Спектр - Википедия - Spectrum
А спектр (множественное число спектры или же спектры)[1] это условие, которое не ограничивается определенным набором значений, но может изменяться без шагов в зависимости от континуум. Слово впервые было использовано с научной точки зрения в оптика описать радуга цветов в видимый свет после прохождения через призма. По мере развития научного понимания света он стал применяться ко всему электромагнитный спектр.
Спектр с тех пор применяется по аналогии к темам за пределами оптики. Таким образом, можно говорить о "спектр политических взглядов ", или" спектр активности "лекарства, или"спектр аутизма ". При таком использовании значения в пределах спектра не могут быть связаны с точно поддающимися количественной оценке числами или определениями. Такое использование подразумевает широкий диапазон условий или поведения, сгруппированных вместе и изученных под одним заголовком для простоты обсуждения. Ненаучное использование термина спектр иногда вводят в заблуждение. Например, сингл лево-правый спектр политических убеждений не отражает всего спектра политических убеждений людей. Политологи используют множество двухосных и многоосных систем для более точной характеристики политического мнения.
В большинстве современных случаев использования спектр между крайностями на обоих концах существует объединяющая тема. Это не всегда было верно в старом использовании.
Этимология
В латинский, спектр означает "изображение" или "видение ", включая значение"призрак ". Призрачное свидетельство является свидетельством того, что было сделано призраками лиц, отсутствующих физически, или слух доказательства того, какие призраки или видения Сатана сказал. Он был использован для осуждения ряда лиц колдовство в Салем, Массачусетс в конце 17 века. Слово «спектр» [Spektrum] строго использовалось для обозначения призрачного оптического остаточное изображение к Гете в его Теория цвета и Шопенгауэр в О зрении и цветах.
Приставка «спектро-» используется для образования слов, относящихся к спектрам. Например, спектрометр это устройство, используемое для записи спектров и спектроскопия использование спектрометра для химический анализ.
Физическая наука
В 17 веке слово спектр был введен в оптика к Исаак Ньютон, относящийся к диапазону цветов, наблюдаемому, когда белый свет рассредоточенный через призма.[2][3] Вскоре термин относился к световому участку. интенсивность или же мощность как функция частота или же длина волны, также известный как спектральная плотность участок.
Период, термин спектр был расширен для применения к другим волны, Такие как звуковые волны которая также может быть измерена как функция частоты, частотный спектр и спектр мощности сигнала. Этот термин теперь применяется к любому сигналу, который может быть измерен или разложен по непрерывной переменной, такой как энергия в электронная спектроскопия или отношение массы к заряду в масс-спектрометрии. Спектр также используется для обозначения графического представления сигнала как функции зависимой переменной.
Электромагнитный спектр
Электромагнитный спектр относится к полному диапазону всех частот электромагнитное излучение[4] а также характерному распределению электромагнитного излучения, испускаемого или поглощаемого этим конкретным объектом. Устройства, используемые для измерения электромагнитного спектра, называются спектрограф или же спектрометр. В видимый спектр часть электромагнитного спектра, которую можно увидеть человеческий глаз. Длина волны видимого света колеблется от От 390 до 700 нм.[5] В спектр поглощения из химический элемент или же химическое соединение представляет собой спектр частот или длин волн падающего излучения, которые поглощаются соединением из-за переходов электронов из более низкого энергетического состояния в более высокое. В спектр излучения относится к спектру излучения, испускаемого соединением из-за электронные переходы от более высокого до более низкого энергетического состояния.
Свет из множества разных источников содержит разные цвета, каждый со своей яркостью или интенсивностью. Радуга, или призма, отправляет эти составляющие цвета в разные стороны, делая их по отдельности видимыми под разными углами. График зависимости интенсивности от частоты (показывающий яркость каждого цвета) представляет собой частотный спектр света. Когда все видимые частоты присутствуют одинаково, воспринимаемый цвет света белый, а спектр представляет собой плоскую линию. Поэтому спектры плоских линий в целом часто называют белыйнезависимо от того, представляют ли они свет или другой тип волнового явления (например, звук или вибрацию в конструкции).
