Страница 218 - гдз по физике 9 класс учебник Пёрышкин, Гутник

1. Что называют радиосвязью?

1. Что называют радиосвязью?

Радиосвязь — это способ передачи информации на расстояние без использования проводов, при котором носителем сигнала служат радиоволны. Радиоволны представляют собой электромагнитные волны, которые могут распространяться в пространстве (включая вакуум) со скоростью света. Этот вид связи охватывает широкий спектр технологий, от радиовещания до мобильной телефонии и беспроводного интернета.

Основной принцип работы радиосвязи можно описать в несколько этапов. Сначала информация, которую нужно передать (например, человеческая речь, изображение или цифровые данные), преобразуется в электрический сигнал. Затем в передатчике этот информационный сигнал "накладывается" на высокочастотное электромагнитное колебание, называемое несущей волной. Этот процесс называется модуляцией. В зависимости от того, какой параметр несущей волны изменяется — амплитуда, частота или фаза, — различают амплитудную (АМ), частотную (ЧМ) и фазовую (ФМ) модуляцию. Далее модулированный сигнал поступает на передающую антенну, которая излучает его в окружающее пространство в виде радиоволн. Эти радиоволны, распространяясь, достигают приёмной антенны. В приёмнике слабый сигнал, уловленный антенной, усиливается, после чего происходит обратный процесс — демодуляция (или детектирование), в ходе которого из модулированной несущей волны выделяется исходный информационный сигнал. Наконец, восстановленный сигнал преобразуется в первоначальную форму, например, в звук, воспроизводимый динамиком, или в изображение на экране.

Радиосвязь является основой для множества современных технологий, таких как:

• Радиовещание и телевидение;
• Мобильная связь (сотовые телефоны);
• Спутниковая связь;
• Беспроводные компьютерные сети (Wi-Fi, Bluetooth);
• Радиолокация и радионавигация (GPS, ГЛОНАСС);
• Радиоуправление (например, моделями самолётов, дронами).

Ответ: Радиосвязью называют передачу информации на расстояние посредством радиоволн, то есть электромагнитных волн, распространяющихся в пространстве без проводов.

2. Приведите 2—3 примера использования линий радиосвязи.

1. Что называют радиосвязью?

Радиосвязью называют разновидность беспроводной связи, при которой в качестве носителя сигнала используются радиоволны, свободно распространяющиеся в пространстве. Этот метод позволяет передавать информацию (звук, текст, изображения, данные) на различные расстояния без необходимости прокладки кабелей.

Процесс радиосвязи включает в себя следующие основные этапы:

1. На передающей стороне информационный сигнал (например, голос) преобразуется в электрический сигнал.
2. Этот электрический сигнал изменяет (модулирует) параметры высокочастотного электромагнитного колебания, генерируемого передатчиком.
3. Модулированные радиоволны излучаются в пространство с помощью передающей антенны.
4. На приёмной стороне приёмная антенна улавливает радиоволны, в ней возникают слабые электромагнитные колебания.
5. Приёмник усиливает эти колебания, выделяет из них исходный информационный сигнал (демодулирует его) и преобразует в первоначальный вид (например, в звук в динамике).

Ответ: Радиосвязь — это передача информации на расстояние посредством радиоволн без использования проводов.

2. Приведите 2–3 примера использования линий радиосвязи.

Линии радиосвязи являются основой многих современных технологий. Вот три ярких примера их использования:

• Мобильная (сотовая) связь: Смартфоны и мобильные телефоны используют радиоволны для обмена голосовыми вызовами, текстовыми сообщениями и данными с базовыми станциями сотовых операторов. Это позволяет людям оставаться на связи в движении.
• Спутниковая связь: Используется для передачи сигналов на очень большие расстояния, включая межконтинентальную связь, спутниковое телевидение, глобальные системы позиционирования (GPS, ГЛОНАСС) и спутниковый интернет. Радиосигнал передается с наземной станции на спутник на орбите, который затем ретранслирует его на другую наземную станцию.
• Беспроводные локальные сети (Wi-Fi): Технология Wi-Fi позволяет устройствам, таким как ноутбуки, планшеты и смартфоны, подключаться к интернету и обмениваться данными друг с другом в пределах ограниченной зоны (дома, офиса, кафе) с помощью радиоканала, связывающего их с маршрутизатором (роутером).

Ответ: Примеры использования линий радиосвязи: мобильная связь, спутниковое телевидение и навигация (GPS), беспроводные сети Wi-Fi.

3. Используя рисунки 158 и 159, рас...

Вопрос сформулирован не полностью (текст обрывается), а необходимые для ответа рисунки 158 и 159 отсутствуют. Без этой информации дать развернутый и корректный ответ невозможно.

Ответ: Невозможно ответить на вопрос, так как его условие неполное и отсутствуют указанные в нем рисунки.

3. Используя рисунки 158 и 159, расскажите о принципах осуществления радиотелефонной связи.

3. Решение

Принципы радиотелефонной связи основаны на передаче информации, в данном случае речи, с помощью электромагнитных волн. Весь процесс можно разделить на два основных этапа, которые, предположительно, иллюстрируются на рисунках 158 (передатчик) и 159 (приемник): передача сигнала и его прием.

Процесс передачи (передающая станция)

1. Преобразование звука в электрический сигнал. Речь человека представляет собой звуковые волны. Микрофон в передающем устройстве улавливает эти волны и преобразует их в соответствующие им по форме электрические колебания низкой (звуковой) частоты. Этот электрический сигнал является информационным.

2. Генерация несущей волны. Одновременно в передатчике специальный генератор высокой частоты создает незатухающие гармонические электромагнитные колебания строго постоянной высокой частоты. Эта волна называется несущей, так как ее задача — "перенести" информационный сигнал на большие расстояния.

3. Модуляция. Это ключевой процесс, в ходе которого информационный низкочастотный сигнал "накладывается" на высокочастотную несущую волну. В модуляторе происходит изменение одного из параметров несущей волны (амплитуды, частоты или фазы) в соответствии с изменениями информационного сигнала. Например, при амплитудной модуляции (АМ) амплитуда высокочастотной несущей волны изменяется в такт с низкочастотным звуковым сигналом.

4. Усиление и излучение. Полученный в результате модуляции сложный высокочастотный сигнал еще слишком слаб. Он поступает в усилитель, где его мощность многократно возрастает, а затем подается на передающую антенну. Антенна преобразует эти мощные электрические колебания в электромагнитные волны (радиоволны), которые излучаются в пространство.

Процесс приема (приемная станция)

1. Прием волн. Электромагнитные волны, распространяясь в пространстве, достигают приемной антенны. В антенне они возбуждают очень слабые переменные электрические токи. Важно, что антенна принимает сигналы сразу от всех радиостанций, работающих в эфире.

2. Настройка и выделение сигнала. Чтобы из всего многообразия сигналов выделить один, нужный, используется колебательный контур приемника. Колебательный контур обладает собственной (резонансной) частотой колебаний, которая зависит от его индуктивности $L$ и емкости $C$: $f_0 = \frac{1}{2\pi\sqrt{LC}}$. Изменяя емкость переменного конденсатора (поворачивая ручку настройки приемника), мы меняем резонансную частоту контура. Когда она совпадает с частотой несущей волны нужной станции, возникает явление резонанса. При этом амплитуда колебаний тока именно этой частоты в контуре резко возрастает, а все остальные сигналы остаются слабыми. Таким образом, происходит отбор (селекция) нужного сигнала.

3. Усиление и детектирование. Выделенный слабый сигнал усиливается усилителем высокой частоты. Затем он поступает на детектор (демодулятор). Задача детектора — выполнить операцию, обратную модуляции: выделить из модулированного высокочастотного сигнала исходный низкочастотный (звуковой) сигнал.

4. Воспроизведение звука. Полученный после детектирования низкочастотный электрический сигнал усиливается усилителем низкой частоты и подается на динамик (или наушники). Динамик преобразует электрические колебания обратно в механические колебания своей мембраны, которые создают в воздухе звуковые волны, воспринимаемые ухом человека как речь.

Ответ: Принцип радиотелефонной связи заключается в преобразовании звука в низкочастотный электрический сигнал, последующей модуляции этим сигналом высокочастотной несущей электромагнитной волны, излучении этой волны в пространство передающей станцией, приеме волны приемной станцией, выделении нужного сигнала из множества других путем настройки в резонанс, детектировании (извлечении низкочастотного сигнала из несущей волны) и, наконец, преобразовании этого сигнала обратно в звук с помощью динамика.

4. Частота каких колебаний называется несущей?

3. Расскажите о принципах осуществления радиотелефонной связи.

Принцип радиотелефонной связи основан на процессе модуляции высокочастотных электромагнитных колебаний низкочастотным звуковым сигналом. Процесс можно разбить на несколько основных этапов:

1. Преобразование звука в электрический сигнал: В передающем устройстве (например, в микрофоне радиотелефона) звуковые колебания голоса, имеющие низкую частоту (обычно в диапазоне $300 - 3400$ Гц), преобразуются в электрические колебания той же частоты.
2. Генерация несущей волны: Внутри передатчика специальный генератор создает гармонические электромагнитные колебания очень высокой частоты (от десятков килогерц до гигагерц). Эта частота называется несущей. Сама по себе она не несет полезной информации.
3. Модуляция: Это ключевой этап. Низкочастотный электрический сигнал, несущий информацию (речь), "накладывается" на высокочастотную несущую волну. В процессе модуляции один из параметров несущей волны — амплитуда, частота или фаза — изменяется в такт с информационным сигналом. Наиболее распространены амплитудная (АМ) и частотная (ЧМ) модуляция.
4. Излучение и распространение: Полученный модулированный высокочастотный сигнал подается на передающую антенну, которая излучает его в окружающее пространство в виде радиоволн. Эти волны распространяются на большие расстояния.
5. Прием и усиление: Приемная антенна улавливает радиоволны и преобразует их обратно в слабые электрические колебания. Эти колебания затем многократно усиливаются в приемнике.
6. Детектирование (демодуляция): Усиленный модулированный сигнал поступает в детектор. Детектор выполняет операцию, обратную модуляции: он выделяет из высокочастотного сигнала исходный низкочастотный информационный (звуковой) сигнал.
7. Воспроизведение звука: Выделенный низкочастотный сигнал после дополнительного усиления подается на динамик или наушники, которые преобразуют его обратно в звуковые колебания, воспроизводя речь абонента.

Ответ: Принцип радиотелефонной связи заключается в преобразовании звука в низкочастотный электрический сигнал, последующей модуляции этим сигналом высокочастотной несущей волны, излучении модулированной волны в пространство, ее приеме, детектировании (выделении низкочастотного сигнала) и обратном преобразовании в звук.

4. Частота каких колебаний называется несущей?

Несущей называется частота высокочастотных электромагнитных колебаний, которые генерируются в передатчике. Эти колебания предназначены для переноса информации (например, звука или данных) на расстояние. Информационный сигнал низкой частоты не может эффективно излучаться и распространяться на большие расстояния, поэтому его "накладывают" на высокочастотную несущую волну в процессе модуляции. Таким образом, несущая частота — это частота "транспортной" волны, которая сама по себе не несет информации, но параметры которой (амплитуда, частота или фаза) изменяются в соответствии с передаваемым сообщением.

Ответ: Несущей называется частота высокочастотных колебаний, генерируемых в радиопередатчике и используемых для переноса информации путем модуляции.

5. В чём заключается процесс амплитудной модуляции электрических колебаний?

5. Амплитудная модуляция (АМ) — это процесс изменения амплитуды высокочастотных несущих колебаний в соответствии с законом низкочастотного информационного (модулирующего) сигнала. В этом процессе частота и фаза несущего колебания остаются неизменными.

Представим несущее колебание в виде $u_c(t) = U_c \cos(\omega_c t)$, где $U_c$ — его постоянная амплитуда, а $\omega_c$ — несущая частота. Информационный сигнал, например, звуковой, можно описать как $u_m(t) = U_m \cos(\Omega t)$, где $U_m$ — его амплитуда, а $\Omega$ — его частота (причем $\Omega \ll \omega_c$).

В процессе амплитудной модуляции амплитуда несущего колебания $U_c$ изменяется пропорционально мгновенному значению модулирующего сигнала $u_m(t)$. В результате амплитуда модулированного сигнала становится переменной величиной. Результирующее модулированное колебание описывается формулой:

$u_{AM}(t) = U_c(1 + m \cos(\Omega t)) \cos(\omega_c t)$

Здесь $m$ называется коэффициентом (или глубиной) модуляции. Огибающая (линия, соединяющая пики амплитуды) полученного высокочастотного сигнала повторяет форму исходного низкочастотного информационного сигнала. Этот метод позволяет "вложить" низкочастотную информацию в высокочастотный сигнал, который эффективно излучается и распространяется в пространстве на большие расстояния.

Ответ: Процесс амплитудной модуляции заключается в изменении амплитуды высокочастотного несущего колебания по закону передаваемого низкочастотного информационного сигнала (например, звука), при этом частота несущего колебания остается постоянной.

6. В радиосвязи не используются электромагнитные волны звуковых частот (от 20 Гц до 20 кГц) по нескольким фундаментальным причинам. Во-первых, это неэффективное излучение и гигантские размеры антенн. Для эффективного излучения электромагнитной волны размер антенны должен быть соизмерим с длиной волны (например, $\lambda/4$). Длина волны $\lambda$ связана с частотой $f$ и скоростью света $c$ соотношением $\lambda = c/f$. Для звуковой частоты $f = 3$ кГц ($3000$ Гц) длина волны составляет $\lambda = \frac{3 \cdot 10^8 \text{ м/с}}{3000 \text{ Гц}} = 100 \text{ км}$. Антенна размером $\lambda/4$ имела бы длину 25 км, что технически нереализуемо.

Во-вторых, у таких волн плохое распространение. Электромагнитные волны сверхнизких частот сильно поглощаются поверхностью Земли и плохо отражаются от ионосферы, что резко ограничивает дальность связи. В-третьих, это малая пропускная способность и взаимные помехи. Диапазон звуковых частот очень узок. Если бы все радиостанции вещали непосредственно на этих частотах, их сигналы накладывались бы друг на друга. Модуляция позволяет разнести сигналы разных станций по разным несущим частотам, избегая взаимных помех.

Ответ: Электромагнитные волны звуковых частот не используются в радиосвязи из-за их огромной длины волны, что требует антенн непрактично больших размеров (десятки километров), а также из-за их плохого распространения в пространстве и невозможности разделить сигналы множества радиостанций в очень узком звуковом диапазоне частот.

6. Почему в радиосвязи не используются электромагнитные волны звуковых частот?

5. В чем заключается процесс амплитудной модуляции электрических колебаний?

Амплитудная модуляция (АМ) — это процесс изменения амплитуды высокочастотных колебаний (несущей волны) в соответствии с законом низкочастотного информационного сигнала (например, звукового). Частота и фаза несущей волны при этом остаются неизменными.

Представим несущую волну в виде гармонического колебания: $u_c(t) = U_c \cos(\omega_c t)$, где $U_c$ — постоянная амплитуда, а $\omega_c$ — циклическая частота несущей волны.

Информационный (модулирующий) сигнал также можно представить в виде колебания, например, $u_s(t) = U_s \cos(\omega_s t)$, где $U_s$ — его амплитуда, а $\omega_s$ — его частота, причем $\omega_s \ll \omega_c$.

В процессе амплитудной модуляции амплитуда несущей волны $U_c$ заменяется на переменную величину $A(t)$, которая изменяется пропорционально информационному сигналу $u_s(t)$. Таким образом, амплитуда модулированного сигнала становится $A(t) = U_c (1 + m \cos(\omega_s t))$, где $m$ — коэффициент модуляции, показывающий глубину модуляции.

Результирующее модулированное колебание описывается уравнением: $u_{AM}(t) = A(t) \cos(\omega_c t) = U_c(1 + m \cos(\omega_s t)) \cos(\omega_c t)$.

Таким образом, "огибающая" (линия, соединяющая пики) высокочастотных колебаний повторяет форму низкочастотного информационного сигнала. Это позволяет "вложить" низкочастотную информацию в высокочастотный сигнал, который эффективно излучается и распространяется в пространстве.

Ответ: Процесс амплитудной модуляции заключается в изменении амплитуды высокочастотной несущей волны в соответствии с мгновенными значениями низкочастотного информационного сигнала. Это делается для передачи информации на большие расстояния с помощью радиоволн.

6. Почему в радиосвязи не используются электромагнитные волны звуковых частот?

Электромагнитные волны звуковых частот (диапазон от 20 Гц до 20 кГц) не используются для радиосвязи по нескольким ключевым причинам:

1. Неэффективность излучения и приема (размер антенн). Для эффективного излучения и приема электромагнитных волн размер антенны должен быть сопоставим с длиной волны (как правило, около половины или четверти длины волны, $L \approx \lambda/2$). Длина волны $\lambda$ обратно пропорциональна частоте $f$: $\lambda = c/f$, где $c$ — скорость света ($\approx 3 \cdot 10^8$ м/с). Например, для частоты $f = 1$ кГц (1000 Гц), длина волны составляет $\lambda = (3 \cdot 10^8 \text{ м/с}) / (10^3 \text{ Гц}) = 300$ км, что потребовало бы антенну длиной 150 км. Даже для верхней границы слышимого диапазона, $f = 20$ кГц, длина волны $\lambda = 15$ км, что требует антенны размером 7,5 км. Такие антенны практически нереализуемы.

2. Плохое распространение. Электромагнитные волны таких низких частот очень сильно поглощаются земной поверхностью и плохо распространяются в атмосфере на большие расстояния. Они не способны эффективно отражаться от ионосферы, что является основным способом дальней радиосвязи на более высоких (коротковолновых) частотах.

3. Перегрузка эфира и невозможность разделения каналов. Весь звуковой диапазон очень узок (всего около 20 кГц). Если бы все радиостанции вели вещание непосредственно на звуковых частотах, их сигналы накладывались бы друг на друга, создавая сплошную какофонию. Разделить их было бы невозможно. Использование высокочастотных несущих волн позволяет разным станциям работать на разных, далеко отстоящих друг от друга частотах (например, 101,2 МГц и 102,5 МГц), что исключает взаимные помехи.

Ответ: Электромагнитные волны звуковых частот не используются в радиосвязи из-за необходимости создания антенн гигантских размеров, плохого распространения таких волн на большие расстояния и невозможности разделить сигналы разных радиостанций в узком звуковом диапазоне частот.

7. В чем заключается процесс детектирования колебаний?

Детектирование (или демодуляция) — это процесс, обратный модуляции, заключающийся в выделении из модулированного высокочастотного сигнала исходного низкочастотного информационного сигнала. Этот процесс происходит в радиоприемнике.

Рассмотрим процесс детектирования для амплитудно-модулированного (АМ) сигнала. Он состоит из двух основных этапов:

1. Выпрямление. Принятый из эфира высокочастотный модулированный сигнал поступает на нелинейный элемент, чаще всего полупроводниковый диод. Диод пропускает ток только в одном направлении, "срезая" одну из половин колебаний (например, отрицательную). В результате на выходе диода получается пульсирующий ток одного направления, частота пульсаций которого равна частоте несущей волны, а амплитуда изменяется в соответствии с низкочастотным информационным сигналом.

2. Фильтрация. После выпрямителя сигнал проходит через сглаживающий фильтр низких частот. Обычно это RC-цепочка (резистор и конденсатор). Конденсатор быстро заряжается во время пиков высокочастотных импульсов, а в промежутках между ними медленно разряжается через резистор, сглаживая пульсации. Параметры фильтра подбираются так, чтобы его постоянная времени $\tau = RC$ была много больше периода несущих колебаний ($\tau \gg T_c$), но много меньше периода информационного сигнала ($\tau \ll T_s$). Это позволяет отфильтровать высокочастотную составляющую, но сохранить форму огибающей, которая и является исходным полезным сигналом. На выходе фильтра получается напряжение, повторяющее форму исходного звукового или другого информационного сигнала.

Этот восстановленный низкочастотный сигнал затем усиливается и подается на динамик, экран или другое воспроизводящее устройство.

Ответ: Процесс детектирования заключается в выделении низкочастотного информационного сигнала из принятого высокочастотного модулированного сигнала. Для АМ-сигнала это обычно достигается путем выпрямления сигнала диодом и последующей фильтрации для сглаживания высокочастотных пульсаций.

7. В чём заключается процесс детектирования колебаний?

7. В чём заключается процесс детектирования колебаний?

Процесс детектирования (или демодуляции) колебаний — это преобразование принятых высокочастотных модулированных колебаний в низкочастотный сигнал, который соответствует передаваемому сообщению (например, звуку или изображению). Этот процесс является обратным модуляции и является ключевым этапом в работе любого радиоприёмника.

Рассмотрим процесс на примере детектирования амплитудно-модулированного (АМ) сигнала, который используется в радиовещании.

1. Выпрямление. Модулированный сигнал высокой частоты с антенны приёмника поступает на нелинейный элемент, чаще всего — полупроводниковый диод. Диод обладает односторонней проводимостью: он пропускает ток только в одном направлении. В результате через диод проходит только одна половина периода высокочастотных колебаний (например, положительная). Этот процесс называется выпрямлением. Сигнал становится пульсирующим током одного знака.

2. Фильтрация. После диода получается сигнал, состоящий из импульсов высокой частоты, огибающая которых повторяет форму низкочастотного (звукового) сигнала. Чтобы выделить эту низкочастотную огибающую, необходимо сгладить высокочастотные пульсации. Для этого используется фильтр низких частот, который в простейшем случае представляет собой конденсатор $C$ и резистор $R$, подключённые параллельно нагрузке.

Конденсатор быстро заряжается во время пиков высокочастотных импульсов и медленно разряжается через резистор в промежутках между ними. Для эффективного сглаживания постоянная времени цепи $ \tau = RC $ должна удовлетворять условию: $ T_{вч} \ll \tau \ll T_{нч} $, где $ T_{вч} $ — период несущей высокой частоты, а $ T_{нч} $ — период информационного сигнала низкой частоты. Это позволяет напряжению на конденсаторе отслеживать медленные изменения огибающей, но не реагировать на быстрые колебания несущей частоты.

В результате на выходе детектора получается напряжение, изменяющееся с низкой (звуковой) частотой, которое затем усиливается и подаётся на динамик для воспроизведения звука.

Ответ:

Процесс детектирования колебаний заключается в выделении низкочастотного информационного сигнала из высокочастотного модулированного сигнала. Он осуществляется в два этапа: сначала модулированный сигнал выпрямляется с помощью нелинейного элемента (например, диода), а затем с помощью фильтра низких частот (например, RC-цепи) сглаживаются пульсации высокой (несущей) частоты. В итоге остаётся только низкочастотный сигнал, который и является исходным сообщением.

Какие свойства человеческого зрения необходимо учитывать при создании телевизионных приёмников?

При создании телевизионных приёмников необходимо учитывать несколько фундаментальных свойств человеческого зрения, чтобы изображение на экране воспринималось как реалистичное, плавное и комфортное для просмотра.

Человеческий глаз обладает свойством инерционности, также известным как персистенция зрения. Это означает, что зрительный образ на сетчатке глаза сохраняется в течение короткого времени (около $0,05-0,1$ секунды) после того, как сам объект исчез из поля зрения. Телевидение использует эту особенность: на экране очень быстро сменяются неподвижные изображения (кадры). Когда частота смены кадров превышает определенный порог (в современных стандартах это 25, 50, 60 или более кадров в секунду), мозг перестает воспринимать их как отдельные картинки и "сливает" их в одно непрерывное, плавное движение.

Ответ: Учитывается инерционность зрения, что позволяет создавать иллюзию движущегося изображения путем быстрой последовательной демонстрации статических кадров с частотой, превышающей порог восприятия человеческого глаза.

Восприятие цвета человеком основано на наличии в сетчатке глаза трех типов фоторецепторов (колбочек), каждый из которых чувствителен к своему участку видимого спектра: красному, зеленому и синему. Любой другой цвет, который мы видим, является результатом смешения этих трех основных цветов в разных пропорциях. Телевизионные экраны работают по тому же принципу, используя аддитивную цветовую модель RGB (Red, Green, Blue). Каждый пиксель экрана состоит из трех субпикселей — красного, зеленого и синего. Изменяя интенсивность свечения каждого из них, телевизор может воспроизвести миллионы оттенков, создавая для нашего глаза полноцветное изображение.

Ответ: Учитывается трехкомпонентная природа цветового зрения, благодаря чему цветное изображение на экране формируется путем смешения всего трех основных цветов (красного, зеленого и синего).

Человеческий глаз имеет ограниченную разрешающую способность, то есть минимальный угловой размер, при котором два близко расположенных объекта еще воспринимаются раздельно. Если объекты находятся ближе, они сливаются в один. Это свойство определяет требования к разрешению экрана (количеству пикселей). Разрешение телевизора (например, Full HD, 4K) и размер экрана подбираются таким образом, чтобы с нормального расстояния просмотра отдельные пиксели были неразличимы. В результате пиксельная структура становится невидимой, а изображение воспринимается как единое целое, четкое и детализированное.

Ответ: Учитывается предел разрешающей способности глаза при определении плотности пикселей экрана, чтобы с обычного расстояния просмотра изображение казалось слитным, а не состоящим из отдельных точек.

Человеческое зрение значительно более чувствительно к перепадам яркости, чем к изменениям цвета. Иными словами, мы лучше замечаем изменения в яркостной составляющей изображения, чем в цветовой. Эта особенность используется для эффективного сжатия видеоданных. В большинстве стандартов видеокодирования информация о яркости (Luma) передается с полным разрешением, а информация о цвете (Chroma) — с пониженным (этот метод называется цветовой субдискретизацией). Зритель почти не замечает такого "упрощения" цвета, что позволяет существенно сократить объем передаваемой информации без видимой потери качества изображения.

Ответ: Учитывается более высокая чувствительность зрения к яркости по сравнению с цветом, что позволяет эффективно сжимать видеосигнал, уменьшая объем данных о цвете без заметного ухудшения качества восприятия.

Период колебаний зарядов в антенне, излучающей радиоволны, равен $10^{-7}$ с. Определите частоту этих радиоволн.

Дано:

Период колебаний зарядов, $T = 10^{-7}$ с

Все данные представлены в системе СИ.

Найти:

Частоту радиоволн, $ν$

Решение:

Частота радиоволны, излучаемой антенной, совпадает с частотой колебаний электрических зарядов в этой антенне. Частота $ν$ (ню) и период $T$ являются взаимно обратными величинами. Связь между ними выражается формулой:

$ν = \frac{1}{T}$

Подставим в эту формулу значение периода, данное в условии задачи, и произведем вычисления:

$ν = \frac{1}{10^{-7} \text{ с}} = 10^7 \text{ Гц}$

Полученное значение можно также выразить в мегагерцах (МГц), учитывая, что $1 \text{ МГц} = 10^6 \text{ Гц}$:

$10^7 \text{ Гц} = 10 \cdot 10^6 \text{ Гц} = 10 \text{ МГц}$

Ответ: частота радиоволн равна $10^7$ Гц (или 10 МГц).