Sterrekunde

Verwantskap tussen fase en grootte

Verwantskap tussen fase en grootte


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Gegewe die fase van 'n planeet of satelliet, kan ek die verligte gebied vir ons sigbaar vind, as ons beskou 'n 2D-oppervlak. Maar hoe kan ek die persentasie verligte gebied sigbaar vind as 'n 3D-oppervlak en dus die grootte van die gedeeltelik verligte planeet / satelliet vind?


Oor die algemeen moet u die sonlig (as ons aanvaar dat ons van voorwerpe in ons sonnestelsel praat) op die 3D-oppervlak projekteer en op 'n 2D-oppervlak projekteer. Dit kan bereik word deur 'n algoritme vir straalsporing.

Hierdie prosedure gee u die breuk van die verligte oppervlak.

As u nou bekommerd is oor die breuk van die verligte oppervlak wat direk in 'n spesifieke weerspieël word - sodat dit vanuit die rigting "sigbaar" is, moet u die straling in 3D vanaf die bron (Son) na die objek en op die kyker. Daar is pakkette wat u kan google wat hierdie tipe straalsporing sal doen as u die voorwerpe in 3D kan modelleer ...


Die grootte en rigting van die faseverskuiwing bepaal of Siberiese hamsters weer in die fotosiklus opgelei word

Liggaamstemperatuur (Tb) of aktiwiteitsritmes is gemonitor by manlike Siberiese hamsters (Phodopus sungorus) wat in 'n LD-siklus van 16 uur lig / dag vanaf geboorte gehuisves is. Op die ouderdom van 3 maande is ritmes vir 14 dae gemonitor en daarna is die LD-siklus fasevertraging met 1, 3 of 5 uur of fase gevorderd met 5 uur in vier afsonderlike groepe diere. Fase-vertragings is bewerkstellig via 'n 1- of 3-uur-verlenging van die ligfase of via 'n 5-uur-verlenging van die donker fase. Die fase-vooruitgang is bewerkstellig deur die ligfase van 5 uur te verkort. Na 2 tot 3 weke is hamsters wat met 1 of 3 uur fase vertraag het, onderskeidelik met 1 of 3 uur fase gevorder deur 'n verkorting van die ligfase. Al die diere wat weer opgelei is tot fasevertragings van 1 of 3 uur en tot 'n fase van 1 uur, 79% weer opgelei tot 'n fase van drie uur. Daarenteen het slegs 13% van die diere weer opgelei in die 5-uur-fase, 13% het aritmies geraak en 74% vrylopend vir 'n paar weke. Na die 5-uur fase vertraging is daar egter 50% van die diere weer opgelei, alhoewel die helfte langer as 21 dae nodig het om weer op te lei. Die reaksie op 'n faseverskuiwing kon nie voorspel word deur enige parameter van die sirkadiese ritme-organisasie wat voor die faseverskuiwing beoordeel is nie. Hierdie data toon aan dat 'n faseverskuiwing van die LD-siklus die meganismes permanent kan ontwrig en sirkadiese Tb- en aktiwiteitsritmes kan uitskakel. Die grootte en rigting van 'n faseverskuiwing van die LD-siklus bepaal nie net die tempo nie, maar ook die waarskynlikheid van heropleiding. Verder het die fase van die LD-siklus waarin die faseverskuiwing plaasvind, 'n duidelike uitwerking op die verhouding diere wat weer opgelei word. Ligblootstelling gedurende mid-subjektiewe nag, gekombineer met daaglikse ligblootstelling tydens die aktiewe fase, kan hierdie verskynsels verklaar.


Die verband tussen VL en Vph

Fasordiagram vir die fasespanning sal wees soos hieronder getoon vir die sterverbinding. Ons sal een van die bereken lynspanning. VRY is die spanning tussen R en Y. Uit die figuur,

Vandaar dat VRY word verkry deur optel (-VY ) en Die resulterende VRY sal 30 0 voor V weesR. Vandaar dat VL is 30 0 voor V ph. Die grootte van V.RY kan bereken word as,

Vandaar die grootte van lynspanning is grootte onder wortel 3 van fase spanning.


Onderwerpe soortgelyk aan of soos fase-hoek (sterrekunde)

Meet die helderheid van 'n hemelvoorwerp op 'n omgekeerde logaritmiese astronomiese grootteskaal. Gedefinieer as gelyk aan die skynbare grootte wat die voorwerp sou hê as dit van 'n afstand van presies 10 st beskou sou word, sonder om die lig uit te wis as gevolg van absorpsie deur interstellêre materie en kosmiese stof. Wikipedia

Tegniek om waarnemende nabygeleë astronomiese voorwerpe waar te neem deur mikrogolwe van voorwerpvoorwerpe te weerkaats en die weerkaatsings te ontleed. Hierdie navorsing word al ses dekades lank gedoen. Wikipedia

Meet die helderheid van 'n ster of ander sterrekundige voorwerp wat vanaf die aarde waargeneem word. Die skynbare grootte van 'n voorwerp hang af van die intrinsieke helderheid daarvan, die afstand daarvan vanaf die aarde en enige uitwissing van die lig van die voorwerp wat veroorsaak word deur interstellêre stof langs die siglyn tot by die waarnemer. Wikipedia

Waarnemings op die planeet Venus sluit diegene in die oudheid, teleskopiese waarnemings en besoekende ruimtetuie in. Ruimtevaartuie het verskillende vlieëvliegtuie, wentelbane en landings op Venus uitgevoer, insluitend ballonsondes wat in die atmosfeer van Venus gedryf het. Wikipedia

Astronomiese voorwerp wat bestaan ​​uit 'n helder sferoïde van plasma wat deur sy eie swaartekrag bymekaar gehou word. Son. Wikipedia

Onder die horison. Natuurlike ligbronne in 'n naghemel sluit maanlig, sterlig en luggloed in, afhangende van ligging en tydsberekening. Wikipedia

Studie van sterrekunde met behulp van die tegnieke van spektroskopie om die spektrum van elektromagnetiese straling te meet, insluitend sigbare lig en radio, wat uitstraal van sterre en ander hemelse voorwerpe. 'N Sterspektrum kan baie eienskappe van sterre openbaar, soos hul chemiese samestelling, temperatuur, digtheid, massa, afstand, helderheid en relatiewe beweging met behulp van Doppler-skuifmetings. Wikipedia

In sterrekunde vind 'n voegwoord plaas wanneer twee sterrekundige voorwerpe of ruimtetuie dieselfde regtervaart of dieselfde ekliptiese lengte het, gewoonlik soos waargeneem vanaf die aarde. Die astronomiese simbool vir voegwoord is ☌ (in Unicode U + 260C) en met die hand geskryf. Wikipedia

Stokperdjie waar deelnemers dit geniet om hemelse voorwerpe in die lug waar te neem of te beeld met behulp van die oog, die verkyker of die teleskoop. Alhoewel wetenskaplike navorsing dalk nie hul primêre doel is nie, lewer sommige amateur-sterrekundiges bydraes om burgerwetenskap te doen, soos deur veranderlike sterre, dubbelsterre, sonvlekke of okkulasies van sterre deur die maan of asteroïdes te monitor, of deur kortstondige astronomiese gebeure te ontdek. soos komete, galaktiese novae of supernovas in ander sterrestelsels. Wikipedia

Lys van die helderste natuurlike voorwerpe in die lug. Bedoel vir blote oogkyk. Wikipedia

Tydstelsel waarmee sterrekundiges hemelvoorwerpe opspoor. Moontlik om 'n teleskoop maklik op die regte koördinate in die naghemel te wys. Wikipedia

Die fases van Venus is die variasies van die beligting wat op die planeet se oppervlak gesien word, soortgelyk aan maanfases. Die eerste opgemerkte waarnemings daarvan is vermoedelik teleskopiese waarnemings deur Galileo Galilei in 1610. Wikipedia

Meet die massa van 'n planeetagtige voorwerp. Sonmassa, die massa van die Son. Wikipedia

Tyd wat die voorwerp neem om 'n enkele omwenteling rondom sy rotasie-as ten opsigte van die agtergrondsterre te voltooi. Dit verskil van die sondag van die voorwerp, wat met 'n breukrotasie kan verskil om die gedeelte van die voorwerp se wentelperiode gedurende een dag te akkommodeer. Wikipedia

In baie gevalle is astronomiese verskynsels wat van die planeet Mars af gesien word, dieselfde of soortgelyk aan dié wat van die aarde gesien word, maar soms kan dit (soos met die uitsig op die aarde as 'n aand- / oggendster) heeltemal verskil. Osoonlaag, is dit ook moontlik om UV-waarnemings vanaf die oppervlak van Mars te doen. Wikipedia

Meganiese voorstelling van die sikliese aard van sterrekundige voorwerpe in een uurwerk. Astronomiese horlosie. Wikipedia

Tyd wat 'n gegewe astronomiese voorwerp neem om een ​​baan om 'n ander voorwerp te voltooi, en is in die sterrekunde van toepassing op planete of asteroïdes wat om die son wentel, mane wat om planete wentel, eksoplanete wat om ander sterre wentel, of binêre sterre. Dikwels na verwys as die sideriese periode, bepaal deur 'n 360 ° omwenteling van een hemelliggaam om 'n ander, bv. die aarde wat om die son wentel. Wikipedia

Lengte-eenheid, ongeveer die afstand van die aarde na die son en gelyk aan ongeveer 150 e6km of

8 ligminute. Die werklike afstand wissel met ongeveer 3% namate die aarde om die son wentel, van 'n maksimum (aphelie) tot 'n minimum (perihelion) en weer een keer per jaar. Wikipedia

Helderste voorwerp in die sterrebeeld Leo en een van die helderste sterre aan die naghemel, ongeveer 79 ligjare van die son af. Eintlik 'n viervoudige sterstelsel wat bestaan ​​uit vier sterre wat in twee pare georganiseer is. Wikipedia

Tradisionele Hindoe-stelsel van astrologie, ook bekend as Hindoe-astrologie, Indiese astrologie en meer onlangs Vediese astrologie. Relatief onlangse termyn, wat in die 1970's algemene gebruik is met selfhelppublikasies oor Āyurveda of joga. Wikipedia

In posisionele sterrekunde word gesê dat twee astronomiese voorwerpe in teenstelling is wanneer dit weerskante van die hemelsfeer is, soos waargeneem vanaf 'n bepaalde liggaam (gewoonlik die Aarde). Daar word gesê dat hy & quotin opposisie & quot of & quotat opposisie & quot is wanneer dit teen die son is. Wikipedia

Hoek tussen die groot sirkel deur 'n hemelse voorwerp en die hoogtepunt, en die uursirkel van die voorwerp. Gewoonlik aangedui q. Wikipedia

Oor die opgetekende geskiedenis van waarneming van die planeet Mars. Sommige van die vroeë rekords van Mars & # x27-waarneming dateer uit die era van die antieke Egiptiese sterrekundiges in die 2de millennium vC. Wikipedia

Buiteaardse hemel is 'n aansig op die buitenste ruimte vanaf die oppervlak van 'n ander astronomiese liggaam as die aarde. Die van die maan. Wikipedia

In die klassieke oudheid is die sewe klassieke planete of sewe heilige liggame die sewe bewegende astronomiese voorwerpe in die lug wat met die blote oog sigbaar is: die maan, Mercurius, Venus, die son, Mars, Jupiter en Saturnus. Die woord planeet is afkomstig van twee verwante Griekse woorde, πλάνης planēs (waarvandaan πλάνητες ἀστέρες planētes asteres & quotwandering stars, planets & quot) en πλανήτης planētēs, albei met die oorspronklike betekenis van & quotwanderer & quot, wat die feit uitdruk dat hierdie vaste voorwerpe dwarsdeur die cel beweeg, dwarsoor die cel. sterre. Wikipedia

Astronomie met sigbare lig omvat 'n wye verskeidenheid waarnemings via teleskope wat sensitief is in die sigbare lig (optiese teleskope). 'N Deel van die optiese sterrekunde, en verskil van sterrekunde gebaseer op onsigbare soorte lig in die elektromagnetiese stralingsspektrum, soos radiogolwe, infrarooi golwe, ultravioletgolwe, X-straalgolwe en gammastraalgolwe. Wikipedia

Aan die ander kant van die son vanaf die aarde. Aarde verwysing, die Son sal tussen die Aarde en die voorwerp beweeg. Wikipedia

Optiese instrument wat lense, geboë spieëls gebruik, of 'n kombinasie van beide om ver voorwerpe waar te neem, of verskillende toestelle wat gebruik word om ver voorwerpe waar te neem deur die emissie, absorpsie of refleksie van elektromagnetiese straling. Die eerste bekende praktiese teleskope was brekingsteleskope wat aan die begin van die 17de eeu in Nederland uitgevind is deur glaslense te gebruik. Wikipedia

Waarneming, besoek en toename in kennis en begrip van die aarde en die kosmiese omgewing & quot. Dit sluit die son, die aarde en die maan, die belangrikste planete Mercurius, Venus, Mars, Jupiter, Saturnus, Uranus en Neptunus, hul satelliete, sowel as kleiner liggame in, waaronder komete, asteroïdes en stof. Wikipedia

Hierdie artikel dokumenteer die verste astronomiese voorwerpe wat tot dusver ontdek en geverifieer is, en die tydperke waarin dit so geklassifiseer is. Afstande tot afgeleë voorwerpe, behalwe dié in nabygeleë sterrestelsels, word byna altyd afgelei deur die kosmologiese rooi verskuiwing van hul lig te meet. Wikipedia


Sonfisika


Vergelyking 18 - Verhouding van vloed
Vergelyking 22 - Vloed en helderheid
Vergelyking 24 - Inverse Square Law for Flux
Vergelyking 26 - Stefan-Boltzmann-reg
Vergelyking 38 - Elektron degenerasie druk
Vergelyking 61 - Wet op verplasing van Wien

Begrip van die klankfase

Het u mengsel al "nie heeltemal reg" geklink nie, maar u kan nie u vinger plaas op hoekom nie? U ondervind moontlik fase-kansellasie, 'n verskynsel wat kan veroorsaak dat sekere frekwensies uit u mengsel verdwyn. Om u te help, sal hierdie Studio Basics-artikel u help om die fase te verstaan ​​- wat dit is, waarom dit saak maak en wat dit beteken om buite fase te wees.

Die wette van fisika

In wese verwys fase na klankgolwe - of eenvoudig gestel, die vibrasie van lug. Wat ons hoor, is veranderinge in die lugdruk wanneer ons na geluid luister. Net soos die rimpel van 'n klip in water, word geluid geskep deur die beweging van lug. En net soos in water, veroorsaak hierdie bewegings 'n kabbelende effek - golwe wat uit pieke en bakke bestaan. Daardie golwe laat ons oordromme vibreer, en ons brein vertaal die inligting in klank.

Wanneer ons klank opneem, herhaal die diafragmas in ons mikrofone die werking van ons trommelvlies in wese, volgens die golwe. Die golwe se pieke laat die membraan se membraan in een rigting beweeg, terwyl hul bakkies beweging in die teenoorgestelde rigting genereer.

Die eerste illustrasie hieronder toon wat gebeur as ons twee kanale van 'n sein in fase het. As albei kanale in fase is, hoor ons die geluid op dieselfde amplitude op dieselfde tyd in albei ore.

Maar as die een kant van die stereosignaal omgekeerd is, soos getoon in die tweede illustrasie, sal die seine mekaar kanselleer. In werklikheid, as ons 'n suiwer sinusgolf gebruik, sal die kombinasie van beide seine buite fase tot stilte lei, aangesien die geluide mekaar letterlik sou kanselleer.

In die regte wêreld luister ons normaalweg nie na suiwer sinusgolwe nie. Aangesien die meeste musiek wat ons hoor en die instrumente wat ons opneem 'n komplekse kombinasie is van veelvuldige golwe en harmonieke, sal die resultate van fase-kansellering ewe kompleks wees.

In die ateljee

Tydens opname kan fase-kwessies vinnig ingewikkeld raak en gewoonlik 'n probleem word as meer as een kanaal gebruik word om 'n enkele bron op te neem, soos stereomikking van 'n kitaar, multi-miking van 'n trommelstel of gebruik van 'n mikrofoon / DI-kombinasie vir bas. . Aangesien klankgolwe van verskillende frekwensies verskillende mikrofone op verskillende tye bereik, word die potensiaal vir een mikrofoon om 'n positiewe fase te ontvang terwyl 'n ander 'n negatiewe ontvang, aansienlik verhoog, en die verband tussen al hierdie golwe se fases kan onvoorspelbaar wees. Hoe meer foto's in die spel is, hoe onvermydeliker word 'n soort fase-kwessies.

Kom ons kyk na 'n eenvoudige scenario, soos 'n stereo-opname van 'n akoestiese kitaar.

Daar word meestal twee mikrofone opgestel, met een na die klankgat om die laer frekwensies op te tel, en die tweede mikrofoon na die nek en die vingerbord om die aanval op te tel. Natuurlik dek die kitaar se frekwensiegebied verskeie oktawe, wat 'n wye verskeidenheid verskillende klankgolflengtes beteken. Aangesien die mikrofone 'n vaste afstand van die bron is, sal die verskillende golwe op verskillende punte by die mikrofone uitkom.

Onvermydelik sal een of meer harmonieke swakker klink as die res. U beste praktyk behels dat u die foto's baie effens beweeg - selfs 'n breuk van 'n duim kan 'n verskil maak - totdat u die beste geluid in u ore bereik. 'N Ander oplossing is om 'n mid-side miking-tegniek te gebruik, waaroor u kan lees in ons Mid Side (MS) Mic Recording Basics-artikel.

Hoe meer mikrofone in 'n opname gebruik word, hoe groter is die moontlikheid van fase-probleme. In moderne musiekopnames dui dit gewoonlik op die tromstel. Beskou selfs 'n enkele striktrommel, van bo en onder gemik. Aangesien die boonste en onderste koppe van die trommel gewoonlik direk teenoorgestelde beweeg (as die boonste tromkop getref word, beweeg dit na binne, wat veroorsaak dat die onderste kop na buite beweeg), sal die twee mikrofone seine opneem wat direk buite fase is .

Bepaal nou die hi-hat-mikrofoon, 'n paar bokoste, ten minste een mikrofoon vir mikrofone en een vir elke tom, om nie eens te praat van die verhouding met omliggende mikrofone nie, en u het 'n soniese sop wat ryp is vir fase-probleme. Daarom bied baie mikrofone, sowel as mikrofoonvoorversterkers en konsoles, 'n fase-draai-skakelaar. Dit is ook die rede waarom baie 'old school'-opname-ingenieurs nostalgies raak oor die dae toe hulle 'n kit opgeneem het met slegs twee of drie mikrofone!

Daar is baie ander "gotchas" wat fase-probleme in u opnames kan inbring. Byvoorbeeld, 'n basopname wat direk (DI) opgeneem is, kan te skoon klink, dus om 'n mikrofoon op die basversterkerkas te sit en die twee klanke te meng, kan die ekstra "oomph" gee wat nodig is - maar dit kan ook fase-probleme veroorsaak.

Selfs sekere vertragingsinstellings, insluitend voorafvertragings binne 'n reverb-pleister, kan 'n vertraging van u oorspronklike sein skep wat uiteindelik uit fase is

Gaan u sprekers na

Fase-kansellering kan ook plaasvind deur eenvoudig die luidsprekers verkeerd te bedraad, en die polariteit van een kanaal per ongeluk omkeer. Dit is verbasend hoeveel tuisstereo's - en selfs projekstudio's - hul monitors buite fase bedraad het. In sommige omstandighede is dit miskien nie eens duidelik sonder om deeglik te luister nie. Alhoewel dit gewoonlik 'buite fase bedrading' genoem word, is dit tegnies gesproke 'n kwessie van polariteit. Dit gesê, die hoorbare effek van hierdie omkering is dieselfde as wat u met fase-kansellasie kry.

Die maklikste manier om u luidsprekers te kontroleer, is om u mengsel na mono saam te vat (later meer hieroor). Baie stereo's en die meeste mengkonsoles stel u in staat om dit te doen, maar selfs in stereo is daar enkele duidelike tekens van fase-probleme.

Hoe klink 'n fase-probleem? Aangesien fase-kansellering die duidelikste in lae frekwensie klanke voorkom, is die hoorbare resultaat van fase-monitors gewoonlik 'n dun klank met min of geen basklank. Nog 'n moontlike resultaat is dat die skoptrommel of baskitaar in die mengsel sal beweeg, eerder as om van 'n enkele plek af te kom.

'N Ander algemene artefak van buite-fase stereomengsels is waar seine wat na die sentrum gepan word verdwyn, terwyl geluide wat hard aan die een kant gepan word, bly. Dikwels sal dit die geval wees met 'n hoofsang of instrumentesolo - die hoofdeel sal verdwyn en slegs die galm agterlaat. In werklikheid is dit hoe baie van die ou karaoke-bokse "remove the lead vocal" werk - hulle draai die fase van die een kant van die stereomengsel om, en vertrou op die aanname dat die hoofsang in die meeste kommersieel opgeneemde snitte doodlopend is .

So, wat is die oplossing?

Soos met die meeste dinge, is die antwoord 'dit hang af'. Gestel u identifiseer 'n fase-probleem tydens die opname-proses, is 'n oplossing net so maklik soos om 'n mikrofoon te skuif of om die fase op 'n mikrofoon of sy ingangskanaal te draai.

As u probeer om die atmosfeer te vang, is daar ook 'n vinnige cheat: die 3: 1-reël vir mikrofoonplasing. Eenvoudig gestel: wanneer u twee mikrofone gebruik om 'n bron op te neem, probeer dan om die tweede mikrofoon drie keer die afstand vanaf die eerste mikrofoon te plaas, aangesien die eerste mikrofoon vanaf die bron is. As die eerste mikrofoon dus een voet van 'n bron af is, moet die tweede mikrofoon drie voet van die tweede mikrofoon geplaas word. Deur hierdie eenvoudige 3: 1-reël te gebruik, kan fase-probleme wat deur die tydsvertraging tussen mikrofone ontstaan, tot die minimum beperk word.

Natuurlik, as die probleem nie vertoon totdat u meng nie, is dit dikwels moontlik om die spore in u DAW op te trek, in te zoem op hul golfvorms en een spoor effens te skuif. U sal verbaas wees wat die verskil kan wees as u net een of twee millisekondes beweeg. Daar is ook 'n paar baie effektiewe invoegtoepassings vir fase-belyning op die mark wat dinge regtig kan opruim - en selfs as uitstekende kreatiewe instrumente kan dien, waarvan een die UAD Little Labs IBP Phase Alignment Tool Plug & # 8209In is.

Som dit op

Ons het net die oppervlak gekrap, maar die uiteinde is dat fasekwessies 'n lewensfeit is en feitlik onvermydelik.

Die eerste saak is om die probleem te identifiseer. Die meeste faseprobleme sal nie in stereo verskyn nie, en sal slegs verskyn as u u mengsel in 'n enkele som saamvat. Daarom is dit van kritieke belang om, terwyl u u mengsels bou, gereeld in mono na te gaan. Moenie wag totdat u 'n voltooide mengsel het om dit in mono op te som nie. Kyk vroeg in die proses na die basiese snitte, veral tromme en bas, wanneer die verwerking en die mengsel minder dig is en minder dinge aan die gang is. En kyk dit weer elke keer as u nog 'n paar instrumente byvoeg, of 'n snit se EQ verander, of voeg reverb by.

Soos met baie dinge, hoe gouer u 'n fase-probleem opvang, hoe makliker sal dit oplos. Lekker meng!


Hoe beïnvloed die maanfase die lugstroom van 'n gegewe plek, en hoeveel dae voor of na 'n nuwe maan kan 'n donker plek nie gekompromitteer word nie?

Deur: Tony Flanders 21 Julie 2006 0

Kry sulke artikels na u posbus gestuur

Hoe beïnvloed die maanfase die lugstroom van 'n gegewe plek? Hoeveel dae voor of na 'n nuwe maan kan 'n donker plek nie gekompromitteer word nie?

Hierdie fotomosaïek, wat ongeveer 65% van die lug beslaan, toon hoe oneweredig die maan se gloed versprei is. Die maan self word deur 'n skaduwee geblokkeer om te voorkom dat dit die foto uitbrand.
Tony Flanders

Die antwoord is ingewikkeld omdat die maan se gloed selfs rigtinggewender is as ligbesoedeling. Skyglow is 'n paar keer helderder naby die maan as aan die oorkant van die lug. En die impak van die maan word aansienlik verminder as dit naby die horison is.

Maar volgens my eie metings en metings deur Brian Skiff (Lowell Observatory), is die helderheid van die lug reguit bokant die volle maan ongeveer 18,0 per vierkante boogsekonde (18,0 mpss). Dit stem ooreen met die skyglow op 'n maanlose nag by my huis naby die sentrum van Boston, Massachusetts.

In die eerste en laaste kwartaal is die maan net ongeveer 'n tiende van hierdie helderheid, wat 'n lughelderheid van 20,5 mpss lewer - donkerder as enige plek binne 40 km van Boston se middestad. Op die meeste voorstedelike plekke het 'n 50% -verligte maan dus weinig effek, tensy dit naby die voorwerp is wat u waarneem.

Die natuurlike agtergrond skyglow op 'n ongerepte terrein is ongeveer 22,0 mpss. Dit is ietwat helderder as die gloed van 'n vier dae oue (16% verligte) maan.


Kwantumoptika

8.15 Kwantiese korrelasie-funksies

Die fototellingafwykingsformule (8.336) hou verband met 'n hoeveelheid wat eksperimenteel bepaal kan word en vertel ons dat die teoretiese uitdrukking vir hierdie hoeveelheid (die regterkant van die vergelyking) die verwagtingswaarde van 'n produk van vier veldfunksies behels. die van 'n produk van twee veldfunksies, waar die faktore in die produk met verskillende ruimte-tydpunte kan ooreenstem (dit word meer direk gesien uit die uitdrukking van die fototellingafwyking in terme van die veldsterkteoperateur, dws een waar N ^ D (t, t ′) word vervang met Ĵ (t, t ′) en die konstante ηV word toepaslik herskaal).

Meer algemeen word 'n mens gelei tot die oorweging van kwantum korrelasie funksies wat normale geordende produkte van veldoperateurs betrek, wat op verskillende tydstippunte geëvalueer word, waar daar 'n arbitrêre aantal faktore in die produkte kan wees (met die aantal positiewe frekwensiefaktore egter dieselfde as die aantal negatiewe frekwensiefaktore). Die eerste-orde korrelasiefunksie in formule (8.331) definieer (tot 'n gepaste skaalfaktor) die gemiddelde intensiteit by (r, t),

terwyl die eerste orde veldkorrelasie tussen ruimtetydpunte (r1, t1) en (r2, t2) is van die vorm

'N Korrelasie-funksie van die tweede orde, daarenteen, lyk

Hierdie veldkorrelasie funksies definieer die samehangseienskappe van 'n optiese veld, waar, soos in die geval van 'n klassieke veld, korrelasiefunksies van relatief lae orde (meestal dié van orde 1 en 2) verband hou met veldkenmerke wat algemeen eksperimenteel bepaal word. Soos in Vgl. (8.331), behels al die korrelasiefunksies produkte van veldoperateurs in die normale volgorde.

Die eerste-orde korrelasie in Vgl. (8.339a) word bepaal deur 'n toestel wat op die punt geplaas is r wat die ensemble-gemiddelde oombliklike intensiteit meet (vergelyk vergelykings 8.331 en 8.339a met die halfklassieke formule (7.159)) aan die hand van die gemiddelde fototoersnelheid.

Aan die ander kant, die tweede orde korrelasie funksie G (2) (r1t1, r2t2r1t1, r2, t2) gee die korrelasie tussen die fototaantempo by (r1, t1) en dit by (r2, t2 ). Al hierdie funksies vir kwantakorrelasie is analoog aan klassieke korrelasiefunksies van verskillende ordes. Die optiese ekwivalensie-stelling stel ons in staat om die kwantakorrelasies formeel te interpreteer in terme van ooreenstemmende korrelasies van 'n ekwivalente klassieke veld in 'n gemengde klassieke toestand, gedefinieër deur 'n verspreidingsfunksie in 'n surrogaatfase-ruimte.

Dit word gesien deur die uitdrukking van die elektriese veldoperateurs wat in die uitdrukkings vir die korrelasiefunksies in terme van die skeppings- en die vernietigingsoperateurs voorkom, en dan die P-voorstelling van die veldtoestand waarin die verwagtingswaarde geëvalueer wil word (sien Afdeling 8.10.2).

Soos ek reeds genoem het, is dit nie so nie verminder die kwantakorrelasies met klassieke. Wat die kenmerke gebaseer op die eerste-orde korrelasie-funksies betref, is daar wel 'n konvergensie tussen die kwantum- en die klassieke samehangseienskappe. Aan die ander kant onderskei die samehangseienskappe gebaseer op die tweede-orde korrelasiefunksies duidelik tussen die klassieke en die kwantumbeskrywings. Ek sal nou kortliks uiteensit wat dit beteken.


Regs gaan (vorentoe reis) golf

  • Die grys kolletjies stel die beweging voor van die vloeistofdeeltjies in die medium, en as die golf van links na regs beweeg, word die deeltjies tydelik (in die positiewe rigting) van hul ewewigsposisies na regs verplaas en na die golf se verloop teruggekeer na ewewig.
  • Die swart plot en pyl verteenwoordig die horisontale verplasing van die vloeistofdeeltjie, oorspronklik aan die groen ewewigsposisie, soos die golf verbygaan. 'N Groot vertikale waarde vir die plot dui op 'n groot positiewe horisontale verplasing (na regs) vanaf ewewig.
  • Die rooi pyl en plot stel die deelsnelheid voor. Wanneer die deeltjies na regs beweeg (in die positiewe rigting), is die snelheid positief en die pyl wys na regs. As die deeltjies na links beweeg (in die negatiewe rigting, terug na ewewig), is die snelheid negatief en die pyl wys na links.
  • Die blou plot en woorde stel die druk voor. Namate die golf na regs beweeg en die deeltjies in verskillende hoeveelhede in die positiewe rigting (regs) verplaas word, word die deeltjies aan die voorrand van die golf saamgedruk (kompressie) en is die druk positief. Namate die golf verbygaan en die deeltjies na links begin beweeg (weer in hul ewewigsposisies), is die deeltjies meer verspreid (skaarsheid) en is die druk negatief.

Die eerste stilraam aan die regterkant wys dat die deeltjie (waarvan die ewewigsposisie deur die groen kolletjie en stippellyn ) word in die positiewe rigting verplaas, soos blyk uit die swart pyl aan die regterkant. Op hierdie oomblik beweeg die deeltjie met 'n maksimum snelheid na regs (die rooi pyl wys na regs, en die waarde van die deeltjiesnelheidsdiagram is 'n maksimum (op die groen ewewigsplek). Die naburige deeltjies (voor en na die groen ewewigsposisie) is na regs verplaas en is nou saamgevoeg sodat die druk wat verband hou met die ligging van die groen ewewigspunt 'n maksimum is.

Die tweede stilbeeld stel die tyd voor waarop die deeltjie (oorspronklik op die groen ewewigsplek) sy maksimum verplasing bereik het. Op hierdie oomblik is die deeltjiesnelheid nul. Ook die spasie tussen die verplaasde deeltjie (oorspronklik by die groen punt, maar nou regs verplaas tp die swart punt aan die punt van die pyl) en sy verplaasde bure is dieselfde waarde as toe die deeltjies almal op hul ewewigsplekke was, dus is die druk nul.

Die derde stilbeeld stel die tyd voor waarop die deeltjie (oorspronklik by die groen ewewigsposisie) word steeds in die positiewe rigting verplaas (swart pyl wys steeds na regs), maar die deeltjie beweeg met 'n negatiewe snelheid na links as dit terugkeer na sy ewewigsposisie. Die deeltjie is nou verder weg van sy bure as die ewewigspasiëring (skaarsheid), dus is die druk negatief.


Faseverskuiwings en interferensie / afbreekpatrone

Om te sien waarom relatiewe faseverskuiwing belangrik is, oorweeg die superposisie van twee identiese golwe met 'n relatiewe faseverskuiwing van π pi π:

Vernietigende interferensie van golwe (rooi en stippelrooi) by 'n relatiewe faseverskuiwing van π pi π, wat die netto resultaat van nul (blou) oral gee.

Hierdie golwe word genoem buite fase om die feit aan te dui dat die faseverskuiwing die pieke van die een golf presies teenoor die pieke van die ander plaas. Die resultaat van die superposisie is dat die positiewe en negatiewe pieke kanselleer en nul verkry, wat genoem word vernietigende inmenging.

As twee golwe is in fasedie pieke staan ​​egter in lyn. Dit vind altyd plaas wanneer die relatiewe faseverskuiwing nul is, maar kom ook effektief voor vir klein faseverskuiwings. Die resultaat is konstruktiewe inmenging, waar die pieke van die resultaat op 'n hoogte is, gegee deur die som van die twee oorspronklike pieke:

Konstruktiewe interferensie van twee golwe (volrooi en onderbroke rooi) wat perfek in fase is, wat die resultaat van groter amplitude (blou) gee.

Hieronder word 'n paar voorbeelde van hoe superposisie van golwe by verskillende faseverskuiwings belangrike interferensie en diffraksie-effekte in fisika ondersoek, ondersoek.

Fotone wat ooreenstem met die lig van die golflengte λ lambda λ word op 'n versperring geskiet met twee dun splete, geskei deur 'n afstand d d d, soos in die onderstaande diagram getoon. Nadat hulle deur die splete gegaan het, tref hulle 'n skerm op 'n afstand D D D weg, D ≫ d D gg d D ≫ d en word die trefpunt gemeet. Opmerklik genoeg voorspel beide die eksperiment en die teorie van kwantummeganika dat die aantal fotone wat op elke punt langs die skerm gemeet word, volg op 'n ingewikkelde reeks pieke en bakke wat 'n steuringspatroon soos hieronder. Die fotone moet op een of ander manier die golfgedrag van 'n relatiewe faseverskuiwing vertoon om verantwoordelik te wees vir hierdie verskynsel. Bepaal die toestand waarvoor die maksimum van die interferensiepatroon op die skerm voorkom.

Links: werklike eksperimentele interferensiepatroon met twee splete van fotone, met baie klein pieke en bakke. Regs: skematiese diagram van die eksperiment soos hierbo beskryf [6].

Oplossing:

Aangesien D ≫ d D gg d D ≫ d, is die hoek van elk van die gleuwe ongeveer dieselfde en gelyk aan θ theta θ. As y y y die vertikale verplasing na 'n interferensiepiek vanaf die middelpunt tussen die gleuwe is, is dit dus waar dat:

D tan ⁡ θ ≈ D sin ⁡ θ ≈ D θ = y. D tan theta approx D sin theta approx D theta = y. D tan θ ≈ D sin θ ≈ D θ = y.

Verder is daar 'n padverskil Δ L Delta L Δ L tussen die twee splete en die interferensiepiek. Lig van die onderste spleet moet Δ L Delta L Δ L verder beweeg om 'n spesifieke plek op die skerm te bereik, soos in die onderstaande diagram:

Lig van die onderste spleet moet verder beweeg om die skerm op enige gegewe punt bo die middelpunt te bereik, wat die interferensiepatroon veroorsaak.

Die voorwaarde vir konstruktiewe interferensie is dat die padverskil Δ L Delta L Δ L presies gelyk is aan 'n heelgetal golflengtes. Die faseverskuiwing van lig wat oor 'n heelgetal n n n aantal golflengtes beweeg, is presies 2 π n 2 pi n 2 π n, wat dieselfde is as geen faseverskuiwing nie en dus konstruktiewe interferensie. Vanuit die bostaande diagram en basiese trigonometrie kan 'n mens skryf:

Δ L = d sin ⁡ θ ≈ d θ = n λ. Delta L = d sin theta ongeveer d theta = n lambda. Δ L = d sin θ ≈ d θ = n λ .

