«Хвилі в океані» – руйнівні наслідки Цунамі. Рух земної кори. Вивчення нового матеріалу. Дізнатися об'єкти на контурної карти. Цунамі. Довжина в океані до 200 км, а висота 1 м. Висота Цунамі на березі до 40 м. Г.Пролив. В.Затока. Вітрові хвилі. Припливи та відливи. Вітер. Закріплення дослідженого матеріалу. Середня швидкість Цунамі 700 - 800 км/год.
"Хвилі" - "Хвилі в океані". Поширюються зі швидкістю 700-800км/год. Вгадай, який позаземний об'єкт викликає припливи та відливи? Найбільші припливи нашій країні – на Пенжинській губі в Охотском море. Припливи та відливи. Довгі пологі хвилі, без пінистих гребенів, що виникають у безвітряну погоду. Вітрові хвилі.
«Сейсмічні хвилі» - Повна руйнація. Відчувається майже всіма; багато сплячих прокидаються. Географічне поширення землетрусів. Реєстрація землетрусів. На поверхні алювію утворюються осадові улоговини, що заповнюються водою. Змінюється рівень води у колодязях. На земній поверхні видно хвилі. Загальноприйнятого пояснення таких явищ поки що немає.
«Хвилі в середовищі» - Те саме відноситься до газоподібного середовища. Процес поширення коливань серед називається хвилею. Отже, середовище повинно мати інертні та пружні властивості. Хвилі на поверхні рідини мають як поперечну, так і поздовжню компоненти. Отже, поперечні хвилі не можуть існувати в рідкому або газоподібному середовищах.
«Звукові хвилі» – процес поширення звукових хвиль. Тембр є суб'єктивною характеристикою сприйняття, що в цілому відображає особливість звуку. Характеристики звуку. тон. Рояль. Гучність. Гучність – рівень енергії у звуку – вимірюється у децибелах. Звукова хвиля. На основний тон, як правило, накладаються додаткові тони (обертони).
«Механічні хвилі 9 клас» - 3. За природою хвилі бувають: А. Механічними чи електромагнітними. Плоский хвилі. Поясніть ситуацію: Все описати не вистачить слів, Все місто перекошене. У тиху погоду – немає нас ніде, А вітер подує – біжимо по воді. природа. Що «рухається» у хвилі? Параметри хвилі. В. Плоськими чи сферичними. Джерело здійснює коливання вздовж осі OY перпендикулярно ОХ.
Цілі уроку:
Тип уроку:
Форма проведення:лекція з презентацією
Карасьова Ірина Дмитрівна, 17.12.2017
3355 349
Вміст розробки
Конспект уроку на тему:
Види випромінювань. Шкала електромагнітних хвиль
Урок розроблено
вчителем ГУ ЛНР «ЛОУСОШ № 18»
Карасьової І.Д.
Цілі уроку:розглянути шкалу електромагнітних хвиль, дати характеристику хвиль різних діапазонів частот; показати роль різних видів випромінювань у житті, вплив різних видів випромінювань на людини; систематизувати матеріал за темою та поглибити знання учнів про електромагнітні хвилі; розвивати усне мовлення учнів, творчі навички учнів, логіку, пам'ять; пізнавальні здібності; формувати інтерес учнів до вивчення фізики; виховувати акуратність, працьовитість.
Тип уроку:урок формування нових знань
Форма проведення:лекція з презентацією
Обладнання:комп'ютер, мультимедійний проектор, презентація «Види випромінювань.
Шкала електромагнітних хвиль»
Хід уроку
Організаційний момент.
Мотивація навчальної та пізнавальної діяльності.
Всесвіт – це океан електромагнітних випромінювань. Люди живуть у ньому, здебільшого, не помічаючи хвиль, що пронизують навколишній простір. Гріючись біля каміна або запалюючи свічку, людина змушує працювати джерело цих хвиль, не замислюючись про їхні властивості. Знання - сила: відкривши природу електромагнітного випромінювання, людство протягом XX століття освоїло і поставило собі на службу різні його види.
Постановка теми та цілей уроку.
Сьогодні ми з вами здійснимо подорож шкалою електромагнітних хвиль, розглянемо види електромагнітного випромінювання різних діапазонів частот. Запишіть тему уроку: «Види випромінювань. Шкала електромагнітних хвиль» (Слайд 1)
Кожне випромінювання ми вивчатимемо за наступним узагальненим планом (Слайд 2).Узагальнений план вивчення випромінювання:
1. Назва діапазону
2. Довжина хвилі
3. Частота
4. Ким було відкрито
5. Джерело
6. Приймач (індикатор)
7. Застосування
8. Дія на людину
Під час вивчення теми ви маєте заповнити таку таблицю:
Таблиця "Шкала електромагнітних випромінювань"
| Назва випромінювання | Довжина хвилі | Частота | Ким було відкрито | Джерело | Приймач | Застосування | Дія на людину |
Викладення нового матеріалу.
(Слайд 3)
Довжина електромагнітних хвиль буває різною: від значень порядку 10
13
м (низькочастотні коливання) до 10
-10
м (
-Промені). Світло становить незначну частину широкого спектра електромагнітних хвиль. Тим не менш, саме при вивченні цієї малої частини спектра були відкриті інші випромінювання з незвичайними властивостями.
Прийнято виділяти низькочастотне випромінювання, радіовипромінювання, інфрачервоні промені, видиме світло, ультрафіолетові промені, рентгенівські промені та
-випромінювання.Найбільш короткохвильове -випромінювання випромінює атомні ядра.
Принципової різниці між окремими випромінюваннями немає. Всі вони є електромагнітними хвилями, що породжуються зарядженими частинками. Виявляються електромагнітні хвилі, зрештою, за їх впливом на заряджені частки . У вакуумі випромінювання будь-якої довжини хвилі поширюється зі швидкістю 300 000 км/с.Межі між окремими областями шкали випромінювань дуже умовні.
(Слайд 4)
Випромінювання різної довжини хвилі відрізняються один від одного за способом їх отримання(випромінювання антени, теплове випромінювання, випромінювання при гальмуванні швидких електронів та ін.) та методів реєстрації.
Всі перелічені види електромагнітного випромінювання породжуються також космічними об'єктами та успішно досліджуються за допомогою ракет, штучних супутників Землі та космічних кораблів. Насамперед, це стосується рентгенівського і -випромінювання, що сильно поглинається атмосферою.
Кількісні відмінності у довжинах хвиль призводять до суттєвих якісних відмінностей.
Випромінювання різної довжини хвилі дуже відрізняються один від одного по поглинанню їх речовиною. Короткохвильові випромінювання (рентгенівське та особливо -Промені) поглинаються слабо. Непрозорі хвиль оптичного діапазону речовини прозорі для цих випромінювань. Коефіцієнт відбиття електромагнітних хвиль також залежить від довжини хвилі. Але головна відмінність між довгохвильовим та короткохвильовим випромінюваннями в тому, що короткохвильове випромінювання виявляє властивості частинок.
Розглянемо кожне випромінювання.
(Слайд 5)
Низькочастотне випромінюваннявиникає у діапазоні частот від 3 · 10 -3 до 3 10 5 Гц. Цьому випромінюванню відповідає довжина хвилі від 1013 - 105 м. Випроміненням таких, порівняно малих частот, можна знехтувати. Джерелом низькочастотного випромінювання є генератори змінного струму. Застосовуються при плавці та загартуванні металів.
(Слайд 6)
Радіохвилізаймають діапазон частот 3 · 10 5 - 3 · 10 11 Гц. Їм відповідає довжина хвилі 105 - 10 -3 м. Джерелом радіохвиль, так само як інизькочастотного випромінювання є змінний струм. Також джерелом є генератор радіочастот, зірки, у тому числі Сонце, галактики та метагалактики. Індикаторами є вібратор Герца, коливальний контур.
Велика частота радіохвиль, в порівнянні знизькочастотним випромінюванням призводить до помітного випромінювання радіохвиль у простір. Це дозволяє використовувати їх передачі інформації на різні відстані. Передаються мова, музика (радіомовлення), телеграфні сигнали (радіозв'язок), зображення різних об'єктів (радіолокація).
Радіохвилі використовуються для вивчення структури речовини та властивостей того середовища, в якому вони поширюються. Дослідження радіовипромінювання космічних об'єктів – предмет радіоастрономії. У радіометеорології вивчають процеси за характеристиками хвиль, що приймаються.
(Слайд 7)
Інфрачервоне випромінюваннязаймає діапазон частот 3 · 1011 - 3,85 · 1014 Гц. Їм відповідає довжина хвилі 2 · 10 -3 - 7,6 · 10 -7 м.
Інфрачервоне випромінювання було відкрито 1800 року астрономом Вільямом Гершелем. Вивчаючи підвищення температури термометра, що нагрівається видимим світлом, Гершель виявив максимальне нагрівання термометра за межами видимого світла (за червоною областю). Невидиме випромінювання, враховуючи його місце у спектрі, було названо інфрачервоним. Джерелом інфрачервоного випромінювання є випромінювання молекул та атомів при теплових та електричних впливах. Могутнє джерело інфрачервоного випромінювання – Сонце, близько 50% його випромінювання лежить в інфрачервоній області. На інфрачервоне випромінювання припадає значна частка (від 70 до 80%) енергії випромінювання ламп розжарювання з вольфрамовою ниткою. Інфрачервоне випромінювання випромінює електрична дуга та різні газорозрядні лампи. Випромінювання деяких лазерів лежить в інфрачервоній області спектра. Індикаторами інфрачервоного випромінювання є фото та терморезистори, спеціальні фотоемульсії. Інфрачервоне випромінювання використовують для сушіння деревини, харчових продуктівта різних лакофарбових покриттів (інфрачервоне нагрівання), для сигналізації при поганій видимості, дає можливість застосовувати оптичні прилади, що дозволяють бачити в темряві, а також при дистанційному керуванні. Інфрачервоні промені використовуються для наведення на ціль снарядів та ракет, для виявлення замаскованого супротивника. Ці промені дозволяють визначити відмінність температур окремих ділянок поверхні планет, особливості будови молекул речовини (спектральний аналіз). Інфрачервона фотографія застосовується в біології щодо хвороб рослин, в медицині при діагностиці шкірних та судинних захворювань, в криміналістиці при виявленні підробок. При дії людини викликає підвищення температури людського тіла.
(Слайд 8)
Видиме випромінювання - Єдиний діапазон електромагнітних хвиль, що сприймається людським оком. Світлові хвилі займають досить вузький діапазон: 380 – 670 нм ( = 3,85 10 14 – 8 10 14 Гц). Джерелом видимого випромінювання є валентні електрони в атомах і молекулах, що змінюють своє становище у просторі, а також вільні заряди, що рухаються прискорено. Цячастина спектру дає людині максимальну інформацію про навколишній світ. За своїм фізичним властивостямвона аналогічна іншим діапазонам спектра, будучи лише малою частиною спектра електромагнітних хвиль. Випромінювання, що має різну довжину хвилі (частоти) у діапазоні видимого випромінювання, надає різну фізіологічну дію на сітківку людського ока, викликаючи психологічне відчуття світла. Колір - не властивість електромагнітної світлової хвилі самої по собі, а прояв електрохімічної дії фізіологічної системилюдини: очей, нервів, мозку. Приблизно можна назвати сім основних кольорів, що розрізняються людським оком у видимому діапазоні (у порядку зростання частоти випромінювання): червоний, помаранчевий, жовтий, зелений, синій, фіолетовий. Запам'ятовування послідовності основних кольорів спектру полегшує фраза, кожне слово якої починається з першої літери назви основного кольору: «Кожен Мисливець Бажає Знати, Де Сидить Фазан». Видиме випромінювання може впливати на протікання хімічних реакцій в рослинах (фотосинтез) і в організмах тварин і людини. Видиме випромінювання випускають окремі комахи (світлячки) та деякі глибоководні риби за рахунок хімічних реакцій в організмі. Поглинання рослинами вуглекислого газу внаслідок процесу фотосинтезу та виділення кисню сприяє підтримці біологічного життя на Землі. Також видиме випромінювання застосовується під час освітлення різних об'єктів.
Світло - джерело життя Землі і водночас джерело наших поглядів на навколишній світ.
(Слайд 9)
Ультрафіолетове випромінювання,не видиме оком електромагнітне випромінювання, що займає спектральну область між видимим і рентгенівським випромінюванням в межах довжин хвиль 3,8 ∙10 -7 - 3∙10 -9 м. (=8*10 14 - 3*10 16 Гц). Ультрафіолетове випромінювання було відкрито 1801 року німецьким вченим Йоганном Ріттером. Вивчаючи почорніння срібла хлористого під дією видимого світла, Ріттер виявив, що срібло чорніє ще більш ефективно в області, що знаходиться за фіолетовим краєм спектра, де видиме випромінювання відсутня. Невидиме випромінювання, що спричинило це почорніння, було названо ультрафіолетовим.
Джерело ультрафіолетового випромінювання - валентні електрони атомів і молекул, що також прискорено рухаються вільні заряди.
Випромінювання розжарених до температур - 3000 К твердих тіл містить помітну частку ультрафіолетового випромінювання безперервного спектру, інтенсивність якого зростає зі збільшенням температури. Більш потужне джерело ультрафіолетового випромінювання – будь-яка високотемпературна плазма. Для різних застосуваньультрафіолетового випромінювання використовуються ртутні, ксенонові та ін газорозрядні лампи. Природні джерела ультрафіолетового випромінювання – Сонце, зірки, туманності та інші космічні об'єкти. Однак лише довгохвильова частина їхнього випромінювання ( 290 нм) досягає земної поверхні. Для реєстрації ультрафіолетового випромінювання при
= 230 нм використовуються звичайні фотоматеріали, у більш короткохвильовій ділянці до нього чутливі спеціальні маложелатинові фотошари. Застосовуються фотоелектричні приймачі, що використовують здатність ультрафіолетового випромінювання викликати іонізацію та фотоефект: фотодіоди, іонізаційні камери, лічильники фотонів, фотопомножувачі.
У малих дозах ультрафіолетове випромінювання надає сприятливий, оздоровчий вплив на людину, активізуючи синтез вітаміну D в організмі, а також викликаючи засмагу. Велика доза ультрафіолетового випромінювання може викликати опік шкіри та ракові новоутворення (80 % виліковні). Крім того, надмірне ультрафіолетове випромінювання послаблює імунну систему організму, сприяючи розвитку деяких захворювань. Ультрафіолетове випромінювання має також бактерицидну дію: під впливом цього випромінювання гинуть хвороботворні бактерії.
Ультрафіолетове випромінювання застосовується в люмінесцентних лампах, у криміналістиці (за знімками виявляють підробки документів), у мистецтвознавстві (за допомогою ультрафіолетових променів можна виявити на картинах не видимі окомсліди реставрації). Майже не пропускає ультрафіолетове випромінювання шибку, т.к. його поглинає оксид заліза, що входить до складу скла. Тому навіть у спекотний сонячний день не можна засмагнути в кімнаті при закритому вікні.
Людське око бачить ультрафіолетове випромінювання, т.к. рогова оболонка ока та очна лінза поглинають ультрафіолет. Ультрафіолетове випромінювання бачать деякі тварини. Наприклад, голуб орієнтується Сонцем навіть у похмуру погоду.
(Слайд 10)
Рентгенівське випромінювання - це електромагнітне іонізуюче випромінювання, що займає спектральну область між гамма-і ультрафіолетовим випромінюванням в межах довжин хвиль від 10-12-10-8 м (частот 3*10 16 - 3-10 20 Гц ). Рентгенівське випромінювання було відкрито 1895 року німецьким фізиком У. До. Рентгеном. Найбільш поширеним джерелом рентгенівського випромінювання є рентгенівська трубка, у якій прискорені електричним нулем електрони бомбардують металевий анод. Рентгенівське випромінювання може бути отримано під час бомбардування мішені іонами високої енергії. Як джерела рентгенівського випромінювання можуть служити також деякі радіоактивні ізотопи, синхротрони - накопичувачі електронів Природними джерелами рентгенівського випромінювання є Сонце та інші космічні об'єкти
Зображення предметів у рентгенівському випромінюванні одержують на спеціальній рентгенівській фотоплівці. Рентгенівське випромінювання можна реєструвати за допомогою іонізаційної камери, сцинтиляційного лічильника, вторинноелектронних або каналових електронних помножувачів, мікроканальних пластин. Завдяки високій проникаючій здатності рентгенівське випромінювання застосовується в рентгеноструктурному аналізі (дослідженні структури кристалічної решітки), при вивченні структури молекул, виявленні дефектів у зразках, в медицині (рентгенівські знімки, флюорографія, лікування ракових захворювань), в дефектоскопії (виявлення дефектів у відливах) , у мистецтвознавстві (виявлення старовинного живопису, прихованого під шаром пізнього розпису), в астрономії (при вивченні рентгенівських джерел), криміналістиці. Велика доза рентгенівського випромінювання призводить до опіків та зміни структури крові людини. Створення приймачів рентгенівського випромінювання та розміщення їх на космічних станціяхдозволило виявити рентгенівське випромінювання сотень зірок, а також оболонок наднових зірок та цілих галактик.
(Слайд 11)
Гамма випромінювання - короткохвильове електромагнітне випромінювання, що займає весь діапазон частот = 8∙10 14 - 10 17 Гц, що відповідає довжинам хвиль = 3,8·10 -7 - 3∙10 -9 м. було відкрито французьким вченим Полем Вілларом у 1900 році.
Вивчаючи випромінювання радію в сильному магнітному полі, Віллар виявив короткохвильове електромагнітне випромінювання, що не відхиляється, як і світло, магнітним полем. Воно було названогамма-випромінюванням. Гамма-випромінювання пов'язані з ядерними процесами, явищами радіоактивного розпаду, які з деякими речовинами, як у Землі, і у космосі. Гамма-випромінювання можна реєструвати за допомогою іонізаційних та бульбашкових камер, а також за допомогою спеціальних фотоемульсій. Використовуються для дослідження ядерних процесів, в дефектоскопії. Гамма-випромінювання негативно впливає на людину.
(Слайд 12)
Отже, низькочастотне випромінювання, радіохвилі, інфрачервоне випромінювання, видиме випромінювання, ультрафіолетове випромінювання, рентгенівське випромінювання,-випромінювання є різними видами електромагнітного випромінювання.
Якщо подумки розкласти ці види щодо зростання частоти або зменшення довжини хвилі, то вийде широкий безперервний спектр - шкала електромагнітних випромінювань (Вчитель показує шкалу). До небезпечним видамвипромінювання відносяться: гамма-випромінювання, рентгенівські промені та ультрафіолетове випромінювання, інші – безпечні.
Розподіл електромагнітних випромінювань за діапазонами умовний. Чіткого кордону між областями немає. Назви областей склалися історично, вони лише є зручним засобом класифікації джерел випромінювань.
(Слайд 13)
Усі діапазони шкали електромагнітних випромінювань мають спільні властивості:
фізична природа всіх випромінювань однакова
всі випромінювання поширюються у вакуумі з однаковою швидкістю, що дорівнює 3*10 8 м/с
всі випромінювання виявляють загальні хвильові властивості (віддзеркалення, заломлення, інтерференцію, дифракцію, поляризацію)
5. Підбиття підсумків уроку
На закінчення уроку учні закінчують роботу над таблицею.
(Слайд 14)
Висновок:
Вся шкала електромагнітних хвиль є свідченням того, що всі випромінювання мають одночасно квантові та хвильові властивості.
Квантові та хвильові властивості в цьому випадку не виключають, а доповнюють одна одну.
Хвильові властивості яскравіше виявляються при малих частотах і менш яскраво – при великих. І навпаки, квантові властивості яскравіше виявляються при великих частотах і менш яскраво – при малих.
Чим менша довжина хвилі, тим яскравіше виявляються квантові властивості, а чим більша довжина хвилі, тим яскравіше виявляються хвильові властивості.
Усе це є підтвердженням закону діалектики (перехід кількісних змін на якісні).
Конспект (вивчити), заповнити у таблиці
останній стовпець (дія ЕМІ на людину) та
підготувати повідомлення про застосування ЕМІ
Вміст розробки
ГУ ЛНР «ЛОУСОШ № 18»
м. Луганська
Карасьова І.Д.
УЗАГАЛЬНИЙ ПЛАН ВИВЧЕННЯ ВИПРОМІНЮВАННЯ
1. Назва діапазону.
2. Довжина хвилі
3. Частота
4. Ким було відкрито
5. Джерело
6. Приймач (індикатор)
7. Застосування
8. Дія на людину
ТАБЛИЦЯ «ШКАЛА ЕЛЕКТРОМАГНІТНИХ ХВИЛЬ»
Назва випромінювання
Довжина хвилі
Частота
Ким відкритий
Джерело
Приймач
Застосування
Дія на людину
Випромінювання відрізняються один від одного:
- за способом одержання;
- методом реєстрації.
Кількісні відмінності в довжинах хвиль призводять до суттєвих якісних відмінностей, по-різному поглинаються речовиною (короткохвильові випромінювання – рентгенівське та гамма-випромінювання) – поглинаються слабо.
Короткохвильове випромінювання виявляє властивості частинок.
Низькочастотні коливання
Довжина хвилі (м)
10 13 - 10 5
Частота (Гц)
3 · 10 -3 - 3 · 10 5
Джерело
Реостатний альтернатор, динамомашина,
Вібратор Герца,
Генератори в електричних мережах(50 Гц)
Машинні генератори підвищеної (промислової) частоти (200 Гц)
Телефонні мережі (5000Гц)
Звукові генератори (мікрофони, гучномовці)
Приймач
Електричні прилади та двигуни
Історія відкриття
Олівер Лодж (1893 р.), Нікола Тесла (1983)
Застосування
Кіно, радіомовлення (мікрофони, гучномовці)
Радіохвилі
Довжина хвилі(м)
Частота (Гц)
10 5 - 10 -3
Джерело
3 · 10 5 - 3 · 10 11
Коливальний контур
Макроскопічні вібратори
Зірки, галактики, метагалактики
Приймач
Історія відкриття
Іскри у зазорі приймального вібратора (вібратор Герца)
Світлення газорозрядної трубки, когерера
Б. Феддерсен (1862), Г. Герц (1887), А.С. Попов, О.М. Лебедєв
Застосування
Наддовгі- Радіонавігація, радіотелеграфний зв'язок, передача метеозведень
Довгі– Радіотелеграфний та радіотелефонний зв'язок, радіомовлення, радіонавігація
Середні- Радіотелеграфія та радіотелефонний зв'язок радіомовлення, радіонавігація
Короткі- радіоаматорський зв'язок
УКХ- космічний радіозв'язок
ДМВ- телебачення, радіолокація, радіорелейний зв'язок, стільниковий телефонний зв'язок
СМВ-радіолокація, радіорелейний зв'язок, астронавігація, супутникове телебачення
ММВ- радіолокація
Інфрачервоне випромінювання
Довжина хвилі(м)
2 · 10 -3 - 7,6∙10 -7
Частота (Гц)
3∙10 11 - 3,85∙10 14
Джерело
Будь-яке нагріте тіло: свічка, піч, батарея водяного опалення, електрична лампа розжарювання
Людина випромінює електромагнітні хвилі довжиною 9 · 10 -6 м
Приймач
Термоелементи, болометри, фотоелементи, фоторезистори, фотоплівки
Історія відкриття
У. Гершель (1800 р.), Р. Рубенс та Е. Нікольс (1896 р.),
Застосування
У криміналістиці, фотографування земних об'єктів у тумані та темряві, бінокль та приціли для стрільби у темряві, прогрівання тканин живого організму (у медицині), сушіння деревини та пофарбованих кузовів автомобілів, сигналізація при охороні приміщень, інфрачервоний телескоп.
