Στόχοι μαθήματος:
Τύπος μαθήματος:
Μορφή:διάλεξη με παρουσίαση
Karaseva Irina Dmitrievna, 17.12.2017
3355 349
Περιεχόμενο ανάπτυξης
Περίληψη μαθήματος με θέμα:
Τύποι ακτινοβολίας. Κλίμακα ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων
Το μάθημα αναπτύχθηκε
καθηγητής του Κρατικού Ιδρύματος LPR «LOUSOSH No. 18»
Karaseva I.D.
Στόχοι μαθήματος:εξετάστε την κλίμακα των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων, χαρακτηρίστε τα κύματα διαφορετικών περιοχών συχνοτήτων. δείχνουν το ρόλο των διαφόρων τύπων ακτινοβολίας στην ανθρώπινη ζωή, την επίδραση διαφόρων τύπων ακτινοβολίας στον άνθρωπο. συστηματοποίηση υλικού για το θέμα και εμβάθυνση των γνώσεων των μαθητών σχετικά με τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα. να αναπτύξουν τον προφορικό λόγο των μαθητών, τις δημιουργικές δεξιότητες των μαθητών, τη λογική, τη μνήμη. γνωστικές ικανότητες? να αναπτύξουν το ενδιαφέρον των μαθητών για τη μελέτη της φυσικής· καλλιεργήστε την ακρίβεια και τη σκληρή δουλειά.
Τύπος μαθήματος:μάθημα για τη διαμόρφωση νέας γνώσης.
Μορφή:διάλεξη με παρουσίαση
Εξοπλισμός:υπολογιστής, προβολέας πολυμέσων, παρουσίαση «Τύποι ακτινοβολίας.
Κλίμακα ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων"
Κατά τη διάρκεια των μαθημάτων
Οργάνωση χρόνου.
Κίνητρα για εκπαιδευτικές και γνωστικές δραστηριότητες.
Το Σύμπαν είναι ένας ωκεανός ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας. Οι άνθρωποι ζουν σε αυτό, ως επί το πλείστον, χωρίς να παρατηρούν τα κύματα που διαπερνούν τον περιβάλλοντα χώρο. Καθώς ζεσταίνεται δίπλα στο τζάκι ή ανάβει ένα κερί, ένα άτομο κάνει την πηγή αυτών των κυμάτων να λειτουργήσει, χωρίς να σκέφτεται τις ιδιότητές τους. Αλλά η γνώση είναι δύναμη: έχοντας ανακαλύψει τη φύση της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας, η ανθρωπότητα κατά τη διάρκεια του 20ου αιώνα έχει κατακτήσει και έχει θέσει στην υπηρεσία της τα πιο ποικίλα είδη της.
Καθορισμός του θέματος και των στόχων του μαθήματος.
Σήμερα θα κάνουμε ένα ταξίδι στην κλίμακα των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων, θα εξετάσουμε τους τύπους ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας σε διαφορετικές περιοχές συχνοτήτων. Καταγράψτε το θέμα του μαθήματος: «Τύποι ακτινοβολίας. Κλίμακα ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων" (Διαφάνεια 1)
Θα μελετήσουμε κάθε ακτινοβολία σύμφωνα με το παρακάτω γενικευμένο σχέδιο (Διαφάνεια 2).Γενικό σχέδιο μελέτης ακτινοβολίας:
1. Όνομα εύρους
2. Μήκος κύματος
3. Συχνότητα
4. Από ποιον ανακαλύφθηκε;
5. Πηγή
6. Δέκτης (δείκτης)
7. Εφαρμογή
8. Επίδραση στον άνθρωπο
Καθώς μελετάτε το θέμα, πρέπει να συμπληρώσετε τον παρακάτω πίνακα:
Πίνακας "Κλίμακα ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας"
| Ονομα ακτινοβολία | Μήκος κύματος | Συχνότητα | Ποιος ήταν Άνοιξε | Πηγή | Δέκτης | Εφαρμογή | Επίδραση στον άνθρωπο |
Παρουσίαση νέου υλικού.
(Διαφάνεια 3)
Το μήκος των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων μπορεί να είναι πολύ διαφορετικό: από τιμές της τάξης του 10
13
m (δονήσεις χαμηλής συχνότητας) έως 10
-10
Μ (
-ακτίνες). Το φως αποτελεί ένα μικρό μέρος του ευρέος φάσματος των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων. Ωστόσο, ήταν κατά τη διάρκεια της μελέτης αυτού του μικρού τμήματος του φάσματος που ανακαλύφθηκαν άλλες ακτινοβολίες με ασυνήθιστες ιδιότητες.
Συνηθίζεται να τονίζουμε ακτινοβολία χαμηλής συχνότητας, ραδιοακτινοβολία, υπέρυθρες ακτίνες, ορατό φως, υπεριώδεις ακτίνες, ακτίνες Χ και
-ακτινοβολία.Το μικρότερο μήκος κύματος -Η ακτινοβολία εκπέμπεται από τους ατομικούς πυρήνες.
Δεν υπάρχει θεμελιώδης διαφορά μεταξύ μεμονωμένων ακτινοβολιών. Όλα αυτά είναι ηλεκτρομαγνητικά κύματα που παράγονται από φορτισμένα σωματίδια. Τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα ανιχνεύονται τελικά από την επίδρασή τους στα φορτισμένα σωματίδια . Στο κενό, η ακτινοβολία οποιουδήποτε μήκους κύματος ταξιδεύει με ταχύτητα 300.000 km/s.Τα όρια μεταξύ επιμέρους περιοχών της κλίμακας ακτινοβολίας είναι πολύ αυθαίρετα.
(Διαφάνεια 4)
Ακτινοβολία διαφορετικών μηκών κύματος διαφέρουν μεταξύ τους στον τρόπο που είναι λήψη(ακτινοβολία κεραίας, θερμική ακτινοβολία, ακτινοβολία κατά την πέδηση γρήγορων ηλεκτρονίων κ.λπ.) και τρόπους εγγραφής.
Όλοι οι αναφερόμενοι τύποι ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας παράγονται επίσης από διαστημικά αντικείμενα και μελετώνται επιτυχώς χρησιμοποιώντας πυραύλους, τεχνητούς γήινους δορυφόρους και διαστημόπλοια. Πρώτα απ 'όλα, αυτό ισχύει για την ακτινογραφία και - ακτινοβολία που απορροφάται έντονα από την ατμόσφαιρα.
Οι ποσοτικές διαφορές στα μήκη κύματος οδηγούν σε σημαντικές ποιοτικές διαφορές.
Οι ακτινοβολίες διαφορετικών μηκών κύματος διαφέρουν πολύ μεταξύ τους ως προς την απορρόφησή τους από την ύλη. Ακτινοβολία βραχέων κυμάτων (ακτίνες Χ και ειδικά -ακτίνες) απορροφώνται ασθενώς. Οι ουσίες που είναι αδιαφανείς στα οπτικά κύματα είναι διαφανείς σε αυτές τις ακτινοβολίες. Ο συντελεστής ανάκλασης των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων εξαρτάται επίσης από το μήκος κύματος. Αλλά η κύρια διαφορά μεταξύ της ακτινοβολίας μακρών και βραχέων κυμάτων είναι αυτή Η ακτινοβολία βραχέων κυμάτων αποκαλύπτει τις ιδιότητες των σωματιδίων.
Ας εξετάσουμε κάθε ακτινοβολία.
(Διαφάνεια 5)
Ακτινοβολία χαμηλής συχνότηταςεμφανίζεται στην περιοχή συχνοτήτων από 3 10 -3 έως 3 10 5 Hz. Αυτή η ακτινοβολία αντιστοιχεί σε μήκος κύματος 10 13 - 10 5 m Η ακτινοβολία τέτοιων σχετικά χαμηλών συχνοτήτων μπορεί να παραμεληθεί. Η πηγή της ακτινοβολίας χαμηλής συχνότητας είναι οι γεννήτριες εναλλασσόμενου ρεύματος. Χρησιμοποιείται στην τήξη και τη σκλήρυνση μετάλλων.
(Διαφάνεια 6)
Ραδιοκύματακαταλαμβάνουν το εύρος συχνοτήτων 3·10 5 - 3·10 11 Hz. Αντιστοιχούν σε μήκος κύματος 10 5 - 10 -3 m Πηγή ραδιοκύματα, όπως ακριβώςΗ ακτινοβολία χαμηλής συχνότητας είναι εναλλασσόμενο ρεύμα. Επίσης η πηγή είναι μια γεννήτρια ραδιοσυχνοτήτων, αστέρια, συμπεριλαμβανομένου του Ήλιου, γαλαξίες και μεταγαλαξίες. Οι δείκτες είναι ένας δονητής Hertz και ένα κύκλωμα ταλάντωσης.
Υψηλή συχνότητα ραδιοκύματα, σε σύγκριση μεΗ ακτινοβολία χαμηλής συχνότητας οδηγεί σε αισθητή εκπομπή ραδιοκυμάτων στο διάστημα. Αυτό τους επιτρέπει να χρησιμοποιούνται για τη μετάδοση πληροφοριών σε διάφορες αποστάσεις. Μεταδίδονται ομιλία, μουσική (ραδιοφωνική μετάδοση), τηλεγραφικά σήματα (ραδιοεπικοινωνίες) και εικόνες διαφόρων αντικειμένων (ραδιοεντοπισμός).
Τα ραδιοκύματα χρησιμοποιούνται για τη μελέτη της δομής της ύλης και των ιδιοτήτων του μέσου στο οποίο διαδίδονται. Η μελέτη της ραδιοεκπομπής από διαστημικά αντικείμενα είναι το αντικείμενο της ραδιοαστρονομίας. Στη ραδιομετεωρολογία, οι διεργασίες μελετώνται με βάση τα χαρακτηριστικά των λαμβανόμενων κυμάτων.
(Διαφάνεια 7)
Υπέρυθρη ακτινοβολίακαταλαμβάνει το εύρος συχνοτήτων 3 10 11 - 3,85 10 14 Hz. Αντιστοιχούν σε μήκος κύματος 2·10 -3 - 7,6·10 -7 m.
Η υπέρυθρη ακτινοβολία ανακαλύφθηκε το 1800 από τον αστρονόμο William Herschel. Ενώ μελετούσε την άνοδο της θερμοκρασίας ενός θερμομέτρου που θερμαίνεται από το ορατό φως, ο Herschel ανακάλυψε τη μεγαλύτερη θέρμανση του θερμομέτρου έξω από την περιοχή του ορατού φωτός (πέρα από την περιοχή του κόκκινου). Η αόρατη ακτινοβολία, δεδομένης της θέσης της στο φάσμα, ονομαζόταν υπέρυθρη. Η πηγή της υπέρυθρης ακτινοβολίας είναι η ακτινοβολία μορίων και ατόμων υπό θερμικές και ηλεκτρικές επιδράσεις. Μια ισχυρή πηγή υπέρυθρης ακτινοβολίας είναι ο Ήλιος περίπου το 50% της ακτινοβολίας του βρίσκεται στην υπέρυθρη περιοχή. Η υπέρυθρη ακτινοβολία αντιπροσωπεύει σημαντικό μερίδιο (από 70 έως 80%) της ενέργειας ακτινοβολίας των λαμπτήρων πυρακτώσεως με νήμα βολφραμίου. Η υπέρυθρη ακτινοβολία εκπέμπεται από ένα ηλεκτρικό τόξο και από διάφορους λαμπτήρες εκκένωσης αερίου. Η ακτινοβολία ορισμένων λέιζερ βρίσκεται στην υπέρυθρη περιοχή του φάσματος. Δείκτες υπέρυθρης ακτινοβολίας είναι φωτογραφίες και θερμίστορ, ειδικά γαλακτώματα φωτογραφίας. Η υπέρυθρη ακτινοβολία χρησιμοποιείται για ξήρανση ξύλου, τροφίμων και διαφόρων χρωμάτων και βερνικιών (υπέρυθρη θέρμανση), για σηματοδότηση σε κακή ορατότητα και καθιστά δυνατή τη χρήση οπτικών συσκευών που σας επιτρέπουν να βλέπετε στο σκοτάδι, καθώς και για τηλεχειρισμό. Οι υπέρυθρες ακτίνες χρησιμοποιούνται για την καθοδήγηση βλημάτων και βλημάτων σε στόχους και για τον εντοπισμό καμουφλαρισμένων εχθρών. Αυτές οι ακτίνες καθιστούν δυνατό τον προσδιορισμό της διαφοράς στις θερμοκρασίες των επιμέρους περιοχών της επιφάνειας των πλανητών και των δομικών χαρακτηριστικών των μορίων της ύλης (φασματική ανάλυση). Η υπέρυθρη φωτογραφία χρησιμοποιείται στη βιολογία κατά τη μελέτη φυτικών ασθενειών, στην ιατρική κατά τη διάγνωση δερματικών και αγγειακών ασθενειών και στην εγκληματολογία κατά την ανίχνευση πλαστών. Όταν εκτίθεται στον άνθρωπο, προκαλεί αύξηση της θερμοκρασίας του ανθρώπινου σώματος.
(Διαφάνεια 8)
Ορατή ακτινοβολία - το μόνο εύρος ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων που γίνεται αντιληπτό από το ανθρώπινο μάτι. Τα φωτεινά κύματα καταλαμβάνουν ένα αρκετά στενό εύρος: 380 - 670 nm ( = 3,85 10 14 - 8 10 14 Hz). Η πηγή της ορατής ακτινοβολίας είναι τα ηλεκτρόνια σθένους στα άτομα και τα μόρια, που αλλάζουν τη θέση τους στο διάστημα, καθώς και τα ελεύθερα φορτία, κινείται γρήγορα. Αυτόμέρος του φάσματος δίνει σε ένα άτομο τις μέγιστες πληροφορίες για τον κόσμο γύρω του. Όσον αφορά τις φυσικές του ιδιότητες, είναι παρόμοιο με άλλες φασματικές περιοχές, αποτελώντας μόνο ένα μικρό μέρος του φάσματος των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων. Η ακτινοβολία που έχει διαφορετικά μήκη κύματος (συχνότητες) στο ορατό εύρος έχει διαφορετικές φυσιολογικές επιδράσεις στον αμφιβληστροειδή του ανθρώπινου ματιού, προκαλώντας την ψυχολογική αίσθηση του φωτός. Το χρώμα δεν είναι μια ιδιότητα ενός ηλεκτρομαγνητικού κύματος φωτός από μόνο του, αλλά μια εκδήλωση της ηλεκτροχημικής δράσης του ανθρώπινου φυσιολογικού συστήματος: μάτια, νεύρα, εγκέφαλος. Κατά προσέγγιση, μπορούμε να ονομάσουμε επτά βασικά χρώματα που διακρίνονται από το ανθρώπινο μάτι στο ορατό εύρος (με σειρά αυξανόμενης συχνότητας ακτινοβολίας): κόκκινο, πορτοκαλί, κίτρινο, πράσινο, μπλε, λουλακί, βιολετί. Η απομνημόνευση της ακολουθίας των βασικών χρωμάτων του φάσματος διευκολύνεται από μια φράση, κάθε λέξη της οποίας ξεκινά με το πρώτο γράμμα του ονόματος του κύριου χρώματος: «Κάθε κυνηγός θέλει να ξέρει πού κάθεται ο φασιανός». Η ορατή ακτινοβολία μπορεί να επηρεάσει την εμφάνιση χημικών αντιδράσεων στα φυτά (φωτοσύνθεση) και σε ζώα και ανθρώπους. Ορατή ακτινοβολία εκπέμπεται από ορισμένα έντομα (πυγολαμπίδες) και μερικά ψάρια βαθέων υδάτων λόγω χημικών αντιδράσεων στο σώμα. Η απορρόφηση του διοξειδίου του άνθρακα από τα φυτά ως αποτέλεσμα της διαδικασίας της φωτοσύνθεσης και της απελευθέρωσης οξυγόνου βοηθά στη διατήρηση της βιολογικής ζωής στη Γη. Η ορατή ακτινοβολία χρησιμοποιείται επίσης όταν φωτίζονται διάφορα αντικείμενα.
Το φως είναι η πηγή της ζωής στη Γη και ταυτόχρονα η πηγή των ιδεών μας για τον κόσμο γύρω μας.
(Διαφάνεια 9)
Υπεριωδης ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ,ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία αόρατη στο μάτι, που καταλαμβάνει τη φασματική περιοχή μεταξύ της ορατής και της ακτινοβολίας ακτίνων Χ σε μήκη κύματος 3,8 ∙ 10 -7 - 3 ∙ 10 -9 m ( = 8 * 10 14 - 3 * 10 16 Hz). Η υπεριώδης ακτινοβολία ανακαλύφθηκε το 1801 από τον Γερμανό επιστήμονα Johann Ritter. Μελετώντας το μαύρισμα του χλωριούχου αργύρου υπό την επίδραση του ορατού φωτός, ο Ritter ανακάλυψε ότι ο άργυρος μαυρίζει ακόμα πιο αποτελεσματικά στην περιοχή πέρα από το ιώδες άκρο του φάσματος, όπου η ορατή ακτινοβολία απουσιάζει. Η αόρατη ακτινοβολία που προκάλεσε αυτό το μαύρισμα ονομάστηκε υπεριώδης ακτινοβολία.
Η πηγή της υπεριώδους ακτινοβολίας είναι τα ηλεκτρόνια σθένους των ατόμων και των μορίων, καθώς και τα γρήγορα κινούμενα ελεύθερα φορτία.
Η ακτινοβολία από στερεά που θερμαίνονται σε θερμοκρασίες -3000 Κ περιέχει μια αξιοσημείωτη αναλογία υπεριώδους ακτινοβολίας ενός συνεχούς φάσματος, η ένταση της οποίας αυξάνεται με την αύξηση της θερμοκρασίας. Μια πιο ισχυρή πηγή υπεριώδους ακτινοβολίας είναι κάθε πλάσμα υψηλής θερμοκρασίας. Για διάφορες εφαρμογές υπεριώδους ακτινοβολίας, χρησιμοποιούνται λαμπτήρες υδραργύρου, ξένον και άλλοι λαμπτήρες εκκένωσης αερίου. Φυσικές πηγές υπεριώδους ακτινοβολίας είναι ο Ήλιος, τα αστέρια, τα νεφελώματα και άλλα διαστημικά αντικείμενα. Ωστόσο, μόνο το μεγάλο κύμα τμήμα της ακτινοβολίας τους ( 290 nm) φτάνει στην επιφάνεια της γης. Για να καταχωρήσετε την υπεριώδη ακτινοβολία στο
= 230 nm, χρησιμοποιούνται συμβατικά φωτογραφικά υλικά στην περιοχή μικρότερου μήκους κύματος, ειδικά φωτογραφικά στρώματα χαμηλής ζελατίνης είναι ευαίσθητα σε αυτό. Χρησιμοποιούνται φωτοηλεκτρικοί δέκτες που χρησιμοποιούν την ικανότητα της υπεριώδους ακτινοβολίας να προκαλεί ιονισμό και το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο: φωτοδίοδοι, θάλαμοι ιονισμού, μετρητές φωτονίων, φωτοπολλαπλασιαστές.
