meranie fy z ik lnych veli n
Download
Skip this Video
Download Presentation
Meranie fy z ik álnych veličín

Loading in 2 Seconds...

play fullscreen
1 / 22

Meranie fy z ik álnych veličín - PowerPoint PPT Presentation


  • 119 Views
  • Uploaded on

Meranie fy z ik álnych veličín. 1. Veľké vzdialenosti František Kundracik. Rozsah vzdialeností, ktoré sme schopní merať. Ultrazvukový senzor. Pravítko, pásový meter  Ultrazvukový senzor – dosah do niekoľkých metrov, vo vode kilometrov Meria sa doba príchodu odrazenej vlny

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about ' Meranie fy z ik álnych veličín' - ima


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
meranie fy z ik lnych veli n

Meranie fyzikálnych veličín

1. Veľké vzdialenostiFrantišek Kundracik

ultrazvukov senzor
Ultrazvukový senzor
  • Pravítko, pásový meter 
  • Ultrazvukový senzor – dosah do niekoľkých metrov, vo vode kilometrov
  • Meria sa doba príchodu odrazenej vlny
  • Dobré rozlíšenie aj menej než 0,1mm vo vzduchu
  • Rýchlosť cca 100 m/s, frekvencia cca 1 MHz, l = 0,1mm
laserov mera vzdialenosti
Laserový merač vzdialenosti
  • Podobne ako ultrazvukový, ale vysiela sa svetelný impulz
  • Rýchlosť svetla je obrovská, treba merať veľmi krátke časy a generovať svetelné pulzy s veľmi krátkymi hranami
  • Pomerne bežná technológia – 1Gbit = rozlíšenie 0,15 m, dá sa dosiahnuť až cca 1 cm, napríklad aj opakovaním meraní
  • Interferometria – obrovské rozlíšenie, ale vhodné iba pre meranie zmien
  • Modulácia svetla – keďže je to periodický dej, dá sa vyhodnotiť až 1/100 čela impulzu
slide7
GPS

Jeden z dvoch bodov má obvykle nezmyselnú polohu (ďaleko od povrchu Zeme) alebo nezmyselnú rýchlosť

slide8
GPS
  • Meria sa doba príchodu pseudonáhodného signálu
  • Pseudonáhodný signál identifikuje satelit a súčasne umožňuje v prijímači „zosilnenie signálu“ korelačným filtrom – netreba veľké parabolické antény
slide9
GPS
  • Na satelitoch sú atómové hodiny
  • V príjímači nie sú také presné hodiny, napriek pravidelnému prijímaniu údaju o čase nemajú potrebnú stabilitu
  • Čas sa koriguje tak, aby sa priesečníky aj od štvrtého satelitu stretli v jednom bode
slide10
GPS
  • Poloha satelitov sa monitoruje pomocou pevných staníc GPS a ich poloha a rýchlosť sa upresňuje radarom
  • Efemeridy (parametre pre výpočet polohy satelitu) sa posielajú satelitom a tie ich vysielajú spolu s pseudonáhodným kódom
slide11
GPS
  • Korekcie chýb:
  • Atmosféra:
    • Modelovaním atmosféry podľa aktuálneho stavu počasia
    • Vysielaním na dvoch frekvenciách
  • Odrazy:
    • Prijímač chytá „duchov“, možno odstrániť sofistikovaným spracovaním signálu
diferenci lny gps
Diferenciálny GPS
  • Relatívna vzdialenosť s presnosťou až 1cm!!!
radar
Radar
  • Klasický radar: Meranie času potrebného na návrat odrazenej vlny
  • Dopplerovský radar: Frekvencia vysielaného žiarenia sa moduluje (napríklad lineárne mení s časom). Rozdiel frekvencií medzi vysielaným a prijímaným signálom je úmerný vzdialenosti
  • Meranie zmeny frekvencie je omnoho presnejšie a citlivejšie
  • Meranie vzdialeností telies slnečnej sústavy s vysokou presnosťou, AU = 150 mil.km´, t.j. cca 1011 m
radar1
Radar
  • Meranie rýchlosti: Dopplerov jav – odrazený signál má zmenenú frekvenciu, zmena je úmerná rýchlosti objektu
radarov pseudofotografie
Radarové pseudofotografie
  • Na jednu os: zmena frekvencie
  • Na druhú os: časové oneskorenie
  • Získať skutočný tvar je zložité a vyžaduje numerické simulácie
paralaxa
Paralaxa
  • Paralaxa Mesiaca – pri jeho pozorovaní z rôznych miest Zeme
  • Paralaxa Marsu – prvé odhady rozmerov Slnečnej sústavy
  • Paralaxa hviezd – pri pohybe Zeme po obežnej dráhe
paralaxa1
Paralaxa
  • Paralaxa hviezd je veľmi malá, menej než jedna oblúková sekunda, vadí najmä chvenie atmosféry, nie sme schopní zo Zeme zmerať menej než 0,01 arcsec
  • Prvá paralaxa – 1838 Bessel, 61 Cygni
  • Proxima Centauri – 0,76’’
  • 1 parsec = vzdialenosť, z ktorej je paralaxa 1 oblúková sekunda, 1 parsec = 3,26 ly = cca 200000 AU = 3.1016 m
  • Paralaxy sme schopní merať zo Zeme do cca 300 ly
  • Hipparchos – 120000 hviezd do 1600 ly, paralaxa 0,001 arcsec
herzsprungov russelov diagram
Herzsprungov-Russelov diagram

Počas bežného života hviezdy je známy vzťah medzi absolútmou jasnosťou a teplotou

Čím je hviezda hmotnejšia, tým viac energie v jadre spáli, tým viac energie vyžiari a tým je horúcejšia

Zo zdanlivej jasnosti vieme určiť vzdialenosť

cepheidy
Cepheidy
  • Je to typ premenných hviezd v pokročilom štádiu vývoja
  • Možno ich nájsť aj v najbližších galaxiách a tak zmerať ich vzdialenosť (Hubble)
  • Závislosť nájdená pozorovaním cepheíd v Magalanovom mračne (všetky sú približne rovnako vzdialené)
rot cia galaxi
Rotácia galaxií
  • Empirický vzťah medzi absolútnou jasnosťou galaxií a rýchlosťou ich rotácie
  • Rýchlosť rotácie sa prejavuje v dopplerovskom rozšírení spektrálnych čiar
supernovy typu ia
Supernovy typu Ia
  • Binárne systémy s bielym trpaslíkom
  • Biely trpaslík naberá hmotu od suseda
  • Po dosiahnutí Chandrasekharovej medze skolabuje, začne horieť uhlík v jadre a hviezda exploduje
  • Všetky supernovy Ia sú vlastne identické, majú rovnaký priebeh jasnosti
hubblov z kon
Hubblov zákon
  • Expanzia vesmíru – Dopplerovský červený posun.
  • Hubblova konštanta: 70(km/s)/Mpc
ad