Springen naar inhoud

werking en fysica achter de cd- en lezer


  • Log in om te kunnen reageren

#1

kemidiwo

    kemidiwo


  • 0 - 25 berichten
  • 3 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 15 december 2005 - 15:49

hey,

we hebben op school een opdracht gekregen.
deze betreft: De werking, de fysica en de digitale techniek achter de cd lezer.

we moeten dus bespreken van het maken van de cd tot alles wat er betrekking bij heeft deze met succes af te spelen. heeft er hier iemand al wat ervaring mee en kan er ons iemand toch al een beetje opweg helpen?? we moeten ook de fysica achter de lens bespreken.
dus alle info is welkom.

mvg leerlingen van de groep kemidiwo

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

Rude

    Rude


  • >250 berichten
  • 393 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 15 december 2005 - 17:19

Leuk onderwerp maar kan wel lastig zijn.
hebben jullie al dingen over interferentie gehad op school?
dingen over numerieke apertuur, diffractielimieten enz. enz.
Als je daar niets van weet moet het meer op de vlakte blijven.. Wat is je niveau?

Een leuk verhaaltje over hoe de CDspeler tot stand is gekomen kun je hier vinden:
http://www.research....trec/index.html
Het is zwart met een witte dop en het lijnt je opstelling uit... Calibrero
Het is groen en het synchroniseert je signaal... Kermit de Trigger
Als je teveel energie hebt, kun je beter een andere baan zoeken.

#3

kemidiwo

    kemidiwo


  • 0 - 25 berichten
  • 3 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 21 december 2005 - 08:54

Eigenlijk hebben wij daar totaal nog nooit van gehoord. maar we kunnen er wel eens op zoeken... De bedoeling is dat we niet op de vlakte blijven of we krijgen geen punten.over interferentie weten we wel wat maar begrijpen het verband tussen dit verschijnsel en een cd niet goed! alvast bedankt voor uw antwoord.

kan je ons mss helpen met nog een beetje info of sites van de lens...

#4

Rude

    Rude


  • >250 berichten
  • 393 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 23 december 2005 - 23:05

bekijk de volgende site eens: http://electronics.h...orks.com/cd.htm

Voor de rest kan ik je slechts een beetje uitleggen.. ik heb laatst een korte uitleg over de CDspeler gekregen...

Er zitten nogal wat optische truckjes in;
Allereerst moet ik uitleggen wat een grating is.
Een grating is een soort van plaatje waar groeven in zitten.
Als je hier met wit licht op schijnt dan wordt het licht uiteen gereten (net als bij een prisma)
(sorry dat dit plaatje zo lomp groot is; ik weet niet hoe ik het moet resizen)
Geplaatste afbeelding

gebruik je hier een laser voor, dus met één golflengte, dan krijg je (makkelijker) interferentie.
Interferentie is het uitdoven of versterken van golven. Golven kun je bij elkaar optellen; als je twee dezelfde golven hebt gaat dat makkelijker dan wanneer je veel verschillende golven hebt. Wit licht bestaat uit veel golflengtes en dus veel verschillende soorten golven (daarom zie je ook een regenboog aan kleuren als je wit licht door een prisma laat gaan)
Als de golven in fase zijn, dan krijg je versterking, zijn ze uit fase (gaat de ene golf omhoog en de andere naar beneden) dan krijg je uitdoving; knopen en buiken heet dit ook wel.
Geplaatste afbeelding
interferentie bij watergolven, de witte "vlekjes" waar de golven elkaar raken zijn knopen

Als je een laser op een grating schiet / schijnt, dan krijg je dus ook interferentie. Hierbij is de lichte spot in het midden (de eerste versterking) de "nulde orde" oftewel de 0e fringe (de versterking heet een fringe, 'k kan er ook niets aan doen:))
Het tweede punt dat versterkt is de eerste orde enz.
Geplaatste afbeelding
op bovenstaand plaatje kun je de nulde en eerste en tweede en verdere ordes zien

