10 vạn câu hỏi vì sao vật lý

10 vạn câu hỏi vì sao vật lý

201. Ổ khóa cửa điện tử bảo đảm an toàn như thế nào?

Bạn đã từng thao tác trên máy rút tiền tự động của ngân hàng chưa? Chỉ cần cắm cái thẻ điện tử vào lỗ cắm chuyên dùng của máy đó, nhập mật mã cá nhân, qua thao tác nhận biết của máy tính, từ lỗ trả tiền của nó liền "nhả" ra số tiền mặt mà bạn cần rút. Nếu không có mật mã nhập vào, hoặc mật mã nhập vào có nhầm lẫn, máy rút tiền tự động sẽ không vận hành. Điều đó bảo đảm an toàn cho người gửi tiền.

Ổ khoá cửa điện tử có chức năng tương tự với máy rút tiền tự động. Trên ổ khoá cửa điện tử cũng có một cái lỗ cắm chuyên dùng. Chỉ cần cắm thẻ điện tử có số hiệu buồng phòng phù hợp nào đó, trong thẻ có trữ mật mã tương ứng, hệ thống nhận biết tự động trong ổ khoá cửa điện tử đọc mật mã đó ra và đưa nó vào máy vi tính. Máy vi tính sau khi đối chiếu mật mã với số liệu tương ứng trong bộ phận lưu trữ thấy không có gì nhầm lẫn, liền truyền ra một tín hiệu điều khiển, làm cho lưỡi khoá trong ổ khoá rời ra, khoá cửa liền tự động mở ra. Nếu sau khi đối chiếu thấy có nhầm lẫn, máy vi tính sẽ không truyền ra tín hiệu điều khiển, khoá cửa sẽ không tự động mở ra, mà còn đẩy thẻ điện tử từ từ trong lỗ cắm chuyên dụng ra, làm cho người lạ không sao vào phòng được, qua đó có tác dụng bảo đảm an toàn. ứng dụng ổ khoá cửa điện tử trong các phòng khách của khách sạn, nhà nghỉ lại càng quan trọng.

Còn có một loại ổ khoá cửa điện tử, ngoài việc có lắp máy vi tính trên khoá, có chức năng đối chiếu nhận biết cục bộ ra, còn thông qua mạch điện chuyển phát, kết mạng với trung tâm máy tính của bộ phận tiếp tân để tìm kiếm càng nhiều căn cứ nhận dạng như: tên họ người thuê phòng, nghề nghiệp, số chứng minh thư, thời gian lưu trú v.v. sau cùng mới chịu tự động mở ổ khoá cửa. Như vậy, cho dù thẻ điện tử bị đánh rơi, có người nhặt được, người lạ chỉ dựa vào tấm thẻ điện tử ấy cũng không sao bước vào phòng khách được. Tác dụng bảo vệ an toàn nhờ đó mà được thực hiện tốt hơn.

Từ khoá: Ổ khoá cửa điện tử; Thẻ điện tử; Hệ thống nhận biết tự động.

202. Vì sao trong toà nhà cao tầng không nên dùng ống nước máy làm dây nối đất an toàn?

Đồ điện gia dụng, nhất là những đồ điện gia dụng sử dụng điện thành phố 220 vôn, để bảo đảm an toàn dùng điện đều phải lắp dây nối đất an toàn một cách chính xác.

Dựa theo yêu cầu kĩ thuật dùng điện an toàn, dây nối đất an toàn chuyên dùng trong các toà kiến trúc phải nối liền chặt chẽ với mặt đất, trị số điện trở nối đất không được lớn hơn 4 ôm. Vì vậy, nói chung trong các toà kiến trúc đều có đặt dây nối đất an toàn. Nó do một số que sắt dài vài mét (tốt nhất là que đồng đỏ có điện trở suất nhỏ hơn) nối liền hợp thành, từ tầng lầu áp mái thẳng xuống tới mặt đất, và chôn vào lòng đất, rồi rưới nước muối xung quanh, rải vụn than củi lên để mở rộng mặt tiếp xúc với đất, giảm nhỏ điện trở nối đất. Khi đã có dây nối đất chuyên dùng thì dù đồ điện gia dụng xảy ra trục trặc rò điện, điện thành phố 220 vôn có rò vào vỏ ngoài kim loại đi nữa thì cũng theo dây nối đất an toàn mà chạy xuống đất. Cơ thể người chạm vào điện cũng có thể bình yên vô sự.

Ở những nơi không có dây nối đất an toàn chuyên dùng, có người hay lấy ống nước máy làm dây nối đất an toàn. Vì ống nước máy là ống kim loại chôn sâu dưới đất, nói chung có thể có tác dụng của dây nối đất an toàn. Song phải nối vào đoạn ống gần mặt đất nhất, hơn nữa phải tiếp xúc thật tốt.

Tuy nhiên, ở một số trường hợp, lại không nên dùng ống nước máy làm dây nối đất an toàn, nhất là trong những nhà cao tầng. Đó là vì cân nhắc với áp lực nước của nước máy. Nước dùng từ mặt lầu tầng ba trở lên đều đến từ két nước trên mái nhà. Ống nước máy được lắp từ trên xuống dưới, xuất phát từ két nước đi vào các hộ các nhà, không phải lắp từ mặt đất đi lên, không trực tiếp tiếp xúc với mặt đất. Hơn nữa, trên những ống nước rất dài nối thông với két nước còn có rất nhiều khớp nối chia nước. Đề phòng rò rỉ nước, người ta thường dùng sợi đay hoặc băng nhựa không dẫn điện quấn kín chỗ khớp nối. Điều đó làm cho ống nước trong nhà cao tầng, về mặt tính năng điện, không thể nối liền chặt chẽ với mặt đất, điện trở nối đất rất lớn, dùng nó làm dây nối đất an toàn, thật là rất không an toàn.

Trên thực tế, ngoại trừ trong các nhà cao tầng, trong các kiến trúc lớn nói chung đều phải lắp đặt dây nối đất an toàn theo quy định. Trong phích cắm ba đầu vào nguồn điện của đồ dùng gia dụng, có một đầu dài nhất dùng để nối liền với dây tiếp đất an toàn chuyên dùng nhằm bảo đảm an toàn dùng điện. Điều cần nhắc nhở là, nếu dùng đường ống ga làm dây nối đất an toàn, khi xảy ra rò điện có thể gây ra nổ ống ga, trái lại càng mất an toàn.

Từ khoá: Toà nhà cao tầng; Dây nối đất.

203. Vì sao có rađiô có khá nhiều băng sóng ngắn?

Phát thanh của điện đài sóng ngắn phát ra, phần nhiều đến từ nước ngoài xứ lạ. Song, rađiô nói chung thông thường chỉ có một hai băng sóng ngắn, đài phát thanh sóng ngắn có thể thu được chỉ đếm đầu ngón tay, vậy mà lại hay "chen lấn" nhau, xuất hiện bắt nhầm đài, tiếng nói lúc to lúc nhỏ, rất không ổn định. Nói theo thuật ngữ vô tuyến điện, loại rađiô đó có độ nhạy thấp, tính lọc lựa kém, băng thu cũng khá hẹp.

Trên quốc tế quy định, phạm vi tần số sóng ngắn dành cho phát thanh trong dải tần số vô tuyến điện là 2,3 ~ 26,1 megahec (MHz). Các đài phát thanh của các nước trên thế giới đều có thể phát ra phát thanh sóng ngắn ở trong phạm vi của đoạn tần số đó. Nếu rađiô có đủ độ nhạy và tính lọc lựa tốt thì có thể thu được các tiết mục phát thanh của các đài sóng ngắn của các nước trên thế giới.

Nhưng, băng sóng ngắn thứ nhất (SW 1) của rađiô nói chung là 4 ~ 9 MHz, băng sóng ngắn thứ hai (SW 2) là khoảng 9 - 18 MHz, băng thu tổng thể ở trong 4 ~ 18 MHz, chỉ chiếm có một phần của cả đoạn phát thanh sóng ngắn, vậy là có nhiều đài sóng ngắn bị gạt ra rìa.

Trong băng thu sóng ngắn của rađiô, độ nhạy thu sóng không đồng đều. Ở phần quá cao và quá thấp của băng thu, độ nhạy thu sóng đều tương đối thấp. Còn ở phần giữa của băng thu sóng thì độ nhạy đó tương đối cao.

Đối với rađiô nói chung, phạm vi tần số của băng sóng ngắn tương đối rộng. Ví dụ băng SW 1 rộng tới 5 MHz. Trong phạm vi băng thu rộng như vậy, độ nhạy thu sóng cao cao thấp thấp, rất không đồng đều. Như vậy thì không thể nào thực hiện được sự "đối xử như nhau" với mọi đài phát thanh sóng ngắn. Có đài có tần số vừa khéo ở trong phạm vi độ nhạy thu sóng tương đối cao, đài đó sẽ dễ được thu sóng. Còn những đài mà tần số lại ở vào chỗ độ nhạy thu sóng của rađiô tương đối thấp, muốn thu được phải khá vất vả.

Vả lại, sóng vô tuyến điện mà mỗi đài phát thanh sóng ngắn phát ra đều có phạm vi tần số nhất định, nó chỉ chiếm một độ rộng nhất định trên băng thu sóng ngắn của rađiô. Khi rađiô có tính lọc lựa tốt thu nghe, dễ dàng chỉnh bắt được sóng của đài phát, còn rađiô có tính lọc lựa kém thì thường là bên cạnh một đài phát còn có một đài phát khác kề sát vào, vài đài phát chen lấn vào một chỗ, vất vả lắm mới chỉnh bắt được sóng của một đài phát, hơi nhích núm vặn tìm sóng một chút là đài phát đang nghe liền "biến" mất.

Nếu có thể mở rộng băng sóng ngắn của rađiô bao quát hết cả phạm vi tần số của đoạn phát thanh sóng ngắn, thế thì có khả năng thu được tất cả các đài phát thanh sóng ngắn trong đoạn đó. Chia nhỏ đoạn thu thanh sóng ngắn ra thành vài phân đoạn, áp dụng biện pháp "chia để trị" đối với những phân đoạn này, lần lượt tiến hành xử lí kĩ thuật, làm cho trong mỗi phân đoạn đều có độ nhạy đồng đều và đầy đủ. Như vậy, khi thu đài phát thanh sóng ngắn liền có thể thực hiện được sự "đối xử như nhau" với mọi đài phát thanh sóng ngắn. Hơn nữa, trong mọi phân đoạn, rađiô có thể có tính lọc lựa tốt. Hiện nay, có loại rađiô đã có tám, chín băng (phân đoạn) sóng ngắn, có loại thậm chí nhiều tới 20 ~ 30 băng sóng ngắn.

Từ khoá: Rađiô; Băng sóng ngắn; Chỉnh bắt sóng; Độ nhạy.

204. Vì sao rađiô có thể chọn lựa các đài phát thanh?

Bật công tắc rađiô lên, xoay núm vặn tìm sóng là bạn có thể tuỳ ý chọn lựa tiết mục phát thanh mà bạn muốn thu nghe, tiện lợi biết bao!

Một cái núm vặn tìm sóng nho nhỏ vì sao có thể có tác dụng to lớn như vậy nhỉ?

Hoá ra là, đài phát thanh của các nơi đều theo tần số của mình, căn cứ vào thời gian và tiết mục đã sắp xếp trước, phát sóng vô tuyến điện lên không trung. Chúng ta ngồi trong phòng, không nhìn thấy và không sờ được những dòng điện đó, nhưng chỉ cần có được một cái rađiô, ăng ten của rađiô sẽ lập tức cảm ứng ra dòng điện yếu ớt của các loại tần số khác nhau, đợi chúng ta chọn lựa khi thu nghe.

Khi bạn xoay núm tìm sóng, cái tụ điện biến đổi cùng theo đó mà xoay. Tụ điện này nối liền với cuộn dây dao động cộng hưởng. Chúng hợp thành một cơ cấu chọn lựa. Tụ điện xoay đến một vị trí nào đó, cơ cấu chọn lựa chỉ để cho dòng điện yếu ớt của tần số mà cái kim di động chỉ ra được phép lọt vào và tăng cường lên, còn những dòng điện yếu ớt của các tần số khác không được phép nhận sự tăng cường. Nếu như lúc ấy công tắc đã bật lên, dòng điện được tăng cường thông qua sự khử biến điệu (tách bỏ sóng mang), để cho tín hiệu điện âm tần của tiết mục phát thanh vừa "cởi" ra đi vào bộ khuếch đại của rađiô khuếch đại lên, rồi chuyển đổi thành âm thanh trong loa điện và phát ra ngoài.

Trên thực tế, tác dụng của cơ cấu lọc lựa do tụ điện nối liền với cuộn dây tạo thành cũng giống với tác dụng cộng hưởng nói đến trong dao động. Trong cơ cấu lọc lựa này có thể sinh ra dòng điện của tần số nhất định. Khi tần số mà tụ điện biến đổi điều tiết ra bằng với tần số của dòng điện nào đó trong ăng ten thì xảy ra cộng hưởng điện, qua đó dòng điện của tần số này được lọc lựa và tăng cường.

Từ khoá: Rađiô; Sóng vô tuyến điện; Ăngten; Tụ điện biến đổi; Cộng hưởng.

205. Rađiô có thể thu được âm thanh của đài truyền hình không?

Có một số rađiô chẳng những có thể thu được tiết mục phát thanh của các nơi trong cả nước, mà còn có thể thu được phát thanh của các đài nước ngoài, song lại không thu được âm thanh kèm theo truyền hình của các đài truyền hình trong nước. Đó là do tần số của chúng khác nhau.

Nói chung sóng rađiô thu được là sóng trung và sóng ngắn, phạm vi tần số của chúng từ vài trăm kilôhec (kHz) đến hơn 20 megahec (MHz), bước sóng của vài trăm mét đến mười mấy mét. Còn sóng mà đài truyền hình là sóng siêu ngắn, bước sóng chỉ có vài mét. Vì vậy, nói chung rađiô không thu được âm thanh của đài truyền hình.

Nếu chúng ta sửa đổi mạch điều hưởng đến dải sóng siêu ngắn, liệu có thể thu được âm thanh truyền hình không nhỉ? Vẫn không được.

Vì phương pháp điều chế âm thanh của phát thanh và truyền hình lên sóng mang mỗi thứ một khác. Nói chung, phát thanh áp dụng phương pháp điều biên để phủ âm thanh lên sóng mang, làm cho độ lớn của biên độ sóng mang biến đổi theo độ cao thấp của âm thanh. Khi rađiô thu được loại sóng mang đó, liền theo quy luật biến đổi biên độ của nó mà tách ra và hoàn nguyên thành âm thanh. Trong truyền hình, âm thanh áp dụng phương pháp điều tần, có nghĩa là tần số của sóng mang biến đổi theo độ cao thấp của âm thanh, còn biên độ của sóng mang thì ổn định không đổi. Loại sóng mang này cho dù được rađiô thu vào, cũng không tách được tín hiệu âm thanh ra, vì biên độ của nó không biến đổi theo quy luật của âm thanh.

Vậy làm thế nào để rađiô có thể thu được âm thanh của truyền hình nhỉ? Chỉ có cách là dùng rađiô điều tần tách được sóng điều tần thì mới thu được âm thanh truyền hình. Cố nhiên, rađiô điều tần đó còn phải chỉnh được trong dải tần số của âm thanh kèm theo truyền hình.

Ở Trung Quốc, dải tần số của sóng phát thanh điều tần thông thường được bố trí trong khoảng 88 ~ 108 MHz. Tần số thu của rađiô điều tần cũng được thiết kế trong cùng một dải. Vì vậy, nếu phát thanh điều tần nào nằm trong dải tần số đó đều được rađiô điều tần thu nhận.

Căn cứ vào phạm vi tần số của kênh truyền hình mà Trung Quốc quy định thì phạm vi tần số sóng vô tuyến điện của truyền hình kênh năm là 84 ~ 92 MHz, ở trong dải tần số thu của rađiô điều tần. Vì vậy, âm thanh kèm theo tiết mục truyền hình kênh năm có thể được rađiô điều tần thu nhận và phát ra. Còn dải tần số sóng vô tuyến điện của truyền hình kênh 20 là 526 ~ 534 megahec, ở ngoài dải tần số thu của rađiô điều tần, rađiô điều tần đành chịu bó tay, không thu được âm thanh kèm theo tiết mục truyền hình kênh 20.

Từ khoá: Rađiô; Kênh truyền hình; Điều biên; Điều tần; Sóng mang.

206. Vì sao âm hưởng của âm thanh vòng nghe đặc biệt hay?

Tiếng nhạc phát ra từ trong thiết bị nghe và âm hưởng mà tai nghe được tại chỗ trong phòng hoà nhạc là không thể coi như nhau được. Đó là vì ngay tại phòng hoà nhạc, tiếng nhạc mà tai người nghe được, vừa có tiếng nhạc từ bục diễn tấu trực tiếp truyền xuống, lại cũng có tiếng nhạc từ xung quanh phòng phản xạ lại, hoà trộn vào nhau hình thành hiệu ứng vòng, vây quanh lỗ tai của âm sắc có tầng nấc cực kì phong phú, gây được cảm giác chiều sâu lập thể (nổi) mạnh mẽ. Đó là một loại hiệu quả âm hưởng mà người nghe có ở tại chỗ mới cảm thụ được.

Song, âm hưởng của âm thanh nổi lại có thể tạo cho bạn không khí như đang có mặt ở hiện trường, cảm thụ được hiệu quả của âm thanh nổi phong phú, đặc biệt nghe hay. Cái đó trước hết yêu cầu khi ghi âm tại chỗ, không nên chỉ đặt micro ở một vị trí cố định nào đó, mà là áp dụng ghi âm nhiều kênh, đặt nhiều micro chia ra ở nhiều nơi trong phòng hoà nhạc. Băng hoặc đĩa nhạc gốc được ghi âm theo cách này có hiệu quả âm hưởng của âm thanh vòng bẩm sinh. Ở đầu ra của thiết bị nghe, còn lắp thêm mạch điện điện tử riêng để tăng cường hiệu quả âm hưởng vòng của âm thanh nổi. Đồng thời, âm thanh lại được phát ra từ nhiều loa điện nhiều kênh, góp phần làm cho hiệu quả âm hưởng giống như kiểu có mặt tại phòng hoà nhạc mới cảm thụ được.

Muốn thưởng thức hiệu quả âm hưởng vòng của âm thanh nổi, bố trí hiện trường của phòng nghe nhạc cũng hết sức quan trọng. Cần phải chia ra mà đặt các thùng loa phát nhiều kênh ở bốn phía của phòng nghe nhạc. Đặc biệt là hai thùng loa có khả năng thể hiện hiệu quả âm thanh nổi vòng nhất, phải được đặt ở vị trí hơi lùi và hơi cao về hai bên trái, phải đối với người nghe. Như vậy, tiếng nhạc sẽ liên tục phát ra từ trước sau trái phải, vây quanh bốn phía của người nghe, làm cho người cảm thụ được hiệu quả âm hưởng mạnh mẽ của âm thanh nổi vòng.

Từ khoá: Âm thanh nổi; Âm thanh nổi vòng; Hiệu quả âm hưởng.

207. Vì sao có thể dùng laze để đĩa hát phát âm thanh?

Máy quay đĩa của Edison trải qua cải tiến không ngừng mới trở thành máy hát điện phổ thông. Nó do môtơ, mâm xoay, bộ phận thu âm và bộ phận phát âm hợp thành. Khi sử dụng, đặt đĩa hát lên mâm xoay, cho mô tơ chạy lôi theo mâm xoay và đĩa hát cùng quay với tốc độ đều, rồi nhè nhẹ đặt bộ phận thu âm lên đĩa hát. Trên đĩa hát có những đường rãnh ghi âm chạy từng vòng từng vòng. Trên bộ phận thu âm có một cái kim hát. Kim này chạy trong đường rãnh đĩa hát, theo sự biến đổi của đường rãnh mà sinh ra dao động. Loại dao động này thông qua bộ phận thu âm chuyển thành tín hiệu điện. Qua sự khuếch đại của bộ phận phát âm, âm thanh ghi trong đĩa hát liền từ trong loa phát ra.

Dùng laze để đĩa hát phát âm thanh, nguyên lí của nó rất giống với máy hát thông thường. Song đĩa hát và bộ phận thu âm của chúng lại rất khác nhau. Đường rãnh của đĩa hát phổ thông rất thô, lượng thông tin có thể ghi được rất ít. Còn khi chế tác đĩa hát laze, tập trung tia laze vào một điểm không đến 1 micron, đồng thời chuyển đổi tín hiệu âm thanh thành mật mã bằng số, điều khiển chùm laze khắc ra từng vòng từng vòng trên đĩa mỏng kim loại đại diện cho vết khắc 0 hoặc 1. Loại đường rãnh này chỉ rộng có 0,4 micron, sâu vào khoảng 1 micron, khoảng cách giữa các đường rãnh chỉ có 1,7 micron, đại để bằng 1/40 của sợi tóc. Đĩa hát được làm ra bằng cách này, nhìn không thấy được trên mặt có đường rãnh và vết khắc. Nhìn xuyên qua màng bảo vệ bằng chất dẻo mong mỏng phủ lên bề mặt của đĩa hát thì thấy ánh sáng nhiều màu hắt lên rực rỡ khác thường. Muốn quan sát đường rãnh và vết khắc của nó phải dùng đến kính hiển vi.

Trên mặt đĩa hát laze, trên diện tích có kích thước cỡ đầu nhọn của kim hát đã có hàng trăm hàng ngàn vết khắc, dùng kim hát cố nhiên không sao nhận ra được, tất phải sử dụng tia laze. Tụ điểm tia laze lên bề mặt của màng kim loại đĩa hát, khả năng phản xạ ánh sáng của màng kim loại chỗ có vết khắc và không có vết khắc rất khác nhau. Như vậy, khi đĩa hát bắt đầu quay, ánh sáng phản xạ xảy ra biến đổi theo từng vết khắc một, qua bóng quang điện biến thành tín hiệu điện dạng số do 0 và 1 tổ thành, rồi lại thông qua điểm sóng, khuếch đại, hoàn nguyên thành tín hiệu âm thanh ban đầu. Thế là có thể phát ra bản nhạc du dương từ trong hệ thống âm hưởng.

So với đĩa hát phổ thông, đĩa hát laze có nhiều ưu điểm độc đáo. Do đường rãnh của nó rất nhỏ, có thể chứa được một lượng thông tin lớn hơn nhiều so với đĩa hát phổ thông. Một đĩa hát đường kính 12 cm, có thể phát nhạc âm thanh nổi êm tai trong một giờ. Nó áp dụng kĩ thuật số hoá, chế tạo thành đĩa hát âm thanh nổi có độ chân thực cao dạng số, độ méo vô cùng nhỏ, hơn nữa hầu như không bị mài xước.

Từ khoá: Máy phát điện; Đĩa hát; Đĩa hát laze (CD), Laze; Số hoá.

208. Vì sao băng từ có thể ghi âm, ghi hình?

Băng từ ghi âm và ghi hình được làm ra do một loại hạt bột từ hết sức nhỏ mịn, cộng thêm chất kết dính, phết hết sức đồng đều lên nền của dải băng terilen mà thành. Những hạt bột từ này sắp xếp rất dày đặc, khi chịu sự biến đổi của từ trường, trên mặt chúng liền lưu lại từ dư.

Từ dư biến đổi theo sự biến đổi của cường độ từ trường. Khi tiến hành ghi âm hoặc ghi hình lên băng từ thì phải thông qua micro hoặc máy quay truyền hình biến âm thanh hoặc hình ảnh thành tín hiệu điện tương ứng trước đã, rồi lại thông qua đầu từ của máy ghi âm hoặc máy ghi hình biến những tín hiệu điện đó thành sự biến đổi mạnh yếu của từ trường. Đầu từ là một nam châm điện đặc biệt. Trên đỉnh của đầu từ có một khe hở. Khi băng từ chạy qua khe hở của đầu từ, dòng điện tín hiệu thông vào trong cuộn dây của đầu từ, trên băng từ kề sát khe hở của đầu từ liền có đường sức từ đi qua, băng từ bị từ hoá, sự thay đổi của tín hiệu điện liền được ghi lại trên băng từ thông qua sự biến đổi của từ trường.

Khi phát lại sẽ là sự đảo ngược của quá trình nói trên. Tức là hoàn nguyên sự biến đổi mạnh yếu của từ trường được ghi lại trên băng từ thành tín hiệu điện tương ứng, rồi lại đưa tín hiệu điện đó, sau khi đã qua xử lí và khuếch đại, vào loa hoặc vào bóng hiện hình của thiết bị nhìn truyền hình thì có thể phát ra âm thanh hoặc hiện rõ hình ảnh ban đầu. Do nguyên lí hoạt động của băng từ ghi âm, ghi hình giống nhau, cho nên, khi ghi hình lên băng từ ghi hình, đồng thời cũng có thể ghi âm.

Cố nhiên, sự sản xuất băng từ ghi hình phức tạp hơn nhiều và cũng nghiêm ngặt hơn nhiều so với băng từ ghi âm. Đó là vì sự biến đổi tần số của âm thanh, nói chung là trong phạm vi từ vài chục Hz đến 20 kHz nên ghi âm và phát lại đều tương đối đơn giản. Còn khi ghi hình thì với một hình tượng hết sức đơn giản và một hình tượng hết sức phức tạp tinh vi, tín hiệu điện tương ứng của chúng có dải tần số rất rộng, hầu như từ 0 hec đến vài megahec.

Từ khoá: Ghi âm; Ghi hình; Băng từ; Từ trường.

209. Vì sao tivi màu có thể dùng ba loại màu sắc đỏ, lục, lam hợp thành hình ảnh?

Con người dùng mắt ngắm nhìn một vật thể, có thể trông thấy màu sắc của nó, là vì ánh sáng mà nó phát ra, hoặc ánh sáng từ bề mặt của nó phản xạ ra, đi vào con mắt, hình thành hình ảnh trên võng mạc nhìn của đáy nhãn cầu. Ánh sáng kích thích tế bào cảm quang trên võng mạc nhìn, thông tin mà tế bào cảm quang cảm thụ được sẽ do hệ thống thần kinh truyền đến đại não, sinh ra thị giác. Có hai loại tế bào cảm quang. Một loại tế bào hình que tương đối nhạy cảm đối với độ sáng tối của ánh sáng; còn loại tế bào hình nón kia tương đối nhạy cảm đối với màu sắc của ánh sáng. Cố nhiên, ánh sáng cũng phải ở tình trạng độ chói nhất định mới có thể nhận biết được. Vào ban đêm, cho dù có ánh trăng, cảnh vật như nhà cửa, cây cối v.v. trong tầm mắt chúng ta, muốn phân rõ màu sắc của chúng cũng không dễ dàng.

Tri thức vật lí cho chúng ta biết, ánh sáng là một loại sóng điện từ, ánh sáng màu sắc khác nhau có bước sóng khác nhau. Sóng điện từ mắt người có thể trông thấy gọi là ánh sáng nhìn thấy. Ánh sáng nhìn thấy có bước sóng dài nhất là ánh sáng đỏ; ánh sáng nhìn thấy có bước sóng ngắn nhất là ánh sáng tím. Ánh sáng có bước sóng dài hơn của ánh sáng đỏ gọi là tia hồng ngoại, ánh sáng có bước sóng ngắn hơn ánh sáng tím gọi là tia tử ngoại. Đối với mắt người thì tia hồng ngoại và tia tử ngoại là loại "nhìn mà không thấy".

Ngay từ thế kỉ XVII, các nhà khoa học đã phát hiện hiện tượng phân sắc và trộn sắc của ánh sáng. Họ chiếu một chùm ánh sáng Mặt Trời màu trắng lên một lăng kính thuỷ tinh. Sau khi đi qua lăng kính, ánh sáng liền phân thành 7 loại ánh sáng màu theo thứ tự: đỏ, da cam, vàng, lục, lam, chàm, tím. Ngược lại, xếp chồng trộn lẫn 7 loại ánh sáng màu này với nhau, chúng lại sẽ biến thành ánh sáng trắng. Do đó, rút ra kết luận, ánh sáng Mặt Trời là một loại ánh sáng màu tạp.

Cảm giác chủ quan của mắt người đối với ánh sáng màu không hoàn toàn thống nhất với phân tích khách quan trong vật lí. Loại sai khác này gọi là ảo giác. Mặc dù là ảo giác, đầu não của người lại "sai rồi thì cứ làm theo cái sai". Ví dụ như, ánh sáng trắng chúng ta nhìn thấy, có thể là do bảy loại ánh sáng màu nói trên hỗn hợp mà thành, cũng có thể là do ba loại ánh sáng màu hồng phấn, vàng và chàm hỗn hợp vào, thậm chí có thể là do hai loại ánh sáng vàng và chàm hỗn hợp mà thành. Có thể có nhiều phương án hỗn hợp thành ánh sáng trắng, song kết quả đều là ánh sáng trắng cả. Cảm giác chủ quan của mắt người không thể phân rõ ánh sáng trắng là do những loại ánh sáng màu nào hỗn hợp mà thành, chỉ có thể nhờ vào lăng kính phân sắc mới xác định được thành phần tổ hợp của loại ánh sáng trắng đó.

Ánh sáng trắng ít nhất có thể dùng hai loại ánh sáng màu chồng lên mà thành. Thế thì muốn tái hiện thế giới vô biên sặc sỡ nhiều màu, hàng nghìn hàng vạn loại màu sắc tươi thắm, liệu cũng có thể dùng hai loại màu sắc sáng màu cơ bản chồng lên không nhỉ? Các nhà khoa học sau nhiều thực nghiệm và nghiên cứu đã rút ra kết luận: dùng hai loại ánh sáng màu cơ bản, theo những cách phối hợp cường độ khác nhau, có thể tái hiện nhiều loại ánh sáng màu. Phương án này tuy giản đơn, song hiệu quả lại không lí tưởng, chủng loại màu sắc tái hiện ra không nhiều, và cũng không được tươi đẹp. Các nhà khoa học dùng ba loại ánh sáng màu đỏ, lục, lam làm màu cơ bản, xác định được nội dung cơ bản của ba màu gốc: tất cả các loại màu sắc trong thiên nhiên đều có thể dùng ba màu sắc gốc hỗn hợp theo một tỉ lệ nhất định mà có được. Ba loại màu gốc đỏ, xanh, chàm độc lập với nhau, bất cứ một màu nào trong đó đều không thể do hai loại màu gốc kia hỗn hợp mà được; tỉ lệ trong hỗn hợp ba màu gốc có thể quyết định độ bão hoà và sắc điệu của màu hỗn hợp.

Dựa vào nguyên lí ba màu gốc, các nhà khoa học đã xác định phương án công tác truyền màu sắc trong tivi màu. Muốn truyền và tái hiện các loại màu sắc rất khác xa nhau trong thiên nhiên, không còn cần phải tìm kiếm ánh sáng của các loại màu, chỉ cần phân giải và hỗn hợp ba màu gốc là được rồi. Tín hiệu truyền hình trước khi phát đi đã phân giải màu sắc của các loại cảnh vật thành ba loại màu gốc với tỉ lệ khác nhau. Ba loại màu gốc đã qua mã hoá và các tín hiệu khác như âm thanh, độ chói, tần số quét v.v., sau khi điều chế bằng sóng vô tuyến điện cao tần, được phát lên không trung thông qua ăngten phát. Tivi màu sau khi thu được tín hiệu của đài truyền hình phát ra, tiến hành tách sóng và giải mã đối với tín hiệu truyền hình. Sau khi có được ba loại màu gốc với tỉ lệ khác nhau, lần lượt đưa chúng vào ba súng điện tử âm cực đỏ, lục, lam của đèn hiện hình. Electron của mỗi súng điện tử phóng ra chia nhau bắn vào điểm bột huỳnh quang đỏ, lục, lam đối ứng. Khoảng cách ba điểm bột huỳnh quang này hết sức gần, mắt người không sao nhận rõ ba điểm đó, chỉ có thể thấy màu hỗn hợp của chúng mà thôi.

Khi bạn bật công tắc nguồn điện của tivi màu, hình ảnh hiện rõ trên màn huỳnh quang, bạn kề gần nó và dùng kính lúp quan sát kĩ, sẽ nhận thấy có rất nhiều miếng sáng màu hình chữ nhật, cứ ba mảnh làm một nhóm dựa sát nhau hợp thành một hình vuông. Trong mỗi miếng hình vuông đều có ba loại màu sắc đỏ, lục, lam, song song những miếng vuông khác nhau, độ chói của ba màu đó không nhất định bằng nhau. Ba mảnh sáng hình chữ nhật đỏ, lục, lam dựa sát nhau này chồng lên nhau, lại liên kết với miếng hình vuông bên cạnh thành một tấm, hiện rõ ra hình ảnh nhiều màu, sắc thái vô cùng phong phú.

Tivi màu tái hiện các loại màu sắc trong thiên nhiên thông qua ba màu gốc đỏ, lục, lam như vậy đó. Căn cứ vào sự ưa thích khác nhau của mỗi người, chúng ta có thể điều chỉnh độ lớn của độ bão hoà để thay đổi độ bão hoà của màu sắc.

Từ khóa : Tế bào cảm quang; Tivi màu; Nguyên lí ba màu gốc.

210. Vì sao khi xem truyền hình, người và tivi phải giữ khoảng cách nhất định?

Khoảng cách của tivi là chỉ khoảng cách giữa mắt người với điểm giữa của màn hình. Chiều dài của khoảng cách này phải dựa vào kích thước màn hình của tivi mà quyết định. Theo tính toán chung, khoảng cách này phải gấp 7 - 8 lần chiều cao của màn hình tivi. Nếu là tivi 35 cm, khoảng cách xem vào khoảng 1,8 - 2 m; khoảng cách xem của tivi 47 cm vào khoảng 2,2 - 2,6 m.

Mắt ở gần màn hình quá, hình ảnh trên màn hình trái lại trở nên không nét. Đó là vì hình ảnh hiện ra trên màn hình tivi do hàng ngàn hàng vạn điểm sáng nhỏ hợp thành. Loại điểm sáng nhỏ này gọi là "phần tử ảnh". Nó do chùm electron tốc độ cao, thông qua cơ cấu quét, đập lên màn huỳnh quang mà sinh ra. Nếu ở gần màn hình quá, phần tử ảnh trên màn huỳnh quang đều lộ rõ ra hết, hình ảnh nhìn vào không nét nữa.

Còn một nguyên nhân khác, ở gần màn hình quá, tia sáng quá chói trên màn hình kích thích mắt sẽ tổn hại thị lực. Cái đó có cùng nguyên nhân với việc đọc sách dưới ánh sáng mạnh.

Ngoài ra một nguyên nhân rất quan trọng nữa là ở gần màn hình tivi quá, cơ thể người dễ bị bức xạ của tia X từ trên màn hình rò thoát ra, làm ảnh hưởng tới sức khoẻ.

Khi tivi hoạt động, electron tốc độ cao đập vào màn huỳnh quang của đèn hiện hình, sẽ kích phát ra tia X từ trên màn huỳnh quang. Kích thước đèn hiện hình càng lớn, tia X sản sinh ra cũng càng nhiều, đặc biệt là tivi màu.

Đèn hiện hình của tivi được thiết kế chế tạo đặc biệt, trong vỏ pha lê của đèn có đưa vào thành phần chì kim loại có thể hấp thu tia X, vỏ pha lê cũng được đúc dày và chắc đặc biệt, song vẫn có thể có một phần rất nhỏ tia X rò thoát ra. Người cách xa màn hình một chút, tia X chiếu tới sẽ yếu một chút. Nếu giữ được khoảng cách thích hợp với màn hình thì tia X từ màn hình chiếu tới cơ thể người sẽ nhỏ không đáng kể, không làm tổn hại sức khoẻ được.

Ngoài ra, khi xem truyền hình ngoài việc phải giữ khoảng cách nhất định ra, còn phải chú ý độ cao của mắt nên hơi cao hơn màn hình, nói chung vào khoảng 3 - 5 cm trên điểm giữa màn hình, như vậy xem đỡ mất sức, con mắt sẽ không cảm thấy mệt mỏi.

Từ khoá: Tivi; Đèn hiện hình; Màn huỳnh quang; Phần tử ảnh; Tia X.