21. Новые технологии передачи и хранения информации.

Новые технологии передачи и хранения информации. современные самые быстрые каналы связи имеют пропускную способность несколько терабит в секунду. Хранение информации – это ее запись во вспомогательные запоминающие устройства на различных носителях для последующего использования. Хранение является одной из основных операций, осуществляемых над информацией, и главным способом обеспечения ее доступности в течение определенного промежутка времени. Основное содержание процесса хранения и накопления информации состоит в создании, записи, пополнении и поддержании информационных массивов и баз данных в активном состоянии. В результате реализации такого алгоритма, документ, независимо от формы представления, поступивший в информационную систему, подвергается обработке и после этого отправляется в хранилище (базу данных), где он помещается на соответствующую "полку" в зависимости от принятой системы хранения. Результаты обработки передаются в каталог.

22.Квантовые эффекты в микромире. Виды спектров. Спектральный анализ и его применение в технике и технологиях.

Излучение и поглощение Эл.магн.волн подчин. квантовым законам. А именно, оптич.изл-ие возник. при квантовых переходах между уровн. эн-ии атомов, молекул,тв.и жидк.тел.Излуч.характ-ся опр.спектром-набором частот Эл.магн.волн.Спектры испускания соотв. переходам с верхн.на нижн.уровни энергии, спектры поглощ. наоборот. Спектры оптические,спектры Эл.маг.излучения в инфракр., видимом и ультраф. диапаз.шкалы эл.маг.волн. С. о. разд. на спектры испускания (назыв. также спектр.злуч., или эмиссионными спектр.), спектры поглощ., рассеяния и отраж. С. Испуск.получ.от источн. светаразложением их излучения по длинам волн l спектр.приборами и характеризуются функцией f(l), дающей распред. энерг. испуск. света в зависимости от l. С.поглощения (абсорбции), рассеяния и отражения обычно получ. при прохождении света через вещество с последующим его разложением по l. Эти типы С. о. характеризуются долей энергии света каждой длины волны соотв. поглощённой [k(l)], рассеянной [a(l)] и отражённой [R(l)]. Оптич.спектр хар-ся долей энергии света каждой из длин волн. По виду С. о. раздел. на линейчатые, состоящие из отд.спектр.линий, соотв. дискретным знач., полосатые, сост. из отд.полос, каждая из кот.охватывает некот. интервал , и сплошные (непрерывные), охватывающие бол.диапазон . Частота изл-ия или поглощения опр-ся законом: hV = Е1-Е2(где h=6?625*1034 - Планка постоянная, Е1 и Е2 - энергии уровней, между которыми происходит переход,V-частота изл-ия(погл.)эл.магн.колебаний.). Эн.излучения спл.спектров опр-ся зак. Планка: , где k=1,38*10-23 Дж*К-1-постоянная Больцмана, Т-абс.темп-ра. . С.о. широко прим. для исслед. Стр-я и состава вещ-ва Спектроскопия (отспектри ..скопия), раздел физ., посвящ.изуч. спектров электромагн. излучения. Методами С. исследуют уровни энергии атомов, молекул и образ.из них макрос.систем и квантовые перех.меж. ур-ми энерг., что даёт важную инф. о стр-ии и св-ах вещ-ва. Важн.области прим. С. — спек.анализ и астрофизика. По типам иссл.систем С. Раздел. на атомную, изуч. ат.спектры, молекул., изуч. молек.спектры, С. вещ-в в конденсированном состоянии (в част., С.кристаллов). В соотв. с видами движ. в мол. (электр., колеб., вращ.) молек-ую С. делят на электр., колеб. и вращательную С. Анал. разл. эл. и колеб. С. крист. В С. атомов, мол. и крист. прим.методы опт.С., рентг.С. и радиоспектроскопии .Особ.обл.исслед.предст. яд.спектроск., в кот.включ.гамма-, альфа- и бета-сп-ии; и тол. гамма-спектроскопия относится к С. электромагнитного излучения.

Квантовые эф.имеются в разл. средах. Они успешно могут исп-ся в приклад.плане.наример, накачка атомов активн.среды(число возбуждённых частиц превышает число невозбуждённых; инверсия населённостей) внешней Эл.или световой энергией,тем самым Эл-ны переводятся на более высокий уровень,а затем произвольно перебрас-ся на нижний уровень,пуская Эл.магн.волны,опр.частоты.В случае с испусканием атомов фотонов возн. цепная реакция и они стимулируют другие атомы выпускать их тоже,и все фотоны синфазируются др.с др.Именно на этом и основан принцип дейст. Кв. ген-в. Квантовый генератор,генератор электромаг. волн, в кот. используется явл. вынужденного излучения. К. г. радиодиапазона сверхвысоких частот (СВЧ), так же как и квантовый усилитель этого диапазона, часто называют мазером. Первый К. г. был создан в диапазоне СВЧ в 1955 одновременно в СССР (Н. Г. Басов и А. М. Прохоров) и в США (Ч. Таунс).В качестве активной среды в нём использовался пучок молекул аммиака. Поэт. он получил название молекулярного генератора. В дальнейшем был построен К. г. СВЧ на пучке атомов водорода. Важная особенность этих К. г. - высокая стабильность частоты генерации, достигающая 10-13, в силу чего они используются как квантовые стандарты частоты.К. г. оптического диапазона - лазеры.(оптические квантовые генераторы, ОКГ) появились в 1960. Лазеры работают в широком диапазоне длин волн от ультраф. до субмиллиметровой областей спектра, в импульсном и непрерывном режимах. Существуют лазеры на кристаллах и стеклах, газовые, жидкостные и полупров-ые. В отличие от др. источников света, лазеры излучают высококогерентные монохроматические световые волны, вся энергия которых концентрируется в очень узком телесном угле. В газовых лазерах получ. инверсии населённости достигается при соударениях атомов или молекул рабочего газа с электр. или ион., имеющимися в электр. разряде. Среди газ.лазеров выдел. гелий-неоновый лазер и лазер на смеси угл.газа, азота и гелия (СО2 — лазер), которые могут работать, как в импульсном, так и в непрерывном режимах. Особенно перспект. газодинамический лазер на СО2. С его пом. можно получить в непрерывном режиме мощность в десятки квт. Монохроматичность, направл. и выс. мощн. делают его весьма персп. для целого ряда технолог. прим-ий. В полупр. лазерах инверсия достигается гл.обр. при инжекции носителей тока через электр.-дыр. переход соотв.обр. легированного полупр. Это дел.персп. их прим. в быстрод. ВМ и в сист.связи.Прим. Л.очень шир.-оптика, счит.инф-ии с опт.носит,измер.дал-ти,обр-ка.мат-ов,микробиол., катализ,голография…