Вирішення:

1. Визначимо температуру чорного тіла в кельвінах:

К

2. Використаємо формулу Стефана-Больцмана для енергетичної світимості

,

де .

3. Підставимо числові значення:

56000

Відповідь: Енергетична світимість даної лабораторної моделі чорного тіла дорівнює 56000 .

Завдання №45. Інформаційно-вимірювальна система екологічного моніторингу водної поверхні знаходиться на борту літака. Визначити середню освітленість піксела, якщо коефіцієнт пропускання середовища τ_с = 0,3, коефіцієнт пропускання об’єктиву τ_о = 0,85, відносний отвір об’єктиву – = 0,5, потік випромінювання, що попадає в об’єктив, Фф=4 Вт/м².

Вирішення:

Середня освітленість піксела визначається за формулою:

,

Підставимо відомі значення в формулу для знаходження середньої освітленості матриці, отримаємо Е_п =0,4 .

Відповідь: Середня освітленість піксела дорівнює 0,4 .

Завдання №46. Інформаційно-вимірювальна система формує зображення поверхні зони плавки (вхідний контраст 0,16). Визначити пороговий контраст, якщо відношення сигнал/шум дорівнює 180, а порогове відношення сигнал/шум дорівнює 3,2.

Вирішення:

Пороговий контраст визначається за формулою

,

де К_вх – вхідний контраст,

q(E), – відношення сигнал/шум при освітленості Е,

q (Р) – та порогове відношення сигнал/шум.

Використавши умови задачі, отримаємо

К_п=3,2/0,16180=0,11.

Відповідь: за умов даної задачі (робоче значення відношення сигнал/шум 180, вхідний контраст 0,16) пороговий контраст дорівнює 0,11.

Завдання №47. Виконати порівняльну оцінку потенційної роздільної здатності чорно-білої та кольорової ПЗЗ-матриць, побудованих за трифазною схемою, якщо лінійні розміри чутливих елементів відповідно 10 мкм(чорно-біла) та 4 мкм(кольорова).

Вирішення:

Для чорно-білої матриці лінійний розмір піксела , лінійний розмір елемента зображення чорно-білої матриці також 30 мкм.

Для кольорової матриці лінійний розмір піксела , але для побудови зображення використовується 3 піксела, тобто розмір елемента зображення кольорової матриці 36 мкм.

Роздільна здатність (в лініях) визначається як величина, обернена до лінійного розміру елемента зображення

; .

Отже, відношення роздільної здатності чорно-білої до кольорової матриць:

.

Відповідь: потенційна роздільна здатність чорно-білої ПЗЗ-матриці в 1,2 рази більша від роздільної здатності кольорової матриці.

Завдання №48. Інформаційно-вимірювальна система екологічного моніторингу формує зображення лісного масиву (вхідний контраст 0,36). Визначити пороговий контраст, якщо відношення сигнал/шум дорівнює 100, а порогове відношення сигнал/шум дорівнює 6.

Вирішення:

Пороговий контраст визначається за формулою

,

де К_вх – вхідний контраст,

q(E), – відношення сигнал/шум при освітленості Е,

q (Р) – та порогове відношення сигнал/шум.

Використавши умови задачі, отримаємо

К_п=6,0/0,36100=0,17.

Відповідь: за умов даної задачі (робоче значення відношення сигнал/шум 100, вхідний контраст 0,36) пороговий контраст дорівнює 0,17.

Завдання №49. Температура рідкої фази кристалу кремнію, який проходить очистку методом зонної плавки, змінюється в процесі плавки від Т₁ = 1680 К до Т₂ = 1720 К. Розрахувати зміщення максимуму довжини хвилі випромінювання поверхні рідкої фази.