Σε μικρές δόσεις, η υπεριώδης ακτινοβολία έχει ευεργετική, θεραπευτική δράση στον άνθρωπο, ενεργοποιώντας τη σύνθεση της βιταμίνης D στον οργανισμό, καθώς και προκαλώντας μαύρισμα. Μια μεγάλη δόση υπεριώδους ακτινοβολίας μπορεί να προκαλέσει δερματικά εγκαύματα και καρκίνο (80% ιάσιμο). Επιπλέον, η υπερβολική υπεριώδης ακτινοβολία αποδυναμώνει το ανοσοποιητικό σύστημα του οργανισμού, συμβάλλοντας στην ανάπτυξη ορισμένων ασθενειών. Η υπεριώδης ακτινοβολία έχει επίσης βακτηριοκτόνο αποτέλεσμα: υπό την επίδραση αυτής της ακτινοβολίας, τα παθογόνα βακτήρια πεθαίνουν.
Η υπεριώδης ακτινοβολία χρησιμοποιείται σε λαμπτήρες φθορισμού, στην εγκληματολογική επιστήμη (παραπλανητικά έγγραφα μπορούν να εντοπιστούν από φωτογραφίες) και στην ιστορία της τέχνης (με τη βοήθεια των υπεριωδών ακτίνων, αόρατα ίχνη αποκατάστασης μπορούν να ανιχνευθούν σε πίνακες ζωγραφικής). Το γυαλί παραθύρων πρακτικά δεν μεταδίδει υπεριώδη ακτινοβολία, γιατί Απορροφάται από το οξείδιο του σιδήρου, το οποίο είναι μέρος του γυαλιού. Για το λόγο αυτό, ακόμη και μια ζεστή ηλιόλουστη μέρα δεν μπορείτε να κάνετε ηλιοθεραπεία σε ένα δωμάτιο με κλειστό παράθυρο.
Το ανθρώπινο μάτι δεν βλέπει την υπεριώδη ακτινοβολία γιατί... Ο κερατοειδής χιτώνας του ματιού και ο φακός του ματιού απορροφούν την υπεριώδη ακτινοβολία. Η υπεριώδης ακτινοβολία είναι ορατή σε ορισμένα ζώα. Για παράδειγμα, ένα περιστέρι πλοηγείται δίπλα στον Ήλιο ακόμα και σε συννεφιασμένο καιρό.
(Διαφάνεια 10)
Ακτινοβολία ακτίνων Χ - Αυτή είναι η ηλεκτρομαγνητική ιοντίζουσα ακτινοβολία, που καταλαμβάνει τη φασματική περιοχή μεταξύ ακτινοβολίας γάμμα και υπεριώδους ακτινοβολίας σε μήκη κύματος από 10 -12 - 1 0 -8 m (συχνότητες 3 * 10 16 - 3-10 20 Hz). Η ακτινοβολία ακτίνων Χ ανακαλύφθηκε το 1895 από τον Γερμανό φυσικό W. K. Roentgen. Η πιο κοινή πηγή ακτινοβολίας ακτίνων Χ είναι ένας σωλήνας ακτίνων Χ, στον οποίο τα ηλεκτρόνια που επιταχύνονται από ένα ηλεκτρικό πεδίο βομβαρδίζουν μια μεταλλική άνοδο. Οι ακτίνες Χ μπορούν να παραχθούν βομβαρδίζοντας έναν στόχο με ιόντα υψηλής ενέργειας. Ορισμένα ραδιενεργά ισότοπα και σύγχροτρα - συσκευές αποθήκευσης ηλεκτρονίων - μπορούν επίσης να χρησιμεύσουν ως πηγές ακτινοβολίας ακτίνων Χ. Φυσικές πηγές ακτινοβολίας ακτίνων Χ είναι ο Ήλιος και άλλα διαστημικά αντικείμενα
Εικόνες αντικειμένων σε ακτινοβολία ακτίνων Χ λαμβάνονται σε ειδικό φωτογραφικό φιλμ ακτίνων Χ. Η ακτινοβολία ακτίνων Χ μπορεί να καταγραφεί χρησιμοποιώντας θάλαμο ιονισμού, μετρητή σπινθηρισμού, δευτερεύοντες πολλαπλασιαστές ηλεκτρονίων ή διαύλου ηλεκτρονίων και πλάκες μικροκαναλιού. Λόγω της υψηλής διεισδυτικής της ικανότητας, η ακτινοβολία ακτίνων Χ χρησιμοποιείται στην ανάλυση περίθλασης ακτίνων Χ (μελέτη της δομής ενός κρυσταλλικού πλέγματος), στη μελέτη της δομής των μορίων, στην ανίχνευση ελαττωμάτων σε δείγματα, στην ιατρική (ακτίνες Χ, φθορογραφία, θεραπεία του καρκίνου), στην ανίχνευση ελαττωμάτων (ανίχνευση ελαττωμάτων σε χυτά υλικά, ράγες), στην ιστορία της τέχνης (ανακάλυψη αρχαίας ζωγραφικής που κρύβεται κάτω από ένα στρώμα μεταγενέστερης ζωγραφικής), στην αστρονομία (κατά τη μελέτη πηγών ακτίνων Χ) και στην εγκληματολογία. Μια μεγάλη δόση ακτινοβολίας ακτίνων Χ οδηγεί σε εγκαύματα και αλλαγές στη δομή του ανθρώπινου αίματος. Η δημιουργία δεκτών ακτίνων Χ και η τοποθέτησή τους σε διαστημικούς σταθμούς κατέστησαν δυνατή την ανίχνευση ακτινοβολίας ακτίνων Χ από εκατοντάδες αστέρια, καθώς και κελύφη υπερκαινοφανών και ολόκληρων γαλαξιών.
(Διαφάνεια 11)
Ακτινοβολία γάμμα - ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία βραχέων κυμάτων, που καταλαμβάνει όλο το φάσμα συχνοτήτων = 8∙10 14 - 10 17 Hz, που αντιστοιχεί σε μήκη κύματος = 3,8·10 -7 - 3∙10 -9 m ανακαλύφθηκε από τον Γάλλο επιστήμονα Paul Villard το 1900.
Ενώ μελετούσε την ακτινοβολία ραδίου σε ένα ισχυρό μαγνητικό πεδίο, ο Villar ανακάλυψε ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία βραχέων κυμάτων που, όπως το φως, δεν εκτρέπεται από ένα μαγνητικό πεδίο. Ονομάστηκε ακτινοβολία γάμμα. Η ακτινοβολία γάμμα σχετίζεται με πυρηνικές διεργασίες, φαινόμενα ραδιενεργού αποσύνθεσης που συμβαίνουν με ορισμένες ουσίες, τόσο στη Γη όσο και στο διάστημα. Η ακτινοβολία γάμμα μπορεί να καταγραφεί χρησιμοποιώντας θαλάμους ιονισμού και φυσαλίδων, καθώς και με τη χρήση ειδικών φωτογραφικών γαλακτωμάτων. Χρησιμοποιούνται στη μελέτη πυρηνικών διεργασιών και στην ανίχνευση ελαττωμάτων. Η ακτινοβολία γάμμα έχει αρνητική επίδραση στον άνθρωπο.
(Διαφάνεια 12)
Έτσι, ακτινοβολία χαμηλής συχνότητας, ραδιοκύματα, υπέρυθρη ακτινοβολία, ορατή ακτινοβολία, υπεριώδης ακτινοβολία, ακτίνες Χ,-ακτινοβολία είναι διάφορα είδη ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας.
Εάν τακτοποιήσετε νοητικά αυτούς τους τύπους σύμφωνα με την αυξανόμενη συχνότητα ή το μειούμενο μήκος κύματος, θα λάβετε ένα ευρύ συνεχές φάσμα - μια κλίμακα ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας (ο δάσκαλος δείχνει κλίμακα). Οι επικίνδυνοι τύποι ακτινοβολίας περιλαμβάνουν: ακτινοβολία γάμμα, ακτίνες Χ και υπεριώδη ακτινοβολία, τα υπόλοιπα είναι ασφαλή.
Η διαίρεση της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας σε περιοχές είναι υπό όρους. Δεν υπάρχει ξεκάθαρο όριο μεταξύ των περιοχών. Τα ονόματα των περιοχών έχουν αναπτυχθεί ιστορικά, χρησιμεύουν μόνο ως βολικό μέσο ταξινόμησης των πηγών ακτινοβολίας.
(Διαφάνεια 13)
Όλες οι περιοχές της κλίμακας ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας έχουν κοινές ιδιότητες:
η φυσική φύση όλων των ακτινοβολιών είναι η ίδια
όλη η ακτινοβολία διαδίδεται στο κενό με την ίδια ταχύτητα, ίση με 3 * 10 8 m/s
όλες οι ακτινοβολίες παρουσιάζουν κοινές κυματικές ιδιότητες (ανάκλαση, διάθλαση, παρεμβολή, περίθλαση, πόλωση)
5. Συνοψίζοντας το μάθημα
Στο τέλος του μαθήματος, οι μαθητές τελειώνουν την εργασία στο τραπέζι.
(Διαφάνεια 14)
Συμπέρασμα:
Ολόκληρη η κλίμακα των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων είναι απόδειξη ότι όλη η ακτινοβολία έχει και κβαντικές και κυματικές ιδιότητες.
Οι κβαντικές και κυματικές ιδιότητες σε αυτή την περίπτωση δεν αποκλείουν, αλλά αλληλοσυμπληρώνονται.
Οι ιδιότητες κυμάτων εμφανίζονται πιο καθαρά στις χαμηλές συχνότητες και λιγότερο καθαρά στις υψηλές συχνότητες. Αντίθετα, οι κβαντικές ιδιότητες εμφανίζονται πιο καθαρά στις υψηλές συχνότητες και λιγότερο καθαρά στις χαμηλές συχνότητες.
Όσο μικρότερο είναι το μήκος κύματος, τόσο πιο φωτεινές εμφανίζονται οι κβαντικές ιδιότητες και όσο μεγαλύτερο είναι το μήκος κύματος, τόσο πιο φωτεινές εμφανίζονται οι ιδιότητες του κύματος.
Όλα αυτά χρησιμεύουν ως επιβεβαίωση του νόμου της διαλεκτικής (η μετάβαση των ποσοτικών αλλαγών σε ποιοτικές).
Περίληψη (μάθε), συμπλήρωσε τον πίνακα
τελευταία στήλη (επίδραση του EMR στον άνθρωπο) και
ετοιμάσει μια έκθεση σχετικά με τη χρήση του EMR
Περιεχόμενο ανάπτυξης
GU LPR "LOUSOSH No. 18"
Λουγκάνσκ
Karaseva I.D.
ΣΧΕΔΙΟ ΜΕΛΕΤΗΣ ΓΕΝΙΚΕΥΜΕΝΗΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑΣ
1. Όνομα εύρους.
2. Μήκος κύματος
3. Συχνότητα
4. Από ποιον ανακαλύφθηκε;
5. Πηγή
6. Δέκτης (δείκτης)
7. Εφαρμογή
8. Επίδραση στον άνθρωπο
ΠΙΝΑΚΑΣ «ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΗ ΚΛΙΜΑΚΑ ΚΥΜΑΤΩΝ»
Όνομα ακτινοβολίας
Μήκος κύματος
Συχνότητα
Άνοιξε από
Πηγή
Δέκτης
Εφαρμογή
Επίδραση στον άνθρωπο
Οι ακτινοβολίες διαφέρουν μεταξύ τους:
- με τον τρόπο παραλαβής·
- με μέθοδο εγγραφής.
Οι ποσοτικές διαφορές στα μήκη κύματος οδηγούν σε σημαντικές ποιοτικές διαφορές απορροφώνται διαφορετικά από την ύλη (ακτινοβολία βραχέων κυμάτων - ακτίνες Χ και ακτινοβολία γάμμα) - απορροφώνται ασθενώς.
Η ακτινοβολία βραχέων κυμάτων αποκαλύπτει τις ιδιότητες των σωματιδίων.
Δονήσεις χαμηλής συχνότητας
Μήκος κύματος (m)
10 13 - 10 5
Συχνότητα Hz)
3 · 10 -3 - 3 · 10 5
Πηγή
Ρεοστατικός εναλλάκτης, δυναμό,
Δονητής Hertz,
Γεννήτριες σε ηλεκτρικά δίκτυα (50 Hz)
Γεννήτριες μηχανών υψηλής (βιομηχανικής) συχνότητας (200 Hz)
Τηλεφωνικά δίκτυα (5000Hz)
Γεννήτριες ήχου (μικρόφωνα, μεγάφωνα)
Δέκτης
Ηλεκτρικές συσκευές και κινητήρες
Ιστορία της ανακάλυψης
Oliver Lodge (1893), Nikola Tesla (1983)
Εφαρμογή
Κινηματογράφος, ραδιοφωνικές εκπομπές (μικρόφωνα, μεγάφωνα)
Ραδιοκύματα
Μήκος κύματος (m)
Συχνότητα Hz)
10 5 - 10 -3
Πηγή
3 · 10 5 - 3 · 10 11
Ταλαντωτικό κύκλωμα
Μακροσκοπικοί δονητές
Αστέρια, γαλαξίες, μεταγαλαξίες
Δέκτης
Ιστορία της ανακάλυψης
Σπινθήρες στο κενό του δονητή λήψης (δονητής Hertz)
Λάμψη ενός σωλήνα εκκένωσης αερίου, συνεκτικό
B. Feddersen (1862), G. Hertz (1887), A.S. Popov, A.N. Λεμπέντεφ
Εφαρμογή
Εξαιρετικά μακρύ- Ραδιοπλοήγηση, ραδιοτηλεγραφική επικοινωνία, μετάδοση δελτίων καιρού
Μακρύς– Ραδιοτηλεγραφικές και ραδιοτηλεφωνικές επικοινωνίες, ραδιοφωνικές εκπομπές, ραδιοπλοήγηση
Μέση τιμή- Ραδιοτηλεγραφία και ραδιοτηλεφωνικές επικοινωνίες, ραδιοφωνικές εκπομπές, ραδιοπλοήγηση
Μικρός- ραδιοερασιτεχνικές επικοινωνίες
VHF- διαστημικές ραδιοεπικοινωνίες
DMV- Τηλεόραση, ραντάρ, ραδιοφωνικές επικοινωνίες αναμετάδοσης, επικοινωνίες κινητής τηλεφωνίας
SMV-ραντάρ, ραδιοφωνικές επικοινωνίες ρελέ, ουράνια πλοήγηση, δορυφορική τηλεόραση
MMV- ραντάρ
Υπέρυθρη ακτινοβολία
Μήκος κύματος (m)
2 · 10 -3 - 7,6∙10 -7
Συχνότητα Hz)
3∙10 11 - 3,85∙10 14
Πηγή
Οποιοδήποτε θερμαινόμενο σώμα: κερί, σόμπα, καλοριφέρ, ηλεκτρικός λαμπτήρας πυρακτώσεως
Ένα άτομο εκπέμπει ηλεκτρομαγνητικά κύματα μήκους 9 · 10 -6 Μ
Δέκτης
Θερμοστοιχεία, βολόμετρα, φωτοκύτταρα, φωτοαντιστάσεις, φωτογραφικά φιλμ
Ιστορία της ανακάλυψης
W. Herschel (1800), G. Rubens and E. Nichols (1896),
Εφαρμογή
Στην ιατροδικαστική, φωτογράφιση γήινων αντικειμένων σε ομίχλη και σκοτάδι, κιάλια και σκοπευτικά για λήψη στο σκοτάδι, θέρμανση των ιστών ενός ζωντανού οργανισμού (στην ιατρική), ξήρανση ξύλου και βαμμένα αμαξώματα αυτοκινήτου, συστήματα συναγερμού για προστασία χώρων, τηλεσκόπιο υπερύθρων.
Ορατή ακτινοβολία
Μήκος κύματος (m)
6,7∙10 -7 - 3,8 ∙10 -7
Συχνότητα Hz)
4∙10 14 - 8 ∙10 14
Πηγή
Ήλιος, λάμπα πυρακτώσεως, φωτιά
Δέκτης
Μάτι, φωτογραφική πλάκα, φωτοκύτταρα, θερμοστοιχεία
Ιστορία της ανακάλυψης
Μ. Μελλώνη
Εφαρμογή
Οραμα
Βιολογική ζωή
Υπεριωδης ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ
Μήκος κύματος (m)
3,8 ∙10 -7 - 3∙10 -9
Συχνότητα Hz)
8 ∙ 10 14 - 3 · 10 16
Πηγή
Περιέχει ηλιακό φως
Λαμπτήρες εκκένωσης αερίου με σωλήνα χαλαζία
Εκπέμπεται από όλα τα στερεά με θερμοκρασία μεγαλύτερη από 1000 ° C, φωτεινά (εκτός από τον υδράργυρο)
Δέκτης
Φωτοκύτταρα,
Φωτοπολλαπλασιαστές,
Φωτεινές ουσίες
Ιστορία της ανακάλυψης
Johann Ritter, Layman
Εφαρμογή
Βιομηχανικά ηλεκτρονικά και αυτοματισμοί,
λαμπτήρες φθορισμού,
Παραγωγή κλωστοϋφαντουργικών προϊόντων
Αποστείρωση αέρα
Ιατρική, κοσμετολογία
Ακτινοβολία ακτίνων Χ
Μήκος κύματος (m)
10 -12 - 10 -8
Συχνότητα Hz)
3∙10 16 - 3 · 10 20
Πηγή
Σωλήνας ακτίνων Χ ηλεκτρονίων (τάση στην άνοδο - έως 100 kV, κάθοδος - νήμα, ακτινοβολία - κβάντα υψηλής ενέργειας)
Ηλιακή κορώνα
Δέκτης
Φιλμ φωτογραφικής μηχανής,
Η λάμψη κάποιων κρυστάλλων
Ιστορία της ανακάλυψης
V. Roentgen, R. Milliken
Εφαρμογή
Διάγνωση και θεραπεία ασθενειών (στην ιατρική), Ανίχνευση ατελειών (έλεγχος εσωτερικών δομών, συγκολλήσεις)
Ακτινοβολία γάμμα
Μήκος κύματος (m)
3,8 · 10 -7 - 3∙10 -9
Συχνότητα Hz)
8∙10 14 - 10 17
Ενέργεια (EV)
9,03 10 3 – 1, 24 10 16 Ο Ευ
Πηγή
Ραδιενεργοί ατομικοί πυρήνες, πυρηνικές αντιδράσεις, διαδικασίες μετατροπής της ύλης σε ακτινοβολία
Δέκτης
μετρητές
Ιστορία της ανακάλυψης
Paul Villard (1900)
Εφαρμογή
Ανίχνευση ελαττωμάτων
Ελεγχος διαδικασίας
Έρευνα πυρηνικών διεργασιών
Θεραπεία και διάγνωση στην ιατρική
ΓΕΝΙΚΕΣ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΩΝ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΩΝ
φυσική φύση
όλη η ακτινοβολία είναι ίδια
όλες οι ακτινοβολίες εξαπλώνονται
στο κενό με την ίδια ταχύτητα,
ίση με την ταχύτητα του φωτός
ανιχνεύονται όλες οι ακτινοβολίες
γενικές ιδιότητες κυμάτων
πόλωση
αντανάκλαση
διάθλαση
περίθλαση
παρέμβαση
- Ολόκληρη η κλίμακα των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων είναι απόδειξη ότι όλη η ακτινοβολία έχει και κβαντικές και κυματικές ιδιότητες.
