(0:20) 给你,你带着它。 (0:26) 这跟钱有关,跟很多钱有关。 (0:29) 别担心,我们会非常非常仔细地调查的。
(0:33) 一起来吧 (0:36) 马丁,你曾经告诉过我一个关于一辆不祥的老式赛车的令人兴奋的故事。 (0:43) 到底是什么来着? (0:44) 确切地说,这辆老爷赛车是关于它是否真的是这辆传奇的老爷赛车 (0:49) 抑或它只是一个制作精良的复制品。
(0:53) 当然,这也涉及到大量资金。 (0:56) 这就是火花发射光谱发挥作用的地方。 (0:59) 火花发射光谱仪可用于分析金属样品的元素组成。 (1:04) 分析超级精确。
(1:06) 从原子序数为 3 的锂到原子序数为 92 的铀。 (1:10) 但这一切是如何运作的呢? (1:13) 强电会导致火花放电。 (1:17) 样品材料蒸发,释放出的原子受到刺激后发出辐射。
(1:24) 样品的一小部分通过电极放电、 (1:27) 电压源加热到几千摄氏度。 (1:32) 当材料在表面上蒸发时,原子会被激发。 (1:38) 这意味着电子被提升到电子外壳中 (1:41) 然后电子落回实际的外壳,从而发光。
(1:47) 光谱元素的排列,包括波长和颜色、 (1:53) 以及它们的强度比是每种化学元素的特征。 (1:59) 从图中可以清楚地看到这一点。 (2:01) 因此,它相当于指纹,而指纹总是独一无二的。
(2:07) 因此,我们也像侦探一样使用火花发射光谱仪来收集证据。 (2:13) 光谱仪的光学系统可以检测和分析这些波长在 120 纳米到 770 纳米之间的波长。 (2:21) 确保对困难的分析线进行最佳解析、 (2:25) 我们的光谱仪使用两种光学系统。
(2:29) 其中一个可精确测量 120 至 240 纳米的波长,另一个可精确测量 210 至 770 纳米的波长。 (2:39) 测量到的波长是样品中所含元素的特性 (2:44) 以及样品中相应元素浓度的辐射强度。 (2:50) 虽然听起来很复杂,但测量本身只需不到一分钟的时间 (2:55) 屏幕上就会显示出所分析样品的确切成分。
(3:00) 以下是分析结果。 (3:04) 我们可以看到对各种成分的精确分析。 (3:08) 锰是一种典型的铁伴侣,此外,锰的用量也较大、 (3:12) 仍含有铬 17%、镍 11% 和钼 2%。
(3:17) 此外,样品中的碳含量低于 0.02%。 (3:21) 因此,它是 X2CrNiMo1711II 或 1.4406。 (3:31) 因此,诀窍在于将以这种方式产生的光分解成各个波长、 (3:36) 然后用分析软件对其进行分析。 (3:40) 但彼得会向你解释它是如何工作的。
(3:44) 你可以从数学角度想象一下我们所面临的问题。 (3:47) 你把不同的颜色混合在一起,最后问问自己、 (3:51) 我们可以将这些颜色分解成它们的基本组成部分。 (3:56) 听起来很难?有了正交基础就不难了。
(4:00) 1812 年,数学家约瑟夫-傅里叶向法国科学院提交了 (4:05) 一部以热能为主题的作品。 (4:07) 他用偏微分方程描述了热量在固体中的传播。 (4:13) 他甚至解出了这个方程式。
(4:14) 然而,他的工作中最令人印象深刻的部分并不是方程本身及其解法、 (4:20) 而是其求解方法。 (4:22) 方程的某些解是随时间呈指数衰减的振荡。 (4:28) 由于热传导方程是线性和均质的、 (4:31) 无限次振荡的总和也仍然是一个解。
(4:37) 现在我们来看看这些叠加振荡在时间 t 等于 0 时的状态、 (4:42) 那么很快就会产生一种天真的想法,认为每个初始剖面图 (4:47) 可以表示为无数次振荡的叠加。 (4:50) 所谓的傅里叶级数。 (4:53) 在某些条件下,这甚至是正确的。
(4:55) 但是,热量在固体中的传播与 (4:59) 在桌盒和老式赛车中混合颜色? (5:05) 傅里叶级数的基函数与合适的标量积有关 (5:10) 相互正交,并通过适当的归一化构成一个正交系统。 (5:16) 由于基函数 1 的归一化与其他基函数不同、 (5:21) 我们将它们从总和中提取出来并重新定义。 (5:25) 通过一些转换,包括分割、插入智能零 (5:29) 以及复数的欧拉公式、傅里叶级数 (5:33) 变成复杂的表示。
(5:37) 用几何术语来说,这种复数表示法是矢量的总和、 (5:42) 分别指向圆上的一个点。 (5:46) 它们以 N 倍欧米茄的速度旋转。 (5:49) 简单地说,这表示涉及哪个信号。
(5:52) 圆 Cn 的半径表示相应的强度。 (5:58) 由于基函数的正交性,我们现在可以使用这种色彩混合物 (6:02) 分为其基本组成部分。 (6:04) 我们乘以一个合适的系数、 (6:07) 在整个期间进行整合,并根据强度进行调整。
(6:11) 这不仅可以让您确定混色中包含哪些颜色和多少种颜色、 (6:17) 但也要注意录音中哪些频率是干扰噪音、 (6:22) 汽车的哪些频率与车身的自然频率重叠、 (6:27) 在地震地区建造建筑物时,必须抵消哪些频率、 (6:32) 但也要知道老爷赛车的合金中含有哪些物质,以及含有多少种物质。 (6:57) 故事的实际结果如何? (7:00) 是的,我们对钢材进行了分析,结果出来了、 (7:03) 就磷和硫含量而言,这种钢的纯度特别高。 (7:08) 但这种质量的钢材要到 20 世纪 70 年代才能生产出来。
(7:13) 所以,这是一个不错的副本,但它只是一个副本。