это единица измерения частоты периодических процессов в Международной системе единиц (СИ), определяемая как количество исполнений периодического процесса (или количество колебаний) за одну секунду. это время одного полного колебания, с. Частота - число полных колебаний, совершаемых переменной величиной за 1 секунду, Герц Фаза - это состояние переменной величины в данный момент времени. Применение герца: В герцах измеряют частоту периодических процессов, например, колебаний. Применение герца: В герцах измеряют частоту периодических процессов, например, колебаний. В электроэнергетике в качестве стандарта частоты был выбран 50 Гц (герц), что означает, что ток в электросети меняет свое направление 100 раз в секунду.
Акустические системы: поговорим о звуке (часть 1)
Давайте разбираться. В маркетинге компьютерных мониторов и телевизоров частоте обновления — 120 Гц, 144 Гц, 240 Гц, 360 Гц и даже 600 Гц только у плазменных телевизоров — уделяется большое внимание. Почему, спросите вы. Разобраться в этом несложно.
Чему равна частота обновления экрана, столько раз в секунду дисплей показывает новую картинку. Это легко представить, проведя аналогию с частотой кадров в фильмах или играх. Если кино идет с частотой кадров 24 FPS Frames Per Second, кадров в секунду , за одну секунду на экране друг друга сменяют 24 картинки, различные между собой.
Аналогично, дисплей с частотой обновления 60 Гц за секунду показывает 60 «кадров». Это не совсем те же самые кадры, что в кино, потому что дисплей будет обновляться 60 раз в секунду независимо от того, изменился ли в содержимом экрана хотя бы один пиксель, и просто показывать то, что передает источник видеосигнала. Однако эта аналогия помогает лучше понять «физический смысл» частоты обновления экрана.
Понимание и умение работать с понятиями периода и частоты являются ключевыми во многих областях физики, например: В механике для изучения гармонических колебаний. В электродинамике для понимания радиоволн и электромагнитных волн. В оптике для понимания свойств света. В акустике для анализа звуковых волн.
Единицы измерения частоты Основной единицей измерения частоты в СИ является герц Гц. Она используется только для измерения частоты случайных событий, например распада радиоактивных элементов. Измерение и восприятие частоты Для измерения частоты периодических процессов используются специальные приборы: частотомеры, осциллографы, анализаторы спектра.
Они позволяют определить точное количество циклов в секунду - значение в герцах. Человеческое ухо способно воспринимать звуковые колебания в диапазоне примерно 20 - 20 000 Гц. За пределами этого диапазона мы перестаем слышать звук. Кроме того, наше восприятие громкости и тембра звука тоже зависит от частоты.
Соседние диапазоны могут немного перекрываться.
Инструкция: как проверить герцовку монитора
- Кратные и дольные единицы
- Акустические системы: поговорим о звуке (часть 1) •
- Ответы : В герцах измеряют только частоту колебаний или не только?
- Сколько герц видят наши глаза?
- Что значит ГГц в смартфоне и как его значение влияет на смартфон?
Частоту в герцах: что она измеряет и зачем это нужно
Через основные единицы СИ герц выражается следующим образом: 1 Гц = 1 с−1. Измерить с помощью магнитно-электрического ампера методом перезаряда конденсатора. Герцами измеряют количество повторяющегося явления за единицу времени. А когда измеряют частоту реального сигнала цифровым частотомером, получаемый результат является средней частотой сигнала. Лучший на данный момент способ измерения времени опирается именно на частоту фотонов строго определенной энергии.
Частота электрического тока – определение, физический смысл
Сокращение - С. Единица температуры. Единица частоты, равная одному циклу в секунду. Паскаль равен давлению… … Отвечает Кришна Голенев 17 февр. В герцах можно количественно оценить частоту явлений любой физической природы, будь то изменение от времени тока в бытовой... Герц используется для описания частоты звуковых колебаний приблизительно 20 Гц — 20 кГц , механических вибраций и электромагнитного излучения... Видео-ответы Физика.
Узнать за 2 минуты. Основные понятия. Что такое частота Физика.
Ваша аппаратура имеет широкий динамический диапазон, отлично сбалансирована и удачно локализует звук, но готова ли она к резким перепадам звука и стремительному нарастанию и спаду импульсов? Как у нее с атакой? Атака Из названия, по идее, понятно, что это что-то стремительное и неотвратимое, как удар батареи «Катюш». Если попытаться перевести это на понятный язык, то это скорость нарастания амплитуды звука до достижения заданного значения. А если еще понятней — если у вашей аппаратуры плохо с атакой, то яркие композиции с гитарами, живыми ударными и быстрыми перепадами звука будут звучать ватно и глухо, а значит, прощай хороший hard rock и иже с ним… Кроме всего прочего, в статьях часто можно встретить такой термин, как сибилянты. Сибилянты Дословно — свистящие звуки. Согласные звуки, при произношении которых поток воздуха стремительно проходит между зубами. Помните этого товарища из диснеевского мультфильма про Робина Гуда? Вот в его речи очень, очень много сибилянтов. И если ваша аппаратура так же свистит и шипит, то увы, это не очень хороший звук. Ремарка: кстати, сам Робин Гуд из этого мультфильма подозрительно похож на Лиса из не так давно вышедшего на экраны диснеевского же мультфильма «Зверополис». Дисней, ты повторяешься : Песок Что значит, когда автор пишет, что в высоких частотах, на большой громкости слышно «песок»? Еще один субъективный параметр, который невозможно измерить. А можно только услышать. По своей сути близок к сибилянтам, выражается в том, что на большой громкости, при перегрузке, высокие частоты начинают распадаться на части и появляется эффект сыплющегося песка, а иногда и высокочастотное дребезжание. Звук становится каким-то шершавым и при этом рыхлым. Чем раньше это происходит, тем хуже, и наоборот. Попробуйте дома, с высоты в несколько сантиметров, медленно высыпать горсть сахарного песка на металлическую крышку от кастрюли. Вот, это оно. Ищите звук, в котором нет песка. Частотный диапазон Одним из последних непосредственных параметров звука, который хотелось бы рассмотреть, является частотный диапазон. Измеряется в герцах Гц. Генрих Рудольф Герц, основное достижение — экспериментальное подтверждение электромагнитной теории света Джеймса Максвелла. Герц доказал существование электромагнитных волн. Именем Герца с 1933 года называется единица измерения частоты, которая входит в международную метрическую систему единиц СИ. Почему же я оставил его на потом? Начать следует с того, что человек слышит звуки, находящиеся в определенном частотном диапазоне, а именно от 20 Гц до 20000 Гц. Всё, что выше этого значения, — ультразвук. Все, что ниже, — инфразвук. Они недоступны человеческому слуху, зато доступны братьям нашим меньшим. Это знакомо нам из школьных курсов физики и биологии. На деле же у большинства людей реальный слышимый диапазон куда скромнее, причем, у женщин слышимый диапазон сдвинут вверх относительно мужского, поэтому мужчины лучше различают низкие, а женщины высокие частоты. Зачем же тогда производители на своих продуктах указывают диапазон, выходящий за рамки нашего восприятия? Может быть, это только маркетинг? И да, и нет. Человек не только слышит, но и чувствует, ощущает звук. Доводилось ли вам стоять вблизи играющей большой колонки или сабвуфера? Вспомните свои ощущения. Звук не только слышен, он еще и ощущается всем телом, имеет давление, силу. Поэтому чем больший диапазон указан на вашей аппаратуре, тем лучше. Однако всё же не стоит придавать этому показателю слишком большое значение — редко встретишь аппаратуру, частотный диапазон которой уже границ человеческого восприятия. Дополнительные характеристики Все вышеперечисленные характеристики напрямую относятся к качеству воспроизводимого звука. Форматы Эта информация у всех на слуху, и большинство и так об этом знает, но на всякий случай напомним. Мы же для себя отметим, что использовать форматы APE, FLAC имеет смысл, если у вас аппаратура профессионального либо полупрофессионального уровня. Однако это скорее дело вкуса, слуха и индивидуальных предпочтений. Источник Не менее важным является и качество источника звука. Раз уж речь изначально шла про музыку на смартфонах, давайте рассмотрим именно этот вариант. Еще не так давно звук был аналоговым. Помните бобины, кассеты?
Один мегапиксель — это миллион пикселей о том, что такое пиксели см. На самом деле, тема камер не такая простая, как может показаться, а потому судить о качестве только по мегапикселям — дело неблагодарное. Подробнее эта тема раскрыта в нашей статье о характеристиках камер смартфонов. В одном миллиметре 1000 мкм, то есть, 1 микрометр — это тысячная доля миллиметра. Применительно к камерам всегда лучше, чтобы пиксель был крупнее. То есть, пиксели размером 1. Но сегодня пиксели на всех популярных камерах со сверхвысокими разрешениями имеют размер 0. Решить проблему маленьких пикселей позволяет технология Quad Bayer или Tetracell. Что такое Нанометры в процессорах 7-нм или 10-нм техпроцесс В нанометрах обычно измеряется техпроцесс изготовления процессора смартфона. Один нанометр — это миллионная доля миллиметра или одна тысячная доля микрометра. Если не вдаваться в подробности, 7 нанометров или 10 нанометров можно просто воспринимать, как маркетинговый инструмент. По интернету и даже в серьезной литературе продолжает гулять миф о том, что в нанометрах измеряется размер транзисторов, из которых процессоры и состоят. К примеру, в 10-нанометровом процессоре транзисторы по 10 нанометров, а в 7-нм — по 7 нанометров. Это большое заблуждение, которое тянется еще со времен, когда размеры транзисторов действительно измерялись в нанометрах. В принципе, чем меньшее значение техпроцесса, тем больше транзисторов вмещается на кристалле и тем лучше. То есть, нанометры, все же, связаны с транзисторами. Но связь эта достаточно косвенная. Но это уже тема для отдельной статьи. Что такое PPI В «пипиай» ppi от англ. Как заявляла когда-то Apple, пределом человеческого глаза является 320 ppi и продолжать увеличивать плотность пикселей бессмысленно. На самом деле это не так. Подробнее о PPI и четкости изображения на экранах мы рассказывали в этой статье. Что такое Пиксели p Казалось бы, неужели кому-то нужно объяснять настолько простые вещи? Но не спешите делать выводы! В пикселях измеряется разрешение камеры см. Если вы сделаете цветной снимок на матрицу 5 мегапикселей, это не значит, что для его отображения на экране будут задействованы 5 миллионов пикселей. Вернее, так и будет, но получится это благодаря математике и алгоритмам. В реальности 5-мп камера не способна выдать и двух-мегапиксельного цветного снимка! Это касается любой камеры. Например, 12-Мп камера iPhone 11 Pro или Galaxy S20 способна выдать только 4 настоящих цветных мегапикселя, а остальные 8 — это уже заслуга математики. Все дело в том, что на экране смартфона каждый пиксель состоит из 3 субпикселей: красного, синего и зеленого. А в камере каждый пиксель — это неделимая величина. Соответственно, чтобы камера смогла зафиксировать цвет одной точки, она будет использовать 3 пикселя разных цветов. Вот и получается, что 3 пикселя на камере поместятся в один пиксель на экране, состоящий из 3 субпикселей. Поэтому 12-мегапиксельная камера делает 4-мегапиксельный снимок, а затем растягивает его в 3 раза, чтобы получилось 12 мегапикселей.
Существует обратная зависимость между частотой и длиной волны, частота равна скорости деленная на длину волны. Формула частоты Частота возникновения повторяющегося события измеряется в количестве раз, когда событие происходит в течение заданного периода времени. На основе известных величин для расчета частоты можно использовать различные частотные формулы. Циклы в секунду измеряются в Герцах. Один Герц, или одна волна в секунду, — это то, что используется для измерения частоты. Повторяющиеся вибрации вызывают волны, которые мы воспринимаем как звук. Волны, или энергия, слышимы. Волны воспринимаются нашими ушами и передаются в наш мозг, где они превращаются в звук. Звуковые волны можно охарактеризовать по их частотам Герц. Более высокие звуки возникают в результате более быстрых вибраций, которые измеряются в волнах в секунду. Более низкую высоту звука можно объяснить меньшим количеством волн в секунду. Люди с нормальным слухом могут слышать от очень низких частот начиная с 20 Гц до очень высоких частот до 20 000 Гц.
Что такое частота обновления экрана. Различия между 60 Гц, 90Гц и 120 Гц
| Почему в электроэнергетике выбран стандарт частоты 50 герц » Электрик Инфо | Лучший на данный момент способ измерения времени опирается именно на частоту фотонов строго определенной энергии. |
| Как узнать сколько герц в мониторе и какая герцовка лучше – Новости и советы | Герц (Гц, Hz), единица частоты периодического (например, колебательного) процесса. |
| История физической величины Герц | Частота звука измеряется в Герцах (Гц). Один Герц, или одна волна в секунду, — это то, что используется для измерения частоты. |
| История физической величины Герц | 1 Гц – 10 Гц 1 Гц Хорошее самочувствие, стимуляция секреций для выработки гормона роста, помогает получить общее представление о взаимосвязях, особенно касательно гармонии и баланса. |
| Герц (единица измерения) | Перевод на английский язык: Герц (Гц) — это единица измерения частоты или числа колебаний для таких величин, как свет и звук. |
Перевод единиц частоты
| Изменение Частоты Земли Произошло Или Нас Обманывают? - Блоги - Паранормальные новости | Почему в электроэнергетике выбран стандарт частоты 50 герц. Почему по сей день в энергетической отрасли для передачи и распределения электроэнергии всюду выбраны и остаются принятыми частоты 50 и 60 Гц? |
| Частота дискретизации | В герцах измеряется частота чего угодно. |
| Изменение Частоты Земли Произошло Или Нас Обманывают? - Блоги - Паранормальные новости | Исходная единица измерения: герц (Hz). |
| Частота сигнала. Измерение частоты. Мгновенная и средняя частота | Частота измеряется в герцах, а 1 герц равен одному колебанию в секунду. |
| Количество герц: виды и влияние | Через основные единицы СИ герц выражается следующим образом: 1 Гц = 1 с−1. |
Что такое частота обновления экрана и на что она влияет
Время отклика измеряется в миллисекундах и определяется физическими свойствами матрицы. Герц (Гц) – это единица измерения частоты, которая указывает на количество повторений какого-либо феномена за одну секунду. Ее измеряют в герцах (Гц).
Что измеряют в герцах и гигагерцах
единица измерения частоты периодического процесса, при которой за время в одну секунду протекает один цикл процесса. это единица измерения частоты периодических процессов в Международной системе единиц (СИ), определяемая как количество исполнений периодического процесса (или количество колебаний) за одну секунду. Частота измеряется в герцах. Его числовое значение представляет собой количество раз определенного процесса в секунду, что математически можно записать как 1 Гц=1 Что измеряется в герцах?
Что такое герцы.
| Что значит ГГц в смартфоне и как его значение влияет на смартфон? | 1) Низкие басы (от 10 Гц до 80 Гц) — это самые низкие ноты, от которых резонирует комната, а провода начинают гудеть. |
| Чему равен 1 герц? Всего ответов: 25 | Решения для определения ЧТО ИЗМЕРЯЮТ В ГЕРЦАХ? для кроссвордов или сканвордов. Узнайте правильные ответы, синонимы и другие полезные слова. |
| Высокая герцовка монитора: что она дает и почему чем выше, тем лучше | Физика | ГЕРЦ простыми словами для чайниковГерц (Гц) – это единица измерения частоты в системе международных (СИ) единиц. |
Что такое частота? Немного теории вопроса.
От частоты звука зависит то, как мы его воспринимаем и слышим, но это не единственное что влияет на восприятия звуков, так же на восприятие звука оказывает влияние длинна волны, время которое длится звук, частота и амплитуда. Частота характеризует число повторяющихся циклов определенной формы сигнала, происходящих за одну секунду. Частота применяется для характеристики звука, электромагнитных волн, электрических сигналов и других физических явлений. Измерять ее принято в герцах. Даная единица измерения названа в честь немецкого ученого Генриха Рудольфа Герца. Существует обратная зависимость между частотой и длиной волны, частота равна скорости деленная на длину волны. Формула частоты Частота возникновения повторяющегося события измеряется в количестве раз, когда событие происходит в течение заданного периода времени. На основе известных величин для расчета частоты можно использовать различные частотные формулы. Циклы в секунду измеряются в Герцах.
Один Герц, или одна волна в секунду, — это то, что используется для измерения частоты. Повторяющиеся вибрации вызывают волны, которые мы воспринимаем как звук. Волны, или энергия, слышимы.
Низкие частоты обычно связаны с звуком, например, частота звука, которую может услышать человек, составляет примерно 20 герц до 20 килогерц. Перевод на английский язык: Герц Гц — это единица измерения частоты или числа колебаний для таких величин, как свет и звук. Один герц соответствует одному полному циклу колебаний в секунду.
Большинство игр позволяют ограничить частоту кадров, но тогда вы не будете в полной мере использовать потенциал вашего игрового «железа». И какой отсюда выход? Более высокая частота обновления дисплея. То есть для быстрого гейминга нужно покупать монитор с частотой обновления по меньшей мере 120 Гц. Такой экран сможет без проблем поддерживать частоту кадров до 120 FPS, результатом чего будет намного более гладкий геймплей. Он также сможет компенсировать низкую или искусственно ограниченную с помощью опции V-sync частоту кадров например, 30 FPS или 60 FPS , «повышая» ее до 120 FPS путем повторного многократного воспроизведения одних и тех же кадров. Апгрейд монитора по частоте обновления — 60 Гц, 120 Гц, 144 Гц — дает очень заметную разницу. В этом можно убедиться собственными глазами, но, конечно, не путем просмотра видеороликов на 60-герцовом дисплее. Кроме того, существуют отличные технологии переменной частоты обновления VRR, Variable Refresh Rate , набирающие все большую популярность. Дисплей с VRR запрашивает у видеокарты частоту кадров входного сигнала и подстраивает под нее свою частоту обновления.
Различия между 60 Гц, 90Гц и 120 Гц Флагманские модели смартфонов все чаще могут похвастаться невероятно большой частотой обновления экрана 90 Гц и даже 120 Гц. Таким способом производители смартфонов все чаще пытаются дифференцировать себя друг от друга. Но стоит ли покупать телефон только из-за этой новомодной тенденции? В этой статье мы разберем данный вопрос подробнее. Преимущества телефонов с высокой частотой обновления и что это вообще такое, понятно небольшому кругу пользователей. Да, игры и контент выглядят намного плавнее, но стоит ли жертвовать автономностью ради этих преимуществ? Решать предстоит вам. Что такое частота обновления? Картинка на дисплее не является статичной. Контент и движение выглядят плавно только, потому что каждый пиксель обновляется для отображения актуальной информации, полученной от процессора вашего телефона. Это не происходит случайно. Пиксели на экране обновляются в определенные регулярные промежутки времени, которые и являются частотой обновления. Частота обновления показывает, как часто и быстро обновляется изображение на экране.
Что такое герцы в характеристиках телевизора?
Земля вращается вокруг Солнца с частотой около 33 нГц Солнечная система вращается вокруг галактического центра с частотой около 130 аГц. Первенство в покорении этой частоты означало серьёзное превосходство над конкурентом, поэтому компании прикладывали значительные усилия для преодоления гигагерцового рубежа.
Частота ноты ля первой октавы по международному стандарту составляет 440 Гц. Эта частота является основной частотой камертона нота ля первой октавы является эталонной для настройки музыкальных инструментов.
При этом нередко применяется и другая настройка для ноты ля, как выше, так и ниже частоты 440 Гц.
Вибрация звуков создает энергетические поля, заставляющие резонировать каждую клеточку человеческого организма. Тело «поглощает» энергию, образованную музыкальными звуками волнами , которая нормализует ритм дыхания, пульс, артериальное давление, температуру, снимает мышечное напряжение. Негармоничная музыка может с помощью электромагнитных волн изменять кровяное давление, частоту сердечных сокращений, ритм и глубину дыхания вплоть до полной его остановки на короткий промежуток времени. Интересно то, что музыку наш мозг воспринимает одновременно обоими полушариями: левое полушарие отвечает за ритм, а правое — тембр и мелодию. Самое сильное воздействие на организм человека оказывает ритм. Ритмы музыкальных произведений лежат в диапазоне от 2,2 до 4 колебаний в секунду, что очень близко к частоте дыхания и сердцебиения. Организм человека, слушающего музыку, как бы подстраивается под неё. В результате поднимается настроение, работоспособность, снижается болевая чувствительность, нормализуется сон, восстанавливается стабильная частота сердцебиения и дыхания.
Интересный случай Немногим известен случай, произошедший в США во время сверхсекретных испытаний самолетов-невидимок «Стэлс». Когда домохозяйки небольшого городка, расположенного недалеко от секретной авиабазы, стирали в эмалированных тазиках которые по форме и по некоторым качествам походили на параболическую антенну белье, то начинали слышать у себя в голове переговоры летчиков с авиабазой. Все дело в том, что несущая частота радиостанций была выбрана нестандартной и оказалась равной одной из резонансных частот организма. Музыкальные пристрастия Для многих не секрет, что разным возрастным группам нравится разная музыка. Но мало кто задумывался над вопросом — почему? Дело в том, что одна и та же музыка по-разному влияет на людей, имеющих различный интеллектуальный и нравственный уровень. Музыка предлагает сущности человека определённое качественно состояние, которое может быть в гармонии с его собственным, или является полностью несовместимым. В первом случае человек чувствует внутренний подъём, радость. При этом реакция происходит на подсознательном уровне и практически не контролируется сознанием человека.
При дисгармонии между музыкой и качественной структурой сущности состоянием человека , у человека может появиться раздражение или другие эмоциональные проявления, побуждающие человека прекратить слушать данную музыку. Подобное реагирование на музыку является защитной реакцией человека. Давайте попытаемся понять, почему при слушании музыки может появиться защитная реакция? Как музыка воздействует на человека? Классическая и эстрадная музыка С одной стороны, не будем исключать так называемый «человеческий фактор». Ведь все люди разные и интерес к музыкальным направлениям также сугубо индивидуален. Однако, такая занимательная наука, как физика позволяет нам взглянуть на этот вопрос совсем в другом ракурсе. В классической музыке преобладают высокие частоты, которые наиболее полезны для здоровья и интеллекта, хотя и труднее воспринимаются неискушенным слушателем. Важная роль в классике принадлежит средним частотам в фольклоре европейских народов средние частоты являются основополагающими.
Прежде чем перейти к калькуляторам, давайте рассмотрим шкалу частот и длин волн непрерывного диапазона электромагнитных волн, которая традиционно разбита на ряд поддиапазонов. Соседние диапазоны могут немного перекрываться.
Что измеряют в герцах и гигагерцах
1 Гц – 10 Гц 1 Гц Хорошее самочувствие, стимуляция секреций для выработки гормона роста, помогает получить общее представление о взаимосвязях, особенно касательно гармонии и баланса. Частота обновления измеряется в герцах [Гц]. герц, миллигерц, килогерц и др. Его числовое значение представляет собой количество раз определенного процесса в секунду, что математически можно записать как 1 Гц=1 Что измеряется в герцах? Частота измеряется в герцах (Гц), что соответствует одному событию в секунду. Герц — единица частоты периодических процессов (например, колебаний) в Международной системе единиц (СИ) а также в системах единиц СГС и МКГСС.
Оглавление:
- Что такое частота? Немного теории вопроса.
- Что такое гигагерц (ГГц)? - определение из техопедии
- Не пропустите
- Сколько герц в 1 МГц?
- Что такое частота обновления экрана и на что она влияет
- Вы переводите единицы частота из герц в секунда(период)
Частота обновления экрана: чем отличаются 60 Гц, 90 Гц и 120 Гц
Наиболее известное применение герца — в измерении частоты звука. Частота звука измеряется в герцах и определяет, на сколько раз в секунду воздушные молекулы вибрируют, создавая звуковые волны. Например, частота 440 Гц соответствует ноте ля, которую обычно настраивают музыкальные инструменты. Герц также используется в других областях, таких как электроника, радио и телевидение. В этих случаях герц определяет количество электрических импульсов или радиоволн, создаваемых в течение одной секунды. Важно понимать, что герц является относительной единицей и может быть привязан к разным типам событий или колебаний. Однако в различных областях науки и техники, герц по-прежнему остается важной мерой измерения частоты. Определение герца Герц используется для измерения частоты различных физических явлений, включая звуковые волны, световые волны, радиоволны и токи переменного тока. Например, человеческое ухо воспринимает звуковые волны с частотами от 20 до 20 000 Гц. Радиостанции работают на частоте в несколько мегагерц, а телевизионные станции — в несколько десятков мегагерц. Единица измерения герц позволяет сравнивать и оценивать различные частоты и частотные характеристики в различных областях науки и техники.
Знание значения герца и его связи с частотой позволяет более глубоко понять и определить различные физические и электромагнитные величины.
Это определение с некоторыми поправками связанными, например, с учетом гравитационного замедления времени действует до сих пор. Дальнейшее повышение точности требует значительного увеличения времени наблюдения за стандартом оно уже сейчас измеряется десятками дней. Поэтому на следующем этапе развития стандартов частоты необходимо перевести частоту излучения, используемого в атомных часах, из микроволнового в оптический диапазон, то есть заменить микроволновые излучатели на лазеры. Как измеряют время с помощью атомов В начале XX века физики, как вы узнали из первого модуля , установили, что электроны, вращающиеся вокруг атомного ядра, могут находиться только на строго определенных орбитах — энергетических уровнях. Каждый переход электрона с орбиты на орбиту сопровождается испусканием или поглощением кванта электромагнитного излучения — фотона. Лучший на данный момент способ измерения времени опирается именно на частоту фотонов строго определенной энергии.
В современных стандартах частоты и для «производства» эталона секунды используются атомы цезия-133. Этот изотоп отличается тем, что на «внешней» орбите у него есть одиночный электрон, энергетический уровень которого из-за взаимодействия магнитных моментов ядра атома и самого электрона испытывает сверхтонкое расщепление, что позволяет получить очень высокую точность измерения частоты. Как устроены атомные часы Основа атомных часов — очень точный, но все же вполне обычный кварцевый осциллятор. Атомный компонент нужен, чтобы поправлять отклонения. С кварцевым осциллятором синхронизирован источник электромагнитных волн, длина волны которого с высокой точностью соответствует сверхтонкому энергетическому переходу в атоме цезия. В установку направлен поток этих атомов, и на входе в нее они «сортируются» на возбужденные и невозбужденные с помощью магнитного поля. Дело в том, что атомы цезия в разном энергетическом состоянии по-разному реагируют на магнитное поле, что и позволяет проводить эту сортировку.
На поток атомов с низкой энергией воздействует излучение, синхронизированное с кварцевым осциллятором. Атомы переходят на уровень с более высокой энергией, снова отклоняются магнитами и попадают в детектор. Если кварцевый осциллятор чуть-чуть отклонится от верной частоты, изменится и частота излучения. Излучение не сможет менять состояние атомов, и они уже не будут попадать в детектор. В этом случае на кварцевый осциллятор поступит корректирующий сигнал, его частота вернется к правильной, излучение вновь будет приводить атомы цезия в верное состояние, и они опять будут попадать в детектор. Такая система с обратной связью позволяет очень точно удерживать нужную частоту. Принципиальная схема атомных часов Переход атомов с одного энергетического уровня на другой называют репером частоты.
Поэтому ее требуется понижать в радиочастотный диапазон, используемый в современной электронике. Это делается с помощью специального устройства — оптической гребенки. Оптические стандарты частоты часы в данный момент в мире являются абсолютными чемпионами в области демонстрируемой стабильности и точности — их значения измеряются в диапазоне 10-17 — 10-18 и лучше. Атомные часы и навигация Как работает спутниковая навигация Главная область применения квантовых стандартов частоты, как и точных хронометров два столетия назад, — навигация.
Он использует цифровую логику для подсчета количества циклов в течение интервала времени, установленного с помощью точной кварцевой временной базы. Циклические процессы, которые не являются электрическими, такие как скорость вращения вала, механические колебания или звуковые волны , могут быть преобразованы в повторяющийся электронный сигнал с помощью датчиков, и сигнал подается на частотомер. По состоянию на 2018 год частотомеры могут охватывать диапазон примерно до 100 ГГц. Это представляет собой предел прямых методов подсчета; частоты выше этого должны быть измерены косвенными методами. Гетеродинные методы За пределами диапазона частотомеров частоты электромагнитных сигналов часто измеряются косвенно, используя гетеродинирование преобразование частоты. Опорный сигнал известной частоты, близкой к неизвестной, смешивается с неизвестной частотой в устройстве нелинейного смешения, таком как диод. Это создает гетеродинный сигнал или сигнал "биений" на разнице между двумя частотами. Если два сигнала близки по частоте, гетеродин достаточно низкий, чтобы его можно было измерить частотомером.
Частота обновления показывает, как часто и быстро обновляется изображение на экране. Измеряемая в герцах Гц частота обновления, показывает количество обновлений дисплея за каждую секунду. Дисплей 60 Гц, например, обновляется 60 раз в секунду, 90 Гц — 90 раз в секунду, а 120 Гц — 120 раз в секунду, соответственно. То есть, дисплей с частотой 120 Гц обновляется в два раза быстрее, чем экран с частотой 60 Гц, и в 4 раза быстрее старых телевизоров с частотой 30 Гц. Более быстрое время обновления также означает меньшую задержку, поскольку пиксели обновляются чаще. Например, для полного обновления дисплея с частотой 60 Гц требуется 16,6 мс, для 90 Гц — 11,1 мс, а для частоты 120 Гц — всего 8,3 мс. Частота обновления не является единственным фактором, влияющим на задержку отображения в обоих направлениях, но она вносит наибольший вклад. Не весь экран вашего смартфона обновляется за один цикл. Вместо этого каждый горизонтальный ряд пикселей обновляется по очереди, пока весь дисплей не обновится с требуемой скоростью. Вы можете заметить это, если снимаете дисплей в замедленном режиме, и именно поэтому дисплеи мерцают, если «смотреть» на них через камеру смартфона. Другими словами, ваш дисплей постоянно обновляется и обновляется, но для полного обновления требуется некоторое время. Есть и другая характеристика в вашем смартфоне, также измеряемая в герцах — это частота дискретизации. Её значение показывает сколько раз за секунду сенсор экрана обновляет движения пальца по экрану, нажатия и прочие жесты.