Шкала электромагнитных волн таблица

Шкала электромагнитных волн таблица

Разделы: Физика

Цель урока: обеспечить в ходе урока повторение основных законов, свойств электромагнитных волн;

Образовательная: Систематизировать материал по теме, осуществить коррекцию знаний, некоторое ее углубление;

Развивающая: Развитие устной речи учащихся, творческих навыков учащихся, логики, памяти; познавательных способностей;

Воспитательная: Формировать интерес учащихся к изучению физики. воспитывать аккуратность и навыки рационального использования своего времени;

Тип урока: урок повторения и коррекции знаний;

Оборудование : компьютер, проектор, презентация «Шкала электромагнитных излучений», диск « Физика. Библиотека наглядных пособий».

Ход урока:

1. Объяснение нового материала.

1. Мы знаем, что длина электромагнитных волн бывает самой различной: от значений порядка 1013 м (низкочастотные колебания) до 10 -10 м (g- лучи). Свет составляет ничтожную часть широкого спектра электромагнитных волн. Тем не менее, именно при изучении этой малой части спектра были открыты другие излучения с необычными свойствами.
2. Принято выделять низкочастотное излучение, радиоизлучение, инфракрасные лучи, видимый свет, ультрафиолетовые лучи, рентгеновские лучи и g-излучение. Со всеми этими излучениями, кроме g-излучения, вы уже знакомы. Самое коротковолновое g-излучение испускают атомные ядра.
3. Принципиального различия между отдельными излучениями нет. Все они представляют собой электромагнитные волны, порождаемые заряженными частицами. Обнаруживаются электромагнитные волны, в конечном счете, по их действию на заряженные частицы. В вакууме излучение любой длины волны распространяется со скоростью 300 000 км/с. Границы между отдельными областями шкалы излучений весьма условны.
4. Излучения различной длины волны отличаются друг от друга по способу их получения (излучение антенны, тепловое излучение, излучение при торможении быстрых электронов и др.) и методам регистрации.
5. Все перечисленные виды электромагнитного излучения порождаются также космическими объектами и успешно исследуются с помощью ракет, искусственных спутников Земли и космических кораблей. В первую очередь это относится к рентгеновскому и g-излучениям, сильно поглощаемом атмосферой.
6. По мере уменьшения длины волны количественные различия в длинах волн приводят к существенным качественным различиям.
7. Излучения различной длины волны очень сильно отличаются друг от друга по поглощению их веществом. Коротковолновые излучения (рентгеновское и особенно g-лучи) поглощаются слабо. Непрозрачные для волн оптического диапазона вещества прозрачны для этих излучений. Коэффициент отражения электромагнитных волн также зависит от длины волны. Но главное различие между длинноволновым и коротковолновым излучениями в том, что коротковолновое излучение обнаруживает свойства частиц.

Обобщим знания о волнах и запишем все виде таблиц.

1. Низкочастотные колебания

Низкочастотные колебания
Длина волны(м) 10 13 — 10 5
Частота(Гц) 3· 10 -3 — 3 ·10 3
Энергия(ЭВ) 1 – 1,24 ·10 -10
Источник Реостатный альтернатор, динамомашина,
Вибратор Герца,
Генераторы в электрических сетях (50 Гц)
Машинные генераторы повышенной ( промышленной) частоты ( 200 Гц)
Телефонные сети ( 5000Гц)
Звуковые генераторы ( микрофоны, громкоговорители)
Приемник Электрические приборы и двигатели
История открытия Лодж ( 1893 г.), Тесла ( 1983 )
Применение Кино, радиовещание( микрофоны, громкоговорители)

2. Радиоволны

Радиоволны
Длина волны(м) 10 5 — 10 -3
Частота(Гц) 3 ·10 3 — 3 ·10 11
Энергия(ЭВ) 1,24 ·10-10 — 1,24 · 10 -2
Источник Колебательный контур
Макроскопические вибраторы
Приемник Искры в зазоре приемного вибратора
Свечение газоразрядной трубки, когерера
История открытия Феддерсен ( 1862 г.), Герц ( 1887 г.), Попов , Лебедев, Риги
Применение Сверхдлинные— Радионавигация, радиотелеграфная связь, передача метеосводок
Длинные – Радиотелеграфная и радиотелефонная связь, радиовещание, радионавигация
Средние— Радиотелеграфия и радиотелефонная связь радиовещание, радионавигация
Короткие— радиолюбительская связь
УКВ— космическая радио связь
ДМВ— телевидение, радиолокация, радиорелейная связь, сотовая телефонная связь
СМВ- радиолокация, радиорелейная связь, астронавигация, спутниковое телевидение
ММВ— радиолокация

Инфракрасное излучение
Длина волны(м) 2 ·10 -3 — 7,6· 10 -7
Частота(Гц) 3 ·10 11 — 3 ·10 14
Энергия(ЭВ) 1,24· 10 -2 – 1,65
Источник Любое нагретое тело: свеча, печь, батарея водяного отопления, электрическая лампа накаливания
Человек излучает электромагнитные волны длиной 9 10 -6 м
Приемник Термоэлементы, болометры, фотоэлементы, фоторезисторы, фотопленки
История открытия Рубенс и Никольс ( 1896 г.),
Применение В криминалистике, фотографирование земных объектов в тумане и темноте, бинокль и прицелы для стрельбы в темноте, прогревание тканей живого организма ( в медицине), сушка древесины и окрашенных кузовов автомобилей, сигнализация при охране помещений, инфракрасный телескоп,
Читайте также:  Не заживает рана после удаления папилломы

4. Видимое излучение

Видимое излучение
Длина волны(м) 6,7· 10 -7 — 3,8 ·10 -7
Частота(Гц) 4· 10 14 — 8· 10 14
Энергия(ЭВ) 1,65 – 3,3 ЭВ
Источник Солнце, лампа накаливания, огонь
Приемник Глаз, фотопластинка, фотоэлементы, термоэлементы
История открытия Меллони
Применение Зрение
Биологическая жизнь

5. Ультрафиолетовое излучение

Ультрафиолетовое излучение
Длина волны(м) 3,8 10 -7 — 3 ·10 -9
Частота(Гц) 8 ·10 14 — 10 17
Энергия(ЭВ) 3,3 – 247,5 ЭВ
Источник Входят в состав солнечного света
Газоразрядные лампы с трубкой из кварца
Излучаются всеми твердыми телами , у которых температура больше 1000 ° С, светящиеся ( кроме ртути)
Приемник Фотоэлементы,
Фотоумножители,
Люминесцентные вещества
История открытия Иоганн Риттер, Лаймен
Применение Промышленная электроника и автоматика,
Люминисценнтные лампы,
Текстильное производство
Стерилизация воздуха

6. Рентгеновское излучение

Рентгеновское излучение
Длина волны(м) 10 -9 — 3 ·10 -12
Частота(Гц) 3 ·10 17 — 3 ·10 20
Энергия(ЭВ) 247,5 – 1,24 ·105 ЭВ
Источник Электронная рентгеновская трубка ( напряжение на аноде – до 100 кВ. давление в баллоне – 10 -3 – 10 -5 н/м 2 , катод – накаливаемая нить . Материал анодов W,Mo, Cu, Bi, Co, Tl и др.
Η = 1-3%, излучение – кванты большой энергии)
Солнечная корона
Приемник Фотопленка,
Свечение некоторых кристаллов
История открытия В. Рентген , Милликен
Применение Диагностика и лечение заболеваний ( в медицине), Дефектоскопия ( контроль внутренних структур, сварных швов)

7. Гамма — излучение

Гамма — излучение
Длина волны(м) 3,8 ·10 -11 — меньше
Частота(Гц) 8· 10 14 — больше
Энергия(ЭВ) 9,03 ·10 3 – 1, 24 ·10 16 ЭВ
Источник Радиоактивные атомные ядра, ядерные реакции, процессы превращения вещества в излучение
Приемник счетчики
История открытия
Применение Дефектоскопия;
Контроль технологических процессов;
Терапия и диагностика в медицине

Вывод
Вся шкала электромагнитных волн является свидетельством того, что все излучения обладают одновременно квантовыми и волновыми свойствами. Квантовые и волновые свойства в этом случае не исключают, а дополняют друг друга. Волновые свойства ярче проявляются при малых частотах и менее ярко — при больших. И наоборот, квантовые свойства ярче проявляются при больших частотах и менее ярко — при малых. Чем меньше длина волны, тем ярче проявляются квантовые свойства, а чем больше длина волны, тем ярче проявляются волновые свойства. Все это служит подтверждением закона диалектики (переход количественных изменений в качественные ).

  1. « Физика- 11» Мякишев
  2. Диск «Уроки физики Кирилла и Мефодия. 11 класс»( ))) «Кирилл и Мефодий, 2006)
  3. Диск « Физика. Библиотека наглядных пособий. 7-11 классы»( ( 1С: «Дрофа» и «Формоза» 2004)
  4. Ресурсы Интернета

Читайте также:

  1. Абсолютна шкала
  2. Биологическое действие электромагнитных излучений
  3. Биологическое действие электромагнитных полей радиочастот
  4. Взаимодействие электромагнитных волн с атмосферой и различными веществами на поверхности Земли
  5. Воздействие электромагнитных полей на организм человека
  6. Е) наводки от внешних электромагнитных полей.
  7. Излучение и прием электромагнитных волн.
  8. Источники внешних электромагнитных влияний. Опасные и мешающие влияния на цепи связи.
  9. Краткие сведения о квантовых электромагнитных излучениях
  10. Лекция 15. Взаимодействие электромагнитных волн с веществом. Фазовая и групповая скорости электромагнитных волн. Нормальная и аномаль­ная дисперсии. Электронная теория дисперсии.
  11. Лекция № 21. Влияние на человека электромагнитных полей и (неионизирующих) излучений
  12. Линии передачи электромагнитных волн СВЧ-диапазона
Читайте также:  Вошь что это

По мере развития науки и техники были обнаружены различные виды излучений: радиоволны, видимый свет, рентгеновские лучи, гамма- излучение. Все эти излучения имеют одну и ту же природу. Они являются электромагнитными волнами. Разнообразие свойств этих излучений обусловлено их частотой (или длиной волны). Между отдельными видами излучений нет резкой границы, один вид излучения плавно переходит в другой. Различие свойств становится заметным только в том случае, когда длины волн различаются на несколько порядков.

Для систематизации всех видов излучений составлена единая шкала электромагнитных волн:

Шкала электромаг­нитных волн это непрерывная после­довательность частот (длин волн) электромагнитных излучений. Разбиение шкалы ЭМВ на диапазоны весьма условное.

Известные электромагнитные волны охватывают огромный диапазон длин волн от 10 4 до 10 -10 м . По способу получения можно выделить следующие области длин волн:

1. Низкочастотные волныболее 100 км (10 5 м). Источник излучения — генераторы переменного тока

2. Радиоволны от 10 5 м до 1 мм. Источник излучения — открытый колебательный контур (антенна) Выделяются области радиоволн:

ДВ длинные волны — более 10 3 м,

СВ средние — от 10 3 до 100 м,

КВ короткие — от 100 м до 10 м,

УКВ ультракороткие — от 10 м до 1 мм;

3 Инфракрасное излучении (ИК) 10 –3 -10 –6 м. Область ультракоротких радиоволн смыкается с участком инфракрасных лучей. Граница между ними условная и определяется способом их получения: ультракороткие радиоволны получают с помощью генераторов (радиотехнические методы), а инфракрасные лучи излучаются нагретыми телами в результате атомных переходов с одного энергетического уровня на другой.

4. Видимый свет 770-390 нм Источник излучения – электронные переходы в атомах. Порядок цветов в видимой части спектра, начиная с длинноволновой области КОЖЗГСФ. Излучаются в результате атомных переходов с одного энергетического уровня на другой.

5. Ультрафиолетовое излучение (УФ) от 400 нм до 1 нм. Ультрафиолетовые лучи получают с помощью тлеющего разряда, обычно в парах ртути. Излучаются в результате атомных переходов с одного энергетического уровня на другой.

6. Рентгеновские лучи от 1 нм до 0,01 нм. Излучаются в результате атомных переходов с одного внутреннего энергетического уровня на другой.

7. За рентгеновскими лучами идет область гамма-лучей (γ)с длинами волн менее 0,1 нм. Излучаются при ядерных реакциях .

Область рентгеновских и гамма-лучей частично перекрывается, и различать эти волны можно не по свойствам, а по методу получения: рентгеновские лучи возникают в специальных трубках, а гамма-лучи испускаются при радиоактивном распаде ядер некоторых элементов.

По мере уменьшения длины волны количественные различия в длинах волн приводят к существенным качественным различиям. Излучения различной длины волны очень сильно отличаются друг от друга по поглощению веществом. Коэффициент отражения веществом электромагнитных волн также зависит от длины волны.

Электромагнитные волны отражаются и преломляются согласно законам отражения и преломления.

Для электромагнитных волн можно наблюдать волновые явления — интерференции, дифракции, поляризации, дисперсии.

| следующая лекция ==>
Принципы радиосвязи | Интерференция света

Дата добавления: 2014-01-06 ; Просмотров: 15652 ; Нарушение авторских прав? ;

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

СВЧ – приемники, колебательные контуры.

Может проходить большие расстояния.

3,75×10 12 — 3×10 14

4×10 14 – 7,5×10 14

7,5×10 14 – 3×10 17

формирование витаминов Р., повреждение глаз, ожоги кожи,

повышение иммунобиологических свойств.

Фотоэффект, Комптон эффект, рождение пар е — и е + .

Исследование ядерных процессов, дефектоскопия.

Применяется редко, т.к. трудно экранировать.

Название диапазона Длина волны (м) Частота (Гц) Источник Индикатор Основные свойства Применение Действие на человека
1. Радиоволны Переменные токи в проводниках и электронных потоках, генератор радиочастот (Солнце, звёзды, галактики, метагалактики) Радиовещание, радиосвязь, телевидение, радиолокация, астрономия, радиоспектроскопия, радиометрология. отсутствует
2. Инфракрасное излучение Излучение молекул и атомов при тепловых и электрических воздействиях (Солнце, лампы накаливания, лазеры) Фото и терморезисторы, специальные фотоэмульсии, фотокатоды на частотах ИК. Для ИК прозрачны Ge, Si, бумага (черная), меньше рассеивается на мелких частицах, чем свет. Медицина, исследования (УВЧ) атомных и молекулярных структур, приборы ночного видения, связь, сушка и нагревание. Вызывает повышение температуры человеческого тела (может иметь, как положительный, так и отрицательный характер).
3. Свет (видимое излучение) Атомы и молекулы под воздействием электронов (Солнце, лампы, хим. источники, лазеры) Глаз человека, фотоэмульсии, фоторезисторы, фотоэлементы, фотокатоды. Отражение, преломление, действие на фотохимические реакции (разрушение родопсина –зрения) Освещение различных объектов, реализация зрения, фотоэффект (важные биологические, социальные и другие функции). Понижение выработки мелатонина (антидепрессивное действие).
4. Ультрафиолетовое облучение Излучение атомов при воздействии ускоренных электронов (излучение ионов, атомов) Маложелатиновые фотослои, фотодиоды, ионизационные камеры (фотоумножители, счетчики фотонов). Приводит к фотоэффекту и ионизации вещества, легко поглощается стеклом и взвесями (некоторых диапазонов – воздухом). Исследования электронной структуры, физических термических процессов, электронная спектроскопия, фотохимические реакции, люминесцентные лампы, криминалистика.
5. Рентгеновские лучи Атомные процессы при воздействии ускоренных заряженных частиц (Рентгеновские трубки) Ионизационные камеры, сцинтилляционные счетчики, вторичноэлектрронные умножители, каналовые умножители, микроканальные пластины с повышением AgBr. Фотоэффект. Комптон эффект. Мало преломляются, способны к полному внешнему отражению. Медицина, астрономия, атомная физика и химия, микроскопия, спектроскопические исследования. Медицина — онкология. Названные эффекты взаимодействия с веществом ведут в малых дозах к стимулированию жизненных процессов, но и в них опасны канцерогены (ионизационный источник).
6.γ-излучение Ядерные процессы, радиоактивный распад, космические процессы. Ионизационные, пузырьковые камеры, специальные фотоэмульсии. Проникающее излучение, действие резко отрицательное.
Читайте также:  Кандидоз кишечника причины

Выполнил: Печура Иван, 11 «Б».

Похожие работы

. переходит в энергию вылетевших электронов. Остальная часть поглощенных световых квантов ведет к нагреванию металлов. Шкала электромагнитных волн Электромагнитные излучения с различными длинами волн имеют довольно много различий, но все они, от радиоволн и да гамма-излучения, одной физической природы. Все виды электромагнитного излучения в большей или меньшей степени проявляют свойства .

. волн Герц пользовался вторым вибратором, называемым резонатором Р, имеющим такую же частоту собственных колебаний, что и излучающий вибратор, т. е. настроенным в резонанс с вибратором Когда электромагнитные волны достигали резонатора, то в его зазоре проскакивала электрическая искра. С помощью описанного вибратора Герц достиг частот порядка 100 МГц и получил волны, длина я7l которых составляла .

. друг от друга по способу их получения (излучение антенны, тепловое излучение, излучение при торможении быстрых электронов и др.) и методам регистрации. Все перечисленные виды электромагнитного излучения порождаются также космическими объектами и успешно исследуются с помощью ракет, искусственных спутников Земли и космических кораблей. В первую очередь это относится к рентгеновскому и гамма- .

. , хотя изучение поведения бегущих волн в замкнутых системах представляет и чисто практический интерес. В настоящей работе проведено экспериментальное исследование поведения бегущих электромагнитных волн в волноводном тракте. Целью настоящей работы являлось исследование частотной зависимости амплитуды бегущей электромагнитной волны в кольцевом волноводном тракте. Для этого необходимо было решить .

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector