Изменение частоты кварцевого генератора (в Гц) от изменений его массы...

Изменение частоты кварцевого генератора (в Гц) от изменений его массы в рабочем интервале обычно описывают формулой

$\Delta f = - 2,3*10^6 f^ 2 \Delta m/S$

где - исходная частота колебаний (МГц); $\Delta m$ - прирост массы (г); - площадь электрода пьезокристалла (см²).

Рассчитайте массу навески на кварцевых микровесах, если частота колебаний пьезоэлемента изменилась от 4,80 МГц до 4,72 МГц при площади электрода 0,3 см².

.

Изменение частоты кварцевого генератора (в Гц) от изменений его массы в рабочем интервале обычно описывают формулой

$\Delta f = - 2,3*10^6 f^ 2 \Delta m/S$

где - исходная частота колебаний (МГц); $\Delta m$ - прирост массы (г); - площадь электрода пьезокристалла (см2).

Рассчитайте теоретическую чувствительность микровесов, если площадь электрода пьезоэлемента 5 х 5 мм2, и можно надежно фиксировать изменение частоты на 10 Гц от исходной 4,5 МГц.

В этой задаче использованы следующие обозначения: - размер излучающей области источника света; - фокусное расстояние коллимационной линзы; $\lambda$ и $\Delta \lambda$ - длина волны и полуширина спектральной полосы излучения; S_Ф - размер отдельного фотодетектора в плоскости отражения; - путь, который проходит свет от вершины расходящегося пучка света до линейки фотодетекторов. Сделайте расчеты, касающиеся физической разрешающей способности ППР сенсоров.

Рассчитайте физическую угловую разрешающую способность в оптической схеме ППР сенсора с параллельным пучком света, в котором используется светодиод с s = 0,3 мм , излучающий свет с длиной волны 750 нм и $\Delta \lambda = 16 нм$ , при f = 36 мм , а ППР наблюдается под углом 64°

В этой задаче использованы следующие обозначения: - размер излучающей области источника света; - фокусное расстояние коллимационной линзы; $\lambda$ и $\Delta \lambda$ - длина волны и полуширина спектральной полосы излучения; S_Ф - размер отдельного фотодетектора в плоскости отражения; - путь, который проходит свет от вершины расходящегося пучка света до линейки фотодетекторов. Сделайте расчеты, касающиеся физической разрешающей способности ППР сенсоров.

Рассчитайте физическую угловую разрешающую способность в оптической схеме ППР сенсора с раcходящимся пучком света, в котором используется светодиод с $\lambda = 750 нм$ и $\Delta \lambda = 16 нм, L = 60 мм, S_Ф= 30 мкм$ , а ППР наблюдается под углом 64°

.

В этой задаче использованы следующие обозначения: - размер излучающей области источника света; - фокусное расстояние коллимационной линзы; $\lambda$ и $\Delta \lambda$ - длина волны и полуширина спектральной полосы излучения; S_Ф - размер отдельного фотодетектора в плоскости отражения; - путь, который проходит свет от вершины расходящегося пучка света до линейки фотодетекторов. Сделайте расчеты, касающиеся физической разрешающей способности ППР сенсоров.

Рассчитайте физическую угловую разрешающую способность в оптической схеме ППР сенсора с раcходящимся пучком света, в котором используется полупроводниковый лазер с $\lambda = 780 нм$ и $\Delta \lambda = 1 нм; L = 70 мм, S_Ф= 15 мкм$ , а ППР наблюдается под углом 62°.

Обозначения: - сопротивление проводника при абсолютной температуре ; R_0 - сопротивление того же проводника при абсолютной температуре Т_0 ; $\alpha$ - температурный коэффициент сопротивления. Рассчитайте:

Относительное изменение сопротивления терморезистора из вольфрама ( $\alpha = 0,0051 К^{-1}$ ) при возрастании температуры от Т_0 = 273 К до Т =1400 К .

Обозначения: - сопротивление проводника при абсолютной температуре ; R_0 - сопротивление того же проводника при абсолютной температуре Т_0 ; $\alpha$ - температурный коэффициент сопротивления. Рассчитайте:

Относительное изменение сопротивления терморезистора из меди ( $\alpha = 0,0043 К^{-1}$ ) при возрастании температуры от Т_0 = 273 К до Т =340 К .

Обозначения: - сопротивление проводника при абсолютной температуре ; R_0 - сопротивление того же проводника при абсолютной температуре Т_0 ; $\alpha$ - температурный коэффициент сопротивления. Рассчитайте:

Относительное изменение сопротивления платинового терморезистора ( $\alpha = 0,00392 К^{-1}$ ) при возрастании температуры от Т_0 = 273 К до Т =750 К .

Интенсивность красного света, прошедшего сквозь зеленый лист растения,

$I_П^{(K)}=I_0^{(K)} (1-R) | \alpha \exp (-k_{ПХ} C_П - K_{РПФ}^{(K)} d) + (1- \akpha) \exp (-K_{РФП}^{(K)} d)$

а интенсивность прошедшего инфракрасного света (в опорном канале)

$I_П^{(ИК)}=I_0^{(ИК)} (1-R) \exp (-K_{РПФ}^{(ИК)} d)$

Здесь $К_{РФП}^{(К)}$ и $К_{РФП}^{(ИК)}$ - фоновые коэффициенты ослабления света в красном и в инфракрасном интервалах спектра; $I_0^{(К)}$ и $I_0^{(ИК)}$ - интенсивности первичного пучка в этих интервалах; R - коэффициент отражения света от поверхности листка; $\alpha$ - доля поверхности листка, перекрываемая хлоропластами; $k_{ПХ}$ - удельный коэффициент поглощения света хлорофиллом; с_П - поверхностная концентрация хлорофилла; - толщина листка. Принимая, что $К_{РФП}^{(ИК)} \approx К_{РФП}^{(К)} , I_0^{(ИК)} = I_0^{(К)}$ и $k_{ПХ}= 0,75 см^2/мг$ :

Вычислите отношение спектральных интенсивностей красного и инфракрасного света, прошедших сквозь лист растения, если концентрация хлорофилла в нём составляет 4 мг/см2 и $\alpha = 0,9$ .

Интенсивность красного света, прошедшего сквозь зеленый лист растения,

$I_П^{(K)}=I_0^{(K)} (1-R) | \alpha \exp (-k_{ПХ} C_П - K_{РПФ}^{(K)} d) + (1- \akpha) \exp (-K_{РФП}^{(K)} d)$

а интенсивность прошедшего инфракрасного света (в опорном канале)

$I_П^{(ИК)}=I_0^{(ИК)} (1-R) \exp (-K_{РПФ}^{(ИК)} d)$

Здесь $К_{РФП}^{(К)}$ и $К_{РФП}^{(ИК)}$ - фоновые коэффициенты ослабления света в красном и в инфракрасном интервалах спектра; $I_0^{(К)}$ и $I_0^{(ИК)}$ - интенсивности первичного пучка в этих интервалах; R - коэффициент отражения света от поверхности листка; $\alpha$ - доля поверхности листка, перекрываемая хлоропластами; $k_{ПХ}$ - удельный коэффициент поглощения света хлорофиллом; с_П - поверхностная концентрация хлорофилла; - толщина листка. Принимая, что $К_{РФП}^{(ИК)} \approx К_{РФП}^{(К)} , I_0^{(ИК)} = I_0^{(К)}$ и $k_{ПХ}= 0,75 см^2/мг$ :

Вычислите концентрацию хлорофилла в листке растения, если соотношение спектральных интенсивностей красного и инфракрасного света, прошедших сквозь лист растения, составляет 1:9 и $\alpha= 0,9$ .

Интеллектуальные сенсоры