نطاق
A الطيف (جمع أطياف أو أطياف ) [1] هو شرط أن لا يقتصر على مجموعة محددة من القيم ولكن يمكن أن تختلف، من دون خطوات، عبر التواصل . تم استخدام الكلمة علميًا لأول مرة في علم البصريات لوصف ألوان قوس قزح في الضوء المرئي بعد المرور عبر منشور . مع تقدم الفهم العلمي للضوء ، أصبح ينطبق على الطيف الكهرومغناطيسي بأكمله. وبذلك أصبحت خريطة لمجموعة من المقادير (أطوال موجية) لمجموعة من الصفات ، والتي هي "ألوان قوس قزح" المتصورة وغيرها من الخصائص التي تتوافق مع الأطوال الموجية التي تقع خارج طيف الضوء المرئي.
تم تطبيق الطيف الترددي منذ ذلك الحين عن طريق القياس على مواضيع خارج علم البصريات. وبالتالي ، قد يتحدث المرء عن " طيف الرأي السياسي " ، أو "طيف النشاط" لدواء ما ، أو " طيف التوحد ". في هذه الاستخدامات ، قد لا ترتبط القيم داخل الطيف بأرقام أو تعريفات قابلة للقياس الكمي بدقة. تتضمن هذه الاستخدامات نطاقًا واسعًا من الشروط أو السلوكيات التي تم تجميعها معًا ودراستها تحت عنوان واحد لتسهيل المناقشة. تكون الاستخدامات غير العلمية لمصطلح الطيف أحيانًا مضللة. على سبيل المثال ، طيف واحد من اليسار واليمين للرأي السياسي لا يستوعب النطاق الكامل للمعتقدات السياسية للناس. يستخدم علماء السياسة مجموعة متنوعة من الأنظمة ثنائية المحور ومتعددة المحاور لتوصيف الرأي السياسي بشكل أكثر دقة.
في معظم الاستخدامات الحديثة للطيف ، هناك موضوع موحد بين الطرفين في أي من الطرفين. لم يكن هذا صحيحًا دائمًا في الاستخدام الأقدم.
علم أصول الكلمات
في اللاتينية ، يعني الطيف "صورة" أو " ظهور " ، بما في ذلك معنى " شبح ". الدليل الطيفي هو شهادة حول ما تم فعله بواسطة أطياف أشخاص غير موجودين جسديًا ، أو أدلة إشاعة حول ما قالته أشباح أو ظهورات الشيطان . تم استخدامه لإدانة عدد من الأشخاص بالسحر في سالم ، ماساتشوستس في أواخر القرن السابع عشر. كلمة "الطيف" [SPEKTRUM] كانت تستخدم حصرا لتعيين بصري شبحي صورة تلوية التي كتبها غوته في كتابه نظرية الألوان و شوبنهاور في يوم الرؤية والألوان .
تستخدم البادئة "الطيف-" لتشكيل الكلمات المتعلقة بالأطياف. على سبيل المثال ، مقياس الطيف هو جهاز يستخدم لتسجيل الأطياف والتحليل الطيفي هو استخدام مطياف للتحليل الكيميائي .
العلم الفيزيائي
في القرن 17، كلمة الطيف قدم إلى البصريات التي كتبها إسحاق نيوتن ، في اشارة الى مجموعة من الألوان الملحوظ عندما كان الضوء الأبيض فرقت من خلال موشور . [2] [3] قريبا على المدى المشار إليها قطعة من ضوء شدة أو السلطة بوصفها وظيفة من تردد أو الطول الموجي ، والمعروف أيضا باسم الكثافة الطيفية مؤامرة .
على المدى الطيف تم توسيع ينطبق على غيرها من الموجات ، مثل الموجات الصوتية التي يمكن قياسها أيضا بوصفها وظيفة من التردد، و الطيف الترددي و طيف الطاقة إشارة. ينطبق المصطلح الآن على أي إشارة يمكن قياسها أو تحللها على طول متغير مستمر مثل الطاقة في التحليل الطيفي الإلكتروني أو نسبة الكتلة إلى الشحنة في قياس الطيف الكتلي . يستخدم الطيف أيضًا للإشارة إلى تمثيل رسومي للإشارة كدالة للمتغير التابع.
المجال الكهرومغناطيسي
يشير الطيف الكهرومغناطيسي إلى النطاق الكامل لجميع ترددات الإشعاع الكهرومغناطيسي [4] وأيضًا إلى التوزيع المميز للإشعاع الكهرومغناطيسي المنبعث أو الممتص بواسطة هذا الجسم المحدد. ودعا الأجهزة المستخدمة لقياس الطيف الكهرومغناطيسي الطيف أو مطياف . في الطيف المرئي هو جزء من الطيف الكهرومغناطيسي والتي يمكن مشاهدتها من قبل العين البشرية . يتراوح الطول الموجي للضوء المرئي من 390 إلى 700 نانومتر . [5] و طيف الامتصاص من عنصر كيميائي أو مركب كيميائي هو طيف الترددات أو موجات الإشعاع الحادث التي يتم استيعابها من قبل المجمع بسبب التحولات الإلكترون من أدنى إلى حالة أعلى من الطاقة. ل طيف الانبعاث يشير إلى طيف الإشعاع المنبعث من المركب بسبب التحولات الإلكترون من أعلى إلى حالة طاقة أقل.
يحتوي الضوء من العديد من المصادر المختلفة على ألوان مختلفة ، لكل منها سطوعها أو شدتها. يرسل قوس قزح ، أو المنشور ، هذه الألوان المكونة في اتجاهات مختلفة ، مما يجعلها مرئية بشكل فردي بزوايا مختلفة. الرسم البياني للشدة المرسومة مقابل التردد (يظهر سطوع كل لون) هو طيف التردد للضوء. عندما تكون جميع الترددات المرئية موجودة بالتساوي ، يكون اللون المدرك للضوء أبيض والطيف خطًا مسطحًا. لذلك ، غالبًا ما يشار إلى أطياف الخط المسطح عمومًا على أنها بيضاء ، سواء كانت تمثل الضوء أو نوعًا آخر من ظاهرة الموجة (الصوت ، على سبيل المثال ، أو الاهتزاز في بنية).
في الراديو والاتصالات السلكية واللاسلكية ، يمكن تقاسم طيف التردد بين العديد من المذيعين المختلفين. في الطيف الراديوي هو جزء من الطيف الكهرومغناطيسي الموافق الترددات المنخفضة أقل من 300 غيغاهرتز، والذي يتوافق مع موجات أطول من حوالي 1 ملم. و الميكروويف يتوافق الطيف لترددات بين 300 ميغاهيرتز (0.3 غيغاهرتز ) و 300 غيغاهرتز وموجات بين متر واحد واحد ملليمتر. [6] [7] كل محطة إذاعية وتلفزيون تبث موجة على نطاق تردد معين ، يسمى القناة . عند وجود العديد من المذيعين ، يتكون الطيف الراديوي من مجموع كل القنوات الفردية ، كل منها يحمل معلومات منفصلة ، منتشرة عبر طيف ترددي واسع. سيكتشف أي جهاز استقبال لاسلكي معين وظيفة واحدة من السعة (الجهد) مقابل الوقت. يستخدم الراديو بعد ذلك دائرة أو موالفًا مضبوطًا لتحديد قناة واحدة أو نطاق تردد وإزالة تشكيل المعلومات أو فك تشفيرها من هذا المذيع. إذا قمنا بعمل رسم بياني لقوة كل قناة مقابل تردد الموالف ، فسيكون الطيف الترددي لإشارة الهوائي.
في التحليل الطيفي الفلكي ، تكشف قوة خطوط الامتصاص والانبعاث وقوتها وشكلها وموضعها ، بالإضافة إلى التوزيع الشامل للطاقة الطيفية للسلسلة المتصلة ، عن العديد من خصائص الأجسام الفلكية. التصنيف النجمي هو تصنيف النجوم بناءً على أطيافها الكهرومغناطيسية المميزة. و كثافة تدفق الطيفية تستخدم لتمثيل الطيف من مصدر الضوء، مثل نجم.
في قياس الإشعاع و قياس الألوان (أو لون العلم بشكل عام)، و توزيع الطاقة الطيفية (SPD) من مصدر الضوء هو مقياس لقوة ساهمت بها كل تردد أو لون في مصدر الضوء. عادةً ما يُقاس طيف الضوء عند نقاط (غالبًا 31) على طول الطيف المرئي ، في مساحة الطول الموجي بدلاً من مساحة التردد ، مما يجعله ليس كثافة طيفية بشكل صارم. يمكن لبعض مقاييس الطيف الضوئي قياس الزيادات الدقيقة مثل نانومتر واحد إلى اثنين . تُستخدم القيم لحساب المواصفات الأخرى ثم يتم رسمها لإظهار السمات الطيفية للمصدر. يمكن أن يكون هذا مفيدًا في تحليل خصائص الألوان لمصدر معين.
الطيف الشامل
تسمى قطعة وفرة الأيونات كدالة لنسبة الكتلة إلى الشحنة طيف الكتلة. يمكن إنتاجه بواسطة جهاز مطياف الكتلة . [8] يمكن استخدام طيف الكتلة لتحديد كمية وكتلة الذرات والجزيئات. يستخدم مقياس الطيف الكتلي الترادفي لتحديد التركيب الجزيئي.
طيف الطاقة
في الفيزياء ، طيف الطاقة للجسيم هو عدد الجسيمات أو شدة حزمة الجسيم كدالة لطاقة الجسيم. أمثلة من التقنيات التي تنتج الطيف الطاقة هي الطيفي ألفا الجسيمات ، الإلكترون فقدان الطاقة التحليل الطيفي ، و قياس الطيف ايون الحركية والطاقة وتحليل الكتلة .
طيف منفصل
في الفيزياء ، لا سيما في ميكانيكا الكم ، يمتلك بعض العوامل التفاضلية أطيافًا منفصلة ، مع وجود فجوات بين القيم. وتشمل الحالات المشتركة لل هاملتون و مشغل الزخم الزاوي .
مخطط الطيف
في علم الصوتيات ، يعد المخطط الطيفي تمثيلًا مرئيًا للطيف الترددي للصوت كدالة للوقت أو متغير آخر.
يمكن أن يحتوي مصدر الصوت على العديد من الترددات المختلفة المختلطة. A نغمة موسيقية الصورة جرس يتميز بها الطيف التوافقي . يشمل الصوت في بيئتنا الذي نشير إليه بالضوضاء العديد من الترددات المختلفة. عندما تحتوي إشارة صوتية على مزيج من جميع الترددات المسموعة ، موزعة بالتساوي على طيف الصوت ، فإنها تسمى الضوضاء البيضاء . [9]
و محلل الطيف هو أداة التي يمكن استخدامها لتحويل الموجة الصوتية من المذكرة الموسيقية في عرض مرئي للترددات التأسيسية. يشار إلى هذا العرض المرئي باسم مخطط الطيف الصوتي . تتوفر أجهزة تحليل الطيف الصوتي القائمة على البرامج بتكلفة منخفضة ، مما يوفر وصولاً سهلاً ليس فقط لمتخصصي الصناعة ، ولكن أيضًا للأكاديميين والطلاب والهواة . يوفر مخطط الطيف الصوتي الذي تم إنشاؤه بواسطة محلل الطيف توقيعًا صوتيًا للنوتة الموسيقية. بالإضافة إلى الكشف عن التردد الأساسي ونغماته ، فإن المخطط الطيفي مفيد أيضًا في تحليل الهجوم الزمني ، والانحلال ، والاستمرار ، وإصدار النوتة الموسيقية.
علم الاحياء
طيف نشاط المضادات الحيوية هو أحد مكونات تصنيف المضادات الحيوية . و المضادات الحيوية واسعة الطيف نشطة ضد طائفة واسعة من البكتيريا، [10] في حين أن المضادات الحيوية ضيق الطيف فعالة ضد عائلات محددة من البكتيريا. [11] أحد الأمثلة على المضادات الحيوية واسعة الطيف شائعة الاستخدام هو الأمبيسلين . [11] من الأمثلة على المضادات الحيوية ضيقة الطيف الديكلوكساسيللين Dicloxacillin ، الذي يعمل على البكتيريا المنتجة للبيتا لاكتاماز إيجابية الجرام مثل Staphylococcus aureus . [12]
في الطب النفسي ، يستخدم نهج الطيف مصطلح الطيف لوصف مجموعة من الحالات المرتبطة ، والتي تمتد أحيانًا أيضًا لتشمل الأعراض والسمات الفردية . على سبيل المثال ، يصف طيف التوحد مجموعة من الحالات المصنفة على أنها اضطرابات النمو العصبي .
الرياضيات
في الرياضيات ، و الطيف مصفوفة هو مولتيست من القيم الذاتية للمصفوفة.
في التحليل الوظيفي ، يعتبر مفهوم طيف المشغل المحدود تعميمًا لمفهوم القيمة الذاتية للمصفوفات.
في الطوبولوجيا الجبرية ، الطيف هو كائن يمثل نظرية cohomology المعممة .
علوم اجتماعية
في العلوم الاجتماعية ، يستخدم الطيف الاقتصادي للإشارة إلى نطاق الطبقة الاجتماعية إلى جانب بعض مؤشرات الثروة أو الدخل. في العلوم السياسية ، يشير مصطلح الطيف السياسي إلى نظام لتصنيف المواقف السياسية في بُعد واحد أو أكثر ، على سبيل المثال في نطاق يشمل الجناح الأيمن والجناح الأيسر.
مراجع
- ^ Dictionary.com أرشفة 23 فبراير 2008 ، في آلة Wayback ... قاموس التراث الأمريكي للغة الإنجليزية ، الطبعة الرابعة. شركة هوتون ميفلين ، 2004 (تمت الزيارة في 25 يناير / كانون الثاني 2008).
- ^ علم فلك OpenStax ، "التحليل الطيفي في علم الفلك". OpenStax CNX. 29 سبتمبر 2016 "نسخة مؤرشفة" . مؤرشفة من الأصلي في 17 فبراير 2017 . تم الاسترجاع 17 فبراير ، 2017 .صيانة CS1: نسخة مؤرشفة كعنوان ( رابط )
- ^ نيوتن ، إسحاق (1671). "خطاب السيد إسحاق نيوتن… يحتوي على نظريته الجديدة عن الضوء والألوان…" . المعاملات الفلسفية للجمعية الملكية في لندن . 6 (80): 3075-3087. بيب كود : 1671RSPT .... 6.3075N . دوى : 10.1098 / rstl.1671.0072 .تظهر كلمة "طيف" لوصف مجموعة من الألوان التي تم إنتاجها ، عن طريق الانكسار أو الانعراج ، من حزمة من الضوء لأول مرة في الصفحة p. 3076.
- ^ "الطيف الكهرومغناطيسي" . تخيل الكون! القاموس . ناسا. مؤرشفة من الأصلي في 24 مايو 2015 . تم الاسترجاع 3 يونيو ، 2015 .
- ^ ستار ، سيسي (2005). علم الأحياء: المفاهيم والتطبيقات . طومسون بروكس / كول. ص. 94 . رقم ISBN 0-534-46226-X.
- ^ بوزار ، ديفيد م. (1993). هندسة الميكروويف أديسون ويسلي للنشر شركة. ردمك 0-201-50418-9 .
- ^ Sorrentino ، R. and Bianchi ، Giovanni (2010) Microwave and RF Engineering أرشفة 5 أغسطس 2016 ، في آلة Wayback. ، John Wiley & Sons ، p. 4 ، ردمك 047066021X .
- ^ IUPAC ، خلاصة وافية للمصطلحات الكيميائية ، الطبعة الثانية. ("الكتاب الذهبي") (1997). النسخة المصححة على الإنترنت: (2006–) " الطيف الشامل ". دوى : 10.1351 / goldbook.M03749
- ^ "تعريف الضوضاء البيضاء" . yourdictionary.com . مؤرشفة من الأصلي في 30 يونيو 2015.
- ^ كلايتون إل.توماس محرر ، قاموس تابر الطبي السيكلوبيك ، الطبعة السابعة عشر ، 1993 ( ردمك 0-8036-8313-8 )
- ^ أ ب S.J. هوبكنز ، الأدوية وعلم الأدوية للممرضات الطبعة الثانية عشر ، 1997 ( ردمك 0-443-05249 2 )
- ^ ميراندا نوفاليس جي ، لينوس ميراندا بي ، فيلشيس بيريز إم ، سولورزانو سانتوس إف (2006). " تأثيرات النشاط في المختبر لتوليفات من السيفالوثين ، ديكلوكساسيللين ، إيميبينيم ، فانكومايسين وأميكاسين ضد سلالات المكورات العنقودية المقاومة للميثيسيلين " . آن. كلين. ميكروبيول. مضاد للميكروبات . 5 : 25. دوى : 10.1186 / 1476-0711-5-25 . PMC 1617116 . بميد 17034644 .