谱图

官学术语

谱图是光、声音或其他信号的视觉表示，其随着时间或其他变量的变化。

定义

谱图是声音或其他信号的频谱的视觉表示，其随着时间或其他变量的变化。而频谱图有时被称为频谱瀑布、声波纹或语音图。

而谱图首先在光学中被科学地用于描述通过棱镜后可见光中的彩虹的，即光谱图。由于科学的光学理解，它适用于整个电磁波谱。

频谱图常用于在语音上识别口语，并分析动物的各种呼唤。它们广泛用于音乐、声纳、雷达和语音处理领域的发展，地震学等。

应用

光谱图

17世纪，艾萨克·牛顿(Isaac Newton)在光学中引入了光谱，他指的是当白光通过棱镜分散时所观察到的颜色范围。]很快，这个词被称为频率或波长的函数，也称为谱密度图。谱图被扩展到适用于其他波，例如声波，也可以作为频率、频谱和信号的功率谱的函数来测量。这个术语适用于任何可以被测量或分解的信号，例如电子能谱学的能量或质量光谱测量的电荷比。频谱也被用来表示信号的图形表示作为因变量的函数。

电磁波谱

电磁谱是指电磁辐射的全部范围，也是特定物体发射或吸收的电磁辐射的特征分布。用于测量电磁频谱的装置称为光谱仪或光谱仪。可见光谱是人眼可以看到的电磁光谱的一部分。可见光的波长范围为390〜700nm。化学元素或化合物的吸收光谱是入射辐射的频率或波长的光谱。发射光谱是指由于从较高能量状态向较低能态转变的原子或分子发射的辐射光谱。

在无线电和电信领域，许多不同广播机构可以共享频谱。无线电频谱是对应于低于300GHz的频率的电磁波谱的一部分，其对应于长于约1mm的波长。微波频谱对应于300 MHz（0.3 GHz）和300 GHz之间的频率，波长在1米和1毫米之间。每个广播无线电台和电视台在分配的频率范围上发送一个称为频道的波。当许多广播机构出现时，无线频谱由所有单独信道的总和组成，每个信道携带分开的信息，分布在宽频谱上。任何特定的无线电接收机将检测到幅度（电压）与时间的单一功能。无线电然后使用调谐电路或调谐器来选择单个信道或频带，并解调或解码来自该广播电台的信息。如果我们绘制每个通道的强度与调谐器频率的关系，那么它将是天线信号的频谱。

在天文学中，恒星分类是基于其特征电磁谱的星星分类。光谱通量密度用于表示光源（例如星形）的光谱。

在辐射测量和比色法（或更一般的彩色科学）中，光源的光谱功率分布（SPD）是光源中由每个频率或颜色贡献的功率的量度。光谱通常在沿着可见光谱的波长空间（通常为31）而不是频率空间中测量，这使得它不是严格的频谱密度。一些分光光度计可以测量一至二毫微米的增量。这些值用于计算其他规格，然后绘制以显示源的光谱属性。这可以有助于分析特定来源的颜色特征。

质谱

质谱是通过质谱仪获得的离子丰度作为质荷比的函数图。质谱可用于确定原子和分子的数量和质量。串联质谱用于确定分子结构。

能谱

在物理学中，粒子的能谱是颗粒的数量或粒子束的强度作为粒子能量的函数。产生能谱是α-粒子光谱，电子能量损失光谱和质谱分析的离子-动能能谱。

离散谱

在物理学中，特别是在量子力学中，一些差分运算符具有离散的谱，其值之间有差距。常见的情况包括哈密尔顿算子和角动量算子。

频谱图

在声学中，频谱是声音频谱作为时间或另一个变量的视觉表示。

声源可以有许多不同的频率混合。音乐的音色以其谐波谱为特征。在我们的环境中，我们称之为噪声包括许多不同的频率。当声音信号包含所有可听频率的混合时，均匀分布在音频频谱上，称为白噪声。

频谱分析仪是一种乐器，可用于将音符的声波转换成组成频率的视觉显示。该视觉显示被称为声谱图。基于软件的音频频谱分析仪可以低成本提供，不仅可以方便地访问行业专业人士，也可以方便地访问学者，学生和业余爱好者。由频谱分析仪产生的声谱图提供音符的声学签名。除了显示基本频率及其泛音之外，谱图还可用于分析音符的时间攻击，衰减，延续和释放。

生物科学

抗生素的活性谱是抗生素分类的一个组成部分。广谱抗生素对广泛的细菌是有效的，而窄谱抗生素对特定的细菌家族有效常用的广谱抗生素的例子是氨苄青霉素。窄谱抗生素的一个例子是双氯西林，其作用于产生β-内酰胺酶的革兰氏阳性细菌如金黄色葡萄球菌。

数学

在数学中，矩阵的谱图是矩阵的特征值的多重集合。

在功能分析中，有界运算符的谱图概念是矩阵特征值概念的泛化。

在代数拓扑中，谱图是表示广义同位学理论的对象。

特征值是线性代数中的一个重要概念。在数学、物理学、化学、计算机等领域有着广泛的应用。设 A 是n阶方阵，如果存在数m和非零n维列向量x，使得 Ax=mx 成立，则称 m 是A的一个特征值（characteristic value)或本征值（eigenvalue)。非零n维列向量x称为矩阵A的属于（对应于）特征值m的特征向量或本征向量，简称A的特征向量或A的本征向量。

社会科学

在社会科学中，经济频谱被用来指示一些社会阶层沿着一些财富或收入的指标。在政治科学中，政治范围一词是指在一个或多个维度上分类政治立场的制度，例如在右翼和左翼的范围内。

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