В радио и телекоммуникациях частотный спектр может совместно использоваться многими различными вещательными компаниями. В радиоспектр является частью электромагнитный спектр соответствует частотам ниже 300 ГГц, что соответствует длинам волн более примерно 1 мм. В микроволновая печь спектр соответствует частотам между 300 МГц (0,3ГГц ) и 300 ГГц и длинами волн от одного метра до одного миллиметра.[6][7] Каждая вещательная радио- и телестанция передает волну в назначенном частотном диапазоне, называемом канал. Когда присутствует много вещателей, радиоспектр состоит из суммы всех отдельных каналов, каждый из которых несет отдельную информацию, разбросанную по широкому спектру частот. Любой конкретный радиоприемник обнаружит единственную функцию амплитуды (напряжения) от времени. Затем радио использует настроенная схема или тюнер, чтобы выбрать один канал или полосу частот и демодулировать или расшифровать информацию от этого вещателя. Если бы мы построили график зависимости мощности каждого канала от частоты тюнера, то это был бы частотный спектр сигнала антенны.
В астрономическая спектроскопия, сила, форма и положение линий поглощения и излучения, а также общий спектральное распределение энергии континуума, раскрывают многие свойства астрономических объектов. Звездная классификация это категоризация звезды на основе их характерных электромагнитных спектров. В спектральная плотность потока используется для представления спектра источника света, например звезды.
В радиометрия и колориметрия (или же цветология в более общем плане), спектральное распределение мощности (СПД) источник света является мерой мощности, вносимой каждой частотой или цветом в источнике света. Световой спектр обычно измеряется в точках (часто 31) вдоль видимый спектр, в пространстве длин волн, а не в пространстве частот, что не делает его строго спектральной плотностью. Немного спектрофотометры может измерять приращения от одного до двух нанометры. значения используются для расчета других характеристик, а затем наносятся на график для отображения спектральных атрибутов источника. Это может быть полезно при анализе цветовых характеристик конкретного источника.
Масс-спектр
График содержания ионов как функции отношение массы к заряду называется масс-спектром. Это может быть произведено масс-спектрометр инструмент.[8] Масс-спектр можно использовать для определения количества и масса атомов и молекул. Тандемная масс-спектрометрия используется для определения молекулярной структуры.
Энергетический спектр
В физике энергетический спектр частицы - это количество частиц или интенсивность пучка частиц как функция энергии частицы. Примеры методов, которые производят энергетический спектр: спектроскопия альфа-частиц, спектроскопия потерь энергии электронов, и масс-анализируемая спектрометрия кинетической энергии ионов.
Дискретный спектр
В физике, особенно в квантовая механика, немного дифференциальные операторы имеют дискретные спектры с промежутками между значениями. Общие случаи включают Гамильтониан и оператор углового момента.
Спектрограмма
В акустика, а спектрограмма представляет собой визуальное представление частотного спектра звука как функции времени или другой переменной.
Источник звука может иметь микширование множества различных частот. А Музыкальный тон с тембр характеризуется своим гармонический спектр. Звук в нашей среде, которую мы называем шум включает много разных частот. Когда звуковой сигнал содержит смесь всех слышимых частот, равномерно распределенных по звуковому спектру, это называется белый шум.[9]
В анализатор спектра это инструмент, который можно использовать для преобразования звуковая волна музыкальной ноты в визуальное отображение составляющих частот. Этот визуальный дисплей называется акустическим спектрограмма. Программные анализаторы звукового спектра доступны по низкой цене, обеспечивая легкий доступ не только для профессионалов отрасли, но и для ученых, студентов и других специалистов. любитель. Акустическая спектрограмма, созданная анализатором спектра, дает акустическая подпись музыкальной ноты. Помимо выявления основной частоты и ее обертонов, спектрограмма также полезна для анализа временных атака, разлагаться, поддерживать, и релиз музыкальной ноты.
