Bølger Og Trådløs Kommunikasjon +Nordlys Flashcards
Hva er nordlys egentlig?
-Aurora borealis
- Sola sender ut elektrisk ladde partikler i vedrensrommet, oftest via en solstorm/solvind.
- Etter ca. 18 timer treffer det jordas magnetfelt som styrer partiklene i solvinden/solstormen mot jordas polområder, via. at magbetfeltene kobler seg sammen.
- Jordas atmosfære som består av atomer og molekyler som treffes av partiklene blir eksitert, og sender ut et foton (en lyskvant). Nordlyset er grønt fordi oksygen sender ut grønt lys ved eksitering.
Hva er eksitering?
Eksitering =Dette skjer når elektroner hopper inn og ut av sinne opprinnelige skall, til et annet skall med høyere energi.
Hva er et foton?
Foton (en lyskvant)= Et foton sendes når elektronet hopper inn igjen til sitt oprinnelige skall fordi det ikke klarer å holde på energien.
Hva kan du gjennfortelle fra “Utforsk nordlyset”?
Stikkord:
-Logoritmisk skala
-Nordlysovalen
-Energi til partikler
-Farge på nordlyset
-Solart maximum
-Ramfjordmoen
-Eiscat
-Andøya spaceport
-Håkon og Andrea
Logoritmisk skala: Hvor det oprinnelige tallet må opphøyes for neste tall, eks 10 - 10^2- 10^3 osv.
Nordlysovalen: Hvor nordlys i hovedsak oppstår, nord-norge er på kanten. Svaldbard vil noen ganger få nordlys på dagtid på vinteren.
Nordlys:
-Lite energi fra partikler= liten reaksjon, elektronene sendes i ulike retninger.
-Null energi= ingen reaksjon med elektroner.
-Nok energi= elektronet får energi , jopper ut til det neste skallet, mister energi etterhvert, blir ustabilt, faller tilbake til sitt oprinnelige skall, sender et foton.
Farger i nordlyset: Bestemmes av hvilke atomer som eksiteres. Som regel oksygen (grønn) og nitrogen (blå). Grønn har sterkest tetthet og syntes derfor best, nitrogen ligger på toppen av det grønne. (Vi prgramerte an graf til å vise dette).
Solart maximum: Mye solaktivitet i en periode.
Ramfjordmoen: sted med flere radaer som fanger kjemiske prosesser. All-sky-camera fabger solaktivitet/solstormer. Vi kan da forutse “Auroral breakout”= mye nordlys.
Eiscat_3D: En i Norge, Sverige og Finnland. Fanger samme sted for å se ulike prosesder i atmosfæren.
Andøya spaceport: Bygges for å sende satelitter i baner rund jorda.
Hva er stråling?
-Finned overalt, både synlig og ikke synlig.
-Både partikler og bølger.
-Eks. all elektromagnetisk stråling.
-Stråling knytter seg til energien som sendes ut fra en strålingskilde (eks. sol, røntgen, radioaktivt stoff).
-Mange radioaktive stoffer sender partikkeldtråling (usynlig).
-Radiobølger og stråling fra sola er elektromagnetiske bølger.
-Alfa- og betastråling er partikler.
-EM- stråling oppfører seg som både bølger og partikler.
Hva er radiofobi?
-Mennesker som er redd for dtråling.
-Kan komme ettersom de ikke vet hva som er ioniserende eller ikke-ioniserende.
Hva er noe “Periodisk”?
Betyr at noe gjentar seg med gjevne mellomrom.
-Feks. å huske på et lekestativ eller bølger på havoverflaten er periodiske begreper som kalles bølger.
Hva er svingninger?
-En periodisk betegnelse mellom to ytterstillinger.
-Svingninger blir periodiske fordi gjenstanden bruker like lang tid fra laveste til høyeste punkt og tilbake igjen.
Hva er “perioden/svingetiden” “T”?
Den tiden bølgen bruker på å gjennomføre en svingning. Det samme som bølgelengde bare med tid istedenfor avstand.
Hva er “likevektsstillingen”?
Der gjenstanden er når den står i ro.
Hva er et “utslag”?
Avstanden fra likevektsstillingen, tenk på det som y-aksen med en graf hvor x-aksen er likevektsstillingen. Varrierer med tiden
Hva er en “amplitude”?
Det største positive utslaget fra likevektsstillingen til en ytterstilling.
Tegn en “planpendel” med begreper.
Se naturfagsbok- notatbok kap 6.2
Hva er “frekvens”?
Antall svingninger per sekund. Kjenner vi perioden, kan vi regne frekvensen. Måles i hertz (Hz). Antall hele svingninger delt på antall sekunder
Hva er “hertz” (Hz)?
Hz som er 1/s. Bølgefrekvenser måles i Hz.
Hva er en bølge?
-Svingninger som brer seg i rommet.
-Eks. vann, bølger i vann består av bølgetopper og bølgedaler.
Hva er en “bølgelengde”?
Avstanden mellom to nabo-topper eller nabo-bunnpunkter. Lim inn bilde.
Hva er “resonans”?
-Når et svingesystem blir påvirket av en periodisk kraft med samme frekvens dom systemets egenfrekvens, blir det resonans.
-Svingningen får større og større amplitude.
-Eks. en huske på et lekestativ.
Egenfrekvens= Frekvensen et svingesystem får når den svinger fritt.
Hva er “fartsregningen”?
Retningen en bølge brer seg i kalles fartsregningen til bølgen.
Hva er en mekanisk bølge?
Bølger som brer seg igjennom faste stoffer, væsker og gasser. Eks lydbølger og jordskjelv (seismiske).
Hva er lydbølger og lyd?
-Dannes ved vibrasjoner av eks. stemmebånd eller guitsrstrenger.
-Trykkbølger/lydbølger som trenger stoff å bre seg i, vi kan derfor ikke høre lyd i vakum.
-Lydbølgene lager hurtige trykkvariasjoner i luften som trykkbølger/lydbølger.
-Lydhastighet i luft er 340 m/s og i vann er hastigheten 1400 m/s.
-Mennesker er i stand til å oppfatte lyd med frekvenser 20Hz til 20 000Hz. Dyr som flaggermus har andre oppfattelser.
-Pianoet er stilt etter lydfrekvenser.
Hva er infra og ultralyd?
Infralyd= Lavfrekvente lydbølger med frekvens under 20Hz.
Ultralyd= Høyfrekvente lydbølger med frekvens over 20 000Hz.
Hvordan bestemmes lydstyrke?
-Måles i desibel dB, en logoritmisk skala.
-Bestemmes av høyden på amplituden
-Risiko for hørselsskader hvis eksponeringen for støy overstiger følgende nivåer i lange perioder:
**Gjennomsnittlig 70 dB igjennom døgnet
**Gjennomsnittlig 75 dB igjennom en 8 timers arbeidsdag.
-En vanlig samtale ligger på rundt 4 dB.
Hvordan bestemmes mørkhet og lyshet på lyd?
Mørkhet og lyshet bestemmes av frekvensen på bølgen.
Lav frekvens= mørk
Høy frekvens= lys
Hva er dopplereffekten? Tegn en unøyaktig sketsj.
-Oppstår fordi frekvensen til en lyd eller lysbølge avhengerer av hvor fort observatøren og kliden beveger seg i forhold til hverandre.
-Frekvsensen øker (slik at tonen blir høyere) når kilden beveger seg mot oss, og den avtar (slik at tonen blir lavere) når kilden fjerner seg.
Se notatbok for korrekt sketsj.
Hvordan lagres lyd før og nå?
-Tidligere lagret analogt, LP-plater, kassetter. Nå lagres det digitalt.
-Før digital lagring må lydbølgene konverteres til fallverdier ved regelmessige målinger- altså sampling.
-Kvaliteten på digital lyd avhenger av antall samplinger pr. tidsenhet og hvor nøyaktig vi avgir målingen (nivåinndeling antall bit).
Hva er aukustikk?
-Tidligere for å gi best mulig oppfattelse av tale. Scenen hadde en bakvegg som forsterket lyden (en viss mengde).
-Nå er det faktorer som reflekterende flater og romform viktig.
Hva er klang?
-Lyd satt sammen av flere frekvenser kalles ofte klang.
-Klang kan være mer eller mindre behagelig.
-Kommer ann på forholdet mellom frekvensene til de ulike komponentene i klangen.
Hvit lyd= Lyd satt sammen av et stort antall frekvenser som ofte ikke høres som en tone.
Støy= Uønsket lyd.
Hva kan du generelt om det elektromagnetiske spekteret?
-Viktig for livet på jorda.
-Bølgelengder på fra mange hundre tusen meter (10^5 m) til noen få milliondels milliondels millimeter (10^-15 m).
-Gammastråler, røntgenstråling, UV-Stråling, synlig lys, infrarød stråling, mikrobølger og radiobølger.
-LYD ER IKKE EN DEL AV SPEKTERET!
Hva er radiobølger?
-Elektromagnetisk stråling.
-Bølgelengden til radiobølger varierer fra 1m til mer enn 10 000m.
-Ikke synlige eller merkbare bølger.
-Mye teknologi er basert på radiobølger.
-Radio og telefonen gir ut lydbølger omgjort fra elektriske signal.
-Mye trådløs kommunikasjon blir sendt og motatt av radiobølger med kort bølgelengde (mikrobølger).
Hva er infrarød stråling (IR)?
-Elektromagnetisk stråling.
-Bølgelengde på mellom 750 nm og 1 000 000 nm.
-Merkbar om vi er nært kilden som sender strålingen, eks ovn.
-Desto høyere temperatur, desto mer stråling og energi er det.
-Jorda og vi mennesker sender alltids ut infrarød stråling:
**Klimaendringer kommer av at strålingsbalansen på jorda endres.
**Varmekamera i leteopperasjoner bruker IR fordi mennesker sender ut varmestråling.
**Slanger ser infrarødt.
Hva er synlig lys?
-Den delen øynene kan registrere av elektromagnetisk stråling.
-Lys er stråling, bølger og partikler, endres derfor basert på omgiveldene.
-Lyset kan endre retninger i forhold til metrialer og massetettheter.
-Bølgelengden er fra 380nm til 790nm, avhenig av energien til hver av fargene.
-Fargene i lyset reflekterer de samme fargene slik at vi kan se fargene. Eks. vil grønt lys reflektere grønne farger, rødt lys vil reflektere andre rødfarger, og hvit lys vil reflektere alle farger.
Hva er UV-stråling? Hva kan det brukes til?
-UV= ultraviolett stråling
-Usynlig, mest kortbølget stråling som går ned til jordoverflaten.
-Skalaen er 1 til 11.
-Fordeler= Dannelse av D3 -vitamin.
-Ulemper= Hudkreft, skade på hud og øyne.
Bruksområder:
-Spore biologiske spor som kroppsvæske, noe vi testet ut med en UV-lampe og en håndkrem i et eksperiment.
-Sterilisering av instrumenter.
UVC= 100-280 nm. Så kort bølgelengde at det er ioniserende. Mesteparten absorberes av atmosfærens ozonlager.
UVB= 280-315 nm. 10% når jordoverflaten. Kan gi solbrenthet men også stimulere produksjon av fargestoffet melanin (et pigment i huden). Kommer ann på hudtypen.
UVA= 315-400 nm. Bruner fargestoffet som allerede finnes i huden. Denne strålingen trenger lengst inn i huden. Alt når jordoverflaten.
Hva er røntgenstråling?
-Mye energi, ioniserende.
-Bølgelengde på 0,001-10 nm.
-Brukes av sykehus og tannleger, men kan medføre skader ved langsiktig eksponering.
-Oppdaget av Wilhelm Conrad von Röntgen som kalte det x-rays.
Hva er gammastråling?
-Aller korteste bølgelengden i det elektromagnetiske spekteret.
-Kortere enn 0,001 i bølgelengde.
-Veldig mye energi, ioniserende, radioaktiv stråling.
-Brukes for utreding og dreping av kreftceller.
Tegn det elektromagnetiske spekteret.
Se bilde.
Hva er ioniserende stråling?
-Stråling med høy nok energi til å rive løs elektroner fra molekyler i kroppen din, noe som er skadelig for cellene.
-Derfor går tannleger og leger ut av rommet, og gravide skal unngå røntgen.
-Brukes av tollvesenet for å avsløre bla. menneskehandel.
Hva kan du fortelle om forsøket anngående lyd og lys?
Lyd:
-Vi målte lyd i dB fra ulike avstander.
Lys:
-Vi brukte et spektroskop til å se hvilke lys som sender ut ulike farger.
-Det blir lys fordi elektroner hopper ut av skallet og sender ut et foton (lyskvant) når elektronet hopper inn igjen.
-Dagslys= sola sender ut hvit lys som inneholder alle fargene i fargespekteret.
-Gasslampe med hydrogen sender ut lilla/blå, turkis og noen røde farger. Lang avstand mellom hver av strekene.
-Gasslampe med nitrogen sender ut alle fargene med mye mindre tetthet enn hvit lys.
Hva er lysets fargespekter?
-Lyset er en rekkefølge fra mest til minst energi/kortest til lengst bølgelengde.
-380 til 790 nm hvor violett har 380nm og rød har 790 nm i bølgelengde.
**Violett
**Blå
**Grønn
**Gul
**Oransje
**Rødt
-Hvit lys er alle fargenøyansene, noe sollyset sender ut.
-Regnbuen er sollys som brytes og reflekteres i vanndråper.
Hvordan bestemmes lysstyrke?
-Bestemmes av bølgens amplitude/utslag.
-Kan påvirkes av avstanden til lyskilden.
-Frekvensen til lyset vil bli lengere og lengere desto lengere bort man kommer fra lyskilden.
Hva er CRI/RA?
-Utgangspunktet for benevnelsen innen fargegjenngivning er sollyset som sender hvit lys.
-Sollyset gir 100% fargegjenngivning og er derfor utganspunktet for måleenheten CRI/RA.
Hva er trådløs kommunikasjon?
-radiobølger.
-Radiobølger kalles også mikrobølger, og kan knyttes opp til hverandre uten å være det samme.
-All kommunikasjon krever en sender mottaker og en informadjonsbærer.
-Nå er denne bæreren elektromagnetisk stråling, og selve informasjonen som skal sendes (før den er sendt) er elektriske signaler.
-De elektriske signalene blir gjort om til elektromagnetisk stråling ved hjelp av en antenne i senderen.
Hva er antennens rolle i trådløs kommunikasjon?
-De elektriske signalene i kilden blir gjort om til elektromagnetisk stråling når det sendes ut av kilden.
-I antennen svinger elektroner opp og ned.
-Lengden på antennen bestemmer hvilket frekvensområde vi får.
-Eks. har telefoner liten antenne, og tv stor antenne. Telefonen mottar bare høyere frekvenser imens TV’er kan oppfatte lavere frekvenser.
Oppsummer trådløs kommunikasjon steg etter steg.
- Informasjonen lagret i senderen er elektriske signaler som blir gjort om til elektromagnetisk stråling når det sendes.
- En antenne gjør om signalene til elektromagnetisk stråling som bæres til mottakeren via en bærebølge.
- Informasjonen blir lagt inn ved at bærebølgen blir modulert.
Hva er overgangen mellom analog til digital teknologi?
Frekvensmodulasjon (FM):
-Hvis informasjonen i bærebølgen er analog, kan feks. frekvensen være modulert.
-Vanlig i Norge før for å sende radioprogrammer på FM- nettet.
DAB- teknologi:
Benytter seg av binær kode- nuller og enere. Effektiv kommunikasjon som brukes mer enn FM i dagens samfunn.
Hva kan vi fortelle om mikrobølgeovnen? Er det et eksempel på noe?
-Sender elektromagnetisk stråling med en frekvens på 2,4 GHz (som WI-Fi signaler)
-Vannmolekylene absorberer denne frekvesnen godt. Når vann i maten absorberer energien fra mikrobølgene blir maten varm.
-Mikrobølgene i mikrobølgeovnen blir hindret i å spre seg, er derfor ikke farlig for mennesker.
Hva er effekt (W)?
-Elektisk energi måles i måleenheten watt (W).