Видиме випромінювання
Довжина хвилі(м)
6,7∙10 -7 - 3,8 ∙10 -7
Частота (Гц)
4∙10 14 - 8 ∙10 14
Джерело
Сонце, лампа розжарювання, вогонь
Приймач
Око, фотопластинка, фотоелементи, термоелементи
Історія відкриття
М. Меллоні
Застосування
Зір
Біологічне життя
Ультрафіолетове випромінювання
Довжина хвилі(м)
3,8 ∙10 -7 - 3∙10 -9
Частота (Гц)
8 ∙ 10 14 - 3 · 10 16
Джерело
Входять до складу сонячного світла
Газорозрядні лампи з трубкою із кварцу
Випромінюються всіма твердими тілами, у яких температура більше 1000 ° С, що світяться (крім ртуті)
Приймач
Фотоелементи,
Фотопомножувачі,
Люмінесцентні речовини
Історія відкриття
Йоганн Ріттер, Лаймен
Застосування
Промислова електроніка та автоматика,
Люмінісценнтні лампи,
Текстильне виробництво
Стерилізація повітря
Медицина, косметологія
Рентгенівське випромінювання
Довжина хвилі(м)
10 -12 - 10 -8
Частота (Гц)
3∙10 16 - 3 · 10 20
Джерело
Електронна рентгенівська трубка (напруга на аноді – до 100 кВ, катод – нитка, що розжарюється, випромінювання – кванти великої енергії)
Сонячна корона
Приймач
Фотоплівка,
Світіння деяких кристалів
Історія відкриття
В. Рентген, Р. Міллікен
Застосування
Діагностика та лікування захворювань (у медицині), Дефектоскопія (контроль внутрішніх структур, зварних швів)
Гамма - випромінювання
Довжина хвилі(м)
3,8 · 10 -7 - 3∙10 -9
Частота (Гц)
8∙10 14 - 10 17
Енергія(ЕВ)
9,03 10 3 – 1, 24 10 16 Ев
Джерело
Радіоактивні атомні ядра, ядерні реакції, процеси перетворення речовини на випромінювання
Приймач
лічильники
Історія відкриття
Поль Віллар (1900 р.)
Застосування
Дефектоскопія
Контроль технологічних процесів
Дослідження ядерних процесів
Терапія та діагностика в медицині
ЗАГАЛЬНІ ВЛАСТИВОСТІ ЕЛЕКТРОМАГНІТНИХ ВИПРОМІНЮВАНЬ
фізична природа
всіх випромінювань однакова
всі випромінювання поширюються
у вакуумі з однаковою швидкістю,
рівної швидкості світла
всі випромінювання виявляють
загальні хвильові властивості
поляризація
відображення
заломлення
дифракція
інтерференція
- Вся шкала електромагнітних хвиль є свідченням того, що всі випромінювання мають одночасно квантові та хвильові властивості.
- Квантові та хвильові властивості в цьому випадку не виключають, а доповнюють одна одну.
- Хвильові властивості яскравіше виявляються при малих частотах і менш яскраво – при великих. І навпаки, квантові властивості яскравіше виявляються при великих частотах і менш яскраво – при малих.
- Чим менша довжина хвилі, тим яскравіше виявляються квантові властивості, а чим більша довжина хвилі, тим яскравіше виявляються хвильові властивості.
- § 68 (читати)
- заповнити останній стовпець таблиці (дія ЕМІ на людину)
- підготувати повідомлення про застосування ЕМІ
Учениця 11 класу Єгян Клара Ш К А Л А Е Л Е К Т Р О М А Г Н І Т Н І Х І З Л У Ч Е Н І Й
Вся інформація від зірок, туманностей, галактик та інших астрономічних об'єктів надходить як електромагнітного випромінювання. Шкала електромагнітного випромінювання. По горизонтальній осі відкладено: внизу – довжина хвилі в метрах, угорі – частота коливань у герцях
Шкала електромагнітних хвиль Шкала електромагнітних хвиль тягнеться від довгих радіохвиль до гамма - променів. Електромагнітні хвилі різної довжини умовно поділяють на діапазони за різними ознаками (спосібом отримання, способом реєстрації, характером взаємодії з речовиною).
Швидкість світла Будь-яке випромінювання можна як потік квантів – фотонів, що поширюються зі швидкістю світла, що дорівнює c = 299 792 458 м/с. Швидкість світла пов'язана з довжиною та частотою хвилі співвідношенням c = λ ∙ ν
Спектр електромагнітних хвиль Спектр електромагнітного випромінювання в порядку збільшення частоти становлять: 1) Радіохвилі 2) Інфрачервоне випромінювання 3) Світлове випромінювання 4) Рентгенівське випромінювання 5) Гамма-випромінювання Спектром електромагнітних хвиль називається смуга частот електромагнітних хвиль, що існують у природі.
Радіохвилі Радіохвилі є електромагнітними хвилями, довжини яких перевищують 0.1мм
Види радіохвиль 1. Наддовгі хвилі з довжиною хвилі більше 10км 2. Довгі хвилі в інтервалі довжин від10км до 1км 3. Середні хвилі в інтервалі довжин від1км до 100м
Види радіохвиль (продовження) 4. Короткі хвилі в інтервалі довжин хвиль від 100м до 10м 5. Ультракороткі хвилі з довжиною хвилі менше 10м
Інфрачервоне випромінювання – це електромагнітні хвилі, які випромінює будь-яке нагріте тіло, навіть якщо воно не світиться. Інфрачервоні хвилі також теплові хвилі, т.к. багато джерел цих хвиль викликають помітне нагрівання навколишніх тіл.
Світлове випромінювання Світлове випромінювання - потік променистої енергії з інфрачервоної, видимої та ультрафіолетової області спектру, діє протягом декількох секунд, джерелом є область вибуху, що світиться.
Рентгенівське випромінювання Рентгенівське випромінювання виникає при гальмуванні швидких заряджених частинок (електронів, протонів та ін.), а також в результаті процесів, що відбуваються всередині електронних оболонок атомів. Застосування: медицина, фізика, хімія, біологія, техніка, криміналістика, мистецтвознавство
Гамма-випромінювання Особливість: яскраво виражені корпускулярні властивості. Гамма випромінювання є наслідком явищ, що відбуваються всередині атомних ядер, а також внаслідок ядерних реакцій.
Висновок У міру зменшення довжини хвилі виявляються й суттєві якісні відмінності електромагнітних хвиль. Випромінювання різних довжин хвиль відрізняються один від одного за способом їх отримання та методом реєстрації, тобто характером взаємодії з речовинами.
Дана презентація допомагає вчителю наочно провести урок-лекцію в 11 класі з фізики при вивченні теми "Випромінювання і спектри". Знайомить учнів з різними видамиспектрів, спектральним аналізом, шкалою електромагнітних випромінювань
Завантажити:
Попередній перегляд:
Щоб користуватися попереднім переглядом презентацій, створіть собі обліковий запис ( обліковий запис) Google і увійдіть до нього: https://accounts.google.com
Підписи до слайдів:
Випромінювання та спектри Казанцева Т.Р. вчитель фізики вищої категорії МКОУ Лугівської ЗОШ Зонального району Алтайського краю Урок – лекція 11 клас
Все, що ми бачимо, - видимість тільки одна, Далеко від поверхні світу до дна. Вважай несуттєвим явне у світі, Бо таємна сутність речей не видно. Шекспір
1. Ознайомити учнів із різними видами випромінювань, їх джерелами. 2. Показати різні види спектрів, їхнє практичне використання. 3. Шкала електромагнітних випромінювань. Залежність властивостей випромінювань від частоти, довжини хвилі. Цілі уроку:
Джерела світла Холодні Електролюмінесценція фотолюмінесценція катодолюмінесценція лампи денного світла газорозрядні трубки вогні святого Ельма полярні сяйва свічення екранів плазмових телевізорів фосфор фарби свічення екранів телевізорів з ЕПТ деякі емілюмінесценція
Це випромінювання нагрітих тіл. Теплове випромінювання, згідно з Максвеллом, зумовлене коливаннями електричних зарядіву молекулах речовини, з яких складається тіло. Теплове випромінювання
Електролюмінесценція При розряді у газах електричне поле повідомляє електронам велику кінетичну енергію. Частина енергії йде на збудження атомів. Порушені атоми віддають енергію у вигляді світлових хвиль.
Катодолюмінесценція Свічення твердих тіл, спричинене бомбардуванням їх електронами.
Хемілюмінесценція Випромінювання, що супроводжує деякі хімічні реакції. Джерело світла залишається холодним.
Сергій Іванович Вавілов - російський фізик. Народився 24 березня 1891 р. у Москві Сергій Вавілов в Інституті фізики та біофізики розпочав експерименти з оптики - поглинання та випромінювання світла елементарними молекулярними системами. Вавіловим були вивчені основні закономірності фотолюмінесценції. Вавіловим, його співробітниками та учнями здійснено практичне застосування люмінесценції: люмінесцентний аналіз, люмінесцентна мікроскопія, створення економічних люмінесцентних джерел світла, екранів. Деякі тіла самі починають світитися під дією падаючого на них випромінювання. Сяючі фарби, іграшки, лампи денного світла.
Щільність енергії, що випромінюється нагрітими тілами, згідно теорії Максвелла, повинна збільшуватися при збільшенні частоти (при зменшенні довжини хвилі). Однак досвід показує, що при більших частотах (малих довжинах хвиль) вона зменшується. Абсолютно чорним тілом називається тіло, яке повністю поглинає енергію, що падає на нього. У природі абсолютно чорних тіл немає. Найбільшу енергію поглинають сажа та чорний оксамит. Розподіл енергії у спектрі
Прилади, за допомогою яких можна отримати точний спектр, який можна досліджувати, називаються спектральними приладами. До них відносяться спектроскоп, спектрограф.
