|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
ÇOCUK BİLİMSEL LABORATUVARI
Uzak dünyaların eşiğinde. Çocuk Bilim Laboratuvarı
Rehber / Çocuk Bilim Laboratuvarı Nispeten yakın zamana kadar, radyo elektroniği ve astronominin ortak bir yanı yokmuş ve olamazmış gibi görünüyordu. Ancak, bu günlerde bu görüş umutsuzca modası geçmiş durumda. Şimdi astronomik konferanslarda, gezegenlerin ve yıldızların incelenmesiyle ilgili soruların yanı sıra, yeni elektronik cihazlar hakkında rapor veriyorlar, sadece Ay'ın uzak yüzünün fotoğraflarını değil, aynı zamanda bunların iletimini sağlayan elektronik cihazları da tartışıyorlar ... Radyo mühendisleri şimdi rasathanelerin kadrosunun önemli bir bölümünü oluşturuyor. Bu anlaşılabilir bir durumdur: Yeni büyük teleskoplarda optikten daha az elektronik yoktur. İşte birçok örnekten bazıları. Şek. Şekil 1, Gürcistan SSR Bilimler Akademisi Abastumani Astrofizik Gözlemevinde geliştirilen otomatik bir elektronik polarimetreyi göstermektedir. Bu cihaz, ayrık olmayan eylemin elektronik bir bilgi işlem cihazıdır. Bir ışık huzmesinin belirli parametrelerini ölçerek, bu parametreleri içeren birkaç denklemi çözer ve sonucu 0,01 saniyede hesaplar. Devre 38 vakum tüpü ve 35 diyottan oluşmaktadır. Yeni alet yardımıyla gözlemevinde gerçekleştirilen Ay ve gezegen çalışmaları, yüzeylerinin bileşimi ve yapısı hakkında değerli veriler sağlıyor.
Astronomide kullanılan elektronik aletler ve yöntemler son derece ilginç ve benzersizdir. Gözün, elektromanyetik salınımlar aralığında yalnızca çok küçük bir dalga boyu aralığına tepki verdiği bilinmektedir - 4200 ila 7000 milyon megahertz frekanslara karşılık gelen 430 ila 715 angstrom. Bu aralıkta, optik astronomi ışık akılarını ölçmekle ilgilenir - fotometri; aralık boyunca radyasyon enerjisi dağılımı - spektrometri; salınımların elektrik vektörünün bulunduğu düzlemin ve karşılık gelen nicel ilişkilerin - polarimetrinin yanı sıra bir dizi başka görevin belirlenmesi. Hepsi elektronik yöntemlerle çözülmektedir. Tabii ki, herhangi bir elektronik cihaz, ona akım, voltaj veya direnç değişikliği görünümüyle yanıt veren bir ışıma enerjisi alıcısıyla başlamalıdır. Bu alıcılar, öncelikle çalışmak zorunda oldukları aralık ve hassasiyet ile karakterize edilir. Astronomide kullanılan en yaygın alıcı tipi fotoçoğaltıcı tüptür (PMT). Geleneksel bir vakum fotoselinin bir elektron çarpanı ile birleşimidir. Böyle bir sistem en keskin görüşten daha hassas olabilir ama onun da bir sınırı vardır. Her şeyden önce, foto katodun küçük bir termal emisyonu vardır. Milyonlarca kat artırılarak elle tutulur hale gelir ve bu nedenle ışığın yokluğunda PMT çıkışında bir akım vardır. Başka bir sınırlama, ışığın kuantum yapısı tarafından dayatılır: Saniyede 1000 kuantalık bir akı oldukça kolay bir şekilde ölçülebilir, ancak kuantanın düzensiz gelişi ek bir atış etkisi yaratır. PMT'ler, uzak kızılötesi bölgeler hariç, aralığın tüm bölümlerinde kullanılmalarına izin veren çeşitli katot türleri ile üretilir. PMT'ler tipik olarak "tek kanallı" cihazlardır; foto katodun noktaları üzerindeki parlaklık dağılımını iletemezler. Şek. Şekil 2, astronomik bir fotometrenin bir diyagramını göstermektedir. Senkron bir motor tarafından döndürülen delikli bir disk, ışık akısını modüle eder. Büyük bir zaman sabitine sahip bir faz detektörü, modülasyon ile senkronize olarak çalışır, bu da sinyal-gürültü oranı 0,001'i geçmediğinde bile sinyali gürültüden ayırmayı mümkün kılar. Özel bir yazılım cihazı kontrol ölçümleri yapar, karşılaştırır ve sonucu yazdırır. Bu enstrüman aynı zamanda Abastumani Gözlemevi'nde yaratıldı.
Bir teleskopla (foto kılavuz) yıldızları otomatik olarak izlemeyi mümkün kılan bir fotoelektronik cihaz fikri büyük ilgi görüyor. PMT, içinde bir alıcı görevi görür. Fotoğraf kılavuzu (Şekil 3) Leningrad Elektromekanik Enstitüsü'nde geliştirilmiştir.
Astronomlar için vazgeçilmez araçlar termokupl ve bolometredir. Görünür ışıktan milimetre altı radyo dalgalarına kadar kullanılabilirler. Bu kadar geniş bantlı başka cihaz yok. Bir termokupl, genellikle bir vakuma yerleştirilen minyatür bir termokupldur. İki farklı telin birleşimi, üzerine gelen tüm radyasyon emilecek ve bağlantıyı hafifçe ısıtacak şekilde karartılmıştır. Termal emf belirir. çok hassas, düşük dirençli bir galvanometre ile ölçülebilen. Bu emf'nin amplifikasyonu. lamba devreleri zordur, çünkü çok küçüktür ve düşük direnç dönüştürücü olmadan kullanılamaz. Düşük giriş direncine sahip transistör devrelerinin kullanımı burada büyük ilgi görmektedir, ancak transistör gürültüsü bir komplikasyon getirmektedir. Bolometre, yine karartılmış ve vakuma yerleştirilmiş bir mikron kalınlığında iki küçük metal plakadan oluşur. Ölçülecek radyant akı bunlardan birine yönlendirilir. Elektrik köprüsü devresinde, bu plakanın ısınmasının neden olduğu direncindeki değişiklik nedeniyle, emilen radyan enerji miktarıyla orantılı bir dengesizlik ortaya çıkar. Bolometre de eylemsizdir ve köprünün çıkış empedansı düşüktür. Çoğunlukla kızılötesi ışınların alıcısı olarak kullanılan bu cihazlar tek kanallıdır. Doğru, son zamanlarda çok kanallı bir cihaz olan yarı iletken tipte (fotodirenç) ışığa duyarlı bir mozaikten yapılmış bir ekran geliştirildi. Termoelementlerin ve bolometrelerin hassasiyet eşiği, yaklaşık 10 saniyelik bir zaman sabitinde 11-1 W'ı geçmez. Elektronik akışın aynı anda tüm görüntü hakkında bilgi taşıdığı türünün tek "çok kanallı" aygıtı, bir görüntü yoğunlaştırıcı tüptür (IOC). PMT'de olduğu gibi yarı saydam foto katot, şişenin uç yüzünün iç yüzeyinde biriktirilir. Doğal olarak, burada katot ayrıca spektral amacı da belirler: antimon-sezyum katodu yeşil-mor ve ultraviyole bölgelerinde iyi çalışır, bizmut-sezyum katodu tüm görünür aralığı kaplar ve oksijen-gümüş-sezyum katodu penetrasyona izin verir. yakın kızılötesi bölgeler. Başka foto katot türleri de vardır. Özel elektrotların oluşturduğu elektrik alanları olan özel elektronik lensler, kineskoplardaki ışın odaklama cihazlarına benzer şekilde fotoelektronları anoda yönlendirir. Bu, akış yapısı bozulmayacak ve görüntü aktarımına yalnızca azalması eşlik edecek şekilde yapılır. Anot, görüntünün izlenebildiği veya fotoğraflanabildiği bir floresan ekrandır. Görüntü yoğunlaştırıcı tüplerin amacı, görüntünün parlaklığını artırmak ve gerekirse kızılötesi gibi görünmeyenlerden görünür hale dönüştürmektir. Bu cihazların iyileştirilmesi, görüntü parlaklığının sürekli olarak artırıldığı çok aşamalı görüntü yoğunlaştırıcı tüplerin oluşturulmasına yol açmıştır. Üç aşamalı bir görüntü yoğunlaştırıcı tüp için gerçek, 60-120 kat parlaklık artışı sağlarken, tek aşamalı bir görüntü yoğunlaştırıcı 6-15 kat kazanç sağlar. Başka bir durumda, ekranın ışığından - bu yerdeki ampulün kalınlığının milimetrenin onda birine indirildiği anottan - daha fazla yararlanmak mümkün hale geldi ve ona dışarıdan bir fotoğraf filmi bastırıldı. ("kontak görüntü yoğunlaştırıcı tüp" veya "fotokontakt tüp"). Fotoğraf plakasının anot yerine içeriden yerleştirildiği tasarımlar da geliştirildi. Ancak onu elde etmek için şişeyi kırmak gerekiyordu. Ustaca bir mekanizma ile değiştirilen birkaç kayıtla bile, bu çok pahalı. Daha yakın zamanlarda, televizyon astronomik sistemleri kullanılmıştır. Sovyetler Birliği'nde bu yöndeki en önemli çalışma, Pulkovo Gözlemevi'nde kıdemli bir araştırmacı olan N. F. Kuprevich tarafından gerçekleştirildi. Yarattığı enstalasyonda, süpürme ışını yokluğunda süper ortikon fotokatod üzerine uzun süre zayıf bir görüntünün yansıtılmasından oluşan birikim yöntemi kullanılıyor. Bu durumda, potansiyel tahliye tüpün karşılık gelen elektrotlarında "birikir". Daha sonra tek bir tarama açılır ve kapalı devre bir televizyon sisteminin TV ekranında parlaklığı büyük ölçüde artırılmış (çok aşamalı görüntü yoğunlaştırıcı tüplerle aynı sırada) bir görüntü belirir. Tek bir tarama, fotoğraf çekme zorluğunu ortadan kaldırır. Kurulumu ve işletmesi oldukça zor olan televizyon sistemi büyük bir potansiyele sahiptir. Bu nedenle, fotoğraf plakaları üzerindeki astronomik nesnelerin görüntülerinin küçük detayları her zaman bulanık görünür. Bu, görüntülerin sürekli titremesi ile açıklanmaktadır. Benzer bir fenomen, yıldızların yanıp sönmesiyle herkes tarafından bilinir. Televizyon sistemi, parlaklığı artırarak, pozlama süresini ve dolayısıyla görüntülerin "bulanıklığını" azaltmayı mümkün kılar. Televizyon sistemi esasen tek kanallıdır, ancak satır satır ayrıştırma sayesinde görüntüleri iletebilir, bu da onu görüntü yoğunlaştırıcı tüpe benzer kılar. Eşik duyarlılığı açısından, bu alıcıların her ikisi de iyi bir PMT'den daha düşüktür. Bir yıldızın teleskopla otomatik olarak izlenmesi için fotoğraf kılavuzu Bütün söylenenlerden, modern bilimin astronomların hizmetine çok güçlü teknik araçlar sunduğu açıktır. Görünüşe göre artık memnuniyetsizlik için bir temel yok. Ancak öyle değil. Örneğin, şu anda uydulardan bazı astronomik gözlemlerin insan katılımı olmadan gerçekleştirildiği biliniyor. Tüm dünya, 4 Ekim 1959'da fırlatılan "elektronik astronom" - Sovyet AMS - tarafından çekilen Ay'ın uzak tarafının fotoğraflarını gördü. Açıkçası, bu durumda, başka bir yol mümkün değildi. Venüs'e bir AMS göndermek de gerekliydi, çünkü bu gezegenin yörüngesi Dünya'nın yörüngesinin içinde ve Dünya'ya yaklaşma anlarında karanlık ve dolayısıyla görünmez bir tarafla karşımıza çıkıyor. Astronomik aletlerin dünya atmosferinden çıkarılmasıyla birçok önemli sorun çözüme kavuşturulmayı beklemektedir. Örneğin en yakın komşumuz olan Mars gezegenini ele alalım. Mars'ın gizemi ("kanalları" ve diğer ayrıntıları) yalnızca astronomların peşini bırakmaz. Birçok bilmece ve diğer aydınlatıcılar; Ayda bile onlardan çok var. Görünüşe göre kişinin yalnızca yüksek büyütme oranına sahip bir teleskoptan bakması gerekiyor ve çok şey netleşecek. Ama gerçekte bu böyle değil. Gezegenin net konturları yerine, sürekli yüzen sisli noktalarla rüzgarda bir mum alevi gibi titreyen bir top göreceksiniz. Bu, farklı yoğunluklardaki hava akışlarının ışık ışınlarının sürekli değişen bir kırılmasını yarattığı dünya atmosferinin etkisidir. Çok sakin bir atmosferde bile görüntülerden herhangi bir küçük detayı ayırt etmek mümkün değil. Ancak titreme ve titreme, konunun yalnızca bir yönüdür. Bütün sorun, elektromanyetik radyasyon aralığının büyük çoğunluğunun Dünya yüzeyine ulaşmamasıdır. Bu arada, aralığın bu belirli bölümünün incelenmesi, bilime körler hakkında fikir vermekten daha azını sağlayabilir. Bu nedenle, gözlemevinin atmosferin ötesine - önce yapay bir uyduya, ardından Ay'a - çıkarılması acil bir ihtiyaçtır. Küçük bir teleskop kullanarak ne kadar büyütülmüş olursa olsun gezegenlerdeki ince detayları ayırt etmenin imkansız olduğunu anlamak da zor değil. Bu da düşünülemez çünkü sözde kırınım sınırının bir etkisi vardır. Örneğin 40 m büyüklüğündeki Ay yüzeyindeki detayları ayırt etmek için objektif çapı en az 65 cm olan bir teleskopa ihtiyacınız var ama büyük teleskoplar o kadar ağırdır ki ağırlıklarının etkisi altında bükülürler. Yapının sertliğini artırmalıyız, bu da ağırlığı vb. artırır. Bu durumdan bir çıkış yolu var mı? Evet bende var. Büyük olanın - bir uyduya kurulu bir teleskopun hiçbir ağırlığı olmayacağı gerçeğinden oluşur. Sertliği minimuma indirilebilirken, yapının kütlesi küçük olacak ve onu yörüngeye oturtmak çok pahalıya mal olmayacak. Gelecekte, Dünya'dakinden 6 kat daha hafif olacakları Ay'a teleskoplar kurmak daha uygun olacaktır. Modern elektronik cihazlar ve bilgisayarlarla donatılmış (Dünya'da bulunabilirler) böyle bir "dış gözlemevi" nin günümüzün yüzlerce sorununu kısa sürede çözebileceğini abartmadan söyleyebiliriz. Ay'da gecenin ve gündüzün Dünya'dan 29,5 kat daha uzun olması ilginçtir. Bu nedenle burada gece ve gündüz gözlem yapmak mümkündür. Ay'da ve uzayda yeni açık elektronik cihazların kullanılması mümkün olacak; ne de olsa oradaki vakum, başka hiçbir lambada elde edilemeyen bir vakum. Son olarak, artık bilim kurgu romanlarının sayfalarından bilim adamlarının laboratuvarına taşınan bir sorundan daha bahsetmemek imkansız. Yapay kaynaklı kozmik radyo emisyonundan bahsediyoruz. Sadece kabul etmek değil, aynı zamanda deşifre etmek de önemli olacaktır. Bu sinyallerin aranması gereken spesifik dalga boyu hakkında tahminler olsa da, tüm aralığın çalışılması gerekir. Sovyet bilim ve teknolojisinin başarıları, Sovyet yolcu uzay aracının tarihi uçuşları, Anavatanımızın uzayın fethindeki en büyük başarıları, insanlığın asırlık hayallerinin, son zamanlarda ütopya olarak kabul edilen planların ne kadar başarılı olduğuna açıkça tanıklık ediyor. Sovyetler Birliği'nde gerçekleştirildi. Sovyet astronomlarının hipotezleri gözlemlemek ve test etmek için Ay'a gidebilecekleri zamanın çok uzak olmadığından eminiz. Yazar: L. Xanfomality
▪ Hareket eden bir nesne üzerindeki statik yük
Böcekler için hava tuzağı
01.05.2024 Uzay enkazının Dünya'nın manyetik alanına yönelik tehdidi
01.05.2024 Dökme maddelerin katılaşması
30.04.2024
▪ Transcend USB 3.0 Flash Sürücüler 128 ve 256 GB ▪ Perovskite Silikon Güneş Pili Verimliliğini Artırıyor ▪ Elektrokalorik etki kullanan termo düzenleyici kumaş ▪ Organik yarı iletkenlerin verimliliğinde atılım
▪ Sitenin Araba bölümü. Makale seçimi ▪ makale Radyasyon tehlikeli nesneler. Güvenli yaşamın temelleri ▪ makale Reenkarnasyon nedir? ayrıntılı cevap ▪ Shumannia Karelin'in makalesi. Efsaneler, yetiştirme, uygulama yöntemleri ▪ makale Referans malzemeleri. dizin
Ana sayfa | Kütüphane | Makaleler | Site haritası | Site incelemeleri
www.diagram.com.ua |
İlginç makaleler öneriyoruz bölüm 
Diğer makalelere bakın bölüm 
En son bilim ve teknoloji haberleri, yeni elektronikler:
Bu sayfanın tüm dilleri