuk diperhatikan bahawa malam di Bulan adalah 29,5 kali lebih lama daripada bumi, seperti siang. Oleh itu, adalah mungkin untuk menjalankan pemerhatian di sana sama ada siang dan malam. Di Bulan dan di angkasa adalah mungkin untuk menggunakan peranti elektronik terbuka baharu; lagipun, vakum yang ada seperti yang tidak pernah dicapai dalam mana-mana lampu. Akhirnya, tidak mustahil untuk tidak menyebut satu lagi masalah yang kini bergerak dari halaman novel fiksyen sains ke makmal saintis. Kita bercakap tentang pelepasan radio kosmik asal tiruan. Ia akan menjadi penting bukan sahaja untuk menerimanya, tetapi juga untuk menguraikannya. Walaupun terdapat ramalan tentang panjang gelombang tertentu di mana isyarat ini harus dicari, keseluruhan julat mesti dikaji. Pencapaian sains dan teknologi Soviet, penerbangan bersejarah kapal angkasa penumpang Soviet, kejayaan terbesar Tanah Air kita dalam penaklukan angkasa lepas jelas membuktikan betapa berjayanya impian manusia berabad-abad, rancangan yang baru-baru ini dianggap utopia, sedang dijalankan. direalisasikan di Kesatuan Soviet. Kami yakin bahawa masanya tidak lama lagi apabila ahli astronomi Soviet akan dapat pergi ke Bulan untuk memerhati dan menguji hipotesis. Pengarang: L. Xanfomality
Kulit tiruan untuk emulasi sentuhan
15.04.2024 Petgugu Global kotoran kucing
15.04.2024 Daya tarikan lelaki penyayang
14.04.2024
▪ Kereta elektrik Yiwei EV dengan bateri natrium bebas litium ▪ Pemilik anjing hidup lebih lama ▪ Keputusan terbaik dibuat semasa perut kosong ▪ Pesawat supersonik Virgin Galactic
▪ bahagian tapak Kereta. Pemilihan artikel ▪ artikel oleh Francisco Goya. Kata-kata mutiara yang terkenal ▪ artikel Pakar logistik gudang serantau. Deskripsi kerja ▪ pasal air limau. Resipi dan petua mudah ▪ artikel Penunjuk bateri lemah. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik
Laman utama | Perpustakaan | artikel | Peta Laman | Ulasan laman web
www.diagram.com.ua |
Kami mengesyorkan artikel yang menarik bahagian 
Lihat artikel lain bahagian 
Berita terkini sains dan teknologi, elektronik baharu:
Semua bahasa halaman ini