Что такое спектральный анализ
Алдошкин Ю. Г. Новые пути в физике Что такое спектральный анализ Практически любую функцию времени можно представить в виде суммы конечного или бесконечного числа гармонических составляющих. В общем виде такое представление приведено на слайде. Каждой частоте ω_i сопоставим амплитуду A_i. Полученная зависимость амплитуд от частоты называется спектром амплитуд или просто спектром функции f(t). Спектр фаз мы не рассматриваем. Приведенная формула называется разложением функции в спектр или спектральным разложением функции. Нередко вместо суммы используют интегральное представление функции и получают непрерывную зависимость амплитуды от частоты или непрерывный спектр амплитуд. Разложение функции в спектр выполняется по известным формулам, предложенным Фурье, и называется математическим спектральным анализом. Регистрация в той или иной форме какой-либо характеристики исследуемого объекта в реальном времени с применением спектрального прибора называется физическим спектральным анализом. В качестве спектрального прибора будем рассматривать дифракционную решетку. В п.1 мы не выходим за границы физики 20 века. Будет рассмотрен опыт, который называется исследованием излучения черного тела. Объектом исследования здесь считают обладающее энергией электромагнитное поле, которое взаимодействует со стенками полости в равновесном состоянии. Регистрируемая характеристика –энергия электромагнитного поля. Именно она разлагается в спектр. В п.2 будет рассмотрен опыт с таким же лабораторным оборудованием, что и в п1. Но будет предложена альтернативная трактовка опыта и его результатов. Объектом исследования здесь будет электронный газ в полости в равновесном состоянии. Регистрируемая характеристика – температура электронного газа. Таким образом, будут даны две принципиально разные трактовки сути и результата опыта, который выполняется на одном и том же лабораторном оборудовании. П.3 посвящен так называемому реликтовому излучению. В опытах с радиотелескопом был обнаружен шум (микроволновый фоновый шум) в показаниях радиотелескопа. Приняли, что источником шума является электромагнитное излучение, находящееся в космическом пространстве и не связанное с веществом. Это излучение назвали реликтовым. Будет дано альтернативное объяснение, а именно, вероятным источником шума в радиотелескопах являются заряженные частицы, находящиеся в космическом и околоземном пространстве (космические лучи), и воздействующие на радиотелескоп. Здесь объектом исследования являются заряженные частицы, а спектральным прибором является радиотелескоп. Изложение, по большей части, популярное. Физические и математические подробности можно найти в лекциях 2, 3 и 6.
Алдошкин Ю. Г. Новые пути в физике Что такое спектральный анализ Практически любую функцию времени можно представить в виде суммы конечного или бесконечного числа гармонических составляющих. В общем виде такое представление приведено на слайде. Каждой частоте ω_i сопоставим амплитуду A_i. Полученная зависимость амплитуд от частоты называется спектром амплитуд или просто спектром функции f(t). Спектр фаз мы не рассматриваем. Приведенная формула называется разложением функции в спектр или спектральным разложением функции. Нередко вместо суммы используют интегральное представление функции и получают непрерывную зависимость амплитуды от частоты или непрерывный спектр амплитуд. Разложение функции в спектр выполняется по известным формулам, предложенным Фурье, и называется математическим спектральным анализом. Регистрация в той или иной форме какой-либо характеристики исследуемого объекта в реальном времени с применением спектрального прибора называется физическим спектральным анализом. В качестве спектрального прибора будем рассматривать дифракционную решетку. В п.1 мы не выходим за границы физики 20 века. Будет рассмотрен опыт, который называется исследованием излучения черного тела. Объектом исследования здесь считают обладающее энергией электромагнитное поле, которое взаимодействует со стенками полости в равновесном состоянии. Регистрируемая характеристика –энергия электромагнитного поля. Именно она разлагается в спектр. В п.2 будет рассмотрен опыт с таким же лабораторным оборудованием, что и в п1. Но будет предложена альтернативная трактовка опыта и его результатов. Объектом исследования здесь будет электронный газ в полости в равновесном состоянии. Регистрируемая характеристика – температура электронного газа. Таким образом, будут даны две принципиально разные трактовки сути и результата опыта, который выполняется на одном и том же лабораторном оборудовании. П.3 посвящен так называемому реликтовому излучению. В опытах с радиотелескопом был обнаружен шум (микроволновый фоновый шум) в показаниях радиотелескопа. Приняли, что источником шума является электромагнитное излучение, находящееся в космическом пространстве и не связанное с веществом. Это излучение назвали реликтовым. Будет дано альтернативное объяснение, а именно, вероятным источником шума в радиотелескопах являются заряженные частицы, находящиеся в космическом и околоземном пространстве (космические лучи), и воздействующие на радиотелескоп. Здесь объектом исследования являются заряженные частицы, а спектральным прибором является радиотелескоп. Изложение, по большей части, популярное. Физические и математические подробности можно найти в лекциях 2, 3 и 6.