The first equality is always true the second is the condition for constructive interference.

Now using θ = y D heta = frac θ = D y ​ , one can see that the condition for maxima of the interference pattern, corresponding to constructive interference, is:

n λ = d y D , nlambda = frac, n λ = D d y ​ ,

i.e. the maxima occur at the vertical displacements of:

y = n λ D d y = frac y = d n λ D ​

When light shines on a thin film like a soap bubble, an interference pattern results. This is because the light that reflects of the top surface of the thin film has a small phase shift from the light that reflects back out off the bottom surface of the thin film, which has traveled an extra distance related to the thickness of the film (see below diagram).

Thin-film interference on a soap bubble [7]. The color dependence goes as the thickness of the bubble for monochromatic light the pattern would be of light and dark bands.

Schematic diagram of thin-film interference. Some light entering at angle θ 1 heta_1 θ 1 ​ reflects off the top surface, incurring a π pi π phase shift. The rest of the light enters the film at an angle dictated by Snell's law, reflects off the bottom, and exits again with a phase shift relative to the originally reflected wave.

To complicate things, when light reflects off a medium of higher index of refraction, Maxwell's equations require that the phase of the light shift by π pi π .

If the thin film is of thickness d d d , find the condition for destructive interference, in terms of d d d , the wavelength λ lambda λ of the light, the index of refraction n n n of the film, and the angle θ 1 heta_1 θ 1 ​ of incidence with respect to the normal, when light entering from air shines on the film. Note that the index of refraction of the film is greater than that of air (for which n a i r = 1 n_ = 1 n a i r ​ = 1 ).

Solution:

For destructive interference, the total extra distance traveled (scaled by the index of refraction) must be an integer number of wavelengths of the light. This is because the ray that reflects off the top surface of the film picks up a phase shift of π pi π . If the extra distance traveled (scaled by index of refraction) is an integer number of wavelengths, this extra phase shift puts the two rays perfectly out of phase, resulting in destructive interference. The reason for the scaling by index of refraction is because the effective velocity of light is slower when n ≠ 1 n eq 1 n  ​ = 1 , so more phase is accumulated by traveling the same distance (frequency is the same, but velocity is slower, so there is more time for the frequency to accumulate phase Δ ϕ = ω Δ t Delta phi = omega Delta t Δ ϕ = ω Δ t .

To find the extra distance traveled in terms of θ 1 heta_1 θ 1 ​ , first use Snell's law to find the angle θ 2 heta_2 θ 2 ​ at which the light enters the film:

sin ⁡ θ 1 = n sin ⁡ θ 2 . sin heta_1 = nsin heta_2. sin θ 1 ​ = n sin θ 2 ​ .

From the diagram, one can see that the extra distance traveled inside the film is Δ L f i l m = A B + B C Delta L_ = AB+BC Δ L f i l m ​ = A B + B C :

Δ L f i l m = 2 d cos ⁡ θ 2 . Delta L_ = frac<2d>. Δ L f i l m ​ = cos θ 2 ​ 2 d ​ .

There is an extra path difference, from the amount the light that reflects off the top travels before the second ray exits the film parallel to it. This is segment A D AD A D in the diagram. Some plane geometry (try it yourself!) gives the length of A D AD A D as:

A D = 2 d tan ⁡ θ 2 sin ⁡ θ 1 . AD = 2d an heta_2 sin heta_1. A D = 2 d tan θ 2 ​ sin θ 1 ​ .

The total extra path difference accounting for the index of refraction is therefore:

2 n d cos ⁡ θ 2 − 2 d tan ⁡ θ 2 sin ⁡ θ 1 = 2 n d cos ⁡ θ 2 . frac<2nd>-2d an heta_2 sin heta_1 = 2nd cos heta_2. cos θ 2 ​ 2 n d ​ − 2 d tan θ 2 ​ sin θ 1 ​ = 2 n d cos θ 2 ​ .

Using the expression for θ 2 heta_2 θ 2 ​ in terms of θ 1 heta_1 θ 1 ​ from Snell's law and the fact that the π pi π phase shift puts the rays perfectly out of phase, one finds the condition for destructive interference, where m m m is any integer:

2 n d cos ⁡ θ 2 = m λ ⟹ 2 n d cos ⁡ ( sin ⁡ − 1 ( sin ⁡ ( θ 1 ) / n ) ) = m λ . 2nd cos heta_2= mlambda implies 2nd cos ( sin^ <-1>(sin( heta_1)/n)) = mlambda. 2 n d cos θ 2 ​ = m λ ⟹ 2 n d cos ( sin − 1 ( sin ( θ 1 ​ ) / n ) ) = m λ .

The concept of a relative phase shift is also responsible for the experimental technique of interferometry, which was for instance used at LIGO to discover gravitational waves. Interferometers send laser light down and back along two perpendicular tubes and measure the interference pattern where the light rays recombine. If the length of either arm is slightly longer or shorter than the other, the light picks up a small relative phase which is measured by the interference pattern.