- Οι κβαντικές και κυματικές ιδιότητες σε αυτή την περίπτωση δεν αποκλείουν, αλλά αλληλοσυμπληρώνονται.
- Οι ιδιότητες κυμάτων εμφανίζονται πιο καθαρά στις χαμηλές συχνότητες και λιγότερο καθαρά στις υψηλές συχνότητες. Αντίθετα, οι κβαντικές ιδιότητες εμφανίζονται πιο καθαρά στις υψηλές συχνότητες και λιγότερο καθαρά στις χαμηλές συχνότητες.
- Όσο μικρότερο είναι το μήκος κύματος, τόσο πιο φωτεινές εμφανίζονται οι κβαντικές ιδιότητες και όσο μεγαλύτερο είναι το μήκος κύματος, τόσο πιο φωτεινές εμφανίζονται οι ιδιότητες του κύματος.
- § 68 (διαβάστε)
- συμπληρώστε την τελευταία στήλη του πίνακα (επίδραση του EMR σε ένα άτομο)
- ετοιμάσει μια έκθεση σχετικά με τη χρήση του EMR
"Ηλεκτρομαγνητικές ταλαντώσεις" - Ενέργεια μαγνητικού πεδίου. Επιλογή 1. Οργανωτικό στάδιο. Το αντίστροφο της χωρητικότητας, Radian (rad). Ακτίνιο ανά δευτερόλεπτο (rad/s). Επιλογή 2. Συμπληρώστε τον πίνακα. Το στάδιο της γενίκευσης και συστηματοποίησης του υλικού. Πλάνο μαθήματος. Επιλογή 1 1. Ποιο από τα συστήματα που φαίνονται στο σχήμα δεν είναι ταλαντευόμενο; 3. Χρησιμοποιώντας τη γραφική παράσταση, προσδιορίστε α) το πλάτος, β) την περίοδο, γ) τη συχνότητα των ταλαντώσεων. α) Α. 0.2m Β.-0.4m Γ.0.4μ β) Α. 0.4s Β. 0.2s Γ.0.6s γ) Α. 5Hz B.25Hz Γ. 1.6Hz.
"Μηχανικές δονήσεις" - Μήκος κύματος (;) - η απόσταση μεταξύ των κοντινών σωματιδίων που ταλαντώνονται στην ίδια φάση. Γράφημα αρμονικών κραδασμών. Παραδείγματα ελεύθερων μηχανικών δονήσεων: Εκκρεμές ελατηρίου. Τα ελαστικά κύματα είναι μηχανικές διαταραχές που διαδίδονται σε ένα ελαστικό μέσο. Μαθηματικό εκκρεμές. Ταλαντώσεις. Αρμονικές δονήσεις.
«Μηχανικές δονήσεις, βαθμός 11» - Υπάρχουν κύματα: 2. Διαμήκεις - στα οποία εμφανίζονται δονήσεις κατά την κατεύθυνση διάδοσης των κυμάτων. Ποσότητες κυμάτων: Οπτική αναπαράσταση ενός ηχητικού κύματος. Στο κενό, ένα μηχανικό κύμα δεν μπορεί να προκύψει. 1. Παρουσία ελαστικού μέσου 2. Παρουσία πηγής κραδασμών - παραμόρφωσης του μέσου.
"Μικρές ταλαντώσεις" - Κυματικές διεργασίες. Ηχητικές δονήσεις. Κατά τη διαδικασία των ταλαντώσεων, η κινητική ενέργεια μετατρέπεται σε δυναμική ενέργεια και αντίστροφα. Μαθηματικό εκκρεμές. Ανοιξιάτικο εκκρεμές. Η θέση του συστήματος καθορίζεται από τη γωνία εκτροπής. Μικρές διακυμάνσεις. Το φαινόμενο του συντονισμού. Αρμονικές δονήσεις. Μηχανική. Εξίσωση κίνησης: m?l2???=-m?g?l?? ή??+(g/l)??=0 Συχνότητα και περίοδος ταλάντωσης:
«Ταλαντωτικά συστήματα» - Οι εξωτερικές δυνάμεις είναι δυνάμεις που δρουν στα σώματα του συστήματος από σώματα που δεν περιλαμβάνονται σε αυτό. Οι ταλαντώσεις είναι κινήσεις που επαναλαμβάνονται σε συγκεκριμένα διαστήματα. Η τριβή στο σύστημα πρέπει να είναι αρκετά χαμηλή. Προϋποθέσεις για την εμφάνιση ελεύθερης δόνησης. Οι εξαναγκασμένες δονήσεις είναι δονήσεις σωμάτων υπό την επίδραση εξωτερικών δυνάμεων που μεταβάλλονται περιοδικά.
«Αρμονικές ταλαντώσεις» - Εικόνα 3. Ox – ευθεία γραμμή αναφοράς. 2.1 Μέθοδοι αναπαράστασης αρμονικών δονήσεων. Τέτοιες ταλαντώσεις ονομάζονται γραμμικά πολωμένες. Διαμόρφωση. 2. Η διαφορά φάσης είναι ίση με περιττό αριθμό;, δηλαδή. 3. Η αρχική διαφορά φάσης είναι;/2. 1. Οι αρχικές φάσεις των ταλαντώσεων είναι ίδιες. Η αρχική φάση καθορίζεται από την αναλογία.
Η ανακάλυψη των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων είναι ένα αξιοσημείωτο παράδειγμα της αλληλεπίδρασης μεταξύ πειράματος και θεωρίας. Δείχνει πώς η φυσική έχει ενώσει φαινομενικά εντελώς διαφορετικές ιδιότητες - τον ηλεκτρισμό και τον μαγνητισμό - ανακαλύπτοντας σε αυτά διαφορετικές πτυχές του ίδιου φυσικού φαινομένου - ηλεκτρομαγνητική αλληλεπίδραση. Σήμερα είναι μία από τις τέσσερις γνωστές θεμελιώδεις φυσικές αλληλεπιδράσεις, οι οποίες περιλαμβάνουν επίσης τις ισχυρές και ασθενείς πυρηνικές δυνάμεις και τη βαρύτητα. Έχει ήδη κατασκευαστεί μια θεωρία ηλεκτροασθενούς αλληλεπίδρασης, η οποία περιγράφει ηλεκτρομαγνητικές και ασθενείς πυρηνικές δυνάμεις από μια ενοποιημένη θέση. Υπάρχει επίσης η επόμενη ενοποιητική θεωρία - η κβαντική χρωμοδυναμική - που καλύπτει τις ηλεκτροαδύναμες και ισχυρές αλληλεπιδράσεις, αλλά η ακρίβειά της είναι κάπως χαμηλότερη. Περιγράφω ΟλαΟι θεμελιώδεις αλληλεπιδράσεις από μια ενιαία θέση δεν έχουν ακόμη επιτευχθεί, αν και διεξάγεται εντατική έρευνα προς αυτή την κατεύθυνση στο πλαίσιο τομέων της φυσικής όπως η θεωρία χορδών και η κβαντική βαρύτητα.
Τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα είχαν προβλεφθεί θεωρητικά από τον μεγάλο Άγγλο φυσικό James Clerk Maxwell (πιθανώς για πρώτη φορά το 1862 στο έργο του On Physical Lines of Force, αν και μια λεπτομερής περιγραφή της θεωρίας δημοσιεύτηκε το 1867). Προσπάθησε επιμελώς και με μεγάλο σεβασμό να μεταφράσει σε αυστηρή μαθηματική γλώσσα τις κάπως αφελείς εικόνες του Michael Faraday που περιγράφουν ηλεκτρικά και μαγνητικά φαινόμενα, καθώς και τα αποτελέσματα άλλων επιστημόνων. Έχοντας διατάξει όλα τα ηλεκτρικά και μαγνητικά φαινόμενα με τον ίδιο τρόπο, ο Μάξγουελ ανακάλυψε μια σειρά από αντιφάσεις και έλλειψη συμμετρίας. Σύμφωνα με το νόμο του Faraday, τα εναλλασσόμενα μαγνητικά πεδία δημιουργούν ηλεκτρικά πεδία. Αλλά δεν ήταν γνωστό εάν τα εναλλασσόμενα ηλεκτρικά πεδία δημιουργούν μαγνητικά πεδία. Ο Maxwell κατάφερε να απαλλαγεί από την αντίφαση και να αποκαταστήσει τη συμμετρία των ηλεκτρικών και μαγνητικών πεδίων εισάγοντας έναν επιπλέον όρο στις εξισώσεις, ο οποίος περιέγραφε την εμφάνιση ενός μαγνητικού πεδίου όταν αλλάζει το ηλεκτρικό πεδίο. Μέχρι εκείνη την εποχή, χάρη στα πειράματα του Oersted, ήταν ήδη γνωστό ότι το συνεχές ρεύμα δημιουργεί ένα σταθερό μαγνητικό πεδίο γύρω από έναν αγωγό. Ο νέος όρος περιέγραφε μια διαφορετική πηγή του μαγνητικού πεδίου, αλλά θα μπορούσε να θεωρηθεί ως κάποιο είδος φανταστικού ηλεκτρικού ρεύματος, το οποίο ο Μάξγουελ ονόμασε ρεύμα μετατόπισης, για να το ξεχωρίσουμε από το συνηθισμένο ρεύμα σε αγωγούς και ηλεκτρολύτες - ρεύμα αγωγιμότητας. Ως αποτέλεσμα, αποδείχθηκε ότι τα εναλλασσόμενα μαγνητικά πεδία δημιουργούν ηλεκτρικά πεδία και τα εναλλασσόμενα ηλεκτρικά πεδία δημιουργούν μαγνητικά. Και τότε ο Maxwell συνειδητοποίησε ότι σε έναν τέτοιο συνδυασμό, τα ταλαντευόμενα ηλεκτρικά και μαγνητικά πεδία μπορούν να απομακρυνθούν από τους αγωγούς που τα παράγουν και να κινηθούν μέσα στο κενό με μια ορισμένη, αλλά πολύ υψηλή ταχύτητα. Υπολόγισε αυτή την ταχύτητα και αποδείχθηκε ότι ήταν περίπου τριακόσιες χιλιάδες χιλιόμετρα το δευτερόλεπτο.
Συγκλονισμένος από το αποτέλεσμα, ο Maxwell έγραψε στον William Thomson (Λόρδος Kelvin, ο οποίος, συγκεκριμένα, εισήγαγε την κλίμακα απόλυτης θερμοκρασίας): «Η ταχύτητα των εγκάρσιων κυμάτων ταλαντώσεων στο υποθετικό μας μέσο, που υπολογίζεται από τα ηλεκτρομαγνητικά πειράματα των Kohlrausch και Weber, συμπίπτει έτσι ακριβώς με την ταχύτητα του φωτός που υπολογίζεται από τα οπτικά πειράματα του Fizeau, που δύσκολα μπορούμε να αρνηθούμε το συμπέρασμα ότι Το φως αποτελείται από εγκάρσιες δονήσεις του ίδιου μέσου που προκαλεί ηλεκτρικά και μαγνητικά φαινόμενα" Και περαιτέρω στην επιστολή: «Έλαβα τις εξισώσεις μου ενώ ζούσα στις επαρχίες και χωρίς να υποψιάζομαι την εγγύτητα της ταχύτητας διάδοσης των μαγνητικών φαινομένων που βρήκα με την ταχύτητα του φωτός, οπότε νομίζω ότι έχω κάθε λόγο να εξετάσω το μαγνητικό και φωτεινά μέσα με το ίδιο μέσο ..."
Οι εξισώσεις του Maxwell ξεπερνούν πολύ το πεδίο εφαρμογής ενός σχολικού μαθήματος φυσικής, αλλά είναι τόσο όμορφες και λακωνικές που θα πρέπει να τοποθετηθούν σε περίοπτη θέση σε μια τάξη φυσικής, επειδή τα περισσότερα φυσικά φαινόμενα που είναι σημαντικά για τον άνθρωπο μπορούν να περιγραφούν με λίγα μόνο γραμμές αυτών των εξισώσεων. Έτσι συμπιέζονται οι πληροφορίες όταν συνδυάζονται προηγουμένως ετερογενή γεγονότα. Εδώ είναι ένας τύπος εξισώσεων Maxwell στη διαφορική αναπαράσταση. Θαυμάστε το.
Θα ήθελα να τονίσω ότι οι υπολογισμοί του Maxwell απέδωσαν μια αποθαρρυντική συνέπεια: οι ταλαντώσεις των ηλεκτρικών και μαγνητικών πεδίων είναι εγκάρσιες (κάτι που ο ίδιος τόνιζε συνεχώς). Και οι εγκάρσιες δονήσεις διαδίδονται μόνο σε στερεά, αλλά όχι σε υγρά και αέρια. Μέχρι εκείνη τη στιγμή, μετρήθηκε αξιόπιστα ότι η ταχύτητα των εγκάρσιων κραδασμών στα στερεά (απλά η ταχύτητα του ήχου) είναι μεγαλύτερη, όσο πιο σκληρή, χονδρικά μιλώντας, η μέση (όσο υψηλότερος είναι ο συντελεστής του Young και τόσο μικρότερη η πυκνότητα) και μπορεί να φτάσει αρκετές χιλιόμετρα το δευτερόλεπτο. Η ταχύτητα του εγκάρσιου ηλεκτρομαγνητικού κύματος ήταν σχεδόν εκατό χιλιάδες φορές μεγαλύτερη από την ταχύτητα του ήχου στα στερεά. Και πρέπει να σημειωθεί ότι το χαρακτηριστικό ακαμψίας περιλαμβάνεται στην εξίσωση για την ταχύτητα του ήχου σε ένα στερεό σώμα κάτω από τη ρίζα. Αποδείχθηκε ότι το μέσο μέσω του οποίου ταξιδεύουν τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα (και το φως) έχει τερατώδη χαρακτηριστικά ελαστικότητας. Προέκυψε ένα εξαιρετικά δύσκολο ερώτημα: «Πώς άλλα σώματα κινούνται μέσα από ένα τόσο στερεό μέσο και δεν το αισθάνονται;» Το υποθετικό μέσο ονομαζόταν αιθέρας, αποδίδοντάς του τόσο παράξενες όσο και, γενικά, αμοιβαία αποκλειστικές ιδιότητες - τεράστια ελαστικότητα και εξαιρετική ελαφρότητα.
Τα έργα του Μάξγουελ προκάλεσαν σοκ στους σύγχρονους επιστήμονες. Ο ίδιος ο Faraday έγραψε με έκπληξη: «Στην αρχή τρόμαξα ακόμη και όταν είδα τέτοια μαθηματική δύναμη να εφαρμόζεται στην ερώτηση, αλλά μετά με έκπληξη είδα ότι η ερώτηση ανταποκρίθηκε τόσο καλά». Παρά το γεγονός ότι οι απόψεις του Maxwell ανέτρεψαν όλες τις τότε γνωστές ιδέες για τη διάδοση των εγκάρσιων κυμάτων και γενικά για τα κύματα, οι διορατικοί επιστήμονες κατάλαβαν ότι η σύμπτωση της ταχύτητας του φωτός και των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων ήταν ένα θεμελιώδες αποτέλεσμα, το οποίο έδειχνε ότι ήταν εδώ που μια σημαντική ανακάλυψη περίμενε τη φυσική.
Δυστυχώς, ο Maxwell πέθανε νωρίς και δεν έζησε για να δει αξιόπιστη πειραματική επιβεβαίωση των υπολογισμών του. Η διεθνής επιστημονική γνώμη άλλαξε ως αποτέλεσμα των πειραμάτων του Heinrich Hertz, ο οποίος 20 χρόνια αργότερα (1886–89) έδειξε τη δημιουργία και τη λήψη ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων σε μια σειρά πειραμάτων. Ο Χερτς όχι μόνο πέτυχε το σωστό αποτέλεσμα στη σιωπή του εργαστηρίου, αλλά υπερασπίστηκε με πάθος και χωρίς συμβιβασμούς τις απόψεις του Μάξγουελ. Επιπλέον, δεν περιορίστηκε στην πειραματική απόδειξη της ύπαρξης ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων, αλλά μελέτησε και τις βασικές ιδιότητές τους (αντανάκλαση από καθρέφτες, διάθλαση στα πρίσματα, περίθλαση, παρεμβολή κ.λπ.), δείχνοντας την πλήρη ταυτότητα των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων με το φως.
Είναι περίεργο ότι επτά χρόνια πριν από τον Hertz, το 1879, ο Άγγλος φυσικός David Edward Hughes (Hughes - D. E. Hughes) έδειξε επίσης σε άλλους εξέχοντες επιστήμονες (μεταξύ αυτών ήταν και ο λαμπρός φυσικός και μαθηματικός Georg-Gabriel Stokes) την επίδραση της διάδοσης. των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων στον αέρα. Ως αποτέλεσμα των συζητήσεων, οι επιστήμονες κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι βλέπουν το φαινόμενο της ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής Faraday. Ο Χιουζ αναστατώθηκε, δεν πίστεψε τον εαυτό του και δημοσίευσε τα αποτελέσματα μόνο το 1899, όταν η θεωρία Maxwell-Hertz έγινε γενικά αποδεκτή. Αυτό το παράδειγμα υποδηλώνει ότι στην επιστήμη, η επίμονη διάδοση και προπαγάνδα των αποτελεσμάτων που λαμβάνονται δεν είναι συχνά λιγότερο σημαντική από το ίδιο το επιστημονικό αποτέλεσμα.
Ο Heinrich Hertz συνόψισε τα αποτελέσματα των πειραμάτων του: «Τα πειράματα που περιγράφονται, τουλάχιστον μου φαίνεται, εξαλείφουν τις αμφιβολίες σχετικά με την ταυτότητα του φωτός, τη θερμική ακτινοβολία και την ηλεκτροδυναμική κίνηση των κυμάτων».
Προεπισκόπηση:
Για να χρησιμοποιήσετε προεπισκοπήσεις παρουσίασης, δημιουργήστε έναν λογαριασμό Google και συνδεθείτε σε αυτόν: https://accounts.google.com
Λεζάντες διαφάνειας:
Κλίμακα ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων. Τύποι, ιδιότητες και εφαρμογές.
Από την ιστορία των ανακαλύψεων... 1831 - Ο Michael Faraday διαπίστωσε ότι οποιαδήποτε αλλαγή στο μαγνητικό πεδίο προκαλεί την εμφάνιση ενός επαγωγικού (δίνης) ηλεκτρικού πεδίου στον περιβάλλοντα χώρο.
1864 - Ο James Clerk Maxwell υπέθεσε την ύπαρξη ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων ικανών να διαδοθούν στο κενό και τα διηλεκτρικά. Μόλις ξεκινήσει η διαδικασία αλλαγής του ηλεκτρομαγνητικού πεδίου σε ένα ορισμένο σημείο, θα συλλαμβάνει συνεχώς νέες περιοχές του διαστήματος. Αυτό είναι ένα ηλεκτρομαγνητικό κύμα.
1887 - Ο Heinrich Hertz δημοσίευσε το έργο «On Very Fast Electric Oscillations», όπου περιέγραψε την πειραματική του διάταξη - έναν δονητή και έναν συντονιστή - και τα πειράματά του. Όταν συμβαίνουν ηλεκτρικοί κραδασμοί στον δονητή, εμφανίζεται ένα εναλλασσόμενο ηλεκτρομαγνητικό πεδίο δίνης στον χώρο γύρω του, το οποίο καταγράφεται από τον συντονιστή.
Τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα είναι ηλεκτρομαγνητικές ταλαντώσεις που διαδίδονται στο χώρο με πεπερασμένη ταχύτητα.
Ολόκληρη η κλίμακα των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων είναι απόδειξη ότι όλη η ακτινοβολία έχει και κβαντικές και κυματικές ιδιότητες. Οι ιδιότητες κυμάτων εμφανίζονται πιο καθαρά στις χαμηλές συχνότητες και λιγότερο καθαρά στις υψηλές συχνότητες. Αντίθετα, οι κβαντικές ιδιότητες εμφανίζονται πιο καθαρά στις υψηλές συχνότητες και λιγότερο καθαρά στις χαμηλές συχνότητες. Όσο μικρότερο είναι το μήκος κύματος, τόσο πιο φωτεινές εμφανίζονται οι κβαντικές ιδιότητες και όσο μεγαλύτερο είναι το μήκος κύματος, τόσο πιο φωτεινές εμφανίζονται οι ιδιότητες του κύματος.
Ταλαντώσεις χαμηλής συχνότητας Μήκος κύματος (m) 10 13 - 10 5 Συχνότητα (Hz) 3 10 -3 - 3 10 3 Ενέργεια (EV) 1 – 1,24 10 -10 Πηγή Ρεοστατικός εναλλάκτης, δυναμό, Δονητής Hertz, Γεννήτριες (50 σε ηλεκτρικά δίκτυα Hz) Μηχανές γεννήτριες υψηλής (βιομηχανικής) συχνότητας (200 Hz) Τηλεφωνικά δίκτυα (5000 Hz) Γεννήτριες ήχου (μικρόφωνα, μεγάφωνα) Δέκτης Ηλεκτρικές συσκευές και κινητήρες Discovery history Lodge (1893), Tesla (1983) Application Cinema, ραδιοφωνική εκπομπή , μεγάφωνα)
Τα ραδιοκύματα παράγονται χρησιμοποιώντας ταλαντωτικά κυκλώματα και μακροσκοπικούς δονητές. Ιδιότητες: Τα ραδιοκύματα διαφορετικών συχνοτήτων και με διαφορετικά μήκη κύματος απορροφώνται και ανακλώνται διαφορετικά από τα μέσα. παρουσιάζουν ιδιότητες περίθλασης και παρεμβολής. Τα μήκη κύματος καλύπτουν την περιοχή από 1 micron έως 50 km
Εφαρμογή: Ραδιοεπικοινωνίες, τηλεόραση, ραντάρ.
Υπέρυθρη ακτινοβολία (θερμική) Εκπέμπεται από άτομα ή μόρια μιας ουσίας. Η υπέρυθρη ακτινοβολία εκπέμπεται από όλα τα σώματα σε οποιαδήποτε θερμοκρασία. Ιδιότητες: διέρχεται από μερικά αδιαφανή σώματα, καθώς και από βροχή, ομίχλη, χιόνι, ομίχλη. παράγει ένα χημικό αποτέλεσμα (photoglastinki). απορροφάται από μια ουσία, τη θερμαίνει. αόρατος; ικανό για φαινόμενα παρεμβολής και περίθλασης. καταγράφονται με θερμικές μεθόδους.
Εφαρμογή: Συσκευή νυχτερινής όρασης, ιατροδικαστική, φυσιοθεραπεία, στη βιομηχανία για ξήρανση προϊόντων, ξύλο, φρούτα
Ορατή ακτινοβολία Ιδιότητες: ανάκλαση, διάθλαση, επηρεάζει το μάτι, ικανή για διασπορά, παρεμβολή, περίθλαση. Το τμήμα της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας που γίνεται αντιληπτό από το μάτι (κόκκινο έως ιώδες). Το εύρος μήκους κύματος καταλαμβάνει ένα μικρό διάστημα από περίπου 390 έως 750 nm.
Πηγές υπεριώδους ακτινοβολίας: λαμπτήρες εκκένωσης αερίου με σωλήνες χαλαζία. Εκπέμπεται από όλα τα στερεά για τα οποία t 0> 1 000°C, καθώς και από φωτεινούς ατμούς υδραργύρου. Ιδιότητες: Υψηλή χημική δράση, αόρατη, υψηλή διεισδυτική ικανότητα, σκοτώνει μικροοργανισμούς, σε μικρές δόσεις έχει ευεργετική επίδραση στον ανθρώπινο οργανισμό (μαύρισμα), αλλά σε μεγάλες δόσεις έχει αρνητική επίδραση, αλλάζει την ανάπτυξη των κυττάρων, το μεταβολισμό.
Εφαρμογή: στην ιατρική, στη βιομηχανία.
Οι ακτίνες Χ εκπέμπονται σε υψηλές επιταχύνσεις ηλεκτρονίων. Ιδιότητες: παρεμβολή, περίθλαση ακτίνων Χ σε κρυσταλλικό πλέγμα, υψηλή διεισδυτική ισχύς. Η ακτινοβολία σε μεγάλες δόσεις προκαλεί ασθένεια ακτινοβολίας. Λήφθηκε με χρήση σωλήνα ακτίνων Χ: τα ηλεκτρόνια σε ένα σωλήνα κενού (p = 3 atm) επιταχύνονται από ένα ηλεκτρικό πεδίο σε υψηλή τάση, φτάνοντας στην άνοδο και επιβραδύνονται απότομα κατά την πρόσκρουση. Κατά το φρενάρισμα, τα ηλεκτρόνια κινούνται με επιτάχυνση και εκπέμπουν ηλεκτρομαγνητικά κύματα μικρού μήκους (από 100 έως 0,01 nm)
Εφαρμογή: Στην ιατρική για τη διάγνωση ασθενειών των εσωτερικών οργάνων. στη βιομηχανία για τον έλεγχο της εσωτερικής δομής διαφόρων προϊόντων.
γ-ακτινοβολία Πηγές: ατομικός πυρήνας (πυρηνικές αντιδράσεις). Ιδιότητες: Έχει τεράστια διεισδυτική δύναμη και έχει ισχυρή βιολογική επίδραση. Μήκος κύματος μικρότερο από 0,01 nm. Η υψηλότερη ενεργειακή ακτινοβολία
Εφαρμογή: Στην ιατρική, παραγωγή (γ-ανίχνευση ατελειών).
Επίδραση ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων στο ανθρώπινο σώμα
Σας ευχαριστώ για την προσοχή σας!
Ο σκοπός του μαθήματος: εξασφάλιση κατά τη διάρκεια του μαθήματος επανάληψη των βασικών νόμων και ιδιοτήτων των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων.
Εκπαιδευτικός:Συστηματοποιήστε το υλικό για το θέμα, διορθώστε τη γνώση και εμβαθύνετε κάπως.
Αναπτυξιακή: Ανάπτυξη προφορικού λόγου των μαθητών, δημιουργικές δεξιότητες των μαθητών, λογική, μνήμη. γνωστικές ικανότητες?
Εκπαιδευτικός: Να αναπτύξει το ενδιαφέρον των μαθητών για τη μελέτη της φυσικής. καλλιεργούν την ακρίβεια και τις δεξιότητες στην ορθολογική χρήση του χρόνου τους·
Τύπος μαθήματος: μάθημα επανάληψης και διόρθωσης γνώσεων.
Εξοπλισμός: υπολογιστής, προβολέας, παρουσίαση «Κλίμακα ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας», δίσκος «Φυσική. Βιβλιοθήκη οπτικών βοηθημάτων».
Κατά τη διάρκεια των μαθημάτων:
1. Επεξήγηση νέου υλικού.
1. Γνωρίζουμε ότι το μήκος των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων μπορεί να είναι πολύ διαφορετικό: από τιμές της τάξης των 1013 m (δονήσεις χαμηλής συχνότητας) έως 10 -10 m (ακτίνες g). Το φως αποτελεί ένα μικρό μέρος του ευρέος φάσματος των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων. Ωστόσο, ήταν κατά τη διάρκεια της μελέτης αυτού του μικρού τμήματος του φάσματος που ανακαλύφθηκαν άλλες ακτινοβολίες με ασυνήθιστες ιδιότητες.
2. Συνηθίζεται να τονίζουμε ακτινοβολία χαμηλής συχνότητας, ραδιοακτινοβολία, υπέρυθρες ακτίνες, ορατό φως, υπεριώδεις ακτίνες, ακτίνες Χ καιg-ακτινοβολία.Με όλες αυτές τις ακτινοβολίες, εκτός σολ-ακτινοβολία, είσαι ήδη εξοικειωμένος. Το μικρότερο μήκος κύματος σολ-Η ακτινοβολία εκπέμπεται από τους ατομικούς πυρήνες.
3. Δεν υπάρχει θεμελιώδης διαφορά μεταξύ μεμονωμένων ακτινοβολιών. Όλα αυτά είναι ηλεκτρομαγνητικά κύματα που παράγονται από φορτισμένα σωματίδια. Τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα ανιχνεύονται τελικά από την επίδρασή τους στα φορτισμένα σωματίδια . Στο κενό, η ακτινοβολία οποιουδήποτε μήκους κύματος ταξιδεύει με ταχύτητα 300.000 km/s.
Τα όρια μεταξύ επιμέρους περιοχών της κλίμακας ακτινοβολίας είναι πολύ αυθαίρετα.
4. Ακτινοβολία διαφορετικών μηκών κύματος διαφέρουν μεταξύ τους στον τρόπο που είναι λήψη(ακτινοβολία κεραίας, θερμική ακτινοβολία, ακτινοβολία κατά την πέδηση γρήγορων ηλεκτρονίων κ.λπ.) και τρόπους εγγραφής.
5. Όλοι οι αναφερόμενοι τύποι ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας παράγονται επίσης από διαστημικά αντικείμενα και μελετώνται επιτυχώς χρησιμοποιώντας πυραύλους, τεχνητούς γήινους δορυφόρους και διαστημόπλοια. Αυτό ισχύει κυρίως για την ακτινογραφία και σολ- ακτινοβολία που απορροφάται έντονα από την ατμόσφαιρα.
6. Καθώς το μήκος κύματος μειώνεται Οι ποσοτικές διαφορές στα μήκη κύματος οδηγούν σε σημαντικές ποιοτικές διαφορές.
7. Οι ακτινοβολίες διαφορετικών μηκών κύματος διαφέρουν πολύ μεταξύ τους ως προς την απορρόφησή τους από την ύλη. Ακτινοβολία βραχέων κυμάτων (ακτίνες Χ και ειδικά σολ-ακτίνες) απορροφώνται ασθενώς. Οι ουσίες που είναι αδιαφανείς στα οπτικά κύματα είναι διαφανείς σε αυτές τις ακτινοβολίες. Ο συντελεστής ανάκλασης των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων εξαρτάται επίσης από το μήκος κύματος. Αλλά η κύρια διαφορά μεταξύ της ακτινοβολίας μακρών και βραχέων κυμάτων είναι αυτή Η ακτινοβολία βραχέων κυμάτων αποκαλύπτει τις ιδιότητες των σωματιδίων.
Ας συνοψίσουμε τις γνώσεις μας για τα κύματα και ας γράψουμε τα πάντα με τη μορφή πινάκων.
1. Δονήσεις χαμηλής συχνότητας
| Δονήσεις χαμηλής συχνότητας | |
| Μήκος κύματος (m) | 10 13 - 10 5 |
| Συχνότητα Hz) | 3 10 -3 - 3 10 3 |
| Ενέργεια (EV) | 1 – 1,24 ·10 -10 |
| Πηγή | Ρεοστατικός εναλλάκτης, δυναμό, Δονητής Hertz, Γεννήτριες σε ηλεκτρικά δίκτυα (50 Hz) Γεννήτριες μηχανών υψηλής (βιομηχανικής) συχνότητας (200 Hz) Τηλεφωνικά δίκτυα (5000Hz) Γεννήτριες ήχου (μικρόφωνα, μεγάφωνα) |
| Δέκτης | Ηλεκτρικές συσκευές και κινητήρες |
| Ιστορία της ανακάλυψης | Lodge (1893), Tesla (1983) |
| Εφαρμογή | Κινηματογράφος, ραδιοφωνικές εκπομπές (μικρόφωνα, μεγάφωνα) |
2. Ραδιοκύματα
| Ραδιοκύματα | |
| Μήκος κύματος (m) | 10 5 - 10 -3 |
| Συχνότητα Hz) | 3 ·10 3 - 3 ·10 11 |
| Ενέργεια (EV) | 1,24 10-10 - 1,24 10 -2 |
| Πηγή | Ταλαντωτικό κύκλωμα Μακροσκοπικοί δονητές |
| Δέκτης | Σπινθήρες στο κενό δονητή λήψης Λάμψη ενός σωλήνα εκκένωσης αερίου, συνεκτικό |
| Ιστορία της ανακάλυψης | Feddersen (1862), Hertz (1887), Popov, Lebedev, Rigi |
| Εφαρμογή | Εξαιρετικά μακρύ- Ραδιοπλοήγηση, ραδιοτηλεγραφική επικοινωνία, μετάδοση δελτίων καιρού Μακρύς– Ραδιοτηλεγραφικές και ραδιοτηλεφωνικές επικοινωνίες, ραδιοφωνικές εκπομπές, ραδιοπλοήγηση Μέση τιμή- Ραδιοτηλεγραφία και ραδιοτηλεφωνικές επικοινωνίες, ραδιοφωνικές εκπομπές, ραδιοπλοήγηση Μικρός- ραδιοερασιτεχνικές επικοινωνίες VHF- διαστημικές ραδιοεπικοινωνίες DMV- Τηλεόραση, ραντάρ, ραδιοφωνικές επικοινωνίες αναμετάδοσης, επικοινωνίες κινητής τηλεφωνίας SMV-ραντάρ, ραδιοφωνικές επικοινωνίες ρελέ, ουράνια πλοήγηση, δορυφορική τηλεόραση MMV- ραντάρ |
| Υπέρυθρη ακτινοβολία | |
| Μήκος κύματος (m) | 2 10 -3 - 7,6 10 -7 |
| Συχνότητα Hz) | 3 ·10 11 - 3 ·10 14 |
| Ενέργεια (EV) | 1,24 10 -2 – 1,65 |
| Πηγή | Οποιοδήποτε θερμαινόμενο σώμα: κερί, σόμπα, καλοριφέρ, ηλεκτρικός λαμπτήρας πυρακτώσεως Ένα άτομο εκπέμπει ηλεκτρομαγνητικά κύματα μήκους 9 10 -6 m |
| Δέκτης | Θερμοστοιχεία, βολόμετρα, φωτοκύτταρα, φωτοαντιστάσεις, φωτογραφικά φιλμ |
| Ιστορία της ανακάλυψης | Rubens and Nichols (1896), |
| Εφαρμογή | Στην ιατροδικαστική, φωτογράφιση γήινων αντικειμένων σε ομίχλη και σκοτάδι, κιάλια και σκοπευτικά για λήψη στο σκοτάδι, ζέσταμα των ιστών ενός ζωντανού οργανισμού (στην ιατρική), ξήρανση ξύλου και βαμμένα αμαξώματα αυτοκινήτων, συστήματα συναγερμού για προστασία χώρων, τηλεσκόπιο υπερύθρων, |
4. Ορατή ακτινοβολία
5. Η υπεριώδης ακτινοβολία
| Υπεριωδης ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ | |
| Μήκος κύματος (m) | 3,8 10 -7 - 3 ·10 -9 |
| Συχνότητα Hz) | 8 · 10 14 - 10 17 |
| Ενέργεια (EV) | 3,3 – 247,5 EV |
| Πηγή | Περιέχει ηλιακό φως Λαμπτήρες εκκένωσης αερίου με σωλήνα χαλαζία Εκπέμπεται από όλα τα στερεά με θερμοκρασία μεγαλύτερη από 1000 ° C, φωτεινά (εκτός από τον υδράργυρο) |
| Δέκτης | Φωτοκύτταρα, Φωτοπολλαπλασιαστές, Φωτεινές ουσίες |
| Ιστορία της ανακάλυψης | Johann Ritter, Layman |
| Εφαρμογή | Βιομηχανικά ηλεκτρονικά και αυτοματισμοί, λαμπτήρες φθορισμού, Παραγωγή κλωστοϋφαντουργίας Αποστείρωση αέρα |
6. Ακτινοβολία ακτίνων Χ
| Ακτινοβολία ακτίνων Χ | |
| Μήκος κύματος (m) | 10 -9 - 3 10 -12 |
| Συχνότητα Hz) | 3 ·10 17 - 3 ·10 20 |
| Ενέργεια (EV) | 247,5 – 1,24 105 EV |
| Πηγή | Σωλήνας ακτίνων Χ ηλεκτρονίων (τάση στην άνοδο - έως 100 kV, πίεση στον κύλινδρο - 10 -3 - 10 -5 n/m 2, κάθοδος - θερμό νήμα. Υλικό ανόδου W, Mo, Cu, Bi, Co, Tl, κλπ. Η = 1-3%, ακτινοβολία – κβάντα υψηλής ενέργειας) Ηλιακή κορώνα |
| Δέκτης | Φιλμ φωτογραφικής μηχανής, Η λάμψη κάποιων κρυστάλλων |
| Ιστορία της ανακάλυψης | V. Roentgen, Milliken |
| Εφαρμογή | Διάγνωση και θεραπεία ασθενειών (στην ιατρική), Ανίχνευση ατελειών (έλεγχος εσωτερικών δομών, συγκολλήσεις) |
7. Ακτινοβολία γάμμα
συμπέρασμα
Ολόκληρη η κλίμακα των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων είναι απόδειξη ότι όλη η ακτινοβολία έχει και κβαντικές και κυματικές ιδιότητες. Οι κβαντικές και κυματικές ιδιότητες σε αυτή την περίπτωση δεν αποκλείουν, αλλά αλληλοσυμπληρώνονται. Οι ιδιότητες κυμάτων εμφανίζονται πιο καθαρά στις χαμηλές συχνότητες και λιγότερο καθαρά στις υψηλές συχνότητες. Αντίθετα, οι κβαντικές ιδιότητες εμφανίζονται πιο καθαρά στις υψηλές συχνότητες και λιγότερο καθαρά στις χαμηλές συχνότητες. Όσο μικρότερο είναι το μήκος κύματος, τόσο πιο φωτεινές εμφανίζονται οι κβαντικές ιδιότητες και όσο μεγαλύτερο είναι το μήκος κύματος, τόσο πιο φωτεινές εμφανίζονται οι ιδιότητες του κύματος. Όλα αυτά χρησιμεύουν ως επιβεβαίωση του νόμου της διαλεκτικής (η μετάβαση των ποσοτικών αλλαγών σε ποιοτικές).
Βιβλιογραφία:
- "Φυσική-11" Myakishev
- Δίσκος «Μαθήματα Φυσικής από τον Κύριλλο και τον Μεθόδιο. 11η τάξη "())) "Κύριλλος και Μεθόδιος, 2006)
- Δίσκος «Φυσική. Βιβλιοθήκη οπτικών βοηθημάτων. Βαθμοί 7-11"((1C: "Bustard" και "Formosa" 2004)
- Πόροι του Διαδικτύου
- Σε επαφή με 0
- Google+ 0
- Εντάξει 0
- Facebook 0
