Робота і потужність

Зміна механічного руху тіла викликається силами, діючими на нього зі сторони інших тіл. Для кількісного опису такого процесу обміну енергією між взаємодіючими тілами у механіці користуються поняттям роботи сили, прикладеної до тіла, яке розглядається. Елементарною роботою сили F на малому переміщенні dr називається скалярна величина

Аналогові пристрої додавання і віднімання

Принцип побудови аналогових пристроїв для операції додавання та віднімання. Пристрої, що здійснюють підсумовування створені для відтворення рівняння виду: В електричних параметрах ця формула має вигляд:

Математичні основи побудови емпіричної функції

Нехай у результаті досліджень дістали таку таблицю деякої функці­ональної залежності: Таблиця 1 х Х1 Х2 … Хn у У1 У2 … Уn

Четверте рівняння Максвела для монохроматичного поля

Для того що б за допомогою електромагнітного поля можна було б передавати інформацію, вектори E, D, H, B повинні змінюватися в часі в відповідності з сигналом що передається. Наприклад в випадку амплітудної модуляції вимірювання амплітуди струму в випромінювачі, який збуджує поле, в часі здійснюється по закону повідомлення, що передається.

Випромінювання і фотонні величини

Вихідним фізичним поняттям при побудові систем енергетичних і світлових величин є енергія, яка переноситься випромінюванням. В системах енергетичних величин потужність випромінювання називається променевим потоком чи потоком випромінювання. Для суцільного спектру повний променевий потік визначається інтегруванням:

Метод Фур’є

Метод Фур’є полягає в пошуку розв’язку рівняння у вигляді добутку двох функцій. Цей метод особливо зручний для розв’язування диференціальних рівнянь з частинними похідними, в яких невідомою є функція двох змінних U(х,у). Тоді частинний розв’язок рівняння відшукується у вигляді: U(x,y)=X(x)Y(y)

Магнітне поле

Магнітне поле – це особливий вид матерії за допомогою якого здійснюється взаємодія між провідниками струму і постійними магнітами. Було встановлено, що між магнітним полем і електричним струмом існує зв’язок, який вперше дослідив Ерстед. При пропусканні електричного струму магнітна стрілка стає перпендикулярно до провідника. При зміні напрямку електричного струму магнітна стрілка поверталась на 1800. із цього […]

Перший, другий, третій закони Ньютона

Перший закон Ньютона (ПзН) показує, що стан спокою чи рівномірного і прямолінійного руху не потребу для своєї підтримки яких-небудь зовнішніх впливів. В цьому проявляється особлива динамічна властивість тіл, яка називається інертністю. Відповідно ПзН називають законом інерції, а рух тіл у відсутності впливу зі сторони інших тіл – рухом по інерції. ПзН виконується в системах відліку, […]

Основні параметри фотоприймачів

Приймач оптичного випромінювання — предмет або пристрій, призначений для прийому і перетворення оптичного випромінювання в будь-які інші види енергії (електричні види). Приймачі випромінювання (ПВ) мають наступні параметри. Параметри ПВ. 1. Чутливість ПВ — характеризує реакцію дії ПВ на дію потоку випромінювання визначеної величини. § Інтегральна чутливість § Інтегральна струмова чутливість § Інтегральна вольтова чутливість § […]

Рівняння Максвела

Рівняння Максвела показують зміни основних характеристик електромагнітного поля – векторів E, D, H, B в даному матеріальному середовищі з розподілом в ньому електричних зарядів і струмів. В основі теорії Максвела лежить чотири рівняння. 1) Електричне поле можу бути як потенціальним (Eq), так і вихровим (Eb): Перше рівняння Максвела вказує на те що джерелами електричного поля […]

Дивергенція векторного поля

Розглянемо деяку точку P векторного поля A(P) і оточимо її замкнутою поверхнею S, що повністю знаходиться у полі. Обчислимо потік вектора через поверхню S і візьмемо відношення цього потоку до об’єму V області Ω, обмеженою поверхнею S: An(P) – проекція векторного поля на нормаль n до поверхні S в будь-якій її точці В полі швидкостей […]

Цифровий компаратор

Цифровий компаратор (пристрій порівняння виконує операцію порівняння двох кодів) формує ознаку результату порівняння у вигляді напруги високого рівня у одному з виходів: А=В, А>В, А<В. Розглянемо принцип роботи4-розрядного компоратора СП1(К555 СП1, К531СП1) Крім входів А0-А3, В0-В3 для двох 4-розрядних слів маємо три входи для збільшення розрядності компаратора. Стани цифрового компаратора СП1 подані у таблиці: Входи […]

Аналогові пристрої множення і ділення

Обчислюючі пристрої, які служать для відтворення обчислень виду та наз. пристроями множення і ділення. Відповідну операцію необхідно виконувати з зазанченою точністю, в заданих діапазонах ампілтуд і частот вхідних сигналів. В залежності від знаків вхідних змінних розрізняють одно-, дво- і чотирьохквадратні прситрої. В одноквадратних пристроях використовують вхідні напруги одного знаку, в двоквадратних – змінюється знак однієї, […]

Квантові числа

Для атома водню поняття „власний стан атома” і „стан електрона в атомі” еквівалентні, оскільки у ньому є тільки 1 електрон. Тому квантові числа в атомі водню однозначно характеризують як стан внутрішнього руху атома, так і стан електрона.

Критерії ефективності оптоелектронної елементної бази

Конструювання та виготовлення функціональних пристроїв на базі оптоелектронної системо та схемотехніки представляє багатоетапний процес. Розробляються різні оптоелектронні функціональні схеми, на яких створюється складна різноманітна оптоелектронні апаратура.

Формули та хвилі де Бройля

Французький фізик де Бройль виказав гіпотезу про існування глибокої аналогії між властивостями світла і речовини, припустивши, що подібно до світла речовина повинна володіти як корпускулярними, так і хвильовими властивостями. Зокрема, кожній мікрочастинці що рухається повинна відповідати хвиля довжиною:

Рівняння Шредінгера

Оснновне рівняння квантової механіки було сформульоване Шредінгером в 1926р. Це рівняення, як і всі основні рівняння фізики, не виводяться, їх правильність підтверджується експериментально. Рівняння Шредінгера має такий вигляд: (1) де ; – хвильова функція координат і часу; – маса частинки; – оператор Лапласа (); – потенціальна енергія частинки в силовому полі, в якому рухається частинка […]

Центральна гранична теорема

Згідно центральній граничній теоремі, при достатньо загальних припущеннях про закони розподілу випадкових величин Х1, Х2, . . .Хп,.. послідовність функцій розподілу

Загальна характеристика мови С

Базові типи даних. Введення-виведення. Елементарні операції Алфавіт С містить строкові і прописні букви латинського алфавіту і цифри від 0 до 9. Символ підкреслене є буквою. Також С містить набір інших спеціальних символів – []/{}. Алфавіт С використовується для побудови слів, які називають лексемами. Є 5 лексем: · Ідентифікатори; · Ключові слова; · Знаки або символи […]

Біофізичний механізм дії лазерного випромінювання на тканину

Лазерне випромінювання, як і звичайне світло може відбиватися, поглинатися, розсіюватися, перевипромінюватися біологічними середовищами. Закономірності, які впливають на проникнення випромінювання в тканину, мають безпосереднє відношення до механізму біологічної дії лазерної радіації. Глибина проникнення лазерного випромінювання в тканини є дуже важливою в практичному відношенні, оскільки, в залежності від неї, визначаються межі можливого використання лазерів. Процес поширення лазерного […]

Тепловий вплив на тканину

Під тепловим впливом лазерного випромінювання в медицині розуміють в основному випар (різання) і коагуляцію біотканини. Це стосується різних лазерів із шільністю потужності від 1 до 107(Вт/см2) і тривалістю опромінення від мілісекунд до декількох секунд Різні теплові впливи описуються на основі досягнутій шляхом температури лазерного опромінення і тривалості цього температурного впливу. У залежності від оптичних властивостей […]

Параметри і характеристики операційних підсилювачів

Коефіцієнт підсилення за напругою: Розрізняють коефіцієнт підсилення для ОП з одним входом Ку = Кпідс = U(t)/e(t) для лінійної характеристики ОП, де U(t) – вих, e(t) – вх. для диференційних ОП – Ку = відношення зміни вих. Напруги до зміни диф. напруги на інверсному та не інверсному виходах ОП. Статичний коефіцієнт підсилення: Ку0 – коефіцієнт […]

Твердотілі лазери

Твердотілі лазери – називають квантові генератори, де в якості підсилюючого середовища використовують кристалічні або аморфні діелектрики. Вони мають широке розповсюдження через їх характеристики. Дозволяють отримувати потужне когерентне випромінення від УФ випромінення. Дозволяють працювати як в імпульсному так і в неперервному режимах. Кількість матеріалів має широкий спектр. Найбільше розповсюдження отримали лазери на рубіні, кристал якого має […]

Побудова аналогово-цифрових перетворювачів (АЦП).

Аналогово-цифровий перетворювач – це перетворювач, який перетворює аналогову вхідну напругу в двійковий цифровий код, який відповідає квантованому вхідному сигналу. Найважливіші параметри і характеристики АЦП можна розділити на ряд груп: 1. точнісні; 2. часові; 3. надійнісні; 4. узагальнені за вартістю. До точнісних відносяться такі характеристики: – число достовірних двійкових розрядів n на виході АЦП; – відносна […]

Робота з формульним текстовим і символьним редакторами системи MathCAD PRO

Робота з формульним редактором. Щоб запустити формульний редактор досить встановити курсор мишки в любому вільному місці вікна редагування і клацнути лівою клавішею. З’явиться візир в вигляді маленького червоного хрестика. Його можна переміщувати клавішами переміщення курсору. Візир не слід плутати з курсором миші, який має вигляд жирної похилої стрілки. Візир вказує місце, з якого можна розпочинати […]

Об’єктно-орієнтований підхід (ООП) в програмуванні

ООП — методологія, основана на представленні програми у вигляді сукупності об’єктів, кожний з яких є об’єктом визначеного класу, а класи створюють ієрархію наслідування. В даному визначені є три основні частини: 1. в якості базових операцій використовуються об’єкти, а не алгоритми; 2. кожний об’єкт є екземпляром якогось визначеного класу; 3. класи організовані ієрархічно. ООП дозволяє розкласти […]

Паралельне програмування в MatLab

Паралельне програмування передбачає одночасну обробку даних (тобто розділення задачі на різні частини) декількома частинами програми. Одною з важливих умов паралельного програмування є синхронізація дій частин програми. Так наприклад коли одна частина виконує обробку даних в одній комірці памяті, інша повинна знати про це, задля того, щоб не виникало конфліктів і для того щоб інша частина […]

Робота з графічним редактором системи MathCAD PRO

В MathCAD PRO вбудовано декілька різних типів графіків, які можна розбити на дві великі групи. 1. Двовимірні графіки: – ХУ (декартовий) графік (X-Y Plot); полярний графік (Polar Plot); 2. Тривимірні графіки: – графіки тривимірної поверхні (Surface Plot); –графік ліній рівня (Contour Plot); –тривимірна гістограма (3D Bar Plot); –тривимірна множина точок (3D Scatter Plot); векторне поле […]

Принципи розпаралелювання оброблювання логіко-часової інформації

Виникають для вирішення проблеми обробки інформації звичайними обчислювальними пристроями, що використовують послідовні алгоритми. Більшість операцій, які повинні виконуватись над числами, представляють собою сукупність однакових операцій. Всі ці операції можуть виконуватися паралельно і незалежно. В цьому разі говорять по природній паралелізм обробки. Однак, якщо ми говоримо про операції логіко-часової обробки інформації, такий шлях організації не прийнятий. […]

Синхронізація оптоелектронних елементів

Арифметичні і логічні операції в оптоелектроних операційних пристроях в основному виконуються в момент подачі як інформаційних, так і спеціальних сигналів(сигналів синхронізації). Під синхронізацією роботи оптоелектронних обчислювальних або керуючих пристроїв розуміють точне часове узгодження роботи всіх елементів і вузлів для забезпечення виконання заданих функцій. Таке часове узгодження реалізується зазвичай подачею на функціональні схеми так званих тактових […]

Інкапсуляція, наслідування, поліморфізм

Кожний стиль програмування має свою концептуальну базу. Для ОО стилю такою базою є об’єктна модель. Її побудова основана на використанні 3-х основних концепцій. – інкапсуляція – поліморфізм – наслідування Інкапсуляція – механізм, який поєднує дані та методи, що обробляють ці дані і захищає і те і інше від зовнішнього впливу або не вірного використання. Коли […]

Поглинання та пропускання. Розсіювання. Направлене та розсіяне відбиття

У металів поглинання в порівнянні з діелектриками дуже сильне. Закон поглинання випромінювання в залежності від шляху розповсюдження в середовищі був досліджений Бугером і обґрунтований Ламбертом. Цей закон ґрунтується на тому, що доля випромінювання, яка поглинається, не залежить від складу світлового потоку випромінювання, а поглинаючий потік пропорційний товщині шару, де розповсюджується випромінювання де dx– товщина шару; […]

Накачка лазера

Підсилення ел.магн. коливань за допомогою вимушеного випромінювання можливо лише в середовищах з інверсною населеністю енергет. рівнів. Такий стан акт. речовини досягається у термодинамічно нестійких системах за допомогою накачки. 1. Накачка з допомогою допоміжного випромінювання. Використовується в твердотільних лазерах (на діелектриках), в рідинних, газових та інколи н/п лазерах. При цьому типі накачки активна речовина опромінюється потужним […]

Визначений інтеграл

Визначеним інтегралом функції називається границя послідовності інтегральних сум при наближенні до нуля довжини найбільшого частинного інтервалу, якщо ця границя існує і не залежить від способу розбиття на елементарні відрізки і від вибору проміжних точок. Теорема існування визначеного інтеграла Якщо функція f(x) неперервна в замкненому інтервалі [a,b], то її інтегральна сума прямує до границі при прямуванні […]

Лінійні диференційні рівняння

Диференційним рівнянням n-го порядку називається рівняння виду Розв’язком диференціального рівняння називається функція y(x), яка при підстановці в рівняння перетворює його у тотожність. Загальним розв’язком диференціального рівняння називають сукупність усіх його розв’язків. Д.Р. 1-го порядку називається лінійним, якщо його можна перетворити до вигляду , де p(x), q(x) – неперервні функції. Лінійність для диференціального рівняння означає, що […]

Диференціальні рівняння вищих порядків

Диференціальне рівнняня n-го порядку записують у вигляді: або, якщо його можна вирішити відносно n-ї похідної: . Якщо в рівнянні функція і її частинні похідні по аргументам неперервні в деякій області, що містить значення , ,, то існує єдине рішення рівняння, що задовільняє умавам, які називаються початковими: (*). Загальним розв’язком диференціального рівняння n-го порядку наз. функція […]

Інтерполювання функцій в системі MathCAD

Будь-який вимірювальний оптоелектронний прилад на вхідний сигнал хn відповідає вихідним сигналом, причому числовий параметр n пробігає значення від 1 до N . Через загальне число пар значень необхідно провести функцію f(x) так, щоб можна було задати аналітичний зв’язок між вихідними та вхідними сигналами, тобто характеристику. При інтерполяції шукана крива f(x) проходить через опорні точки f(xn)=yn. […]

Аргументи функції. Зовнішні змінні

Передаються по значенню, тобто ф-я, що викликана отримує свою тимчасову копію кожного аргумента, а не його адресу, це означає, що викликана ф-я не може викликати на вих. аргумент в ф-ї, що викликається. В ф-ї кожен аргумент є локальною змінною, яка ініціалізована тим значенням з яким до цієї ф-ї звернулися. Якщо в якості аргумента виступає ім’я […]

Газові лазери

В 1961 перший газовий лазер на гелій-неоні, інтенсивністю 10мВт. Газові лазери мають унікальну власну ширину лінії випромінювання до 0.5 Гц, це відповідає ступеню монохромотичності 10-14. Особливістю газових лазерів є те, що більшість з них використовують атомні чи молекулярні спектри люмінісценсії. Довжина хвилі лазерних переходів практично не залежить від навколишнього середовища. Система енергетичних рівнів вільних атомів […]

Реалізація матричних обчислень в MathCAD PRO

Операція Matrices… (Матриці) опції Insert забезпечує завдання векторів або матриць. Як правило, матриця задається своїм ім’ям-об’єктом у вигляді масиву даних. MathCAD використовує одночасно масиви – вектори і двовимірні – власне матриці. Матриця характеризується числом рядків Rows та числом стовпців Columns. Таким чином, число елементів матриці дорівнює Rows ´Columns. Елементами матриць можуть бути числа, константи, змінні […]