Презентація "Подорож шкалою електромагнітних хвиль"

Подорож шкалою електромагнітних хвиль

Шкала електромагнітних хвиль

Вид випромінювання Властивості Застосування Низькочастотне Радіохвилі Інфрачервоне Видиме Ультрафіолетове Рентгенівське Гамма-промені

1. Низькочастотне випромінювання Довжина хвилі λ= ∞ - 104 м Частота випромінювання ν = 0 - 3· 104 Гц

Низькочастотне випромінювання утворюється під час роботи різних електротехнічних пристроїв, які живляться змінним струмом низької частоти. Це випромінювання внаслідок малої частоти має низьку енергію, тому не становить жодного інтересу для передачі інформації в атмосфері на великі відстані.

Радіохвилі відкриті Г.Герцем в 1888 році Довжина хвилі λ= 104 - 10-4 м Частота випромінювання ν = 3· 104 - 3· 1012 Гц

Види радіохвиль Наддовгі хвилі (104 м) та довгі хвилі (= 104 – 103 м) розповсюджуються у вільному просторі вздовж поверхні Землі і вдень і вночі, вони мало поглинаються водою. Тому їх використовують, наприклад, для зв'язку з підводними човнами (наддовгі хвилі).

Середні хвилі (= 103 – 102 м) сильно поглинаються іоносферою (верхнім шаром атмосфери, що має велику концентрацію іонів) та швидко слабшають. Середні хвилі використовують для радіомовлення.

Радіозв'язок на далекі відстані здійснюється за допомогою коротких хвиль (= 102 – 10 м). Ці хвилі, хоча й не огинають земну поверхню, проте відбиваються від іонізованого шару атмосфери (іоносфери). Зазнаючи багаторазового відбивання від цього шару та від поверхні Землі, короткі хвилі можуть огинати всю земну кулю

Ультракороткі хвилі (= 10 – 10-5 м) в земних умовах поширюються в межах «прямої видимості» практично не заломлюючись. Висока частота цих хвиль дає змогу здійснювати частотну модуляцію, яка забезпечує високу якість зв'язку. Крім того, в цьому діапазоні можна розмістити велику кількість радіопередавачів, які не заважатимуть один одному в роботі. Ультракороткі хвилі використовують також для зв'язку з космічними апаратами.

Інфрачервоне випромінювання відкрито в 1800 (1780) році Вільямом Гершелем Довжина хвилі λ= 10-4 - 7,7· 10-7 м Частота випромінювання ν = 3· 1012 - 4·1014 Гц Будь-яке тіло, температура якого більше 0 К, випромінює інфрачервоне випромінювання. Близько 50% випромінювання Сонця і до 80% випромінювання ламп розжарювання становить інфрачервоне проміння.

Очі людини не чутливі до інфрачервоного випромінювання. Шкіра пропускає інфрачервоне випромінювання на 5 – 6мм. Вуглекислий газ не пропускає інфрачервоне випромінювання – парниковий ефект. Гадюка вловлює інфрачервоне випромінювання – випромінювання теплокровних тварин своїм локатором і безпомилково знаходить свої жертви в повній темряві (прилад нічного бачення).

Застосування: - медицина ( інфрачервона термометрія – виявлення тромбів, пухлин, запалювальні процеси) інфрачервона астрономія (вивчає природу космічних об'єктів) інфрачервона дефектоскопія (виявляють дефекти в непрозорих тілах) інфрачервона фотографія (одержання фотографій в інфрачервоних промінях) прилади нічного бачення сушильне обладнання охоронна сигналізація У ракетах, що самі наводяться на ціль, реєструються інфрачервоні промені, які виходять від працюючих двигунів танків, літаків. Радіус дії таких ракет до 200 км.

Видиме випромінювання Довжина хвилі λ= 7,7·10-7 - 3,8·10-7 м Частота випромінювання ν = 4· 1014 - 3·1014 Гц

Клітини сітківки ока – колбочки поділяються на три типи, кожний із яких сприймає тільки свій колір: червоний, зелений чи синій. При складанні кольорів різної інтенсивності в зорових центрах кори головного мозку формується кольоровий образ.

Ультрафіолетове випромінювання відкрито в 1801 році Вільямом Волластом Довжина хвилі λ= 3,8· 10-7 - 5· 10-8 м Частота випромінювання ν = 8· 1014 - 6·1015 Гц Ультрафіолетове проміння характеризується високою хімічною та біологічною активністю.

Застосування: Медицина (знезаражування води, кварцування) Люмінесцентні лампи, дефектоскопія Медична практика Дія на організм людини: утворення в шкірі вітамінів групи D утворення засмаги опіки шкіри (утворення меланом) руйнація сітківки ока

Рентгенівське випромінювання відкрито в 1895 році В.Рентгеном 1901 – перша в історії Нобелівська премія з фізики Довжина хвилі λ= 5· 10-9 - 1,37· 10-11 м Частота випромінювання ν = 6· 1015 - 2·1018 Гц Рентгенівське випромінювання утворюється під час різкого гальмування електронів

Застосування: В медицині (рентгенодіагностика - для встановлення діагнозу, рентгенотерапія - для лікування ракових захворювань) Рентгеноструктурний аналіз (визначення структури кристалів, молекули гемоглобіну) Рентгенодефектоскопія

Гамма-випромінювання відкрито в 1896 році П. Віллардом Довжина хвилі λ= 10-11 - 10-22 м Частота випромінювання ν = 3· 1019 - 3·1030 Гц Гамма-промені мають величезну проникаючу здатність, чинять сильну біологічну дію

Незважаючи на небезпеку гамма-променів для живих організмів, вони застосовуються в медицині. Здатність -випромінювання убивати живі клітини використали для стерилізації медичних інструментів і для знищення ракових клітин. Для діагностики використовуються мічені атоми, які теж при розпаді випромінюють гамма-промені.

Іван Пулюй (1845 – 1918) Створив трубку, що випромінювала Х-промені. Довів, що Х – промені викликають провідність газів, їхню іонізацію. Розробив у 1882 трубку, яка мала основні риси сучасних рентгенівських трубок. Зробив перші фотографії в Х-променях. Перший зробив спробу пояснити природу променів