Новочеркасск 2012

Лекции

Оптические свойства воды.

Химический состав природной воды.

В следствии полярности молекулы вода обладает высокой силой растворимости веществ. Вода в природе сложный раствор солей, газов, биогенных веществ, микроэлементов и органики.

Химический состав природной воды можно разделить на 5 групп

1. Главные ионы: хлоридные -Cl, сульфатные SO^2-₄, гидрокарбонатные – HCO^-₃, карбонатные – CO^2-_3, ионы натрия – Na⁺, Калия K⁺, магния – Mg⁺и кальция Ca⁺.

2. Растворенные газы: кислород – O₂ азот – N₂, двуокись углерода CO₂, водород – H, сероводород- H₂S и др.

3. Биогенные вещества: соединения азота, фосфора, кремния.

4. Микроэлементы

5. Органическое вещество.

Газы присутствуют в воде в виде молекул, соли в виде ионов и комплексов, а минеральные и органические вещества в виде коллоидов.

Определяются общими законами – отражения, преломления, и рассеивания света. Попав в воду часть суммарной световой энергии поглощается или рассеивается. Вода – полупрозрачная среда, оптически более плотная чем воздух. Поэтому поток световой энергии попадая в воду быстро слабеет. В наиболее прозрачной воде на глубину 10 м проникает 85% солнечной энергии. На 5 м – 30%, на 100 м 3.5%. На глубине 150 м сумеречная освещенность, а на глубине 200 м практически полная темнота.

На практике надежным показателем оптических свойств воды является ее прозрачность и свет. Которая зависит от наличия взвесей и планктонных организмов. В прибрежных районах прозрачность ниже. В океане возрастает из-за отсутствия планктона

Цвет воды-. Цвет зависит от оптических свой ст воды и толщины просматриваемого слоя. Различают синий, зеленый, и бурый.

Акустические свойства- воды. В воде звук распространяется на очень большие расстояния и с большей скоростью чем в воздухе. Но звуковые лучи плохо преодолевают границу вода-воздух. Скорость звука в воде равна 1400-1550 м/с. Высокочастотные колебания затухают быстрее но могут быть узконаправленные, низкочастотные распространяются на далекие расстояния но более широкие. Собственные шумы водоема создаются движением масс, а биологические шумы жизнедеятельностью животных и их скоплений.

Контрольные вопросы.

1. Химическое строение воды

2. Термические свойства воды, теплоемкость и теплопроводность

3. Давление и плотность

4. Поверхностное натяжение

5. Химический состав природных вод

6. Оптические свойства воды

7. Акустические свойства воды.

«ОСНОВНЫЕ ЧИСЛЕННЫЕ МЕТОДЫ,

ПРИМЕНЯЕМЫЕ В ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИХ ЗАДАЧАХ»

(Часть III: Интерполяция. Аппроксимация.)

СОДЕРЖАНИЕ

СОДЕРЖАНИЕ.. 3

3. ИНТЕРПОЛЯЛИЯ, ЭКСТРОПОЛЯЦИЯ, АППРОКСИМАЦИЯ, СГЛАЖИВАНИЕ.. 5

3.1. Введение. 5

3.2. Интерполяция. 5

3.2.1. Полиномиальная интерполяция. 5

3.2.2. Вычисление значений многочлена. Схема Горнера. 6

3.2.3. Линейная интерполяция. 6

3.2.4. Квадратичная интерполяция. 6

3.2.5. Построение других базисных функций.. 6

3.2.6. Многочлены Тейлора. 7

3.2.7. Лагранжева интерполяция. 7

3.2.8. Ошибки полиномиальной интерполяции.. 9

3.2.9. Кусочно-линейная интерполяция. 10

3.2.10. Кусочно-кубическая интерполяция. 10

3.2.11. Эрмитов кубический интерполянт. 11

3.2.12. Кубические сплайны.. 13

3.2.13. Кривые Безье. сплайны.. 17

3.2.14. Итерационный способ вычисления интерполяционного полинома. 18

(способ Эйткена) 18

3.2.15. Интерполяционный многочлен Ньютона. 18

3.2.16. Интерполяционный многочлен Гаусса. 19

3.2.17. Интерполяционный многочлен Стирлинга. 19

3.2.18. Интерполяционный многочлен Эверетта. 20

3.2.19. Интерполяционный многочлен Бесселя. 20

3.2.20. Тригонометрическое интерполирование. 20

3.2.21. Ортогональные многочлены.. 21

3.2.22. Вычисление коэффициентов ортогонального многочлена Лагерра. 21

3.2.23. Вычисление коэффициентов ортогонального многочлена Лежандра. 21

3.2.24. Вычисление коэффициентов ортогональных многочленов Эрмита. 22

3.2.25. Вычисление коэффициентов ортогональных многочленов Чебышева. 22

3.3. Аппроксимация данных методом наименьших квадратов. 23

3.3.1. Аппроксимация данных методом наименьших квадратов. 24

3.3.2. Аппроксимация данных с другими нормами.. 25

3.3.3. Аппроксимация данных многочленом заданной степени.. 25

ЛИТЕРАТУРА.. 31

ПРИМЕРЫ... 32

Интерполяция и аппроксимация функций. 32

Алгебраическая интерполяция. 32

Табличное задание функции.. 32

Простейшие способы интерполяции.. 32

Интерполяционные полиномы.. 33

Сплайн-интерполяция. 33

Тригонометрическая интерполяция. 34

Неклассические методы интерполяции.. 35

Реконструкция функций.. 35

Всюду гладкая интерполяция. 35

Дата добавления: 2014-01-07