Aangezien een CD eigenlijk ook een grating is (omdat de lijnen waar de informatie in gedrukt staat zo dicht op elkaar liggen) krijg je hier ook interferentie als je met een laser erop schijnt (daarom zie je ook een regenboog aan kleuren als je een laser in het licht houdt)

Wat ze bij de CD speler nu doen om de baan te volgen waar de informatie in staat, is gebruik maken van deze interferentie. Het laserlicht wat gereflecteerd wordt zorgt voor interferentie in de bundel zelf. dit ziet er ongeveer zo uit:
Geplaatste afbeelding
De donkere gebieden worden met elkaar vergeleken; het oppervlak van de -1e orde wordt van de 1e orde afgetrokken. De waarde moet nul zijn, om de track goed te kunnen volgen. Wordt deze waarde positief, dan weet de optical pickup unit (OPU) dat hij de ene kant op moet en voor negatief moet hij de andere kant op. Zo volgt de laser de baan.

Leuk detail; alle informatie staat twee keer op de CD; je zou (theoretisch) een gat van 1mm in een cd kunnen boren en dan moet de CD het nog steeds doen. Deze informatie staat er twee keer op, omdat de CD wiebelt. Op deze manier kun je inefficienties wegwerken, zonder dat het geluid steeds wegvalt. (dit staat ook in het verhaal wat ik eerder gepost had)

Dan de lens.
Er zit een limiet aan hoe scherp je een lichtbundel kunt focusseren. De theoretische limiet is de helft van de golflengte. Dit is echter bij een ideale lens. De ideale lens focusseert alles zo scherp mogelijk bij elkaar... Hiervoor moet je echter een lens hebben die oneindig groot en oneindig dun is. Je hebt wel goede lenzen, maar die halen niet de halve golflengte. De Numerike apertuur is een indicatienummer hoe "goed" je lens is. Hij hangt af van de diameter van je lens, de brekingsindex van je lens en de brandpuntsafstand.
Geplaatste afbeelding
In een CDspeler wordt gebruik gemaakt van een laser met een golflengte van 780nm. dat houdt dus in dat de minimale spot in het focus van de lens 390nm is. (een halve micrometer ongeveer)
Men gebruikte deze laser omdat hij commercieel makkelijk te maken was toen de CDspeler uitgevonden werd. Men werkt tegenwoordig met lasers met een kortere golflengte (bijvoorbeeld de BlueRay disk) omdat je dan scherper kunt focusseren.
De tracks liggen ongeveer 1,6micrometer van elkaar verwijdert en zodoende volstaat de focussering van een minder-dan-ideale lens ook, zolang de spot maar niet gaat overlappen met andere tracks.

Ik ga niet in op de informatie die in de bits verstopt zit, omdat ik daar iets minder verstand van heb:)
Ik geloof dat ze nu met verschillende bitlengtes werken, om zo meer info in een CD te stoppen ipv "aan" en "uit" oftewel 1 en 0. Dit staat volgens mij ook wel uitgelegd in het verhaaltje wat ik eerder postte.

Ik hoop dat je er wat aan hebt! succes ermee.
Het is zwart met een witte dop en het lijnt je opstelling uit... Calibrero
Het is groen en het synchroniseert je signaal... Kermit de Trigger
Als je teveel energie hebt, kun je beter een andere baan zoeken.

#5

kemidiwo

    kemidiwo


  • 0 - 25 berichten
  • 3 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 16 februari 2006 - 15:25

We zijn terug, hebben net examens gehad daarom dat dit een tijdje stil lag.
In iedere geval erg bedankt voor de informatie,ze is zeer bruikbaar.

Bij het voorstellen van dit project moeten we ook een experiment doen met betrekking tot de eigenlijke fysica.
Daarbij hebben we ook nog een applet nodig, kunt u eventueel ons wat tips geven.

Alvast heel erg bedankt, we stellen dit erg op prijs dat u voor ons tijd vrij maakt!

mvg leerlingen van de groep kemidiwo.





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures