KAŻDY DŹWIĘK

images

Jeśli następnie do takie­go obwodu lub wzmacniacza doprowadzić sygnał będący kombinacją sinusoidalnych sygnałów różnych częstotliwości, to w tym zakresie, w jakim układ ten zachowuje się liniowo również sygnał wyjściowy będzie kombinacją sygnałów sinusoidalnych o tych samych częstotli­wościach. Dlatego rozważanie, jak się zachowa nawet złożony sygnał, można sprowadzić do badania zachowania się każdej jego sinusoidal­nej składowej. Każdy dźwięk, również i ludzki głos, jest drganiami, które można roz­łożyć na „czynniki pierwsze”, czyli na częstotliwość podstawową i na częstotliwości wyższe, zwane harmonicznymi. Trzeba tu przypomnieć, że ludzkie ucho jest wrażliwe na ograniczony zakres częstotliwości dźwię­ku.

WYMÓG RZECZYWISTY

Zwróćmy uwagę, iż jest to wymóg rzeczywisty i oznacza ni mniej, ni więcej, że w ciągu  6 tygodni nieprzerwanego działania 100 000 układów ma prawo ulec uszkodzeniu tylko jeden z nich).Naturalnie jest rzeczą bardzo istotną, aby próby, którym poddana zostaje dana partia układów scalonych, nie trwały zbyt długo. Dlatego też opracowano szereg sposobów przyspieszonego badania niezawod­ności takich układów. Umieszcza się je na przykład w komorze o regu­lowanej temperaturze wnętrza i najpierw oziębia do temperatury zazwy­czaj —65°C, następnie zaś szybko podgrzewa do +200°C.

KAMERA TELEWIZYJNA

Kamera telewizyjna, nie przeszkadzając lekarzom w przeprowa­dzaniu operacji, przekazuje — także i w kolorze — dokładny obraz do sali wykładowej. Zabiegi lekarzy mogą być obserwowane przez większe grono osób na jednym lub kilku odbiornikach telewizyjnych. Ba! przebieg operacji można również utrwalić na taśmie magnetycznej (i już po operacji skomentowany przez prowadzącego ją lekarza) i póź­niej wielokrotnie odtwarzać na użytek studentów… choćby na drugiej półkuli. Być może w przyszłości każda uczelnia służby zdrowia będzie miała nie tylko bibliotekę, lecz i taśmotekę z magnetycznymi nagraniami tych dramatycznych widowisk, jakimi są operacje.

W RÓŻNYCH OKOLICZNOŚCIACH

Jak na przykład przyjmie pacjent fakt, że pielęgniarka wykonująca zabiegi będzie przy tym telewizyjnie zasięgać porady u lekarza? Z jednej strony pacjent może wykazać większe zaufanie, ponieważ wszelkie czynności dokonywane są pod okiem (co nie oznacza, że w obecności) specjalisty; z drugiej — może mieć zastrzeżenia do kwalifikacji osoby, której nie daje się pełnej samodzielno­ści. Ale nie musi to być dla pacjenta problemem. W różnych okolicznościach na pewno zastosowanie nowych ro­dzajów urządzeń telekomunikacyjnych przynosi pożytek. Już przed kilku laty zainstalowano w jednym ze sztokholmskich szpitali wewnętrz­ny system telekomunikacyjny połączony z komputerem.

PRZYDATNOŚĆ I UŻYTECZNOŚĆ

Drugą zaś sprawą są doświadczenia określające przydatność i użytecz­ność zainstalowanych urządzeń. I tu okazało się, że nauczyć się nimi posługiwać — czyli włączać, uzyskiwać połączenie, przekazywać obraz — to jedno, a nauczyć się z nich korzystać — to drugie. W jednym z artyku­łów relacjonujących wyniki eksperymentów przeprowadzonych w sied­miu amerykańskich szpitalach klinicznych znalazło się stwierdzenie, że „eksperymenty wykazały, iż doktor plus telewizja to nie to samo, co teledoktor; trzeba rozwinąć nowe umiejętności”. Wyłaniają się tu problemy, których inżynier nie jest w stanie rozwiązać, gdyż powinien się nimi zająć lekarz czy też psycholog.

Usuwanie rdzy i tlenków metali

Nauki ścisłe w Rzeczypospolitej Polskiej w dzisiejszych czasach nie należą do najbardziej popularnych. Obecnie coraz więcej jest studentów, ale płeć żeńska wybiera głównie takie kierunki jak filologia polska, psychologia czy psychoterapia, natomiast mężczyźni również korzystają z nauk humanistycznych. Część z nich oczywiście z zamiłowania wybiera również nauki ścisłe, takie jak fizyka, matematyka czy chemia. Usuwanie rdzy i tlenków metali to zdecydowanie podstawowa umiejętność każdej osoby, która ma takie zamiłowania do nauk ścisłych i chce realizować się w tym temacie. O naukach ścisłych jest niewiele programów w telewizji, dlatego też trudno się dziwić, że tak mało osób interesuje się tym tematem. Trudno jednoznacznie stwierdzić, jakie będzie zapotrzebowania na nauki ścisłe w przyszłości, powiedzmy za dwa lata, za pięć lat czy za czterdzieści lat. Wszystko okaże się w najbliższych czasach, chociaż ten dzisiejszy zmaterializowany świat raczej do tego nie doprowadzi. Pożyjemy, zobaczymy.

Pomiar zwilżalności

Ostatnio możemy w mediach, takich jak gazeta, internet czy telewizja, usłyszeć o kryzysie polskiej edukacji. Coraz częściej słyszy się o braku szacunku dla nauczyciela czy też wychowawcy, a także o słabej, jakości nauczania, a także złej, jakości materiałów dydaktycznych, przygotowanych przez Ministerstwo Edukacji w Polsce. Ostatnio w sieci możemy natrafić na wideo z lekcjami z zakresu chemii i fizyki. Podczas oglądania jednego z materiałów dostępnego na stronie liceum z województwa kujawsko-pomorskiego nauczyciel fizyki objaśnia uczniom, na czym polega pomiar zwilżalności. Jak sugeruje, zwilżalność danego materiału na chociażby wilgotnej powierzchni może być niejako opisana poprzez na przykład kąt styczności między daną powierzchnią, a ciałem. Trudno oglądając ten materiał stwierdzić, że system edukacji w tej szkole jest źle wprowadzony. Nauczyciel jest niezwykle przekonujący w tym, co mówi i wie, jak dobrze objaśnić uczniom dane zjawisko. Oby w Polsce wszyscy nauczyciele byli tak cierpliwi i otwarci na potrzeby swoich uczniów.

Multimedia i sprzęty multimedialne

Multimedia służą do przekazywania informacji. Żeby jednak informacje owe móc przekazać, konieczny jest odpowiedni sprzęt. Informacje przekazywane przez sprzęty multimedialne mogą przyjmować różne formy. Jednym z pierwszych urządzeń jest znane ówcześnie wszystkim radio, które służyło do przekazywania informacji za pomocą dźwięków. Wraz z upływem czasu, pojawił się telewizor, który dziś gości już w każdym domu. Telewizor wykorzystuje już bardziej zaawansowaną formę przekazu informacji, mianowicie łączy dźwięk z obrazem, nagraniem, animacją i tym podobne. Multimedia współcześnie wykorzystywane są w każde niemal dziedzinie, a radio i telewizor, choć ciągle obecne w naszych domach, należą już raczej do starszej generacji. Na rynku bowiem pojawia się szereg rozmaitych urządzeń, takich jak telefony komórkowe, laptopy, notebooki, tablety, za pomocą których informacje multimedialne mogą być odczytywane i przesyłane. Bardzo często do przesyłania multimediów wykorzystuje się wszechobecny aktualnie Internet.

Atrakcyjny sprzęt audio dla domu

Nowoczesna technika nie pozwala nam się nudzić. Możemy bowiem cieszyć się osiągnięciami techniki w zakresie głośników i rozbudowanych systemów audio znajdujących zastosowanie w naszym domu. Bardzo ważne jest to, że możemy uzyskać najlepsze efekty przez zastosowanie pięciu głośników w tym jednego niskotonowego. Takie systemy sprawiają, że dźwięk podczas oglądania telewizji w efektowny sposób nas otacza. Dzięki temu z powodzeniem możemy się cieszyć wrażeniami niepowtarzalnymi podczas oglądania filmów. Nie ulega wątpliwości, że oglądanie filmu przy dobrze dopasowanym dźwięku daje najlepsze efekty. Czujemy wszystko tak jakbyśmy uczestniczyli w wydarzeniach pojawiających się na ekranie. Do tego wykorzystanie technologii trójwymiarowej sprawia, że oglądanie telewizji jest teraz prawdziwą rozrywką, dlatego też warto postarać się w swoim domu o odpowiednie kino domowe, które dostarczy nam wspaniałych wrażeń. Nie jest to drogi wydatek, dlatego też w wielu domach mamy do czynienia z doskonałym nagłośnieniem.

Projekty multimedialne

Tych słów używa się naprawdę bardzo często, ale niestety nie każdy jest w stanie dokładnie powiedzieć i opisać, co one oznaczają i kiedy się ich używa. Multimedia to wyraz złożony z dwóch innych wyrazów. Pierwszy z nich to oczywiście słowo multi, które oznacza, że czegoś jest dużo, wiele. Z kolei drugi wyraz to słowo media, który oznacza nic innego jak znane nam formy przekazu informacji. Co więc oznacza słowo multimedia? Oczywiście chodzi tutaj o formy przekazu informacji na szeroką skalę, a więc przekazywanie informacji w taki sposób, aby doszły one do wielu osób. Nie jest to łatwe. Dlatego też w multimediach stosuje się wiele różnego rodzaju technik. Przykładem może być oddziaływanie na różnego rodzaju zmysły, a więc używanie dźwięków, tekstu, obrazu, filmu do przekazania jakiejś informacji. Jak można się spodziewać, tego rodzaju techniczne rozwiązania wykorzystywane są przede wszystkim w marketingu i reklamie, ale mamy również z nimi do czynienia na co dzień, kiedy przebywamy w domu.

OPRÓCZ PROGRAMÓW NADZORCZYCH

Picture Number : T280/196 Title : Robotic imitation Caption : Robotic imitation. Robotic hand imitating the position of a human hand. This robotic hand has been built by Graaltech, a company founded by researchers from the University of Genoa, Italy, to develop robot applications. One of the aims of robotics is to build robots that can carry out an action like this, which requires the robot to see the human hand, and move its hand to imitate the shape it sees. This image of pointing hands is similar to that seen in Michelangelo's painting The Creation of Adam (in the Sistine Chapel, Rome, Italy) where two pointing hands meeting signify the biblical story of the creation of Adam by God. This image could symbolise humans creating robots. Credit : PASQUALE SORRENTINO/SCIENCE PHOTO LIBRARY

Oprócz programów nadzorczych i operacyjnych istnieje jeszcze trze­ci rodzaj programów, potrzebnych do uruchomienia systemu. Są to programy tzw. „pierwszego włączenia”, pomocnicze programy testowe, programy stymulujące urządzenia końcowe i inne jeszcze wszystkie razem zwane „programami pomocniczymi”. Trzeba tu zaznaczyć, że podział na  różne kategorie nie jest ściśle ustalony i że klasyfikacja ta zależy w dużym stopniu od producenta EACT danego systemu.Czytelnik przypomina sobie, że elementy elektroniczne okazały się niezadowalające dla tworzenia dróg rozmównych przenoszących sy­gnały analogowe, takie jakie wychodzą wprost z mikrofonu. Właśnie dlatego zdecydowano się na rozwiązanie kompromisowe, jakim jestw centralach quasi-e1ektronicznych zastosowanie elektromechanicz­nych elementów przełączających.

SFORMUŁOWAĆ PROBLEM

DSCF1080

Najpierw trzeba sformułować problem, który EACT ma wykonać (przykładowo „nadzorowanie aktualnego stanu linii”), i opracować sposób rozwiąza­nia tego problemu, zwany „algorytmem”. Na tej podstawie rysuje się tak zwaną sieć działań, która jest graficzną postacią algorytmu i która wyróżnia poszczególne czynności centrali podczas wykonywania da­nego zadania. Następnym etapem jest kodowanie, to znaczy „przetłu­maczenie” czynności ujętych siecią działań na ciąg instrukcji ułożony we właściwej kolejności. Przed nadaniem programowi ostatecznej po­staci należy go jeszcze przetestować, to znaczy sprawdzić, czy rzeczy­wiście spełnia on nakreślone założenia (może nie spełniać, jeśli na którymkolwiek bądź z poprzednich etapów popełniono jakieś błędy). Po ewentualnym skorygowaniu zauważonych niedociągnięć program może już być zmagazynowany w pamięci.

CZYM JEST PROGRAM?

images (1)

Elektronika dała konstruktorom coś więcej aniżeli przyspieszenie szybkości działania: pozwoliła mianowicie (podobnie jak to się dzieje w komputerze) na uzależnienie działania urządzenia od wpisanego w jego pamięć programu.Czymże jest program? W mowie potocznej używa się tego słowa w takich zwrotach, jak „program badań naukowych”, „program zajęć szkolnych”, ktoś może mieć „w programie” pójście do kina albo upo­rządkowanie szuflad w biurku. Można więc powiedzieć, że w mowie potocznej program znaczy tyle, co jakiś spis czynności lub przedsię­wzięć przewidzianych do wykonania.W technice, w szczególności w elektronicznej technice obliczenio­wej, słowo „program” ma znaczenie co prawda zbliżone, ale bardziej sprecyzowane. Rozumie się przez nie ciąg ułożonych w określonej kolejności instrukcji, które musi wykonać komputer, aby zrealizować określone działanie. Są to pewne informacje o charakterze stałym, na podstawie których EACT — wyspecjalizowany komputer — odpowied­nio reaguje na informacje zmieniające się, dopływające nieustannie „ze świata zewnętrznego”.

DUŻE MOŻLIWOŚCI

images (2)

Wkrótce jednak sytuacja radykalnie się zmieniła. Z jednej strony wpro­wadzono dalsze udoskonalenia elektromechanicznych elementów prze­łączających, z drugiej okazało się, że — pomińmy tu szczegóły — nie da się zastąpić przekaźników lampami i tranzystorami. Można je nato­miast wykorzystać do układów sterowania, tzn. do tych fragmentów centrali, które jedynie wyszukują drogi połączeniowe poprzez centralę, ale same w zrealizowanym połączeniu nie biorą udziału; dzięki temu mogą się zająć zestawianiem następnego połączenia nie czekając na zakończenie danej rozmowy. (Tego rodzaju rozdział funkcji nie istniał w dawnych elektromechanicznych centralach bezrejestrówych, w któ­rych fragmenty urządzeń zestawiające połączenie jednocześnie je two­rzyły.) Szybkość działania elementów elektronicznych rokowała tu duże możliwości.

DLA PRZYKŁADU

images (3)

Jeśli dla przykładu chcemy zapisać liczbę 3473, to rozbijamy ją w sposób następujący: 3 * 1000 + 4><100 + 7×10 + 3. Matematyk, wyrażając to zdanie w liczbach będących całkowitą potęgą dziesięciu, zapisałby ją w sposób następujący:3-103+4-102+7-101 +3*10°(3-10° = 3, ponieważ każda liczba z wyjątkiem zera podniesiona do potęgi zerowej równa się jedności).Przyjęło się oczywiście, że dla uproszczenia zapisu notujemy jedynie wartości współczynników przy poszczególnych potęgach liczby dzie­sięć, rozmieszczając je z lewej ku prawej stosownie do zmniejszających się potęg. Tam gdzie brak jest jakiejś potęgi, piszemy współczynnik 168 „zero”. W systemie dwójkowym zamiast dziesięciu cyfr czy też symboli są tylko dwa: 1 i 0. Liczba zaś zapisywana jest za pomocą całkowitych po­tęg liczby 2. „2” nie może już być wyrażone przez symbol dwójki w zna­kach arabskich, lecz przez sumę: zero jedności plus jedna dwójka.

WYTWARZANE FALE RADIOWE

pobrane (1)

Wytwarzamy więc fale radiowe o częstotliwości ta­kiej, aby fotony powodowały przeskok najliczniejszych i najbiedniej­szych energetycznie atomów z poziomu 1 od razu do poziomu 3. Na tym jednak poziomie atomy nie utrzymują się długo: tracą część energii i opadają do poziomu 2. O to właśnie chodzi. Teraz bowiem fotony sygnału użytecznego bombardując znajdujące się już w pewnym nad­miarze wzbogacone w energię atomy powodują ich ponowny przeskok do poziomu 1 — przeskok połączony już z wydzieleniem dodatkowego fotonu, a więc ze wzmocnieniem. To właśnie zjawisko określane jest mianem emisji wymuszonejl Uwolniony foton o dokładnie tej samej wielkości, co i wybijający, wybija foton z następnego atomu.

ENERGIA FOTONU

pobrane

Energia fotonu promieniowania radiowego zależna jest od częstotliwości tego promieniowania, różnica zaś energii pomiędzy po­ziomami zależy od natężenia pola magnetycznego, w którym umiesz­czony jest rubin. Zmieniając natężenie pola można spowodować niejako dostrojenie atomu chromu do częstotliwości fali, którą trzeba wzmocnić. Fotony uderzające w atomy chromu będą powodować albo przeskok na niższy poziom, czemu towarzyszy wydzielanie się energii w postaci dodatkowego fotonu (i to właśnie jest wzmacnianie), albo też na wyższy poziom, co powoduje pochłonięcie fotonu i osłabienie sygnału.Oczywiście korzystniejsze jest, gdy jest jak najwięcej atomów bo­gatych w energię, gdyż tylko wówczas kosztem jej nadmiaru maser może wzmacniać sygnały.

ZNANE Z LEKCJI FIZYKI

vatican1

Jedno z nich to znane z lekcji fizyki, książek i artykułów technicznych promieniowa­nie o charakterze ciągłym, nieprzerwanym, wyobrażane na wykresach jako sinusoida. Drugie, charakterystyczne właśnie dla atomów rubidu, to strumień „pocisków energetycznych” — fotonów. Te właśnie foto­ny, uderzając w atom chromu, mogą zmusić jego nieskompensowane magnesiki do zmiany kierunku, czyli spowodować przejście atomu z jed­nego .stanu energetycznego do drugiego. Mogą to zrobić, ale pod warunkiem, że energia fotonu będzie odpo­wiadać różnicy energii pomiędzy jakimiś dwoma poziomami energe­tycznymi.