Кинетическая энергия

А. Эйнштейн показал, что кинетическая энергия у-i с которой освобождается фотон из твердого тела (металла), равна энергии (работе), идущей на поглощение фотона, т.е. где т — масса фотона; v — скорость фотона; h — постоянная Планка, равная 6,62-10-27 эрг-сек.; v — частота колебания фотона; А — работа выхода фотона из тела.

Приемники света служат для регистрации интенсивности излучения и преобразования лучистой энергии в химическую, электрическую и тепловую энергию, величина которой зависит от светового потока, падающего на поверхность приемника, от степени чувствительности приемника к данному световому потоку и спектрального состава последнего.

Все приемчики лучистой энергии можно разделить на визуальные, фотографические, фотоэлектрические и тепловые. Среди указанных приемников света наиболее высокой чувствительностью в .диапазоне спектра от 400 до 760 нм обладает глаз человека. При длине волн света Я=550 им, соответствующей максимуму кривой спектральной чувствительности и времени действия около 0,05 сек, глаз воспринимает поток излучения в 1,2-Ю-16 Вт, т.е. глаз может почувствовать несколько квантов.

Выполнение визуальных измерений (при помощи глаза человека) имеет большую давность, способы измерений просты и хорошо изучены. Однако показания отдельных наблюдателей , нередко расходятся из-за разной спектральной чувствительности и разрешающей силы глаза. Поэтому измерения должны выполняться наблюдателями с равной или близкой спектральной чувствительностью и относительной видностью среднего глаза.

Фотографические приемники

Фотографические приемники света в отличие от глаза наблюдателя и фотоэлектрических приемников способны аккумулировать световую энергию за время действия освещения на фотослой, что создаст возможность зафиксировать очень слабые источники света, например звезд, которые не обнаруживаются в сильные телескопы.

Если фотографические материалы реагируют на освещенность \ светочувствительного слоя, то фотоэлектрические и тепловые — на -величину энергетического потока, что позволяет непосредственно определить его количественное значение и проградуировать приемник в энергетических или световых единицах. За основные пара-метры фотографических материалов принимают характеристическую кривую и кривую спектральной чувствительности. Характеристическая кривая показывает зависимость оптической плотности почернения Do от освещения (экспозиции) Н, выражаемого и определяемого произведением освещенности фотослоя Е (лк) па время t (сек) ром фотографических материалов является разрешающая способность R, которая в сильной степени зависит от .величины зерна светочувствительного слоя.

Разрешающая способность «фотослоя», полученная в результате съемки объектов фотоаппаратом (фотоустройством), снабженным объективом, зависит от разрешающей силы последнего, от контраста снимаемых-объектов и контрастности эмульсии.

Фотоэлектрические приемники

Приближенное значение разрешающей способности «фотослоя», которую называют разрешающей способностью фотографирующей системы, состоящей из фотообъектива и светочувствительного фотоматериала, можно  определить  по  эмпирической  формуле: где — разрешающая способность фотографирующей системы (объектив плюс фотослой); R0 — визуальная разрешающая сила объектива; разрешающая способность фотослоя; выражены в лин/мм.

Фотоэлектрические приемники преобразуют лучистую энергию в электрическую.

Устройства, преобразующие инфракрасное или ультрафиолетовое излучение в видимое, называются электронно-оптическими преобразователями (ЭОП) [76]. Так, например,  ЭОП типа 11-4 преобразует изображение в ИК области спектра до длины волны Х=1,2 мкм. Его фотокатод кислородно-цезиевый с диаметром35 мми разрешающей способностью в центре 30 лин/мм имеет область спектральной чувствительности 0,8-1,2 мкм, рабочее напряжение 18 кВ. Разрешающая способность ЭОП ограничивается аберрациями электронно-оптической системы и структурой люминесцирую-щего экрана.

Для получения изображения в ИК области спектра до 8- 10 мкм применяются эвапорографы. Оптическое изображение проектируется на зачерненную тонкую мембрану, которая с обратной стороны имеет тонкий слой летучей жидкости и находится в вакууме. В зависимости от интенсивности света и поглощения его зачерненным слоем происходит нагрев мембраны, вызывающий пропорциональное испарение жидкости. Таким образом па слое возникает рельеф структуры изображения, сохраняющийся около 10 мин.

При наличии параллакса глаз, аккомодированный на бесконечность, будет видеть взаимное перемещение изображений сетки нитей и предмета; одно из этих изображений будет наблюдаться менее резким по сравнению с другим. Наибольшее снижение точности измерений вызывает параллакс в приборах, имеющих выходной зрачок больше зрачка глаза.

Допустимый параллакс, который незаметен для подвижного глаза, может быть определен по приближенной формуле

В случае отсутствия окулярной сетки (шкалы) в оптическом приборе фокусировка последнего на визирную марку становится неопределенной и затруднительной. Для нормального глаза с широтой аккомодации 4 диоптрии диапазон резкого видения между объективом и окуляром может быть определен по формуле

Свет есть вид электромагнитного излучения, вызывающий зрительное ощущение. Оптический прибор способен передать лишь часть   электромагнитного излучения, которую можно назвать оптическим спектром. Оптическое излучение по диапазону спектра характеризуется длинами волн:

50-4000 А — ультрафиолетовая область;

4000-7600 А — видимая область;

0,76-1000 мкм — инфракрасная область.

Источником излучения может быть любое тело с температурой выше абсолютного нуля. С повышением температуры тела накала увеличивается энергия излучения. Основной световой величиной является световой поток, единицей измерения которого служит люмен (лм). Световой поток при прохождении через оптический прибор ограничивается габаритами оптических деталей и диафрагмами.

Передача световой энергии оптическим прибором

Вследствие потерь на отражение, поглощение и рассеяние света в плоскость изображения и на поверхность приемника излучения поступает ослабленный поток.

Потери света на отражение одной преломляющей поверхностью при угле падения лучей до 30° могут быть подсчитаны по формуле Френеля

В случае применения в оптических системах зеркал потери света за счет поглощения в отражающем слое доходят до 5-15%.

Рассеяние света в оптических системах происходит от разного рода отражений: от преломляющих поверхностей и фасок оптических деталей, от свилей и пузырей в массе стекла, от царапин и пылинок на поверхностях деталей, а также от внутренних поверхностей стенок оправ и диафрагм прибора.

Рассеянный свет не участвует в формировании изображения, а накладываясь на изображение предмета, ухудшает его качество за счет снижения контраста и резкости. В некоторых трубах и микроскопах величина рассеянного света доходит до 10%. Уменьшение количества рассеянного света до 2-3% является одной из важных задач производства, которая решается применением специальных диафрагм, покрытий и стекол с повышенной однородностью.

С учетом всех потерь коэффициент светопропускания прибора будет равен

Яркость создаваемого изображения зависит от условий работы прибора при визуальном наблюдении или проектировании на экран приемного устройства и определяется различно. При визуальных наблюдениях выходной зрачок прибора (микроскопа или зрительной трубы геодезического инструмента) всегда меньше зрачка глаза. Освещенность на сетчатке глаза или на экране создается лучами, выходящими из выходного зрачка прибора с яркостью В и площадью S, равной — диаметр выходного зрачка прибора.

Приемники световой энергии

Освещенность изображения предмета на сетчатке глаза определяется выражением

Яркость изображения предмета при наблюдении через лупу, когда зрачок глаза служит выходным зрачком и действующей диафрагмой лупы и потери света на отражение и поглощение пренебрегаемо малы, можно принять равной яркости самого предмета.

При проектировании изображения предмета на экран, расположенный на некотором расстоянии L от выходного зрачка прибора, освещенность на экране Е определяется по формуле.

Световая энергия характеризуется волновыми и фотонными свойствами. Основное свойство света — это способность переносить энергию. Падая на тела, свет преобразуется в разные виды энергии: тепловую, электрическую, химическую, в энергию свечения (люминесценцию) и механическую (световое давление).

Влияние света на сетчатку глаза оказывает фотохимическое действие, образующее зрительное ощущение в глазу, а попадая на светочувствительный слой эмульсии, свет вызывает фотографический процесс.

Волновые свойства света хорошо проявляются в явлениях интерференции, дифракции и поляризации света, фотонные (квантовые) свойства — в фотоэлектрическом эффекте. Величина электрического заряда при фотоэлектрическом эффекте прямо пропорциональна поглощенной световой энергии.

 

Основные свойства оптических приборов

Контроль прямолинейности оптическими методами в инженерной геодезии обеспечивается различными оптическими приборами и устройствами, позволяющими осуществить фокусировку от близкой до далеко расположенной цели. Основными оптическими приборами являются теодолиты, нивелиры и специальные трубы и микроскопы, предназначенные для выполнения работ но контролю прямолинейности. В большинстве приборов применяется зрительная труба типа Кеплера; состоящая из объектива, сетки и окуляра. Принцип действия такой трубы основан на фокусировании изображения предмета в плоскость сетки путем перемещения фокусирующей линзы и реже перемещением окулярного или объективного тубуса трубы. В настоящее время в практику измерений все шире внедряются трубы с зеркальными и призменными фокусирующими устройствами.

Видимое увеличение Г зрительной трубы определяется отношением тангенса угла W, под которым глаз рассматривает предмет через трубу, к тангенсу угла W, под которым он рассматривает предмет без трубы

Для трубы, установленной на бесконечность, видимое Г или угловое у увеличение может быть определено из отношения диаметров зрачков входного D к выходному D или же фокусных расстояний объектива и окуляра.

В большинстве случаев как при визировании па шкалы или сетки, так и при отсчетах по ним применяются отсчетные микроскопы, снабженные апертурной диафрагмой, установленной в заднем фокусе объектива.

Положение диафрагмы

Такое положение диафрагмы создает телецентрический ход лучей со стороны предмета, исключающий влияние параллакса — несовпадения изображения предмета (шкалы) с плоскостью сетки, если предмет находится вне предметной плоскости микроскопа. При этом входной зрачок находится в бесконечности, а главные лучи в пространстве предметов, идущие параллельно оптической оси, после объектива проходят через задний его фокус, не изменяя своего положения в пространстве  изображения при перемещении шкалы и сохраняя тем самым истинную величину измеряемого интервала шкалы.

Видимое увеличение микроскопа определяется выражением.

Полученные точности наведений достигаются посредством зрительных труб и микроскопов высокого качества, имеющих минимальные аберрации, коэффициент рассеяния света и выходной зрачок, не превышающий2 мм.

Продольные наведения, или фокусировка зрительной трубы и микроскопа на предмет до получения резкого изображения его на сетке, производится перемещением вдоль оптической оси фокусирующей линзы у трубы с внутренней фокусировкой или объективного и окулярного тубуса у трубы с внешней фокусировкой, а также перемещением тубуса или предметного столика у микроскопа. Во всех случаях работа со зрительной трубой или микроскопом начинается с регулировки окуляра на резкое видение креста или сетки нитей. Нередко фокусировка микроскопа производится не на сам объект, а на его изображение, построенное другой оптической системой, например объективом зрительной трубы или коллиматора.

Зрачок глаза

В этом случае порядок наведения остается тем же самым, что и при наведении на сам предмет, т. с. должны быть видны наиболее резкие изображения сетки и предмета в одной плоскости. Несовпадение этих изображений в одной плоскости вызывает, как уже говорилось, явление параллакса, снижающее точность измерения.

Зрачок глаза при всех наблюдениях должен быть помешен в плоскости выходного зрачка прибора. Параллакс  в  зрительной трубе может быть вызван неправильной установкой сетки нитей относительно фокусов объектива и окуляра, что непременно должно быть исправлено.

Наличие аберраций в оптической системе как зрительной трубы, так и микроскопа также вызывает параллакс, причем в этом случае он неустраним. Приходится усреднять положение плоскости установки сетки. Хроматическая аберрация вызывает параллакс при наведении па объекты или марки разной окраски.

Устранение параллакса или доведение его до минимального размера, незаметного при рассмотрении глазом, вооруженным зрительной трубой или микроскопом, осуществляется при сборке и юстировке прибора в заводских условиях. Однако в эксплуатационных условиях параллакс возникает и под действием внешней среды — при изменении температуры и давления воздуха, приводящего к дефокусировке прибора. Поэтому при работе с последним наблюдателю приходится следить за настройкой прибора и устранением параллакса путем тщательной фокусировки зрительной трубы и совмещения изображения предмета с сеткой нитей. Обнаружение параллакса производится путем незначительного перемещения глаза наблюдателя в поперечном направлении в пределах выходящего пучка лучей.

Текущая стоимость инвестиции показывает объем чистого дохода от нее после вычета из суммы доходов суммы инвестиционных затрат и ежегодных расходов. Перед выполнением расчета доходы и ежегодные расходы дисконтируются к моменту оценки.

Аннуитет инвестиции показывает ежегодный объем чистого дохода от нее после вычета из суммы ежегодных доходов суммы общих ежегодных затрат и ежегодных инвестиционных затрат. Аннуитет инвестиции можно получить путем распределения инвестиционных затрат равномерно по годам выбранного периода с учетом процентной ставки.

Выбор периода расчета

Какова правильная продолжительность срока эксплуатации при расчете затрат? Следует ли при расчете за срок эксплуатации здания принимать 200 или 20 лет? Для экономического расчета не рекомендуется устанавливать слишком длительный срок эксплуатации, поскольку неизвестно, какая ситуация и условия будут превалировать, например, по прошествии 100 лет. Нам неизвестно также, на основании каких критериев будут тогда приниматься решения и кто их будет принимать.

В экономических расчетах в качестве периода расчета целесообразно установить т.н. экономически обоснованный срок службы. Экономически обоснованный срок службы зданий представляет собой период от момента завершения строительства до первой реконструкции или период между двумя последовательными реконструкциями. Экономически обоснованный срок содержания жилых домов с обшивкой составляет 3040 лет, а офисных и коммерческих зданий  около 20 лет. Необходимость в реконструкции появляется обычно в результате хронологического и технического устаревания здания, в особенности это касается внутренних конструкций и инженерно-технических систем.

Анализ объекта
В качестве примера рассматривается арендный дом для престарелых, находящийся в собственности муниципалитета города Хельсинки и построенный в 1976 году. В доме имеется шесть жилых этажей и цокольный этаж, в котором расположены помещения коллективного пользования. Дом оснащен лифтом. Количество квартир составляет 78, а площадь каждой из них около 25 м. Управление рассматриваемым домом осуществляет крупная районная компания по недвижимости, принадлежащая муниципалитету города Хельсинки. Компания управляет 17 объектами недвижимости, которые включают 75 зданий. Основная часть зданий представляет собой арендные многоэтажные дома. Количество квартир в них превышает 2100, а количество жильцов составляет около 4200. На 7 объектах уже выполнены ремонтные работы разного уровня, а в будущем планируется произвести ремонт и на других объектах. Средний возраст жильцов рассматриваемого дома составляет 72 года. Самые пожилые жильцы в возрасте около 90 лет живут в этом доме уже 25 лет. В настоящее время только пятеро жильцов пользуются услугами Службы помощи на дому. Раньше в доме проживали около 20 клиентов этой Службы и по оценкам, по прошествии пяти лет их количество снова увеличится. По результатам опросов оказалось, что жильцы на удивление довольны своими квартирами и их размером. По их мнению, квартиры отлично подходят для проживания одиноких людей. Однако некоторые помещения, предназначенные для определенных жизненных функций (прихожая, ванная и кухня-ниша), являются, с их точки зрения, слишком маленькими, а количество кладовок недостаточным. Жильцы недовольны техническим состоянием мебели и оборудования и почти все они хотели бы иметь балкон. По результатам опросов выяснилось, что жильцы рассматривают установку в доме лифта, как положительный фактор. Жильцы активно пользуются коллективной сауной, прачечной и клубными помещениями и надеются, что их состояние улучшится после ремонта, тем более, если будет оборудован специальный физкультурный зал. В доме царит атмосфера добрососедства и взаимопомощи. Был проведен опрос также среди работников Службы помощи на дому. Они отметили, что основные проблемы связаны с ванными комнатами, в которых недостаточно места для оказания помощи. Это наиболее распространенная проблема для жилищного фонда в Финляндии. Рассматриваемый панельный дом построен в основном из бетонных конструкций и ранее не подвергался значительному ремонту. Дом оборудован вместительным лифтом, вход в который предусмотрен непосредственно из вестибюля. Таким образом, маршруты от входной двери до квартир хорошо подходят для людей, передвигающихся при помощи вспомогательных средств. Однако в тесных ванных комнатах передвижение на креслах-колясках или роляторах невозможно. В настоящий момент уровень арендных ставок на эти квартиры является невысоким по сравнению с арендной платой за жилье в частном секторе, поэтому жильцы дома считают арендную плату приемлемой. Объем ремонта непосредственно повлияет на арендную плату, хотя в объединенной компании по недвижимости ее размер уравнивается между всеми домами, которые принадлежат этой компании.
Геологические изыскания
При инженерно-геологических изысканиях важно определить уровень размещения коренных (скальных и полускальных) пород, которые не деформируются под расчетными нагрузками, а также установить наличие в грунтовой среде валунов или зон выветривания. Поэтому разведочное бурение должно производиться на глубину ниже «крыши» коренных пород и с необходимой схемой размещение буровых скважин. При планировании изыскательских работ рекомендуется тщательно изучить архивные материалы, так как зачастую необходимую для проектировщиков информацию можно получить из технических отчетов ранее выполненных геологоразведочных работ. В отчетах по результатам инженерно-геологических изысканий для проектировщика должны быть представлены следующие материалы: уровень грунтовых вод; послойная несущая способность грунтовой среды на всю глубину подземного строительства; величина бокового давления слоев грунта; рекомендуемый тип конструктивного решения несущих элементов в подземных и надземных частях возводимого объекта; прогноз осадок в период строительства и при эксплуатации; возможные осложнения для соседних построек; рекомендуемые дренажные устройства; способы производства работ, в т.ч. обратная засыпка и уплотнение грунта.
Недвижимость.