Види спектрів 2. Смугасті в газоподібному молекулярному стані, 1. Лінійчасті в газоподібному атомарному стані, Н Н 2 3. Безперервні або суцільні тіла в твердому та рідкому стані, сильно стислі гази, високотемпературна плазма
Суцільний спектр випромінюють нагріті тверді тіла. Суцільний спектр, згідно з Ньютоном, складається з семи ділянок - червоної, помаранчевої, жовтої, зеленої, блакитної, синьої та фіолетового квітів. Такий спектр також дає високотемпературна плазма. Суцільний спектр
Складається з окремих ліній. Лінійчасті спектри випромінюють одноатомні розріджені гази. На малюнку показані спектри заліза, натрію та гелію. Лінійчастий спектр
Спектр, що складається з окремих смуг, називається смугастим спектром. Смугасті спектри випромінюються молекулами. Смугасті спектри
Спектри поглинання – спектри, що виходять при проходженні та поглинанні світла в речовині. Газ поглинає найбільш інтенсивно світло саме тих довжин хвиль, які сам він випромінює в сильно нагрітому стані. Спектри поглинання
Спектральний аналіз Атоми будь-якого хімічного елемента дають спектр, не схожий спектри всіх інших елементів: вони здатні випромінювати строго певний набір довжин хвиль. Метод визначення хімічного складуречовини за його спектром Спектральний аналіз застосовується визначення хімічного складу копалин руд при видобутку корисних копалин, визначення хімічного складу зірок, атмосфер, планет; є основним методом контролю складу речовини у металургії та машинобудуванні.
Видимий світло - це електромагнітні хвилі в інтервалі частот, що сприймаються людським оком (4,01014-7,51014 Гц). Довжина хвиль від 760 нм (червоний) до 380 нм (фіолетовий). Діапазон видимого світла-найвужчий у всьому спектрі. Довжина хвилі в ньому змінюється менш ніж удвічі. На видиме світло припадає максимум випромінювання у діапазоні Сонця. Наші очі в ході еволюції адаптувалися до його світла і здатні сприймати випромінювання лише в цій вузькій ділянці спектра. Марс у видимому випромінюванні Бачне світло
Електромагнітне випромінювання, невидиме оком у діапазоні довжин хвиль від 10 до 380 нм. Ультрафіолетове випромінювання здатне вбивати хвороботворних бактерій, тому його широко застосовують у медицині. Ультрафіолетове випромінювання у складі сонячного світла викликає біологічні процеси, що призводять до потемніння шкіри людини – засмагу. Як джерела ультрафіолетового випромінювання в медицині використовуються газорозрядні лампи. Трубки таких ламп виготовляють із кварцу, прозорого для ультрафіолетових променів; тому ці лампи називають кварцовими лампами. Ультрафіолетове випромінювання
Це невидиме оком електромагнітне випромінювання, довжини хвиль якого знаходяться в діапазоні від 8∙10 –7 до 10 –3 м. Фотографія голови в інфрачервоному випромінюванні Сині області- Холодніші, жовтіші - тепліші. Області різних кольорів відрізняються за температурою. Інфрачервоне випромінювання
Вільгельм Конрад Рентген – німецький фізик. Народився 27 березня 1845 р. у місті Леннеп, поблизу Дюссельдорфа. Рентген був найбільшим експериментатором, він провів безліч унікальних для свого часу експериментів. Найбільш значним досягненням Рентгена було відкриття ним X-променів, які мають тепер його ім'я. Це відкриття Рентгена радикально змінило уявлення про шкалу електромагнітних хвиль. За фіолетовою межею оптичної частини спектру і навіть за кордоном ультрафіолетової області виявилася область ще більш короткохвильового електромагнітного випромінювання, що примикає далі до гамма-діапазону. Рентгенівське проміння
При проходженні рентгенівського випромінювання через речовину зменшується інтенсивність випромінювання рахунок розсіювання і поглинання. Рентгенівські промені застосовуються в медицині для діагностики захворювань та для лікування деяких захворювань. Дифракція рентгенівських променів дає змогу досліджувати структуру кристалічних твердих тіл. Рентгенівські промені використовуються контролю структури виробів, виявлення дефектів.
Шкала електромагнітних хвиль включає в себе широкий спектрхвиль від 10 -13 до 10 4 м. Електромагнітні хвилі діляться на діапазони за різними ознаками (способу отримання, способу реєстрації, взаємодії з речовиною) на радіо- та мікрохвилі, інфрачервоне випромінювання, видиме світло, ультрафіолетове випромінювання, рентгенівське випромінювання та гамма-промені . Незважаючи на відмінність, всі електромагнітні хвилі мають загальні властивості: вони поперечні, їх швидкість у вакуумі дорівнює швидкості світла, вони переносять енергію, відбиваються і переломлюються на межі розділу середовищ, чинять тиск на тіла, спостерігаються їх інтерференція, дифракція та поляризація. Шкала електромагнітних хвиль
Діапазони хвиль та джерела їх випромінювання
Дякую за увагу! Домашнє завдання: 80, 84-86
Радіохвилі Виходять за допомогою коливальних контурів та мікроскопічних вібраторів. Виходять за допомогою коливальних контурів та мікроскопічних вібраторів. радіохвилі різних частот і з різними довжинами хвиль по-різному поглинаються та відбиваються середовищами, виявляють властивості дифракції та інтерференції. Застосування: Радіозв'язок, телебачення, радіолокації. Властивості:
Інфрачервоне випромінювання (теплове) Випромінюється атомами чи молекулами речовин. проходить через деякі непрозорі тіла, а також крізь дощ, серпанок, сніг, туман; справляє хімічну дію (фотопластинки); поглинаючись речовиною, нагріває її; невидимо; здатна до явищ інтерференції та дифракції; реєструється тепловими методами. Властивості: Застосування: Прилад нічного бачення, криміналістика, фізіотерапія, промисловості для сушіння виробів, деревини, фруктів.
1000°С, а також парами ртуті, що світяться. Властивості: висока хімічна активність, невидимо, велика проникаюча здатність" title="Ультрафіолетове випромінювання Джерела: газорозрядні лампи з кварцовими трубами. Випромінюється всіма твердими тілами, у яких t>1000°С, а також парами ртуті, що світяться:). висока хімічна активність, невидимо, велика проникаюча здатність" class="link_thumb"> 5 !}Ультрафіолетове випромінювання Джерела: газорозрядні лампи з кварцовими трубами. Випромінюється всіма твердими тілами, у яких t>1000°С, а також парами ртуті, що світяться. Властивості: висока хімічна активність, невидимо, велика проникаюча здатність, вбиває мікроорганізми, у невеликих дозах сприятливо впливає організм людини (загар), але у великих дозах надає негативний вплив, змінює розвиток клітин, обмін речовин. Застосування: в медицині, промисловості. 1000°С, а також парами ртуті, що світяться. Властивості: висока хімічна активність, невидимо, велика проникаюча здатність"> 1000°С, а також парами ртуті, що світяться. Властивості: висока хімічна активність, невидимо, велика проникаюча здатність, вбиває мікроорганізми, в невеликих дозах сприятливо впливає на організм людини але у великих дозах надає негативний вплив, змінює розвиток клітин, обмін речовин. Застосування: в медицині, в промисловості. Властивості: висока хімічна активність, невидимо, велика проникаюча здатність" title="Ультрафіолетове випромінювання Джерела: газорозрядні лампи з кварцовими трубами. Випромінюється всіма твердими тілами, у яких t>1000°С, а також парами ртуті, що світяться:). висока хімічна активність, невидимо, велика проникаюча здатність"> title="Ультрафіолетове випромінювання Джерела: газорозрядні лампи з кварцовими трубами. Випромінюється всіма твердими тілами, у яких t>1000°С, а також парами ртуті, що світяться. Властивості: висока хімічна активність, невидимо, велика проникаюча здатність"> !}
Рентгенівські промені Джерела: Випромінюються при великих прискореннях електронів. Властивості: інтерференція, дифракція рентгенівських променів на кристалічній решітці, велика здатність, що проникає. Опромінення у великих дозах викликає променеву хворобу. Застосування: у медицині з метою діагностики захворювань внутрішніх органів, у промисловості контролю внутрішньої структури різних виробів.
Гамма-випромінювання Джерела: атомне ядро (ядерні реакції) Властивості: має величезну проникаючу здатність, має сильний біологічний вплив. Застосування: в медицині, виробництві (гамма - дефектоскопія) Застосування: в медицині, виробництві (гамма - дефектоскопія)
8
9
10
11 Радіохвилі Довжина хвилі(м) Частота(Гц) ВластивостіРадіохвилі по-різному поглинаються і відображаються середовищами виявляють властивості інтерференції та дифракції. Источник Колебательный контур Макроскопические вибраторы История открытия Феддерсен (1862 г.), Герц (1887 г.), Попов, Лебедев, Риги ПрименениеСверхдлинные- Радионавигация, радиотелеграфная связь, передача метеосводок Длинные – Радиотелеграфная и радиотелефонная связь, радиовещание, радионавигация Средние- Радиотелеграфия и радиотелефонная зв'язок радіомовлення, радіонавігація Короткі- радіоаматорський зв'язок УКХ- космічний радіо зв'язок ДМВ- телебачення, радіолокація, радіорелейний зв'язок, стільниковий телефонний зв'язок СМВ- радіолокація, радіорелейний зв'язок, астронавігація, супутникове телебачення ММВ- радіолокація
12 Інфрачервоне випромінювання Довжина хвилі(м) , Частота(Гц) ВластивостіПроходить через деякі непрозорі тіла, виробляє хімічну дію, невидимо, здатна до явищ інтерференції та дифракції, реєструється тепловими методами. Людина випромінює електромагнітні хвилі довжиною м Історія відкриття Рубенс і Нікольс (1896 р.), Застосування У криміналістиці, фотографування земних об'єктів у тумані та темряві, бінокль та приціли для стрільби у темряві, прогрівання тканин живого організму (у медицині), сушіння деревини автомобілів, сигналізація при охороні приміщень, інфрачервоний телескоп,
13
14 Видимое випромінювання Довжина хвилі(м)6, Частота(Гц) ВластивостіЗображення, заломлення, впливає на око, здатне до явища дисперсії, інтерференції, дифракції. Джерело Сонце, лампа розжарювання, вогонь Приймач Око, фотопластинка, фотоелементи, термоелементи Історія відкриттяМелоні ЗастосуванняЗірка Біологічне життя
15 Ультрафіолетове випромінювання Довжина хвилі (м) 3, Частота (Гц) Властивості Висока хімічна активність, невидимо, велика проникаюча здатність, вбиває мікроорганізми, змінює розвиток клітин, обмін речовин. Джерело Входять до складу сонячного світла Газорозрядні лампи з трубкою з кварцу Випромінюються всіма твердими тілами, у яких температура більше 1000 ° С, що світяться (крім ртуті) Історія відкриття Йоганн Ріттер, Лаймен ЗастосуванняПромислова електроніка та автоматика
16 Рентгенівське випромінювання Довжина хвилі(м) Частота(Гц) ВластивостіІнтерференція, дифракція на кристалічній решітці, велика проникаюча здатність ДжерелоЕлектронна рентгенівська трубка (напруга на аноді – до 100 кВ. тиск у балоні – 10-3 – 10-5 н/ Матеріал анодів W, Mo, Cu, Bi, Co, Tl та ін. Η = 1-3%, випромінювання – кванти великої енергії) Сонячна корона Історія відкриття В. Рентген, Міллікен Застосування , дефектоскопія (контроль внутрішніх структур, зварних швів)
17 Гамма - випромінювання Довжина хвилі(м) 3, Частота(Гц) ВластивостіМає величезну проникаючу здатність, надає сильний біологічний вплив ДжерелоРадіоактивні атомні ядра, ядерні реакції, процеси перетворення речовини на випромінювання Історія відкриття ЗастосуванняДефектоскопія; Контроль технологічних процесів у виробництві Терапія та діагностика в медицині
