Решение практических задач по оптике и акустике
Методика определения отношения сигнала к шуму на входе акустического приемника. Алгоритм расчета разрешающей способности оптической системы "зрительная труба-глаз". Вычисление минимально необходимого коэффициента экранирования выделенного помещения.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 07.10.2015 |
| Размер файла | 79,6 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru
Размещено на http://www.allbest.ru
1. В выделенном помещении имеется окно со звукоизоляцией =1000 раз. Уровень акустического сигнала при переговорах =0,1 Па. Расстояние от зоны переговоров до окна составляет =2 м. За пределами помещения шум является изотропным (во всех точках одинаков), а его уровень составляет =50 дБ. Известно, что аппаратура прослушивания имеет следующие характеристики: индекс направленности микрофона = 15 дБ, граничное соотношение с/ш на входе приемника составляет = - 9 дБ. Определить минимальное расстояние контролируемой зоны R
Решение.
Отношение с/ш () на входе акустического приемника и расстояние (), на котором расположен приемник от источника акустического сигнала, связаны следующим соотношением:
где - уровень акустического сигнала (дБ), - уровень шума (дБ), - звукоизоляция перегородки (дБ), - индекс направленности акустического приемника (дБ).
В поставленной задаче расстояние состоит из двух частей: -расстояние от окна до зоны переговоров и R - расстояние до границы контролируемой зоны. В этом случае приведенное соотношение примет вид:
Уровень речевого сигнала приведен в единицах звукового давления. Переведем его в дБ. При условии порога слышимости Па получим:
Переведем звукоизоляцию перегородки в дБ:
В исходное соотношение для необходимо подставить значение и выразить R:
(м).
2. Оценить максимальное расстояние, с которого может быть считана информация с плаката ( = 10 мм) в дневное время суток при идеальной метеорологической видимости. Считывание осуществляется путём визуального наблюдения при помощи зрительной трубы с маркировкой Tasco 20х50
Решение.
Рассчитаем разрешающую способность оптической системы «зрительная труба-глаз».
Разрешающая способность глаза равна =2 угл.мин.=120 угл.сек.
Рассчитаем разрешающую способность трубы в угл.сек.:
, (1)
где D - диаметр входного зрачка трубы.
Из маркировки зрительной трубы диаметр входного зрачка D=50 мм, тогда разрешающая способность трубы угл.сек.
В этом случае разрешающая способность оптической системы будет определяться разрешающей способностью глаза, т.к. , где К - кратность увеличения трубы.
Кратность увеличения зрительной трубы определяется как:
, (2)
где - реальные угловые размеры предмета, - угловые размеры предмета, наблюдаемого в трубу.
Угловые размеры предмета, наблюдаемого в трубу должны быть не меньше , т.е. в предельном случае =120 угл.сек.
Реальные угловые размеры элемента плаката можно определить из формулы:
(3),
где - размер элемента на плакате, - расстояние, с которого ведется наблюдение.
Выразив из формулы (2) расстояние, получим:
Подставим заданное , а из (2) выразим , получим максимальное расстояние, с которого возможно считывание
= 344 (м).
3. В выделенном помещении необходимо устранить возможность несанкционированного использования мобильных телефонов. Известно, что расстояние от базовой станции до комнаты R = 1 км, максимально возможное расстояние от базовой станции до мобильного устройства (размер соты) = 7 км, максимальная мощность мобильного устройства = 2 Вт, базовой станции = 20 Вт, коэффициент усиления антенны базовой станции = 6 дБ, мобильного устройства = 6дБ, мобильная сеть работает на частоте = 900 МГц.
Определить минимально необходимый коэффициент экранирования выделенного помещения К
Решение.
Минимально необходимый коэффициент экранирования определим следующим образом:
Мощность сигнала в точке приема определяется по следующей формуле:
акустический оптический экранирование
(4)
Исходя из данных, падающая мощность около комнаты будет равна:
где R -расстояние от базовой станции до комнаты.
Мощность, прошедшая в помещение не должна превышать значение
где - максимально возможное расстояние от базовой станции до мобильного устройства (размер соты).
Мобильная сеть работает на частоте МГц, что соответствует длине волны м. Переведем коэффициенты усиления антенн в разы:
.
Таким образом, падающая мощность равна
(Вт).
Мощность, проходящая в помещение не должна превышать значение
(Вт).
Минимально необходимый коэффициент экранирования равен
,
или в дБ:
(дБ).
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Определение увеличения зрительной трубы. Определение поля зрения оптической трубы. Определение разрешающей способности оптических систем. Предел разрешения. Определение предела разрешения глаза, систем зрительная труба – глаз.
лабораторная работа [212,8 K], добавлен 09.03.2007Структурный и параметрический синтез зрительной трубы, ее конструирование с применением телескопической системы Кеплера. Выбор окуляра, коллективной линзы и объектива; расчет выноса выходного зрачка. Вычисление остаточных аберраций зрительной трубы.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 04.03.2014Проведение энергетического расчета и определение основных элементов оптической системы ОЭП, в котором в качестве источника излучения применяется лазер. Выбор приемника лучистой энергии, расчет согласующих линз, колимирующей системы и светофильтра.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 04.06.2013Оптическая система как основа оптического прибора. Особенности проектирования простейшей зрительной трубы Кеплера по ее основным параметрам. Габаритный расчет оптической системы, конструирование корпуса. Технические требования к оптическому прибору.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 13.12.2012Виды определения напряжения и состояния цепи методом контурных токов. Примеры расчета переходного процесса классическим методом в линейной электрической цепи. Решение системы уравнений методом Крамера. Вычисление затраченной мощности на сопротивлениях.
контрольная работа [494,5 K], добавлен 28.01.2015Расчет потока излучения, падающего на фоточувствительный элемент приемника оптического излучения. Вычисление интегральной чувствительности ПОИ к излучению источника. Определение отношения сигнала или шума в заданной полосе частот электронного тракта.
курсовая работа [671,2 K], добавлен 28.09.2011Расчетная схема турбопоршневого двигателя. Методика определения исходных данных для теплового расчета, алгоритм и основные этапы его проведения: вычисление параметров процесса газообмена, а также сжатия и расширения. Индикаторная диаграмма P-V и P-.
контрольная работа [105,0 K], добавлен 27.01.2014Основные оптические приборы, их применение. Зрительная система как приемник оптической информации, ее структура. Виды и устройство кинескопов черно-белого телевидения. Назначение электронного прожектора. Люминофоры, применяемые для экранов кинескопов.
реферат [1,3 M], добавлен 26.03.2010Вычисление напряжения на выходе цепи U2 (t), спектра сигнала на входе и на выходе цепи. Связь между импульсной характеристикой и передаточной функцией цепи. Дискретизация входного сигнала и импульсной характеристики. Синтез схемы дискретной цепи.
курсовая работа [380,2 K], добавлен 13.02.2012Характеристика приближенных методов определения коэффициента трения скольжения, особенности его расчета для различных материалов. Значение и расчет силы трения по закону Кулона. Устройство и принцип действия установки для определения коэффициента трения.
лабораторная работа [18,0 K], добавлен 12.01.2010Определение допустимого отклонения на входе стабилизатора от номинального значения в сторону увеличения и уменьшения. Номинальное и максимальное напряжение на входе стабилизатора с учетом допустимых отклонений. Расчет мощности рассеивания резисторов.
контрольная работа [81,3 K], добавлен 19.09.2012Основы распространения радиоволн подвижной радиосвязи в свободном пространстве. Нормированная характеристика изотропной антенны. Формула идеальной радиопередачи. Мощность сигнала на входе приемника на радиолиниях I и II рода. Представление зон Френеля.
реферат [292,9 K], добавлен 14.08.2015Расчет параксиальных лучей и кардинальных элементов оптической системы. Вычисление положения и диаметра входного, выходного зрачка и полевой диафрагмы. Результаты вычисления монохроматических аберраций 3-го порядка и хроматических аберраций 1-го порядка.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 25.04.2017Решение проблемы увеличения разрешающей способности микроскопов без разрушения или изменения исследуемого образца. История появления зондовой микроскопии. Атомно-силовой микроскоп и его конструктивные составляющие, обработка полученной информации.
реферат [692,6 K], добавлен 19.12.2015Разложение периодической несинусоидальной функции в ряд Фурье; спектры амплитуд и фаз входного сигнала. Характеристические параметры четырехполюсника на частоте сигнала. Расчет коэффициента усиления из условия наименьшего ослабления основной гармоники.
контрольная работа [2,3 M], добавлен 19.09.2012Метод конечных элементов (МКЭ) — численный метод решения задач прикладной физики. История возникновения и развития метода, области его применения. Метод взвешенных невязок. Общий алгоритм статического расчета МКЭ. Решение задач методом конечных элементов.
курсовая работа [2,0 M], добавлен 31.05.2012Свет как электромагнитные волны. Явление интерференции света. Характерные особенности дифракционных явлений в оптике. Демонстрационные эксперименты по волновой оптике. Изучение зависимости показателя преломления воздуха от давления, метод измерений.
курсовая работа [544,9 K], добавлен 18.11.2014Сущность метода определения местного коэффициента теплоотдачи при течении теплоносителя в трубе. Измерение коэффициента теплоотдачи для различных сечений трубы при различных скоростях движения воздуха. Определение длины начального термического участка.
лабораторная работа [545,9 K], добавлен 19.06.2014Расчет и график напряжения на выходе цепи. Спектральная плотность сигнала на входе и выходе. Дискретизация входного сигнала и импульсная характеристика цепи. Спектральная плотность входного сигнала. Расчет дискретного сигнала на выходе корректора.
курсовая работа [671,8 K], добавлен 21.11.2011Порядок определения термического коэффициента полезного действия циклов, исследуемой установки брутто. Вычисление удельного расхода тепла, коэффициента практического использования. Относительное увеличение КПД от применения промперегрева и регенерации.
контрольная работа [1021,7 K], добавлен 12.09.2010
