Презентация к уроку «Электромагнитные волны» 11 класс.
advertisement
Шкала электромагнитных волн Теория электромагнитных явлений Джеймса Максвелла позволила установить, что в природе существуют электромагнитные волны разных длин. Количественная характеристика магнитного поля является вектор магнитной индукции В. Количественная характеристика электрического поля – напряженность (Е). Е=F/q [E]=[Н/Кл] В электромагнитной волне векторы индукции магнитного поля и напряженности электрического поля меняются периодически по модулю и направлению. В 1888 г. Генриху Герцу удалось получить и зарегистрировать электромагнитные волны. Шкала электромагнитных волн Электромагнитные излучения различных длин волн имеют довольно много различий, но все они – от радиоволн и до гаммаизлучения – одной физической природы и могут быть распределены по длинам волн в ряд, начиная от самых длинных до самых коротких. Различия: Общее: В большей или меньшей степени проявляют свойства интерференции, дифракции и поляризациии; В большей или меньшей мере обнаруживают кантовые свойства; Возникают при ускоренном движении электрических зарядов. Гармонические колебания электрических зарядов сопровождаются электромагнитным излучением, имеющим частоту, равную частоте колебаний зарядов. По мере перехода от более длинных волн к более коротким волновые свойства света проявляются слабее, а квантовые свойства, в которых решающую роль играет величина кванта энергии, проявляются сильнее. Низкочастотные волны Длина электромагнитной волны до 10 ⁵ м. Источники излучения – токи высокой частоты, генераторы переменного тока, электрические машины. Свойства – волновые свойства проявляются наиболее сильно, намагничивают ферромагнетики , слабо поглощаются воздухом. Применение – плавка и закалка металлов, изготовление постоянных магнитов. Радиоволны Длина волны 10 - 10ˉ³ м. Источники излучения – колебательные контуры, вибраторы Герца, полупроводниковые приборы, лазеры. Свойства – делятся на диапазоны(длинные, средние, короткие и ультракороткие), хорошо распространяются в воздухе, отражаются от облаков и атмосферы. Применение – радиосвязь, телевидение, радиолокация. 7 мая 1895 г А.С. Попов объявил о создании первого радиоприемника. Инфракрасное излучение Длина волны 2·10ˉ³ - 7.6·10ˉ м. Источники излучения – Солнце, электролампы, космос, ртутно-кварцевые лампы, лазеры. Свойства – хорошо поглощается телами, изменяет электрическое сопротивление тел, действует на термоэлементы и фотоматериалы, проявляет волновые свойства, хорошо проходит сквозь туман и другие непрозрачные тела, невидимо. Применение – плавка, резка, сварка тугоплавких металлов, фотографирование в тумане и темноте, сушка свежеокрашенных металлических поверхностей, в приборах ночного видения. В инфракрасном спектре есть область с длинами волн примерно от 7 до 14 мкм(так называемая длинноволновая часть инфракрасного диапазона), оказывающая на организм человека по - настоящему уникальное полезное действие. Эта часть инфракрасного излучения соответствует излучению самого человеческого тела с максимумом на длине волны около 10 мкм. Поэтому любое внешнее излучение с такими длинами волн наш организм воспринимает как «своё».Самый известный естественный источник инфракрасных лучей на нашей Земле - это Солнце, а самый известный на Руси искусственный источник длинноволновых инфракрасных лучей - это русская печь, и каждый человек обязательно испытывал на себе их благотворное влияние. Инфракрасное излучение используется в лечении. Инфракрасные массажоры и сауна Видимое излучение Длина волны 7,7·10ˉ 3,8·10ˉ м. Источники излучения – Солнце, электрические лампы, электрическая дуга, лазеры. Свойства –делает видимыми окружающие предметы, преломляется, отражается, интерферирует,дифрагирует, вызывает явление фотосинтеза в растениях, способствует появлению свободных электронов. Применение –освещение, фотоэффект,голография, лазеры. Ультрафиолетовое излучение Длина волны 4·10ˉ - 3· 10ˉ м. Источники излучения – Солнце, космос, лазеры, электрические лампы. Свойства – действует на фотоэлементы, люминесцентные вещества, оказывает бактерицидное действие, вызывает фотохимические реакции, поглощается озоном, обладает лечебными свойствами, невидимо. Применение – люминесценция в газоразрядных лампах, закаливание живых организмов, свечение микроорганизмов, лазеры. УФ - облучение Очень осторожным с естественным и искусственным УФ - облучением всего тела следует быть следующим категориям людей: Гинекологическим больным (ультрафиолет может усилить воспалительные явления). Имеющих большое количество родимых пятен на теле, или участки скопления родимых пятен, или большие родимые пятна Лечившимся от рака кожи в прошлом Работающим в течение недели в помещении, а затем длительно загорающим в выходные дни Живущим или отдыхающим в тропиках и субтропиках Имеющим веснушки или ожоги Альбиносам, блондинам, русоволосым и рыжеволосым людям Имеющим среди близких родственников больных раком кожи, особенно меланомой Живущим или отдыхающим в горах (каждые 1000 метров над уровнем моря прибавляют 4% - 5% солнечной активности) Длительно пребывающим, в силу различных причин, на свежем воздухе Перенесшим трансплантацию какого-либо органа Страдающим некоторыми хроническими заболеваниями, например, системной красной волчанкой Хрусталик глаза человека является великолепным фильтром, созданным природой для защиты внутренних структур глаза. Он поглощает УФ - излучение в диапазоне от 300 до 400 нм, оберегая сетчатку от воздействия потенциально опасных длин волн. Тем не менее при долговременном регулярном воздействии ультрафиолета развиваются повреждения самого хрусталика, с годами он становится желто-коричневым, мутным и в целом - непригодным к функционированию по назначению (то есть образуется катаракта). В этом случае назначается операция по удалению катаракты. Рентгеновское излучение Длина волны 10ˉ - 10ˉ¹² м. Источники излучения – трубки Рентгена, лазеры, солнечная корона, небесные тела. Свойства – обладает большой проникающей способностью, вызывает люминесценцию, активно воздействует на клетки живого организма, действует на фотоэмульсию, ионизирует газы, взаимодействует с атомами кристаллической решётки, обладает корпускулярными свойствами, невидимо. Применение – рентгеноструктурный анализ, рентгенотерапия, рентгенография, лазеры Гамма –излучение Длина волны 10ˉ¹¹ - 10ˉ¹³ м. Источники излучения – космос, радиоактивный распад. Свойства – частично перекрывает диапазон рентгеновских лучей, проявляет в более сильной степени корпускулярно-квантовые свойства, ионизует атомы и молекулы тел, разрушает живые клетки, не взаимодействует с электрическими и магнитными полями. Применение – дефектоскопия и контроль технологических процессов, выявление внутренней структуры атомов, терапия и диагностика в медицине, лазеры.
