Спектр: Розніца паміж версіямі

'''Спектр''' ({{lang-la|spectrum}} «відзеж») у [[фізіка|фізіцы]] — размеркаванне значэнняў [[велічыня, фізіка|фізічнай велічыні]] (звычайна [[энергія|энергіі]], [[частата|частаты]] або [[маса|масы]]). Графічнае ўяўленнепрадстаўленне такога размеркавання завецца спектральнай дыяграмай. Звычайна пад спектрам маецца на ўвазе [[электрамагнітны спектр]] — спектр частот (або тое ж самае, што энергій квантаў) [[электрамагнітнае выпраменьванне|электрамагнітнага выпраменьвання]].

У навуковы ўжытак тэрмін «спектр» увёў [[Ісак Ньютан|Ньютан]] у 1671—1672 гадах для абазначэння шматколернай паласы, падобнай на вясёлку, якая атрымліваецца пры праходжанні сонечнага промня праз трохвугольную шкляную [[Прызма, оптыка|прызму]].<ref>''Isaac Newton.'' [http://www.newtonproject.sussex.ac.uk/catalogue/record/NATP00003 Draft of «A Theory Concerning Light and Colors»]. Канец 1671 — пачатак 1672 гадоў</ref>

[[Выява:Spectra.Classical&Function.jpg|thumb|350px|Два ўяўленніпрадстаўленні [[электрамагнітны спектр#Аптычнае выпраменьванне|аптычнага спектруспектра]]: зверху «натуральнае» (бачнае ў [[спектраскоп]]е), знізу — як залежнасць інтэнсіўнасці ад даўжыні хвалі. Паказаны ''камбінаваны спектр'' выпраменьвання [[Сонца]]. Адзначаны лініі паглынання [[Серыя Бальмера|бальмераўскай серыі]] вадароду.]]

Па характары размеркавання значэнняў фізічнай велічыні спектры могуць быць [[дыскрэтнасць | дыскрэтнымі]] (лінейчастагалінейчастымі), бесперапыннымінепарыўнымі (суцэльнымі), а таксама прадстаўляць камбінацыю (накладанне) дыскрэтных і бесперапынныхнепарыўных спектраў.

Прыкладамі лінейчастых спектраў могуць служыць [[Мас-спектраметрыя|мас-спектры]] і спектры звязана-звязаных электронных пераходаў [[атам]]а; прыкладамі неперарыўных спектраў — спектр [[Электрамагнітнае выпраменьванне|электрамагнітнага выпраменьвання]] нагрэтага цвёрдага цела і спектр свабодна-свабодных электронных пераходаў атама; прыкладамі камбінаваных спектраў — спектры выпраменьвання [[Зорка зорка| зорак]], дзе на суцэльны спектр [[Фотасферафотасфера|фотасферы]] накладваюцца [[храмасфера|храмасферныехрамасферныя]] лініі паглынання ці большасць [[гук]]авых спектраў.

Іншым крытэрыем тыпізацыі спектраў служаць фізічныя працэсы, якія ляжаць у аснове іх атрымання. Так, па тыпе ўзаемадзеяння [[Выпраменьванне |выпраменьвання]] з матэрыяй, спектры дзеляцца на [[эмісійны спектр |эмісійныя]] (спектры выпраменьвання), абсарбцыйныя ([[спектр паглынання |спектры паглынання]]) і спектры рассейвання.

* [[Спектр мас]] — набор значэнняў [[маса | мас]] [[элементарная часціца | элементарных часціц]].

* [[Энергетычны спектр]] — залежнасць [[энергія | энергіі]] часціцы ад [[імпульс]]а.

* [[Спектр нейтронаў]] — [[Функцыя (матэматыка) | функцыя]], якая апісвае размеркаванне [[нейтрон]]оваў па [[энергія | энергіі]]

== Спектры адвольных сігналаў: частотнае і часоваечасавае прадстаўленняпрадстаўленні ==

У 1822 годзе [[Жан Батыст Жазеф Фур'е|Фур'е]], які займаўся тэорыяй распаўсюджвання цяпла ў цвёрдым целе, апублікаваў працу «Аналітычная тэорыя цяпла», якая сыграла значную ролю ў далейшай гісторыі матэматыкі. У гэтай працы ён апісаў метад падзелураздзялення зменных ([[пераўтварэнне Фур'е]]), заснаваны на паданніпрадстаўленні функцый трыганаметрычнымі радамі ([[Шэраград Фур'е |шэрагірады Фур'е]]). Фур'е таксама зрабіўпаспрабаваў спробу давесцідаказаць магчымасць раскладання ў трыганаметрычныятрыганаметрычны шэраг любойрад адвольнай функцыі, і, хоць яго спроба апынуласяаказалася няўдаланяўдалаю, яна, фактычна, стала асновай сучаснай [[Лічбавая апрацоўка сігналаў | лічбавай апрацоўкі сігналаў]].

Аптычныя спектры, напрыклад, ньютанаўскайньютанаўскі, колькасна апісваюцца функцыяй залежнасці інтэнсіўнасці выпраменьвання ад яго даўжыні хвалі <math>f(\lambda )</math> або, што эквівалентна, ад частотычастаты <math>f(\omega )</math>, то бок функцыя <math>f(\omega )</math> зададзена на частотнай вобласці. Частотнае разлажэнне ў гэтым выпадку выконваецца аналізатарам спектраскопа — прызмай або [[Дыфракцыйная рашотка|дыфракцыйнай рашоткай]].

У выпадку акустыкі або аналагавых электрычных сігналаў сітуацыя іншая: вынікам вымярэння з'яўляецца функцыя залежнасці інтэнсіўнасці ад часу <math>j(\tau )</math>, то бок гэтая функцыя зададзена на часавай вобласці. Але, як вядома, гукавы сігнал з'яўляецца суперпазіцыяй [[гук]]авых ваганняў розных [[Частата частата| частот]], гэта значыць такойтакі сігнал можна паказацьпрадставіць і ў выглядзе «класічнага» спектруспектра, апісванага <math>f(\omega )</math>.<ref>''Вавилов С. И.'' Принципы и гипотезы оптики Ньютона. Сборник сочинений. — Т. 3. — М.: Издательство АН СССР, 1956.</ref>.