Скала на свойствата на електромагнитното излъчване. Скала за електромагнитно излъчване

Дължините на електромагнитните вълни, които могат да бъдат регистрирани от устройства, са в много широк диапазон. Всички тези вълни имат общи свойства: абсорбция, отражение, интерференция, дифракция, дисперсия. Тези свойства обаче могат да се проявят по различни начини. Източниците и приемниците на вълни са различни.

радио вълни

ν \u003d 10 5 - 10 11 Hz, λ \u003d 10 -3 -10 3 m.

Получава се с помощта на осцилационни вериги и макроскопични вибратори. Имоти.Радиовълните с различни честоти и с различна дължина на вълната се абсорбират и отразяват от медиите по различни начини. ПриложениеРадиовръзка, телевизия, радар. В природата радиовълните се излъчват от различни извънземни източници (галактически ядра, квазари).

Инфрачервено лъчение (топлинно)

ν =3-10 11 - 4 . 10 14 Hz, λ =8 . 10 -7 - 2 . 10 -3 м.

Излъчвано от атоми и молекули на материята.

Инфрачервеното лъчение се излъчва от всички тела при всякакви температури.

Човек излъчва електромагнитни вълни λ≈9. 10 -6 м.

Имоти

Преминава през някои непрозрачни тела, както и през дъжд, мъгла, сняг.
Произвежда химически ефект върху фотографските плаки.
Погълнат от веществото, го загрява.
Предизвиква вътрешен фотоелектричен ефект в германия.
Невидим.

Регистрирайте чрез термични методи, фотоелектрически и фотографски.

Приложение. Получавайте изображения на обекти в тъмното, устройства за нощно виждане (нощен бинокъл), мъгла. Използват се в криминалистиката, във физиотерапията, в промишлеността за сушене на боядисани изделия, изграждане на стени, дърво, плодове.

Част от електромагнитното излъчване, възприемано от окото (от червено до виолетово):

Имоти.ATзасяга окото.

(по-малко от виолетова светлина)

Източници: газоразрядни лампи с кварцови тръби (кварцови лампи).

Излъчва се от всички твърди тела с T > 1000°C, както и от светещи живачни пари.

Имоти. Висока химическа активност (разлагане на сребърен хлорид, блясък на кристали от цинков сулфид), невидима, висока проникваща способност, убива микроорганизми, в малки дози има благоприятен ефект върху човешкото тяло (слънчево изгаряне), но в големи дози има отрицателен биологичен ефект ефект: промени в развитието на клетките и метаболизма вещества, действащи върху очите.

рентгенови лъчи

Те се излъчват при високо ускорение на електрони, например тяхното забавяне в металите. Получава се с помощта на рентгенова тръба: електроните във вакуумна тръба (p = 10 -3 -10 -5 Pa) се ускоряват от електрическо поле с високо напрежение, достигайки анода, и рязко се забавят при удар. При спиране електроните се движат с ускорение и излъчват електромагнитни вълни с малка дължина (от 100 до 0,01 nm). ИмотиИнтерференция, рентгенова дифракция върху кристалната решетка, голяма проникваща способност. Облъчването във високи дози причинява лъчева болест. Приложение. В медицината (диагностика на заболявания на вътрешните органи), в промишлеността (контрол на вътрешната структура на различни продукти, заварки).

γ радиация

Източници: атомно ядро (ядрени реакции). Имоти. Има огромна проникваща сила, има силно биологично действие. Приложение. В медицината, производството γ - откриване на дефекти). Приложение. В медицината, в индустрията.

Общо свойство на електромагнитните вълни е също, че всички лъчения имат както квантови, така и вълнови свойства. Квантовите и вълновите свойства в този случай не се изключват, а взаимно се допълват. Вълновите свойства са по-изразени при ниски честоти и по-слабо изразени при високи честоти. Обратно, квантовите свойства са по-изразени при високи честоти и по-слабо изразени при ниски честоти. Колкото по-къса е дължината на вълната, толкова по-изразени са квантовите свойства и колкото по-дълга е дължината на вълната, толкова по-изразени са вълновите свойства.

Скалата на електромагнитното излъчване условно включва седем диапазона:

1. Нискочестотни трептения

2. Радиовълни

3. Инфрачервени

4. Видима радиация

5. Ултравиолетова радиация

6. Рентгенови лъчи

7. Гама лъчи

Няма принципна разлика между отделните излъчвания. Всички те са електромагнитни вълни, генерирани от заредени частици. Електромагнитните вълни се откриват в крайна сметка чрез тяхното действие върху заредени частици. Във вакуум радиация с всякаква дължина на вълната се движи със скорост от 300 000 km/s. Границите между отделните области на радиационната скала са много произволни.

Излъчванията с различни дължини на вълните се различават помежду си по метода на тяхното производство (излъчване от антена, топлинно излъчване, излъчване при забавяне на бързи електрони и др.) И методите за регистрация.

Всички изброени видове електромагнитно излъчване се генерират и от космически обекти и успешно се изследват с помощта на ракети, изкуствени спътници на Земята и космически кораби. На първо място, това се отнася за рентгеновото и g-лъчение, което се абсорбира силно от атмосферата.

Тъй като дължината на вълната намалява, количествените разлики в дължините на вълните водят до значителни качествени разлики.

Излъчванията с различни дължини на вълните се различават значително едно от друго по отношение на тяхното поглъщане от материята. Късовълновата радиация (рентгеновите лъчи и особено g-лъчите) се абсорбират слабо. Веществата, които са непрозрачни за оптичните дължини на вълните, са прозрачни за тези лъчения. Коефициентът на отражение на електромагнитните вълни също зависи от дължината на вълната. Но основната разлика между дълговълновата и късовълновата радиация е, че късовълновата радиация разкрива свойствата на частиците.

рентгеново лъчение

рентгеново лъчение- електромагнитни вълни с дължина на вълната от 8 * 10-6 cm до 10-10 cm.

Има два вида рентгенови лъчи: спирачно и характеристично.

спирачкавъзниква, когато бързите електрони се забавят от някакво препятствие, по-специално от метални електрони.

Спирачното излъчване на електроните има непрекъснат спектър, който се различава от непрекъснатите спектри на излъчване, произведено от твърди вещества или течности.

Характерни рентгенови лъчиима линеен спектър. Характеристичното излъчване възниква в резултат на факта, че външен бърз електрон, забавящ се в вещество, издърпва електрон, разположен на една от вътрешните обвивки от атом на веществото. При прехода към свободното място на по-отдалечен електрон възниква рентгенов фотон.

Устройство за получаване на рентгенови лъчи - рентгенова тръба.

Схематично представяне на рентгенова тръба.

X - рентгенови лъчи, K - катод, A - анод (понякога наричан антикатод), C - радиатор, U h- напрежение на нагряване на катода, U a- ускоряващо напрежение, W in - вход за водно охлаждане, W out - изход за водно охлаждане.

Катод 1 е волфрамова спирала, която излъчва електрони поради термоелектронна емисия. Цилиндър 3 фокусира потока от електрони, които след това се сблъскват с металния електрод (анод) 2. В този случай се появяват рентгенови лъчи. Напрежението между анода и катода достига няколко десетки киловолта. В тръбата се създава дълбок вакуум; налягането на газа в него не надвишава 10 _0 mm Hg. Изкуство.

Електроните, излъчени от горещия катод, се ускоряват (не се излъчват рентгенови лъчи, тъй като ускорението е твърде ниско) и удрят анода, където рязко се забавят (излъчват се рентгенови лъчи: така нареченото спирачно лъчение)

В същото време електроните се избиват от вътрешните електронни обвивки на металните атоми, от които е направен анодът. Празните пространства в черупките се заемат от други електрони на атома. В този случай се излъчва рентгеново лъчение с определена енергийна характеристика на анодния материал (характерно излъчване )

Рентгеновите лъчи се характеризират с къса дължина на вълната, голяма "твърдост".

Имоти:

висока проникваща способност;

действие върху фотографски плаки;

способността да предизвиква йонизация във веществата, през които преминават тези лъчи.

Приложение:

рентгенова диагностика. С помощта на рентгенови лъчи е възможно да се "просвети" човешкото тяло, в резултат на което е възможно да се получи изображение на костите, а в съвременните апарати и на вътрешните органи.

Рентгенова терапия

Откриването на дефекти в продуктите (релси, заварки и др.) с помощта на рентгенови лъчи се нарича рентгеново откриване на дефекти.

В науката за материалите, кристалографията, химията и биохимията рентгеновите лъчи се използват за изясняване на структурата на веществата на атомно ниво с помощта на рентгеново дифракционно разсейване (рентгенов дифракционен анализ). Известен пример е определянето на структурата на ДНК.

На летищата активно се използват рентгенови телевизионни интроскопи, които позволяват преглед на съдържанието на ръчния багаж и багажа с цел визуално откриване на опасни обекти на екрана на монитора.

Целта на урока: да осигури по време на урока повторение на основните закони, свойства на електромагнитните вълни;

Образователни:Систематизирайте материала по темата, извършете корекция на знанията, някои от тяхното задълбочаване;

Образователни: Развитие на устната реч на учениците, творческите умения на учениците, логиката, паметта; когнитивни способности;

Образователни: Да се формира интерес у учениците към изучаването на физиката. възпитават точност и умения за рационално използване на времето;

Тип урок: урок за повторение и корекция на знанията;

Оборудване: компютър, проектор, презентация "Мащаб на електромагнитно излъчване", диск "Физика. Библиотека с нагледни помагала.

По време на часовете:

1. Обяснение на нов материал.

1. Знаем, че дължината на електромагнитните вълни е много различна: от стойности от порядъка на 1013 m (нискочестотни трептения) до 10 -10 m (g-лъчи). Светлината е незначителна част от широкия спектър на електромагнитните вълни. Но по време на изследването на тази малка част от спектъра бяха открити други лъчения с необичайни свойства.
2. Обичайно е да се подчертава нискочестотна радиация, радио радиация, инфрачервени лъчи, видима светлина, ултравиолетови лъчи, рентгенови лъчи иg радиация.С всички тези излъчвания освен ж-radiation, вече си запознат. Най-късият жрадиация, излъчвана от атомните ядра.
3. Няма принципна разлика между отделните излъчвания. Всички те са електромагнитни вълни, генерирани от заредени частици. Електромагнитните вълни се откриват в крайна сметка чрез тяхното действие върху заредени частици . Във вакуум радиация с всякаква дължина на вълната се движи със скорост от 300 000 km/s. Границите между отделните области на радиационната скала са много произволни.
4. Излъчване с различни дължини на вълната се различават един от друг по начина, по който получаване(излъчване на антената, топлинно излъчване, излъчване при забавяне на бързи електрони и др.) и методи за регистрация.
5. Всички изброени видове електромагнитно излъчване се генерират и от космически обекти и успешно се изследват с помощта на ракети, изкуствени спътници на Земята и космически кораби. На първо място, това се отнася за рентгеновото и жрадиация, която се абсорбира силно от атмосферата.
6. Тъй като дължината на вълната намалява количествените разлики в дължините на вълните водят до значителни качествени разлики.
7. Излъчванията с различни дължини на вълните се различават значително едно от друго по отношение на тяхното поглъщане от материята. Късовълнова радиация (рентгенова и особено жлъчи) се абсорбират слабо. Веществата, които са непрозрачни за оптичните дължини на вълните, са прозрачни за тези лъчения. Коефициентът на отражение на електромагнитните вълни също зависи от дължината на вълната. Но основната разлика между дълговълновата и късовълновата радиация е, че късовълновото лъчение разкрива свойствата на частиците.

Нека обобщим знанията за вълните и запишем всичко под формата на таблици.

1. Нискочестотни трептения

	*Нискочестотни вибрации*
Дължина на вълната (m)	10 13 - 10 5
Честота Hz)	3 10 -3 - 3 10 3
Енергия (EV)	1 - 1,24 10 -10
Източник	Реостатен алтернатор, динамо, херцов вибратор, Генератори в електрически мрежи (50 Hz) Машинни генератори с повишена (промишлена) честота (200 Hz) Телефонни мрежи (5000Hz) Звукови генератори (микрофони, високоговорители)
Приемник	Електрически уреди и двигатели
История на откритията	Лодж (1893), Тесла (1983)
Приложение	Кино, излъчване (микрофони, високоговорители)

2. Радиовълни

	*радио вълни*
Дължина на вълната (m)	10 5 - 10 -3
Честота Hz)	3 10 3 - 3 10 11
Енергия (EV)	1,24 10-10 - 1,24 10-2
Източник	Осцилаторна верига Макроскопични вибратори
Приемник	Искри в пролуката на приемния вибратор Сиянието на газоразрядна тръба, кохерер
История на откритията	Федерсен (1862), Херц (1887), Попов, Лебедев, Риги
Приложение	Изключително дълъг- Радионавигация, радиотелеграфна комуникация, предаване на прогнози за времето Дълги– Радиотелеграфни и радиотелефонни съобщения, радиоразпръскване, радионавигация Среден- Радиотелеграфия и радиотелефония, радиоразпръскване, радионавигация Къс- радиолюбител УКВ- космическа радиокомуникация DMV- телевизионна, радарна, радиорелейна комуникация, клетъчна телефонна комуникация SMV-радар, радиорелейна комуникация, астронавигация, сателитна телевизия IIM- радар

	*Инфрачервено лъчение*
Дължина на вълната (m)	2 10 -3 - 7,6 10 -7
Честота Hz)	3 10 11 - 3 10 14
Енергия (EV)	1,24 10 -2 - 1,65
Източник	Всяко отопляемо тяло: свещ, печка, водна отоплителна батерия, електрическа лампа с нажежаема жичка Човек излъчва електромагнитни вълни с дължина 9 10 -6 m
Приемник	Термоелементи, болометри, фотоклетки, фоторезистори, фотоленти
История на откритията	Рубенс и Николс (1896),
Приложение	В криминалистиката снимане на земни обекти в мъгла и тъмнина, бинокли и мерници за снимане на тъмно, нагряване на тъканите на жив организъм (в медицината), сушене на дърво и боядисани каросерии, аларми за защита на помещения, инфрачервен телескоп,

4. Видима радиация

5. Ултравиолетова радиация

	*Ултравиолетова радиация*
Дължина на вълната (m)	3,8 10 -7 - 3 10 -9
Честота Hz)	8 10 14 - 10 17
Енергия (EV)	3,3 - 247,5 EV
Източник	Включен в слънчева светлина Газоразрядни лампи с кварцова тръба Излъчва се от всички твърди вещества, чиято температура е над 1000 ° C, светещи (с изключение на живак)
Приемник	фотоклетки, фотоумножители, Луминесцентни вещества
История на откритията	Йохан Ритер, Лейман
Приложение	Индустриална електроника и автоматизация, луминесцентни лампи, Текстилно производство Въздушна стерилизация

6. рентгеново лъчение

	*рентгеново лъчение*
Дължина на вълната (m)	10 -9 - 3 10 -12
Честота Hz)	3 10 17 - 3 10 20
Енергия (EV)	247.5 - 1.24 105 EV
Източник	Електронна рентгенова тръба (напрежение на анода - до 100 kV, налягане в цилиндъра - 10 -3 - 10 -5 N / m 2, катод - нажежаема жичка. Материал на анода W, Mo, Cu, Bi, Co, Tl и др. Η = 1-3%, радиация - високоенергийни кванти) слънчева корона
Приемник	Камера ролка, Сияние на някои кристали
История на откритията	W. Roentgen, Milliken
Приложение	Диагностика и лечение на заболявания (в медицината), Дефектоскопия (контрол на вътрешни конструкции, заварки)

7. Гама радиация

Заключение
Цялата скала на електромагнитните вълни е доказателство, че всяко лъчение има както квантови, така и вълнови свойства. Квантовите и вълновите свойства в този случай не се изключват, а взаимно се допълват. Вълновите свойства са по-изразени при ниски честоти и по-слабо изразени при високи честоти. Обратно, квантовите свойства са по-изразени при високи честоти и по-слабо изразени при ниски честоти. Колкото по-къса е дължината на вълната, толкова по-изразени са квантовите свойства и колкото по-дълга е дължината на вълната, толкова по-изразени са вълновите свойства. Всичко това потвърждава закона на диалектиката (преход на количествените промени в качествени).

Литература:

"Физика-11" Мякишев
Диск „Уроци по физика на Кирил и Методий. 11 клас "()))" Кирил и Методий, 2006 г.)
Диск "Физика. Библиотека с нагледни помагала. 7-11 клас "((1C: Bustard и Formosa 2004)
Интернет ресурси

Скалата на електромагнитните вълни е непрекъсната последователност от честоти и дължини на електромагнитно излъчване, което представлява променливо магнитно поле, разпространяващо се в пространството. Теорията на електромагнитните явления на Джеймс Максуел позволи да се установи, че в природата има електромагнитни вълни с различна дължина.

Дължината на вълната или свързаната с нея честота на вълната характеризира не само вълната, но и квантовите свойства на електромагнитното поле. Съответно в първия случай електромагнитната вълна се описва от класическите закони, изучавани в този курс.

Разгледайте концепцията за спектъра на електромагнитните вълни. Спектърът на електромагнитните вълни е честотната лента на електромагнитните вълни, които съществуват в природата.

Спектърът на електромагнитното излъчване в ред на нарастване на честотата е:

антена

1) Нискочестотни вълни (λ>);

2) Радиовълни ();

атом
3) Инфрачервен (m);

4) Излъчване на светлина ();

5) рентгеново лъчение ();

Атомни ядра

6) Гама радиация (λ).

Различните участъци от електромагнитния спектър се различават по начина, по който излъчват и приемат вълни, принадлежащи към един или друг участък от спектъра. Поради тази причина няма резки граници между различните части на електромагнитния спектър, но всеки диапазон се определя от собствените си характеристики и преобладаването на собствените си закони, определени от съотношенията на линейните скали.

Радиовълните се изучават от класическата електродинамика. Инфрачервената светлина и ултравиолетовото лъчение се изучават както от класическата оптика, така и от квантовата физика. Рентгеновото и гама лъчение се изучава в квантовата и ядрената физика.

Инфрачервено лъчение

Инфрачервеното лъчение е част от спектъра на слънчевата радиация, която е в непосредствена близост до червената част на видимата област на спектъра и която има способността да нагрява повечето обекти. Човешкото око не може да вижда в тази част от спектъра, но можем да усетим топлина. Както знаете, всеки обект, чиято температура надвишава (-273) градуса по Целзий, излъчва, а спектърът на излъчването му се определя само от неговата температура и излъчвателна способност. Инфрачервеното лъчение има две важни характеристики: дължина на вълната (честота) на лъчение и интензитет. Тази част от електромагнитния спектър включва излъчване с дължина на вълната от 1 милиметър до осем хиляди атомни диаметъра (около 800 nm).

Инфрачервените лъчи са абсолютно безопасни за човешкото тяло, за разлика от рентгеновите лъчи, ултравиолетовите или микровълните. Някои животни (например ровещи усойници) дори имат сетивни органи, които им позволяват да локализират топлокръвна плячка чрез инфрачервено лъчение от тялото ѝ.

Отваряне

Инфрачервеното лъчение е открито през 1800 г. от английския учен У. Хершел, който открива, че в спектъра на Слънцето, получен с призма отвъд границата на червената светлина (т.е. в невидимата част на спектъра), температурата на термометъра се повишава (Фиг. 1). През 19 век доказано е, че инфрачервеното лъчение се подчинява на законите на оптиката и следователно е от същата природа като видимата светлина.

Приложение

Инфрачервените лъчи за лечение на заболявания се използват от древни времена, когато лекарите са използвали горящи въглища, огнища, нагрято желязо, пясък, сол, глина и др. за лечение на измръзване, язви, карбункули, натъртвания, натъртвания и др. Хипократ описва как се използват за лечение на рани, язви, настинки и др. През 1894 г. Келог въвежда в терапията електрически лампи с нажежаема жичка, след което инфрачервените лъчи се използват успешно при заболявания на лимфната система, ставите, гръдния кош (плеврит), коремните органи (ентерит, спазми и др.), черния дроб и жлъчния мехур.

В инфрачервения спектър има област с дължина на вълната от приблизително 7 до 14 микрона (т.нар. дълговълнова част от инфрачервения диапазон), която има наистина уникално благоприятно въздействие върху човешкия организъм. Тази част от инфрачервеното лъчение съответства на излъчването на самото човешко тяло с максимум при дължина на вълната около 10 микрона. Следователно нашето тяло възприема всяко външно лъчение с такива дължини на вълните като „наше собствено“. Най-известният естествен източник на инфрачервени лъчи на нашата Земя е Слънцето, а най-известният изкуствен източник на дълговълнови инфрачервени лъчи в Русия е руски печка, като всеки човек трябва да е изпробвал полезното им действие.

Инфрачервените диоди и фотодиоди се използват широко в дистанционни управления, системи за автоматизация, системи за сигурност, някои мобилни телефони и др. Инфрачервените лъчи не отвличат вниманието на човека поради своята невидимост.

Инфрачервените излъчватели се използват в индустрията за сушене на боядисани повърхности. Инфрачервеният метод на сушене има значителни предимства пред традиционния, конвекционен метод. На първо място, това, разбира се, е икономически ефект. Скоростта и изразходваната енергия при инфрачервеното сушене са по-малки от тези при традиционните методи.

Инфрачервените детектори се използват широко от спасителните служби, например за откриване на живи хора под развалини след земетресения или други природни и причинени от човека бедствия.

Положителен страничен ефект е и стерилизацията на хранителни продукти, повишаване устойчивостта на корозия на повърхностите, покрити с бои.

Характеристика на използването на инфрачервено лъчение в хранително-вкусовата промишленост е възможността за проникване на електромагнитна вълна в такива капилярно-порести продукти като зърно, зърнени храни, брашно и др. На дълбочина до 7 mm. Тази стойност зависи от естеството на повърхността, структурата, свойствата на материала и честотната характеристика на излъчването. Електромагнитна вълна с определен честотен диапазон има не само термичен, но и биологичен ефект върху продукта, спомага за ускоряване на биохимичните трансформации в биологичните полимери (нишесте, протеини, липиди)

Ултравиолетови лъчи

Ултравиолетовите лъчи включват електромагнитно излъчване с дължина на вълната от няколко хиляди до няколко атомни диаметъра (400-10 nm). В тази част от спектъра радиацията започва да влияе върху жизнената дейност на живите организми. Меките ултравиолетови лъчи в слънчевия спектър (с дължини на вълните, близки до видимата част на спектъра), например, причиняват тен в умерени дози и тежки изгаряния в излишък. Твърдият (късовълнов) ултравиолет е вреден за биологичните клетки и затова се използва в медицината за стерилизиране на хирургически инструменти и медицинско оборудване, като убива всички микроорганизми на повърхността им.

Целият живот на Земята е защитен от вредното въздействие на тежката ултравиолетова радиация от озоновия слой на земната атмосфера, който поглъща повечето от тежките ултравиолетови лъчи в спектъра на слънчевата радиация. Ако не беше този естествен щит, животът на Земята едва ли щеше да излезе на сушата от водите на океаните. Въпреки защитния озонов слой обаче, част от твърдите ултравиолетови лъчи достигат земната повърхност и могат да причинят рак на кожата, особено при хора, които са естествено склонни към бледност и не почерняват добре на слънце.

История на откритията

Малко след откриването на инфрачервеното лъчение немският физик Йохан Вилхелм Ритер започва да търси лъчение в противоположния край на спектъра, с дължина на вълната, по-къса от тази на виолетовото. През 1801 г. той открива, че сребърният хлорид, който се разлага под действието на светлината, се разлага по-бързо под действието на невидимо лъчение извън виолетовата област на спектъра. По това време много учени, включително Ритър, стигнаха до съгласието, че светлината се състои от три отделни компонента: окислителен или топлинен (инфрачервен) компонент, осветяващ компонент (видима светлина) и редуциращ (ултравиолетов) компонент. По това време ултравиолетовото лъчение се нарича още "актинично лъчение".

Приложение

Енергията на ултравиолетовите кванти е достатъчна за унищожаване на биологични молекули, по-специално ДНК и протеини. Това е един от методите за унищожаване на микроби.

Той причинява слънчево изгаряне на кожата и е необходим за производството на витамин D. Но прекомерното излагане е изпълнено с развитието на рак на кожата. UV радиацията е вредна за очите. Затова на вода и особено на сняг в планината е задължително носенето на очила.

За да предпазят документите от фалшифициране, те често са снабдени с UV етикети, които се виждат само при условия на UV светлина. Повечето паспорти, както и банкноти на различни страни, съдържат защитни елементи под формата на боя или конци, които светят в ултравиолетова светлина.

Много минерали съдържат вещества, които при ултравиолетово лъчение започват да излъчват видима светлина. Всеки примес свети по свой собствен начин, което позволява да се определи съставът на даден минерал по естеството на сиянието.

рентгеново лъчение

Рентгеновите лъчи са електромагнитни вълни, чиято фотонна енергия е в енергийна скала между ултравиолетовото лъчение и гама лъчението, което съответства на дължини на вълните от до m).

Касова бележка

Рентгеновите лъчи се произвеждат от силно ускорение на заредени частици (главно електрони) или от високоенергийни преходи в електронните обвивки на атоми или молекули. И двата ефекта се използват в рентгенови тръби, при които електроните, излъчени от горещ катод, се ускоряват (не се излъчват рентгенови лъчи, защото ускорението е твърде ниско) и удрят анода, където рязко се забавят (в този случай, излъчват се рентгенови лъчи: т.е. спирачно лъчение) и в същото време избиват електрони от вътрешните електронни обвивки на атомите на метала, от който е направен анодът. Празните пространства в черупките се заемат от други електрони на атома. В този случай се излъчва рентгеново лъчение с определена енергийна характеристика на анодния материал ( характеристично излъчване)

В процеса на ускорение-забавяне само 1% от кинетичната енергия на електрона отива на рентгенови лъчи, 99% от енергията се превръща в топлина.

Отваряне

Откриването на рентгеновите лъчи се приписва на Вилхелм Конрад Рентген. Той пръв публикува статия за рентгеновите лъчи, която нарича рентгенови лъчи (рентген). Статията на Рьонтген, озаглавена „За нов тип лъчи“, е публикувана на 28 декември 1895 г.

Внимателното изследване показа на Рентген, „че черният картон, непрозрачен нито за видимите и ултравиолетовите лъчи на слънцето, нито за лъчите на електрическа дъга, е пропит с някакъв вид агент, който причинява силна флуоресценция“. Рентген изследва проникващата способност на този "агент", който накратко нарича "рентгенови лъчи", за различни вещества. Той установява, че лъчите преминават свободно през хартия, дърво, ебонит, тънки слоеве метал, но силно се забавят от оловото.

Фигура Експеримент на Крукс с катоден лъч

След това той описва сензационното преживяване: "Ако държите ръката си между изпускателната тръба и екрана, можете да видите тъмните сенки на костите в бледите очертания на сянката на самата ръка." Това е първото рентгеново изследване на човешкото тяло. Рентген получава и първите рентгенови снимки, като ги прикрепя към своята брошура. Тези снимки направиха огромно впечатление; откритието все още не беше завършено и рентгеновата диагностика вече беше започнала своя път. „Лабораторията ми беше наводнена с лекари, които водеха пациенти, които подозираха, че имат игли в различни части на тялото“, пише английският физик Шустер.

Още след първите експерименти Рентген твърдо установи, че рентгеновите лъчи се различават от катодните лъчи, те не носят заряд и не се отклоняват от магнитно поле, а се възбуждат от катодни лъчи. „... рентгеновите лъчи не са идентични с катодните лъчи, но се възбуждат от тях в стъклените стени на разрядната тръба“, пише Рьонтген.

Фигура Опит с първата рентгенова тръба

Той също така установи, че те се възбуждат не само в стъкло, но и в метали.

Споменавайки хипотезата на Херц-Ленард, че катодните лъчи „са явление, което се случва в етера“, Рентген посочва, че „можем да кажем нещо подобно за нашите лъчи“. Въпреки това, той не успя да открие вълновите свойства на лъчите, те "се държат по различен начин от известните досега ултравиолетови, видими, инфрачервени лъчи." По своето химично и луминисцентно действие, според Рентген, те са подобни на ултравиолетовите лъчи. В първото съобщение той изрази предположението, оставено по-късно, че те могат да бъдат надлъжни вълни в етера.

Приложение

С помощта на рентгенови лъчи е възможно да се "просвети" човешкото тяло, в резултат на което е възможно да се получи изображение на костите, а в съвременните устройства - на вътрешните органи.

Те се използват за технологичен контрол на микроелектронни продукти и позволяват да се идентифицират основните видове дефекти и промени в конструкцията на електронните компоненти.

В науката за материалите, кристалографията, химията и биохимията рентгеновите лъчи се използват за изясняване на структурата на веществата на атомно ниво с помощта на дифракционно рентгеново разсейване.

Рентгеновите лъчи могат да се използват за определяне на химичния състав на дадено вещество. На летищата активно се използват рентгенови телевизионни интроскопи, които позволяват преглед на съдържанието на ръчния багаж и багажа с цел визуално откриване на опасни обекти на екрана на монитора.

Рентгеновата терапия е раздел от лъчевата терапия, който обхваща теорията и практиката на терапевтичното използване. Рентгеновата терапия се провежда предимно при повърхностно разположени тумори и при някои други заболявания, включително кожни.

Биологично въздействие

Рентгеновите лъчи са йонизиращи. Той засяга тъканите на живите организми и може да причини лъчева болест, радиационни изгаряния и злокачествени тумори. Поради тази причина трябва да се вземат предпазни мерки при работа с рентгенови лъчи. Смята се, че щетите са правопропорционални на погълнатата доза радиация. Рентгеновото лъчение е мутагенен фактор.

Заключение:

Електромагнитното излъчване е промяна в състоянието на електромагнитно поле (смущение), което може да се разпространява в пространството.

С помощта на квантовата електродинамика електромагнитното излъчване може да се разглежда не само като електромагнитни вълни, но и като поток от фотони, тоест частици, които са елементарно квантово възбуждане на електромагнитно поле. Самите вълни се характеризират с характеристики като дължина (или честота), поляризация и амплитуда. Освен това свойствата на частиците са по-силни, колкото по-къса е дължината на вълната. Тези свойства са особено изразени в явлението фотоелектричен ефект (избиване на електрони от повърхността на метал под действието на светлина), открит през 1887 г. от Г. Херц.

Такъв дуализъм се потвърждава от формулата на Планк ε = hν. Тази формула свързва енергията на фотона, която е квантова характеристика, и честотата на трептене, която е вълнова характеристика.

В зависимост от честотния диапазон се разграничават няколко вида електромагнитно излъчване. Въпреки че границите между тези типове са доста произволни, тъй като скоростта на разпространение на вълните във вакуум е една и съща (равна на 299 792 458 m / s), следователно честотата на трептене е обратно пропорционална на дължината на електромагнитната вълна.

Видовете електромагнитно излъчване се различават по начина, по който се получават:

Въпреки физическите различия във всички източници на електромагнитно излъчване, независимо дали става дума за радиоактивно вещество, лампа с нажежаема жичка или телевизионен предавател, това излъчване се възбужда от електрически заряди, движещи се с ускорение. Има два основни вида източници . В "микроскопични" източници заредените частици прескачат от едно енергийно ниво на друго в рамките на атоми или молекули. Радиаторите от този тип излъчват гама, рентгеново, ултравиолетово, видимо и инфрачервено лъчение, а в някои случаи дори с по-дълга вълна (пример за последното е линията във водородния спектър, съответстваща на дължина на вълната от 21 cm, която играе важна роля роля в радиоастрономията). Източници от втори типможе да се нарече макроскопичен . При тях свободните електрони на проводниците извършват синхронни периодични трептения.

Има различни методи за регистрация:

Видимата светлина се възприема от окото. Инфрачервеното лъчение е предимно топлинно лъчение. Регистрира се чрез термични методи, както и частично чрез фотоелектрически и фотографски методи. Ултравиолетовото лъчение е химически и биологично активно. Той предизвиква явлението фотоелектричен ефект, флуоресценция и фосфоресценция (светене) на редица вещества. Записва се чрез фотографски и фотоелектрически методи.

Те също се абсорбират и отразяват по различен начин от една и съща медия:

Те имат различен ефект върху биологични обекти при една и съща интензивност на радиация:

Въздействието на различните видове радиация върху човешкото тяло е различно: гама- и рентгеновите лъчи проникват в него, причинявайки увреждане на тъканите, видимата светлина предизвиква зрително усещане в окото, инфрачервеното лъчение, попадайки върху човешкото тяло, го нагрява, и радиовълни и нискочестотни електромагнитни трептения от човешкото тяло и изобщо не се усещат. Въпреки тези очевидни разлики, всички тези видове радиация са по същество различни аспекти на едно и също явление.

Цели на урока:

Тип урок:

Форма на поведение:лекция с презентация

Карасева Ирина Дмитриевна, 17.12.2017

2492 287

Развойно съдържание

Обобщение на урока по темата:

Видове радиация. Скала за електромагнитни вълни

Проектиран урок

учител на Държавната институция на LPR "LOUSOSH № 18"

Карасева И.Д.

Цели на урока:разгледайте мащаба на електромагнитните вълни, характеризирайте вълните от различни честотни диапазони; показват ролята на различните видове радиация в човешкия живот, въздействието на различните видове радиация върху човек; систематизират материала по темата и задълбочават знанията на учениците за електромагнитните вълни; развиват устната реч на учениците, творческите умения на учениците, логиката, паметта; когнитивни способности; да формира интереса на учениците към изучаването на физиката; да се култивира точност, трудолюбие.

Тип урок:урок за формиране на нови знания.

Форма на поведение:лекция с презентация

Оборудване:компютър, мултимедиен проектор, презентация „Видове радиация.

Скала на електромагнитните вълни»

По време на часовете

Организиране на времето.

Мотивация на учебната и познавателна дейност.

Вселената е океан от електромагнитно излъчване. Хората живеят в него в по-голямата си част, без да забелязват вълните, проникващи в околното пространство. Затопляйки се до камината или запалвайки свещ, човек принуждава източника на тези вълни да работи, без да мисли за техните свойства. Но знанието е сила: след като е открило природата на електромагнитното излъчване, човечеството през 20-ти век усвои и постави на служба най-разнообразните му видове.

Определяне на темата и целите на урока.

Днес ще направим пътуване по скалата на електромагнитните вълни, ще разгледаме видовете електромагнитно излъчване от различни честотни диапазони. Запишете темата на урока: „Видове радиация. Скала на електромагнитните вълни» (Слайд 1)

Ще изследваме всяко лъчение по следния обобщен план (Слайд 2).Обобщен план за изследване на радиацията:

1. Име на диапазон

2. Дължина на вълната

3. Честота

4. Кой е разкрит

5. Източник

6. Приемник (индикатор)

7. Приложение

8. Действие върху човек

По време на изучаването на темата трябва да попълните следната таблица:

Таблица "Скала на електромагнитното излъчване"

Име радиация

Дължина на вълната

Честота

Кой беше

отворен

Източник

Приемник

Приложение

Действие върху човек

Представяне на нов материал.

(Слайд 3)

Дължината на електромагнитните вълни е много различна: от стойности от порядъка на 10 13 m (нискочестотни вибрации) до 10 -10 м ( -лъчи). Светлината е незначителна част от широкия спектър на електромагнитните вълни. Но по време на изследването на тази малка част от спектъра бяха открити други лъчения с необичайни свойства.
Обичайно е да се разпределят нискочестотна радиация, радио радиация, инфрачервени лъчи, видима светлина, ултравиолетови лъчи, рентгенови лъчи и - радиация.Най-късият -радиацията излъчва атомни ядра.

Няма принципна разлика между отделните излъчвания. Всички те са електромагнитни вълни, генерирани от заредени частици. Електромагнитните вълни се откриват в крайна сметка чрез тяхното действие върху заредени частици . Във вакуум радиация с всякаква дължина на вълната се движи със скорост от 300 000 km/s.Границите между отделните области на радиационната скала са много произволни.

(Слайд 4)

Излъчвания с различни дължини на вълните се различават един от друг по начина, по който получаване(излъчване на антената, топлинно излъчване, излъчване при забавяне на бързи електрони и др.) и методи за регистрация.

Всички изброени видове електромагнитно излъчване се генерират и от космически обекти и успешно се изследват с помощта на ракети, изкуствени спътници на Земята и космически кораби. На първо място, това се отнася за рентгеновото и радиация, която се абсорбира силно от атмосферата.

Количествените разлики в дължините на вълните водят до значителни качествени разлики.

Излъчванията с различни дължини на вълните се различават значително едно от друго по отношение на тяхното поглъщане от материята. Късовълнова радиация (рентгенова и особено лъчи) се абсорбират слабо. Веществата, които са непрозрачни за оптичните дължини на вълните, са прозрачни за тези лъчения. Коефициентът на отражение на електромагнитните вълни също зависи от дължината на вълната. Но основната разлика между дълговълновата и късовълновата радиация е, че късовълновото лъчение разкрива свойствата на частиците.

Нека разгледаме всяко излъчване.

(Слайд 5)

нискочестотно излъчванесреща се в честотния диапазон от 3 · 10 -3 до 3 10 5 Hz. Това излъчване съответства на дължина на вълната от 10 13 - 10 5 м. Излъчването на такива относително ниски честоти може да бъде пренебрегнато. Източник на нискочестотно излъчване са алтернаторите. Използват се при топене и закаляване на метали.

(Слайд 6)

радио вълнизаемат честотния диапазон 3·10 5 - 3·10 11 Hz. Те отговарят на дължина на вълната 10 5 - 10 -3 m. радиовълни, както инискочестотното излъчване е променлив ток. Освен това източникът е радиочестотен генератор, звезди, включително Слънцето, галактики и метагалактики. Индикаторите са херцовият вибратор, колебателният кръг.

Голяма честота радиовълни в сравнение снискочестотното излъчване води до забележимо излъчване на радиовълни в космоса. Това им позволява да се използват за предаване на информация на различни разстояния. Предават се реч, музика (радиоразпръскване), телеграфни сигнали (радиовръзка), изображения на различни обекти (радар).

Радиовълните се използват за изследване на структурата на материята и свойствата на средата, в която се разпространяват. Изследването на радиоизлъчването от космически обекти е предмет на радиоастрономията. В радиометеорологията процесите се изучават според характеристиките на получените вълни.

(Слайд 7)

Инфрачервено лъчениезаема честотния диапазон 3 10 11 - 3,85 10 14 Hz. Те съответстват на дължина на вълната 2 10 -3 - 7,6 10 -7 m.

Инфрачервеното лъчение е открито през 1800 г. от астронома Уилям Хершел. Изучавайки повишаването на температурата на термометър, нагрят от видима светлина, Хершел открива най-голямото нагряване на термометъра извън областта на видимата светлина (отвъд червената област). Невидимото лъчение, предвид мястото му в спектъра, се нарича инфрачервено. Източникът на инфрачервено лъчение е излъчването на молекули и атоми под термични и електрически въздействия. Мощен източник на инфрачервено лъчение е Слънцето, около 50% от неговата радиация е в инфрачервената област. Инфрачервеното лъчение представлява значителна част (от 70 до 80%) от енергията на излъчване на лампи с нажежаема жичка с волфрамова жичка. Инфрачервеното лъчение се излъчва от електрическа дъга и различни газоразрядни лампи. Излъчването на някои лазери е в инфрачервената област на спектъра. Индикатори за инфрачервено лъчение са фото и термистори, специални фотоемулсии. Инфрачервеното лъчение се използва за сушене на дървесина, хранителни продукти и различни бояджийски и лакови покрития (инфрачервено отопление), за сигнализиране при лоша видимост, дава възможност за използване на оптични устройства, които ви позволяват да виждате на тъмно, както и с дистанционно контрол. Инфрачервените лъчи се използват за насочване на снаряди и ракети към целта, за откриване на камуфлиран враг. Тези лъчи позволяват да се определи разликата в температурите на отделните участъци от повърхността на планетите, структурните характеристики на молекулите на веществото (спектрален анализ). Инфрачервената фотография се използва в биологията при изследване на болести по растенията, в медицината при диагностика на кожни и съдови заболявания, в криминалистиката при откриване на фалшификати. Когато е изложен на човек, той предизвиква повишаване на температурата на човешкото тяло.

(Слайд 8)

Видима радиация - единственият диапазон от електромагнитни вълни, възприемани от човешкото око. Светлинните вълни заемат доста тесен диапазон: 380 - 670 nm ( \u003d 3,85 10 14 - 8 10 14 Hz). Източникът на видима радиация са валентните електрони в атомите и молекулите, които променят позицията си в пространството, както и свободните заряди, движейки се бързо. Товачаст от спектъра дава на човек максимална информация за света около него. По отношение на своите физични свойства той е подобен на другите диапазони на спектъра, като е само малка част от спектъра на електромагнитните вълни. Радиацията с различни дължини на вълните (честоти) във видимия диапазон има различни физиологични ефекти върху ретината на човешкото око, причинявайки психологическо усещане за светлина. Цветът не е свойство на електромагнитната светлинна вълна сам по себе си, а е проява на електрохимичното действие на човешката физиологична система: очи, нерви, мозък. Има приблизително седем основни цвята, които се различават от човешкото око във видимия диапазон (във възходящ ред на честотата на излъчване): червено, оранжево, жълто, зелено, синьо, индиго, виолетово. Запомнянето на последователността на основните цветове на спектъра се улеснява от фраза, всяка дума от която започва с първата буква от името на основния цвят: „Всеки ловец иска да знае къде седи фазанът“. Видимата радиация може да повлияе на хода на химичните реакции в растенията (фотосинтеза) и в животинските и човешките организми. Видимата радиация се излъчва от отделни насекоми (светулки) и някои дълбоководни риби поради химични реакции в тялото. Усвояването на въглероден диоксид от растенията в резултат на процеса на фотосинтеза и отделянето на кислород допринася за поддържането на биологичния живот на Земята. Видимата радиация се използва и за осветяване на различни обекти.

Светлината е източникът на живота на Земята и в същото време източникът на нашите представи за света около нас.

(Слайд 9)

Ултравиолетова радиация,електромагнитно лъчение, невидимо за окото, заемащо спектралната област между видимото и рентгеновото лъчение в рамките на дължини на вълните от 3,8 ∙10 -7 - 3∙10 -9 m ( \u003d 8 * 10 14 - 3 * 10 16 Hz). Ултравиолетовото лъчение е открито през 1801 г. от немския учен Йохан Ритер. Изследвайки почерняването на сребърния хлорид под действието на видимата светлина, Ритер открива, че среброто почернява още по-ефективно в областта отвъд виолетовия край на спектъра, където няма видима радиация. Невидимото лъчение, което причинява това почерняване, се нарича ултравиолетово.

Източник на ултравиолетово лъчение са валентните електрони на атомите и молекулите, също бързо движещи се свободни заряди.

Излъчването на твърди тела, нагрети до температури от -3000 K, съдържа значителна част от ултравиолетовия лъч с непрекъснат спектър, чийто интензитет се увеличава с повишаване на температурата. По-мощен източник на ултравиолетово лъчение е всяка високотемпературна плазма. За различни приложения на ултравиолетовото лъчение се използват живачни, ксенонови и други газоразрядни лампи. Естествени източници на ултравиолетово лъчение - Слънцето, звездите, мъглявините и други космически обекти. Но само дълговълновата част от тяхното излъчване (  290 nm) достига земната повърхност. За регистрация на ултравиолетово лъчение при

 = 230 nm, използват се обикновени фотографски материали; в областта на по-късата дължина на вълната към него са чувствителни специални фотографски слоеве с ниско съдържание на желатин. Използват се фотоелектрични приемници, които използват способността на ултравиолетовото лъчение да предизвиква йонизация и фотоелектричния ефект: фотодиоди, йонизационни камери, броячи на фотони, фотоумножители.

В малки дози ултравиолетовото лъчение има благоприятен, лечебен ефект върху човек, активирайки синтеза на витамин D в организма, а също и причинявайки слънчево изгаряне. Голяма доза ултравиолетова радиация може да причини изгаряния на кожата и ракови образувания (80% лечими). Освен това прекомерното ултравиолетово лъчение отслабва имунната система на организма, което допринася за развитието на определени заболявания. Ултравиолетовото лъчение също има бактерициден ефект: под въздействието на това лъчение патогенните бактерии умират.

Ултравиолетовото лъчение се използва в луминесцентни лампи, в криминалистиката (по снимките се открива фалшифициране на документи), в историята на изкуството (с помощта на ултравиолетови лъчи в картините могат да се открият невидими за окото следи от реставрация). Практически не пропуска ултравиолетово лъчение, тъй като стъклото на прозореца. абсорбира се от железен оксид, който е част от стъклото. Поради тази причина дори в горещ слънчев ден не можете да правите слънчеви бани в стая със затворен прозорец.

Човешкото око не вижда ултравиолетовото лъчение, т.к. Роговицата на окото и очната леща абсорбират ултравиолетова светлина. Някои животни могат да виждат ултравиолетова радиация. Например, гълъбът се ръководи от Слънцето дори при облачно време.

(Слайд 10)

рентгеново лъчение - това е електромагнитно йонизиращо лъчение, заемащо спектралната област между гама и ултравиолетовото лъчение с дължини на вълните от 10 -12 - 10 -8 m (честоти 3 * 10 16 - 3-10 20 Hz). Рентгеновото лъчение е открито през 1895 г. от немския физик W. K. Roentgen. Най-често срещаният източник на рентгенови лъчи е рентгеновата тръба, в която електрони, ускорени от електрическо поле, бомбардират метален анод. Рентгеновите лъчи могат да бъдат получени чрез бомбардиране на цел с високоенергийни йони. Като източници на рентгеново лъчение могат да служат и някои радиоактивни изотопи, синхротрони - акумулатори на електрони. Естествените източници на рентгенови лъчи са Слънцето и други космически обекти.

Изображенията на обектите в рентгеновите лъчи се получават върху специален рентгенов фотографски филм. Рентгеновото лъчение може да бъде записано с помощта на йонизационна камера, сцинтилационен брояч, вторични електронни или канални електронни умножители и микроканални плочи. Поради високата си проникваща способност, рентгеновите лъчи се използват в рентгеновия дифракционен анализ (изследване на структурата на кристалната решетка), при изследване на структурата на молекулите, откриване на дефекти в проби, в медицината (X -лъчи, флуорография, лечение на рак), в откриването на дефекти (откриване на дефекти в отливки, релси) , в историята на изкуството (откриването на древни картини, скрити под слой от късна живопис), в астрономията (при изучаване на рентгенови източници) , и криминалистика. Голяма доза рентгеново лъчение води до изгаряния и промени в структурата на човешката кръв. Създаването на рентгенови приемници и поставянето им на космически станции направи възможно откриването на рентгеновото излъчване на стотици звезди, както и черупките на свръхнови и цели галактики.

(Слайд 11)

Гама радиация - късовълново електромагнитно излъчване, заемащо целия честотен диапазон  \u003d 8 10 14 - 10 17 Hz, което съответства на дължини на вълните  = 3,8 10 -7 - 3 10 -9 м. Гама лъчение е открит от френския учен Пол Вилар през 1900 г.

Изследвайки излъчването на радий в силно магнитно поле, Виларс откри късовълново електромагнитно излъчване, което, подобно на светлината, не се отклонява от магнитно поле. Наричаше се гама радиация. Гама радиацията е свързана с ядрени процеси, явления на радиоактивен разпад, които се случват с определени вещества, както на Земята, така и в космоса. Гама-лъчението може да се регистрира с помощта на йонизационни и балонни камери, както и с помощта на специални фотографски емулсии. Те се използват при изследване на ядрени процеси, при дефектоскопия. Гама радиацията има отрицателен ефект върху хората.

(Слайд 12)

И така, нискочестотна радиация, радиовълни, инфрачервена радиация, видима радиация, ултравиолетова радиация, рентгенови лъчи,-лъчението са различни видове електромагнитно излъчване.

Ако мислено разложите тези типове по отношение на нарастваща честота или намаляваща дължина на вълната, получавате широк непрекъснат спектър - скалата на електромагнитното излъчване (учителят показва скалата). Опасните видове радиация включват: гама радиация, рентгенови лъчи и ултравиолетова радиация, останалите са безопасни.

Разделянето на електромагнитното излъчване на диапазони е условно. Няма ясна граница между регионите. Имената на регионите са се развили исторически, те служат само като удобно средство за класифициране на източници на радиация.

(Слайд 13)

Всички диапазони на скалата на електромагнитното излъчване имат общи свойства:

физическата природа на всички лъчения е една и съща

всички лъчения се разпространяват във вакуум с еднаква скорост, равна на 3 * 10 8 m / s

всички лъчения проявяват общи вълнови свойства (отражение, пречупване, интерференция, дифракция, поляризация)

5. Обобщаване на урока

В края на урока учениците завършват работата върху масата.

(Слайд 14)

Заключение:

Цялата скала на електромагнитните вълни е доказателство, че всяко лъчение има както квантови, така и вълнови свойства.

Квантовите и вълновите свойства в този случай не се изключват, а взаимно се допълват.

Вълновите свойства са по-изразени при ниски честоти и по-слабо изразени при високи честоти. Обратно, квантовите свойства са по-изразени при високи честоти и по-слабо изразени при ниски честоти.

Колкото по-къса е дължината на вълната, толкова по-изразени са квантовите свойства и колкото по-дълга е дължината на вълната, толкова по-изразени са вълновите свойства.

Всичко това потвърждава закона на диалектиката (преход на количествените промени в качествени).

Резюме (научете), попълнете таблицата

последната колона (ефектът на EMP върху човек) и

изготвя доклад за използването на EMR

Развойно съдържание

ГУ УПИ "ЛОУСОШ №18"

Луганск

Карасева И.Д.

ОБОБЩЕН ПЛАН ЗА РАДИАЦИОННО ИЗСЛЕДВАНЕ

1. Име на диапазон.

2. Дължина на вълната

3. Честота

4. Кой е разкрит

5. Източник

6. Приемник (индикатор)

7. Приложение

8. Действие върху човек

ТАБЛИЦА "СКАЛА НА ЕЛЕКТРОМАГНИТНИТЕ ВЪЛНИ"

Име на радиация

Дължина на вълната

Честота

Кой отвори

Източник

Приемник

Приложение

Действие върху човек

Излъчванията се различават едно от друго:

според начина на получаване;
метод на регистрация.

Количествените разлики в дължините на вълните водят до значителни качествени разлики, те се абсорбират от материята по различен начин (късовълнова радиация - рентгеново и гама лъчение) - абсорбират се слабо.

Късовълновата радиация разкрива свойствата на частиците.

Нискочестотни вибрации

Дължина на вълната (m)

10 13 - 10 5

Честота Hz)

3 · 10 -3 - 3 · 10 5

Източник

Реостатен алтернатор, динамо,

херцов вибратор,

Генератори в електрически мрежи (50 Hz)

Машинни генератори с повишена (промишлена) честота (200 Hz)

Телефонни мрежи (5000Hz)

Звукови генератори (микрофони, високоговорители)

Приемник

Електрически уреди и двигатели

История на откритията

Оливър Лодж (1893), Никола Тесла (1983)

Приложение

Кино, излъчване (микрофони, високоговорители)

радио вълни

Дължина на вълната (m)

Честота Hz)

10 5 - 10 -3

Източник

3 · 10 5 - 3 · 10 11

Осцилаторна верига

Макроскопични вибратори

Звезди, галактики, метагалактики

Приемник

История на откритията

Искри в междината на приемащия вибратор (вибратор Hertz)

Сиянието на газоразрядна тръба, кохерер

B. Feddersen (1862), G. Hertz (1887), A.S. Попов, А.Н. Лебедев

Приложение

Изключително дълъг- Радионавигация, радиотелеграфна комуникация, предаване на прогнози за времето

Дълги– Радиотелеграфни и радиотелефонни съобщения, радиоразпръскване, радионавигация

Среден- Радиотелеграфия и радиотелефония, радиоразпръскване, радионавигация

Къс- радиолюбител

УКВ- космическа радиокомуникация

DMV- телевизионна, радарна, радиорелейна комуникация, клетъчна телефонна комуникация

SMV-радар, радиорелейна комуникация, астронавигация, сателитна телевизия

IIM- радар

Инфрачервено лъчение

Дължина на вълната (m)

2 · 10 -3 - 7,6∙10 -7

Честота Hz)

3∙10 11 - 3,85∙10 14

Източник

Всяко отопляемо тяло: свещ, печка, водна отоплителна батерия, електрическа лампа с нажежаема жичка

Човек излъчва електромагнитни вълни с дължина 9 · 10 -6 м

Приемник

Термоелементи, болометри, фотоклетки, фоторезистори, фотоленти

История на откритията

В. Хершел (1800), Г. Рубенс и Е. Никълс (1896),

Приложение

В криминалистиката снимане на земни обекти в мъгла и тъмнина, бинокли и мерници за снимане на тъмно, нагряване на тъканите на жив организъм (в медицината), сушене на дърво и боядисани каросерии на автомобили, аларми за защита на помещения, инфрачервен телескоп.

Видима радиация

Дължина на вълната (m)

6,7∙10 -7 - 3,8 ∙10 -7

Честота Hz)

4∙10 14 - 8 ∙10 14

Източник

Слънце, лампа с нажежаема жичка, огън

Приемник

Око, фотоплака, фотоклетки, термоелементи

История на откритията

М. Мелони

Приложение

Визия

биологичен живот

Ултравиолетова радиация

Дължина на вълната (m)

3,8 ∙10 -7 - 3∙10 -9

Честота Hz)

8 ∙ 10 14 - 3 · 10 16

Източник

Включен в слънчева светлина

Газоразрядни лампи с кварцова тръба

Излъчва се от всички твърди вещества, чиято температура е над 1000 ° C, светещи (с изключение на живак)

Приемник

фотоклетки,

фотоумножители,

Луминесцентни вещества

История на откритията

Йохан Ритер, Лейман

Приложение

Индустриална електроника и автоматизация,

луминесцентни лампи,

Текстилно производство

Въздушна стерилизация

Медицина, козметология

рентгеново лъчение

Дължина на вълната (m)

10 -12 - 10 -8

Честота Hz)

3∙10 16 - 3 · 10 20

Източник

Електронна рентгенова тръба (напрежение на анода - до 100 kV, катод - нажежаема жичка, излъчване - високоенергийни кванти)

слънчева корона

Приемник

Камера ролка,

Сияние на някои кристали

История на откритията

W. Roentgen, R. Milliken

Приложение

Диагностика и лечение на заболявания (в медицината), Дефектоскопия (контрол на вътрешни конструкции, заварки)

Гама радиация

Дължина на вълната (m)

3,8 · 10 -7 - 3∙10 -9

Честота Hz)

8∙10 14 - 10 17

Енергия (EV)

9,03 10 3 – 1, 24 10 16 ев

Източник

Радиоактивни атомни ядра, ядрени реакции, процеси на превръщане на материята в радиация

Приемник

броячи

История на откритията

Пол Вилар (1900)

Приложение

Дефектоскопия

Контрол на процесите

Изследване на ядрени процеси

Терапия и диагностика в медицината

ОБЩИ СВОЙСТВА НА ЕЛЕКТРОМАГНИТНИТЕ ЛЪЧЕНИЯ

физическа природа

всички радиации са еднакви

цялата радиация се разпространява

във вакуум със същата скорост,

равна на скоростта на светлината

всички лъчения се откриват

общи вълнови свойства

поляризация

отражение

пречупване

дифракция

намеса

Цялата скала на електромагнитните вълни е доказателство, че всяко лъчение има както квантови, така и вълнови свойства.
Квантовите и вълновите свойства в този случай не се изключват, а взаимно се допълват.
Вълновите свойства са по-изразени при ниски честоти и по-слабо изразени при високи честоти. Обратно, квантовите свойства са по-изразени при високи честоти и по-слабо изразени при ниски честоти.
Колкото по-къса е дължината на вълната, толкова по-изразени са квантовите свойства и колкото по-дълга е дължината на вълната, толкова по-изразени са вълновите свойства.

§ 68 (прочетете)
попълнете последната колона на таблицата (ефектът на EMP върху човек)
изготвя доклад за използването на EMR