Физика /1.Теоретическая физика
К.п.н. Мищик С.А.
Государственный морской университет имени
адмирала Ф.Ф.Ушакова ,
Россия
Системные задачи волновой оптики
прикладной физики морского флота
Системные
задачи волновой оптики прикладной физики морского
флота отражают целостно-системное моделирование основных элементов транспортных
объектов. При этом возникает ориентация на единство базисных характеристик
предметных и исполнительных условий относительно предмета содержания и способа
его реализации. Рассматривается: истинная
высота навигационной звезды и
поправка на рефракцию; смещение навигационной звезды при мерцании; географическая широта
места обсервации судна и поправка на
рефракцию при прохождении навигационной звезды через
меридиан в места обсервации
судна; геометрическая дальность видимости
корабля; наименьшая толщина нефтяного пятна при экологических
загрязнениях на морском флоте.
В процессе решения системных задач волновой оптики прикладной физики морского флота
необходимо применять основные положения теории деятельности, системного анализа
и теории формирования интеллекта.
Системный анализ предполагает
выполнение последовательности системных аналитических действий: выделить объект
анализа – задачу волновой оптики прикладной физики морского флота (ЗВОПФМФ) как
систему; установить порождающую среду ЗВОПФМФ; определить уровни анализа ЗВОПФМФ;
представить целостные свойства ЗВОПФМФ относительно пространственных, и временных
характеристик и их комбинаций; выделить структуру уровня анализа ЗВОПФМФ;
установить структурные элементы уровня анализа ЗВОПФМФ; определить
системообразующие связи данного уровня анализа ЗВОПФМФ; представить
межуровневые связи анализа ЗВОПФМФ; выделить форму организации ЗВОПФМФ;
установить системные свойства и поведение ЗВОПФМФ.
Задача 1
Высота навигационной
звезды над морским горизонтом
по измерениям штурмана,
находящегося на мостике судна на высоте 16 м над
поверхностью океана, равна
36016ʹ. Давление в точке счисления 980,5 мбар , температура
воздуха 30,0°С. Определить
истинную высоту навигационной звезды и
поправку на рефракцию.
Ответ: 
.
Задача 2
На какое угловое
расстояние смещается навигационная звезда при мерцании, если между глазом
штурмана и звездой
проходят струи воздуха с
температурой от -10°С до +10°С, давление равно 1010,0 мбар, а
высота навигационной звезды составляет
49,5°.
Ответ: 
.
Задача 3
Определить
географическую широту места обсервации судна и
поправку на рефракцию, если
при прохождении навигационной звезды через
меридиан места обсервации судна отсчет по
вертикальному кругу теодолита
оказался равным 65°38'. Склонение звезды 31°42'24ʹʹ, температура
воздуха 15,5 °С, давление 1000 мбар .
Ответ: 
Задача 4
В процессе обсервации морского судна определить, когда сплющивание
диска Солнца в
моменты его восхода
или захода на широте 600 будет
больше и на
сколько: в один из
осенних дней с
температурой воздуха 10°С или в один из
зимних дней с
температурой воздуха - 20 °С. Давление в обоих случаях
1013,2 мбар.
Ответ: зимой
больше на 1'48" .
Задача 5
Судоводитель
отчетливо увидел на
горизонте берег острова с домами
и строениями. Был
ли это мираж или судоводитель действительно видел
остров, если расстояние
до острова около 20
км, а высота
строений на его
берегу порядка 10 м
? Если это был
мираж, то какой — верхний или нижний?
Задача 6
Вычислить
геометрическую дальность видимости
корабля высотой 10 м, если
наблюдение за кораблем
ведется визуально из
лодки. Высота глаза штурмана-наблюдателя над
поверхностью воды равна 1 м .
Ответ:
15,5 км .
Задача 7
Определить
дальность обнаружения судоводителем
маяка
с помощью радиолокационной системы
и визуально, если
высота маяка 30 м,
а высота антенны
PJIC 16 м .
Ответ: 36,2
км и 38,7 км .
Задача 8
Вечером
во время тумана
вокруг навигационных фонарей
наблюдаются ореолы со
средним радиусом около
1°50'. Определить диаметр
капелек тумана.
Ответ: 21,8 мкм .
Задача 9
На нефтяное
пятно в океане падает свет под углом α=45°. Определить
наименьшую толщину h нефтяного пятна, если отраженные лучи желтого цвета λ=600
нм. Показатель преломления
загрязнённой воды n=1,33.
Ответ: h = 0,13 мкм .
Задача 10
На поверхность стеклянного объектива (n1=l,5) морского
бинокля нанесена просветляющая пленка (n2
= 1,2). Определить наименьшую толщину d этой пленки, если произойдет максимальное
ослабление отраженного света.
Ответ: d =115 нм .
Литература: