MOKSLASplius.lt

Virtualūs eksperimentai

Žemės magnetinio lauko modeliai

Kodėl Žemė turi stiprų magnetinį lauką nėra visiškai aišku ir šiandieną. Jei anksčiau daugelis žymių mokslininkų, kaip antai William Gilbert, Andre-Marie Ampere, Rene Descartes, Edmond Halley, Karl-Friedrich Gauss, Lord Blackett ir daugelis kitų mėgino spręsti šį klausimą vien dėl praktinių priežasčių (laivų navigacija), tai dabar kosminių navigacinių sistemų dėka šis klausimas iš esmės priklauso fundamentinių mokslų sričiai.

daugiau | spausdinti

Fermio ir Dirako skirstinys ir krūvininkų tankis

Fermio ir Diraco (FD) skirstinys statistikinėje kvantinėje mechanikoje nusako tikimybę dalelei būti tam tikros energijos būsenoje ir yra tampriai susijęs su Paulio principu, kuris teigia, kad du elektronai atome vienu metu negali būti vienoje ir toje pačioje kvantinėje būsenoje. Šis principas leido Pauliui paaiškinti atomo sandaros dėsningumus. Fermis ir Diracas pritaikė jį metalams. Iš Paulio principo sekė, kad laisvųjų krūvininkų kinetinė energija metale gali būti labai didelė net ir absoliutaus nulio temperatūroje. FD skirstinys plačiai taikomas, aprašant energinį krūvininkų pasiskirstymą leistinose metalų ir puslaidininkių energijų juostose bei krūvininkų pernašos reiškinius.
daugiau

Dviejų kūnų sistema

Šiame kompiuteriniame modelyje mažas dangaus kūnas, skriedamas vertikaliai aukštyn, priartėja prie didelės masės kūno, kuris jį pagauna savo gravitaciniu lauku, sukurdamas mažą, bet stabilią vienos planetos sistemą.

Naujoji planeta ima suktis apie didžiąją, o jos orbitos forma priklauso nuo pradinio greičio bei abiejų kūnų masių.

Modelyje atskriejančio kūno masė yra 7 milijonus kartų mažesnė nei didžiojo (maždaug tiek, pavyzdžiui, skiriasi Saulės ir Merkurijaus masės), o pradinis greitis parinktas toks, kad dangaus kūnas imtų skrieti elipsine orbita.

daugiau

Trijų kūnų sistema

Trijų kūnų judėjimas gravitaciniame lauke – pakankamai sudėtingas reiškinys, kurio bendru atveju kol kas nepavyko aprašyti formulėmis.

Tačiau prof. Ričardas Montgomeris (Richard Montgomery) iš Santa Kruzo universiteto (JAV) įrodė, kad, egzistuojant tam tikroms pradinėms sąlygoms, ir daugelio kūnų sistemos gali išlikti stabilios, jeigu tik jų nepradeda veikti išoriniai gravitaciniai laukai ar nepradeda keistis kūnų masės.

daugiau

Ciklotroninis rezonansas

Nagrinėdami elektrono judėjimą išsiaiškinome, kad sukryžmintuose nuostoviuose laukuose elektronas dreifuoja statmenai tiek elektriniam, tiek magnetiniam laukui. Tai reiškia, kad vidutiniškai elektronas iš elektromagnetinio lauko energijos nesugeria: paimdamas iš lauko energiją vienais laiko tarpais, ją grąžina kitais. Šiame skyriuje pamatysime, kad magnetiniame lauke judantį elektroną veikiant tam tikro dažnio harmoniniu elektriniu lauku, elektronas ima stipriai sugerti lauko energiją. Šis reiškinys vadinamas ciklotroniniu rezonansu.
daugiau

Sudėtingos sistemos

Dinaminės, savaime besiorganizuojančios ir kitos sudėtingesnės sistemos. Jų trumpi aprašai:

  • Šelingas, JAV ekonomistas bei Nobelio premijos laureatas, vienas iš pirmųjų aprašė sudėtingos dinaminės sistemos, galinčios saviformuotis, elgesį.
    Jis įrodė, kad sistemos, turinčios didelį skaičių panašių elementų, dar vadinamų agentais (tai gali būti, pavyzdžiui, pavieniai asmenys, namų ūkiai, automobilių vairuotojai, prekybos centro lankytojai ir pan.), galinčių elgtis pagal tam tikras taisykles, savaime organizuojasi į gana sudėtingas stabilias struktūras. Segregacija - tai sistemos dalių atsiskyrimas (izoliavimasis).
daugiau

Keturpoliai, jų matricos ir Fibonacci skaičiai

Keturpoliais vadinamos elektrinės grandinės, kurios turi po vieną įėjimą ir išėjimą. Angliškai keturpolis vadinamas twoport, nes port reiškia perdavimo kanalą arba laidų porą. Keturpolių, bendresniu atveju — daugiapolių, teorija yra plačiai taikoma radiotechnikoje, elektrotechnikoje, akustikoje, ryšių sistemose ir daugelyje kitų sričių, kur susiduriama su signalų perdavimu. Daugiapolių teorija — tai sudėtingų sistemų analizės metodas, kuriame dėmesys kreipiamas į daugiapolio sąveiką su kitais daugiapoliais, o ne į vidinę jų struktūrą. Daugiapolio savybės yra nusakomos matematinėmis matricomis, kurios yra savotiškas daugiapolio pasas. Čia mes modeliuosime keturpolius, sudarytus iš impedansų.
daugiau

Bangų interferencija

Interferencijos reiškinį stebėsime, jei koherentiniu šviesos šaltiniu, pavyzdžiui, lazeriu, apšviesime nepermatomame lakšte dvi viena greta kitos esančias skylutes. Kitoje lakšto pusėje pastatę ekraną matysime interferencinį paveikslą, sudarytą iš šviesių ir tamsių lankų. Bendru atveju apskaičiuoti interferencinį paveikslą remiantis pirminiais principais, būtent, Maxwello lygtimis, yra gana sudėtingas matematinis uždavinys. Skyriuje panagrinėsime paprastesnį atvejį, kai interferencinis paveikslas stebimas toli nuo šaltinių (tolimoje zonoje). ,,Toli'' šiame kontekste reiškia, kad atstumas iki stebėjimo ekrano yra daug didesnis tiek už bangos ilgį, tiek už skylučių plotį.
daugiau

Skaitiniai filtrai

Ankstesniame eksperimente interferogramai iššifruoti naudojome diskrečiąją Fourier transformaciją, o dabar susipažinsime su Laplace'o transformacijos diskretiniu analogu — \twcal Z transformacija. Abi jos yra labai svarbios apdorojant diskretinius signalus ir vaizdus. \twcal Z transformacija atsirado palyginti neseniai, kartu su kompiuteriais. Ji tampriai siejasi su rekurentinių lygčių teorija. Skyriuje susipažinsime su dviejų tipų skaitiniais filtrais: rekursiniais ir nerekursiniais. Parodysime, kaip jie filtruoja realiu laiku siunčiamą signalą.
daugiau
Syndicate content