Egyéb optika » Infravörös sugarak terjedése

Jelenség leírása

A TV készülék távirányítója láthatatlan, infravörös fényt bocsát ki. Vizsgáljuk meg, hogy mennyire engedik át és mennyire verik vissza papírlapok ezt a fényt!

Eszközök

mérőszalag, papírlapok, TV távirányító

Magyarázat

A tévé távirányítója által kibocsátott infravörös jelek akkor képesek mûködésbe hozni a tévékészüléket, ha az intenzitásuk (egységnyi idõ alatt egységnyi felületre jutó energiájuk) elér vagy meghalad egy bizonyos ,,küszöbértéket. Ezt a jelenséget jól megfigyelhetjük, ha fokozatosan távolítjuk a távirányítót a tévékészüléktõl; egyszer csak irányíthatatlanná válik. A küszöb-távolság értéke függ a tévé infra-érzékelõjének érzékenységétõl és a távirányító elemeinek állapotától, nagyságrendileg néhány méteres tartományba esik, és a mérés ideje alatt állandónak tekinthetõ.

A küszöb-jelenséget használhatjuk fel a mérés elvégzésénél, megkerülve azt a kérdést, hogy miképp mérjük meg egyéb mérõmûszer hiányában a sugárzás intenzitását, illetve annak gyengülését. Ha pl. a nyaláb útjába helyezett papírlap a sugárzásnak csak a negyedét engedi át (a többit elnyeli vagy visszaveri), akkor a legyengített nyalábbal csak 2-szer közelebbrõl tudjuk irányítani a tévét, hiszen felére csökkentve a távirányító és a készülék távolságát az infravörös sugárzásból 4-szer több jut az érzékelõ adott méretû felületére. Fordítva: a távolságadatok mérésével meghatározhatjuk az intenzitáscsökkenés mértékét. (Ha a távirányító olyan erõsen sugároz, hogy a szobában mindenhonnan mûködtethetõ, akkor a tévé elé tett mesterséges sötétítõvel, pl. egy vékony papírlappal érhetõ el, hogy a küszöbeffektus a mérhetõ távolságtartományba tolódjék el.

Katona Gergely (Bp., Trefort Á. Gyak. Isk. 12. o.t.) kartonpapírból és alufóliából készített hengerbe dugta a távirányítót, ezzel kívánta elkerülni az oldalirányból visszaverõdõ jelek zavaró hatását. Különbözõ számú és különbözõ minõségû papírlapokat helyezett a távirányító elé, és a bekapcsolási távolság mért adataiból arra következtetett, hogy mindegyik papírlap kb. ugyanolyan arányban csökkenti az intenzitást, de ez az arány függ a papír vastagságától és minõségétõl. Mások határozott eltérést tapasztaltak az In=I0.kn csökkenési ütemtõl, és ezt azzal magyarázták, hogy az egyes lapok között ide-oda verõdõ sugarak hatása sem hanyagolható el.

Többen észrevették, hogy a távirányító sugárzása erõsen irányfüggõ. Szokásos körülmények között ez nem zavaró, hiszen a tévékészülékbe jutó jel bõven elegendõ annak mûködtetéséhez. Ha viszont annyira legyengítjük a sugárzást, hogy a tévé éppen az irányíthatóság határán van, akkor lényegessé válik, hogy milyen szögben tartjuk az ,,iránykarakterisztikával'' rendelkezõ távirányítót. Célszerû a távirányítót valamilyen nagyobb testhez (hosszabb vonalzó, pálca) rögzíteni, és ily módon biztosítani, hogy a tévékészülékhez viszonyított iránya az odébbhelyezés ellenére se változzék meg.

A visszaverõdési együttható úgy mérhetõ, hogy a tévével ellentétes irányban tartott (és ezért mûködésképtelen) távirányító sugarainak útjába tükörként egy papírlapot (vagy más tárgyat) tartunk, majd a tévéhez közelítve megkeressük azt a helyet, ahol éppen bekapcsol a távirányító. A mérési adatok azt mutatják, hogy a visszaverõdés erõssége gyakorlatilag független a papír vastagságától (tehát felületi jelenség), de érzékeny a papír minõségére (pl. itatóspapíron más, mint rajzlapon).

A mûködõképesség jelzõjeként célszerû a csatornaváltót, vagy egy éppen nem adó csatornán a hangerõszabályzót mûködtetni. Néhány versenyzõ a távirányító és a készülék távolságát nem változtatta, hanem a mûködés sebességébõl (pl. a hangerõ teljes felerõsítéshez szükséges idõ mért értékeibõl) próbált következtetni a nyaláb intenzitására, annak erõsségére. A megfigyelt kicsiny (kb. 10 százalékos) sebességkülönbség azonban feltehetõen ,,zaj-effektus'' (a kibocsátott infravörös-impulzusok közül némelyik éppen nem képes mûködtetni a tévét, ezért annak meg kell várnia a következõ impulzust), emiatt nem alkalmas a jel erõsségének (gyengülésének) megbízható mérésére.

Egy másik kiértékelési hiba: ha nem gondoskodunk a falakról és egyéb tárgyakról visszaverõdõ jelek zavaró hatásának kiküszöbölésérõl, akkor a megfigyelt ,,tényekbõl'' arra a (nagy valószínûséggel hibás) következtetésre juthatunk, hogy az infravörös sugarak akármilyen vastag papírrétegen (pl. egy vastag lexikonon is) akadálytalanul áthatolnak. Néhányan - a szisztematikus hibaforrásokra nem gondolva - tapasztalati tényként rögzítették ezt az állítást.

Ábrány Miklós (Beregszász, Bethlen G. Gimn., 12. o.t.) egy másik, a bekapcsolási küszöbeffektustól független mérést is elvégzett. Teljes sötétben kibontott egy fekete-fehér fotópapírt, erre egészen közelrõl 300 jelet adott a távirányítóval, majd ugyanezt a kísérletet 1, 5, 10 és 15 papírlap közbeiktatásával megismételte. Az elõhívás után észlelhetõ (és papírlapok számától függõ mértékû) megfeketedés tapasztalt. (A képeket a jegyzõkönyvhöz mellékelte. Módszere kvalitatívan jól mutatja az intenzitás-csökkenést, de annak számszerû jellemzésére közvetlenül nem alkalmas.

Szerzők

  • Gnadig Péter

Forrás, irodalom, hivatkozás

  • Ábrány Miklós
  URI STRING  
/show/200/F-I-D
  CLASS/METHOD  
show/index
  MEMORY USAGE  
621,328 bytes
  BENCHMARKS  
Loading Time Base Classes  0.0006
Controller Execution Time ( Show / Index )  0.0082
Total Execution Time  0.0089
  GET DATA  
No GET data exists
  POST DATA  
No POST data exists
  DATABASE:  kiserletek   QUERIES: 10   
0.0004   INSERT INTO `sessions(`session_id`, `ip_address`, `user_agent`, `last_activity`) VALUES ('a4b2971010fc5a358f9fbb0c9697c9d5''18.232.124.77''CCBot/2.0 (https://commoncrawl.org/faq/)'1566733284) 
0.0006   DELETE FROM `sessions`
WHERE `last_activity` < 1566726084 
0.0008   SELECT `label`, trim(item) as item
FROM 
(`categories`) 
0.0004   SELECT *
FROM (`experiments`)
WHERE `eid` = '200' 
0.0007   SELECT *
FROM (`exp_kwd`)
JOIN `keywordsON `keywords`.`path`=`exp_kwd`.`path`
WHERE `eid` = '200' 
0.0004   SELECT *
FROM (`exp_cat`)
JOIN `categoriesON `categories`.`label`=`exp_cat`.`label`
WHERE `eid` = '200' 
0.0003   SELECT `name`
FROM (`materials`)
WHERE `eid` = '200' 
0.0002   SELECT `source`
FROM (`sources`)
WHERE `eid` = '200' 
0.0003   SELECT *
FROM (`exp_authors`)
JOIN `authorsON `exp_authors`.`monogram`=`authors`.`monogram`
WHERE `exp_authors`.`eid` = '200' 
0.0007   SELECT *
FROM (`media`)
JOIN `media_typeON `media_type`.`format`=`media`.`format`
JOIN `exp_mdaON `media`.`mid` = `exp_mda`.`mid`
WHERE `exp_mda`.`eid` = '200'