-Eks. En mikrobølgeovn som har 700 til 800W.
-Eventuell varme kommer fra batteriet til objektet, ikke nettverket i feks telegoner og laptopper.
Hva er terra, giga, mega og kilo?
Terra= 1 000 000 000 000= billion
Giga=1 000 000 000= milliard
Mega= 1 000 000= million
Kilo 1 000= tusen
Hvem passer på regulering av frekvenser i samfunnet?
-Dtreng regulering på antall frekvenser du får sende ut.
-Du må ha konsesjon (en slags tillatelse) fra medietillsynet og Frekvenstillatelse fra Nasjonal Kommunikasjonsmyndighet.
Hva er ulike bølgeretninger, AM og FM?
Omdireksjonell= Bølgene sendes i alle retninger. Wi-Fi feks.
Direksjonell= En spesifik retning, gir bedre informasjonsoppfattelse/lengere men gir mindre område å fange informasjonen.
AM= Lett å forstyrre. Formet i tette streker som trekker seg opp og ned samtidig (tegn/se bilde).
FM= Sterkere, fortetninger og fortynninger i bølgen.
Hva kan du gjennfortelle om forsøket anngående synlig lys og farge?
LYS OG GENSER:
Nitrogen= når vi holder lampen mot genseren var det ikke noen forksjell fra med vanlig taklys. Det er fordi nitrogen inneholder stort sett like fargenøyanser. I fargespekteret har nitrogen mange streker og farger.
Hydrogen= Grønnfarger blir skarpere, gult blir mer oransje og blå forsvinner litt. Rødt er fortsatt sterkt.
Led lys= Når vi holder led båndet mot genseren viser genseren spesifikt fargen lystet skinner med. Eks. ved grønt lys viser grønn-fargen i genseren bra.
UV-LYS:
Penger= UV lys kan brukes for å påvise ekte pengesedler. Da vil det skinne en neon grønn lundefugl med nummeret til verdien på sedelen.
Krem= Kremen replikerer biologisk metriel. Med kremen lyste hendene blått/lilla. Vi sjekket hvor vanskelig det er å vaske det av.
Pærler= startet som hvit-gjennomsiktig. Etter UV- lampen ble bærlene både lilla, rosa og blå imidlertidig. Noen fikk ingen effekt.
Skosåler/negelakk= Skinte på ulike måter. Skosålene ble blå-hvit aktig fordi UV får ulike farger til å reagere.
KONKLUSJON:
Alle lys har ikke samme fargegjenngivning. Eks.
rødt lys reflekterer røde farger. Lys må altså ha farge for at vi skal kunne se farger.
Vil bølger med ulik bølgelengde og frekvens påvirke hverandre?
Ved ulik bølgelengde og frekvenser vi bølgene i liten grad påvirke hverandre.
Hva brukes et spektroskop til?
-Spektroskop brukes til å se hvilke lyskilder som sender ut ulike deler av det elektromagnetiske spekteret, eller fargespekteret.
-Feks. vil vi se alle fargene om vi ser på sola, fordi sola sender ut alle fargene på fargespekteret.
Hva er bølgelengden til radiobølger?
1m til over 10 000m
Hva er bølgelengden til gammastråling?
Kortere enn 0,001
Hva betyr ulike kombinasjoner i programmering? Nøkkelord:
-“”
-()
-**
-*
-Import matplotlib.pyplot as plt
-Verditabeller
-plt.plot
-plt.show
-“” brukes når programmet bare skal skrive, men ikke regne noe.
-() brukes når vi har feks. en plt. funksjon før, og skal ha inn noe programmet skal sette inn.
-** betyr opphøyd i…
-* betyr multiplisert med…
-“import matplotlib.pyplot as plt”, vi importerer en pakke med funkjoner og forkorter navnet til “plt” så det er lettere å bruke.
-Verditabeller når vi skal lage en graf skrives som “xVerdier=” og “yVerdier=”.
-“plt.plot” betyr at vi importerer matplotlib.pyplot, og får programmet til å “plotte” eller sette inn det vi skriver i parantes etterpå. Feks. fargere, størrelse osv
-Vi må altids ha plt.show() for at programmet skal vises til slutt.