Биологическая наука
Антибиотик спектр активности является составляющей классификация антибиотиков. А антибиотик широкого спектра действия активен против широкого спектра бактерий,[10] тогда как антибиотик узкого спектра действия эффективен против определенных семейств бактерий.[11] Примером широко используемого антибиотика широкого спектра действия является ампициллин.[11] Примером антибиотика узкого спектра действия является Диклоксациллин, который действует на бета-лактамаза -производство Грамположительный бактерии, такие как Золотистый стафилококк.[12]
В психиатрии спектральный подход использует термин спектр для описания ряда связанных состояний, иногда также расширяясь, чтобы включать отдельные симптомы и черты. Например, спектр аутизма описывает ряд состояний, классифицируемых как расстройства нервного развития.
Математика
В математика, то спектр матрицы это мультимножество из собственные значения матрицы.
В функциональном анализе концепция спектр ограниченного оператора является обобщением концепции собственных значений для матриц.
В алгебраическая топология, а спектр это объект, представляющий обобщенная теория когомологий.
Социальная наука
В социальная наука, экономический спектр используется для обозначения диапазона социальных классов по некоторому показателю богатства или дохода. В политическая наука, период, термин политический спектр относится к системе классификации политических позиций по одному или нескольким измерениям, например, по диапазону, включающему правое и левое крыло.
Рекомендации
- ^ Dictionary.com В архиве 23 февраля 2008 г. Wayback Machine. Словарь английского языка American Heritage Dictionary, Четвертый выпуск. Houghton Mifflin Company, 2004. (дата обращения: 25 января 2008 г.).
- ^
OpenStax Astronomy, "Спектроскопия в астрономии". OpenStax CNX. 29 сентября 2016 г. «Архивная копия». В архиве из оригинала 17 февраля 2017 г.. Получено 17 февраля, 2017.CS1 maint: заархивированная копия как заголовок (связь) - ^ Ньютон, Исаак (1671). «Письмо мистера Исаака Ньютона… содержащее его новую теорию света и цвета…». Философские труды Лондонского королевского общества. 6 (80): 3075–3087. Bibcode:1671РСПТ .... 6.3075Н. Дои:10.1098 / рстл.1671.0072. Слово «спектр» для описания цветовой полосы, которая возникла в результате преломления или дифракции луча света, впервые появляется на стр. 3076.
- ^ "Электромагнитный спектр". Представьте себе Вселенную! Словарь. НАСА. В архиве из оригинала 24 мая 2015 г.. Получено 3 июня, 2015.
- ^ Старр, Сеси (2005). Биология: концепции и приложения. Томсон Брукс / Коул. п.94. ISBN 0-534-46226-X.
- ^ Позар, Дэвид М. (1993). СВЧ-техника Издательство Эддисон – Уэсли. ISBN 0-201-50418-9.
- ^ Соррентино, Р. и Бьянки, Джованни (2010) СВЧ и радиотехника В архиве 5 августа 2016 г. Wayback Machine, John Wiley & Sons, стр. 4, ISBN 047066021X.
- ^ ИЮПАК, Сборник химической терминологии, 2-е изд. («Золотая книга») (1997). Исправленная онлайн-версия: (2006–) "масс-спектр ". Дои:10.1351 / goldbook.M03749
- ^ "определение белого шума". yourdictionary.com. В архиве с оригинала 30 июня 2015 г.
- ^ Клейтон Л. Томас, редактор, Циклопедический медицинский словарь Табера, 17-е изд., 1993 (ISBN 0-8036-8313-8)
- ^ а б С.Дж. Хопкинс, Лекарства и фармакология для медсестер, 12-е изд., 1997 г. (ISBN 0-443-05249 2)
- ^ Миранда-Новалес G, Леаньос-Миранда BE, Вилчис-Перес M, Солорзано-Сантос F (2006). "В пробирке эффекты активности комбинаций цефалотина, диклоксациллина, имипенема, ванкомицина и амикацина против метициллин-резистентных Стафилококк виды штаммы ". Анна. Clin. Microbiol. Противомикробный. 5: 25. Дои:10.1186/1476-0711-5-25. ЧВК 1617116. PMID 17034644.
