Шкала електромагнітних коливань. 11 клас

Тема: Шкала електромагнітних коливань. Властивості електромагнітних хвиль різних діапазонів частот. Електромагнітні хвилі в природі та техніці

Мета: продовжити ознайомлення учнів з різними видами електромагнітного випромінювання, їх фізичними властивостями, методами їх отримання та реєстрації; акцентувати увагу учнів на взаємозв’язку зміни частоти випромінювань та їх властивостей; формувати матеріалістичний світогляд учнів.

розвинути логічне мислення;

виховати любов до науки;

Дослідження, що проводили вчені впродовж тривалого часу, не виявили будь-яких обмежень щодо частоти чи довжини хвилі електромагнітного випромінення.

Для наочного уявлення про різноманітність електромагнітних випромінень та залежність їхніх властивостей від довжини хвилі складено шкалу, її поділено на умовні діапазони: низькочастотні хвилі, радіохвилі,

інфрачервоне випромінення, видиме світло, ультра-фіолетове, рентгенівське випромінення, гамма-випромінення.

Такий поділ зумовлений природою їх виникнення і не має чітких меж між діапазонами.

Розглянемо шкалу електромагнітних випромінювань докладніше.

Низькочастотне випромінення виникає в результаті роботи різних електротехнічних пристроїв, які живляться змінним струмом низької частоти. Через свою низьку частоту воно має малу енергію, тому поки не знайшло широкого застосування для передачі енергетичних потоків та інформації на значні відстані.

Радіохвиліпо-різному поширюються в просторі залежно від довжини їхньої хвилі. Довгі (А. = 10000-1000 м) і середні (X = 1000-100 м) радіохвилі внаслідок заломлення і дифракції в атмосфері огинають земну поверхню. Радіохвилі короткого діапазону (А = 100-10 м) відбиваються від іоносфери і таким чином потрапляють у будь-яку точку земної кулі. Ультракороткі радіохвилі (\< 10 м), на яких зараз здійснюється трансляція телебачення, мобільний зв'язок, космічний радіозв'язок, не затримуються атмосферою, і тому в земних умовах поширюються методом ретрансляції в межах «прямої видимості», практично не заломлюючись.

У короткохвильовій частині радіохвилі плавно переходять у діапазон інфрачервоного випромінення, хоча чіткої межі між цими видами випромінень не виявлено.

У широкому розумінні оптичний діапазон електромагнітних хвиль охоплює інфрачервоне випромінення, видиме світло й ультрафіолетове випромінення.

Інфрачервоне випроміненнялежить за межами сприйняття оком хвиль, довжина яких більше 760 нм і простягається до 0,1 мм. їх випромінюють усі нагріті тіла, завдяки чому ми відчуваємо теплоту. З підвищенням температури довжина хвилі зміщується в бік коротших хвиль. Інфрачервоне випромінення слабко поглинається повітрям і добре відбивається від поверхні твердих тіл. Цю їхню властивість використовують у системах так званого «нічного бачення».

Видиме світло- це той діапазон електромагнітних хвиль, який сприймається людським оком. Установлено, що він простягається від 380 до 760 нм. Має такі властивості: відбивається, заломлюється, діє на око. Має велике значення для життя і діяльності людей, несе інформацію про навколишнє середовище.

Ультрафіолетове випромінення, яке не сприймається оком людини, знаходиться з боку короткохвильової межі видимого світла. Водночас багато речовин випромінюють видиме світло, якщо на них потрапляє ультрафіолетове проміння. На цьому ґрунтується метод неруйнівного аналізу речовин, коли за кольором світіння, наприклад, визначають харчову якість продуктів. Відомий також метод виявлення фальшивих грошових купюр за допомогою ультрафіолетового опромінення. Ультрафіолетове випромінення має сильну бактерицидну дію, тому його широко використовують для стерилізації різних медичних матеріалів та інструментів. Разом з тим воно може бути шкідливим для людського організму, наприклад руйнувати сітківку ока або викликати опіки шкіри.

Рентгенівське випроміненнявідоме багатьом з нас при проходженні медичного обстеження. Уперше його отримав і дослідив властивості відомий фізик, українець за походженням І. Пулюй (1845-1918). Однак трапилося так, що першим повідомив про відкриття нового виду випромінення німецький фізик В.К. Рентген (1845-1923), якому за це відкриття присуджено першу Нобелівську премію в галузі фізики.

Рентгенівське випромінення має високу проникну здатність, завдяки якій воно може проникати крізь досить товсті шари речовини, навіть метали.

Його використовують у медицині для обстеження внутрішніх органів, у промисловості для виявлення внутрішніх дефектів металевих деталей, у дослідженнях внутрішньої будови тіл.

Гамма-випромінення- належить до ядерних процесів. За своїми властивостями гамма-промені дуже нагадують рентгенівські, але їхня проникаюча здатність є набагато більшою, мають величезну проникаючу здатність, чинять сильну біологічну дію.

ВИСНОВОК:

Шкала електромагнітних хвиль - неперервна послідовність частот і довжин хвиль електромагнітних випромінювань, які являють собою змінне електромагнітне поле, що поширюється у просторі.

Принципової різниці між всіма видами випромінювання немає. Все це електромагнітні хвилі , які збуджуються зарядженими частинками і поширюються в просторі з швидкістю 3 -10⁸ м/с.

Кількісні характеристики хвиль, довжина й частота, визначають їх властивості.

Закономірність шкали електромагнітних хвиль:

У міру переходу від більш довгих хвиль (малих частот) до більш коротких (великих частот) хвильові властивості електромагнітного випромінювання виявляються слабкіше, а квантові властивості сильніше.

Домашнє завдання: _________________