Частотные и временные характеристики зрительной системы насекомых в оптическом диапазоне

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Исследованы свойства монохромной, дихромной и трихромной зрительной системы насекомого в частотной и временной области. В основе метода исследования лежит представление оптической среды зрительной системы насекомого в виде динамического звена, имеющего вход и выход. Для аппроксимации спектральных кривых применена функция Гаусса. Исследование инерционных свойств такого звена во временной области выполнено путем подачи на его вход сигналов в форме δ-функции или единичной функции. Установившиеся вынужденные колебания на выходе исследуемого динамического звена определяются при подаче на вход гармонического воздействия. Предложена методика построения кривых спектральной чувствительности для монохромного, дихромного и трихромного зрения насекомых в частотной области, установлено, что спектры обладают свойствами сверхширокополосных сигналов. Обнаружено, что динамическое звено зрительной системы насекомого обладает свойством усиления оптического сигнала на участках ультрафиолета и синей части спектра во временной и частотной области. Выявлено, что при частоте равной и выше частоты диэлектрической релаксации оптическая среда зрительной системы насекомого не реагирует на электромагнитное излучение. Это явление в наибольшей степени проявляется в ультрафиолетовой и синей части спектра. Установлено, что показатель широкополосности оптических сигналов μ изменяется от 0.41 до 1.21, таким образом, зрительная система насекомого обладает сверхширокополосными свойствами. Показано, что число периодов световых колебаний в зрительной системе насекомых, имеющей спектр в форме кривой Гаусса, связано с показателем μ простым соотношением. Выявлено, что при частоте, равной и выше частоты диэлектрической релаксации, оптическая среда зрительной системы насекомого не реагирует на электромагнитное излучение. Это явление в наибольшей степени проявляется в ультрафиолетовой и синей части спектра. Полученные новые знания могут найти применение при создании матричных твердотельных фотоприемников в ультрафиолетовой и синей части спектра.

Об авторах

С. И Зиенко

Филиал Национального исследовательского университета «МЭИ» в Смоленске

Email: stanislav-zienko@rambler.ru
Смоленск, Россия

В. Л Жбанова

Филиал Национального исследовательского университета «МЭИ» в Смоленске

Email: vera-zhbanova@eandex.ru
Смоленск, Россия

Список литературы

  1. В. П. Тыщенко, Физиология насекомых (Высшая школа, М., 1986).
  2. M. J. Klowden, Physiological Systems in Insects. Academ. Press, 2007. 688 p.
  3. Nation J. L. Insect Physiology and Biochemistry, 2nd Edition (CRC Press, 2008).
  4. B.-M. Song and Ch.-H. Lee, Front Neural Circuits, 12, 16 (2018). doi: 10.3389/fncir.2018.00016
  5. В. Г. Беспалов, С. А. Козлов, А. Н. Петров и др. Фемтосекундная оптика и фемтотехнология (Университет ИТМО, СПб., 2018).
  6. Ю. А. Шполянский, Автореф. дисс. … докт. физ-мат. наук (Университет ИТМО, СПб., 2010).
  7. С. И. Зиенко и В. Л. Жбанова, Прикладная физика, № 3, 46 (2021). doi: 10.51368/1996-0948-2021-3-39-46
  8. S. I. Zienko and V. L. Zhbanova, Scientific and Technical Journal of Information Technologies, Mechanics and Optics, 21 (6), 828 (2021). doi: 10.17586/2226-1494-2021-21-6-828-836
  9. О. П. Исакова, Ю. Ю. Тарасевич и Ю. И. Юзюк, Обработка и визуализация данных физических экспериментов с помощью пакета Origin (Книжный дом "Либриком", М., 2009).
  10. О. В. Лазоренко и Л. Ф. Черногор, Радиофизика и радиоастрономия, 13 (2), 166 (2008).
  11. Ultra-wideband Radar Technology, Ed. by D. James and P. E. Taylor (CRC Press, Boca Raton, 2000).
  12. Э. В. Семенов, Автореф. дисс. … докт. техн. наук (М., 2012).
  13. А. В. Коваленко, С. М. Вовк и Е. Г. Плахтий, Журн. прикладной спектроскопии, 88 (2), 297 (2021).
  14. Я. Б. Зельдович и А. Л. Мышкис, Элементы прикладной математики (Наука, М., 1972).
  15. S. I. Zienko and D. S. Slabkovsky, Technical Physics Letters, 45 (46), 537 (2019).
  16. S. I. Zienko and D. S. Slabkovsky, Optics and Spectroscopy, 127 (3), 564 (2019).
  17. С. И. Зиенко и Д. С. Слабковский, Прикладная физика, № 1, 36 (2020).
  18. М. П. Туманов, Теория линейных систем автоматического управления: Учебное пособие (МГИЭМ, М., 2005).
  19. И. С. Гоноровский, Радиотехнические цепи и сигналы (Радио и связь, М., 1986).
  20. В. В. Пасынков и В. С. Сорокин, Материалы электронной техники, 3-е изд. (Издательство "Лань", СПб.: 2001).

© Российская академия наук, 2023

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах