Обобщаващ урок "Скала на електромагнитното излъчване". Електромагнитни лъчения - въздействие върху човека, защита

Скалата на електромагнитното излъчване условно включва седем диапазона:

1. Нискочестотни трептения

2. Радиовълни

4. Видимо излъчване

5. Ултравиолетово лъчение

6. Рентгенови лъчи

7. Гама лъчи

Няма принципна разлика между отделните излъчвания. Всички те са електромагнитни вълни, генерирани от заредени частици. В крайна сметка електромагнитните вълни се откриват чрез тяхното действие върху заредени частици. Във вакуум излъчването с всякаква дължина на вълната се движи със скорост от 300 000 km/s. Границите между отделните зони на радиационната скала са много произволни.

Излъчванията с различни дължини на вълната се различават едно от друго по начина на тяхното производство (лъчение от антена, топлинно излъчване, излъчване при забавяне на бързи електрони и др.) и методите на регистрация.

Всички изброени видове електромагнитни лъчения също се генерират от космически обекти и се изучават успешно с помощта на ракети, изкуствени спътнициЗемята и космическите кораби. На първо място, това се отнася за рентгеновото и g-лъчение, което силно се абсорбира от атмосферата.

Тъй като дължината на вълната намалява, количествените разлики в дължините на вълната водят до значителни качествени разлики.

Излъчванията с различни дължини на вълната се различават значително една от друга по отношение на тяхното поглъщане от материята. Късовълновата радиация (рентгенови лъчи и особено g-лъчи) се абсорбира слабо. Веществата, които са непрозрачни за оптичните дължини на вълната, са прозрачни за тези излъчвания. Коефициент на отражение електромагнитни вълнисъщо зависи от дължината на вълната. Но основната разлика между дълговълновото и късовълновото излъчване е, че късовълновото излъчване разкрива свойствата на частиците.

Инфрачервено лъчение

Инфрачервено лъчение - електромагнитно излъчване, заемащо спектралната област между червения край на видимата светлина (с дължина на вълната λ = 0,74 μm) и микровълнова радиация(λ ~ 1-2 mm). Не е видима радиацияс изразен топлинен ефект.

Инфрачервеното лъчение е открито през 1800 г. от английския учен У. Хершел.

Сега цялата гама от инфрачервено лъчение е разделена на три компонента:

късовълнов участък: λ = 0,74-2,5 µm;

област на средна вълна: λ = 2,5-50 µm;

област на дълги вълни: λ = 50-2000 µm;

Приложение

IR (инфрачервени) диоди и фотодиоди се използват широко в дистанционни управления, системи за автоматизация, системи за сигурности пр. Те не отвличат вниманието на човек поради своята невидимост. Инфрачервените излъчватели се използват в индустрията за сушене на боядисани повърхности.

положителен страничен ефекттака и стерилизацията хранителни продукти, повишавайки устойчивостта на корозия на покритите с бои повърхности. Недостатък е значително по-голямата неравномерност на нагряване, което в редица технологични процесинапълно неприемливо.

Електромагнитна вълна с определен честотен диапазон има не само термичен, но и биологичен ефект върху продукта и допринася за ускоряването на биохимичните трансформации в биологичните полимери.

В допълнение, инфрачервеното лъчение се използва широко за отопление на помещения и външни пространства.

В устройствата за нощно виждане: бинокли, очила, мерници за малки оръжия, нощни фото и видео камери. Тук инфрачервеното изображение на обекта, невидимо за окото, се преобразува във видимо.

При оценката в строителството се използват термовизори топлоизолационни свойстваструктури. С тяхна помощ можете да определите зоните на най-големи топлинни загуби в строяща се къща и да направите заключение за качеството на приложеното строителни материалии нагреватели.

Силното инфрачервено лъчение в зони с висока температура може да бъде опасно за очите. Най-опасно е, когато излъчването не е придружено от видима светлина. На такива места е необходимо да се носят специални защитни очила за очите.

Ултравиолетова радиация

Ултравиолетово лъчение (ултравиолетово, UV, UV) - електромагнитно лъчение, заемащо диапазона между виолетовия край на видимото лъчение и рентгеновото лъчение (380 - 10 nm, 7,9 × 1014 - 3 × 1016 Hz). Обхватът е условно разделен на близък (380-200 nm) и далечен, или вакуумен (200-10 nm) ултравиолетов, последният е наречен така, защото се абсорбира интензивно от атмосферата и се изучава само от вакуумни устройства. Това невидимо излъчване има висока биологична и химическа активност.

Концепцията за ултравиолетовите лъчи се среща за първи път от индийски философ от 13-ти век. Атмосферата на района, който описа, съдържаше виолетови лъчи, които не могат да се видят с нормалното око.

През 1801 г. физикът Йохан Вилхелм Ритер открива, че сребърният хлорид, който се разлага под действието на светлината, се разлага по-бързо под действието на невидима радиация извън виолетовата област на спектъра.

UV източници
естествени извори

Основният източник на ултравиолетова радиация на Земята е Слънцето.

изкуствени източници

UV DU тип "Изкуствен солариум", които използват UV LL, причинявайки доста бързо образуване на тен.

UV лампиизползва се за стерилизация (дезинфекция) на вода, въздух и различни повърхностивъв всички сфери на човешкия живот.

Гермицидното UV лъчение при тези дължини на вълната причинява димеризация на тимина в молекулите на ДНК. Натрупването на такива промени в ДНК на микроорганизмите води до забавяне на тяхното размножаване и изчезване.

Ултравиолетовата обработка на вода, въздух и повърхности няма продължителен ефект.

Биологично въздействие

Разрушава ретината на окото, причинява изгаряния на кожата и рак на кожата.

Полезни характеристики UV радиация

Попадането върху кожата предизвиква образуването на защитен пигмент - слънчево изгаряне.

Насърчава образуването на витамини от група D

Предизвиква смъртта на патогенни бактерии

Прилагане на UV лъчение

Използване на невидими UV мастила за защита банкови картии банкноти от фалшификация. Към картата се прилагат изображения, дизайнерски елементи, които са невидими при обикновена светлина или карат цялата карта да свети в UV лъчи.

Мнозина вече знаят, че дължината на електромагнитните вълни може да бъде напълно различна. Дължините на вълните могат да варират от 103 метра (за радиовълни) до десет сантиметра за рентгеновите лъчи.

Светлинните вълни са много малка част от най-широкия спектър на електромагнитното излъчване (вълни).

Именно по време на изследването на този феномен бяха направени открития, които отварят очите на учените за други видове радиация, които имат доста необичайни и неизвестни досега свойства на науката.

електромагнитно излъчване

Няма кардинална разлика между различните видове електромагнитно излъчване. Всички те представляват електромагнитни вълни, които се образуват от заредени частици, чиято скорост е по-голяма от тази на частиците в нормално състояние.

Електромагнитните вълни могат да бъдат открити чрез проследяване на тяхното действие върху други заредени частици. В абсолютен вакуум (среда с пълна липса на кислород) скоростта на движение на електромагнитните вълни е равна на скоростта на светлината - 300 000 километра в секунда.

Границите, определени в скалата за измерване на електромагнитните вълни, са доста нестабилни или по-скоро условни.

Скала за електромагнитно излъчване

Електромагнитното излъчване, което има голямо разнообразие от дължини, се различава едно от друго по начина, по който се получават (термично излъчване, излъчване на антената, както и излъчване, получено в резултат на забавяне на скоростта на въртене на т.н. наречени "бързи" електрони).

Също така, електромагнитните вълни - радиация, се различават по методите на тяхното регистриране, един от които е мащабът на електромагнитното излъчване.

Обекти и процеси, които съществуват в космоса, като звезди, черни дупки, които се появяват в резултат на експлозията на звезди, също генерират изброените видове електромагнитно излъчване. Изучаването на тези явления се извършва с помощта на изкуствено създадени спътници, ракети, изстреляни от учени и космически кораби.

В повечето случаи, изследователска работанасочени към изследване на гама и рентгеново лъчение. Изучаването на този вид радиация е почти невъзможно за пълно изследване на повърхността на земята, тъй като по-голямата част от излъчваната от слънцето радиация се задържа от атмосферата на нашата планета.

Намаляването на дължината на електромагнитните вълни неизбежно води до доста значителни качествени разлики. Електромагнитните лъчения, които имат различни дължини, имат голяма разлика помежду си, в зависимост от способността на веществата да абсорбират такова излъчване.

Излъчването с ниски дължини на вълната (гама лъчи и рентгенови лъчи) се абсорбира слабо от веществата. За гама и рентгенови лъчи веществата, които са непрозрачни за оптичното излъчване, стават прозрачни.

Земцова Екатерина.

Изследвания.

Изтегли:

Визуализация:

За да използвате визуализацията на презентации, създайте акаунт (акаунт) в Google и влезте: https://accounts.google.com

Надписи на слайдове:

"Скала на електромагнитното излъчване." Работата е извършена от ученик от 11 клас: Екатерина Земцова Ръководител: Фирсова Наталия Евгениевна Волгоград 2016 г.

Съдържание Въведение Електромагнитно излъчване Скала на електромагнитното излъчване Радиовълни Влияние на радиовълните върху човешкото тяло Как човек може да се предпази от радиовълни? Инфрачервено лъчение Ефектът на инфрачервеното лъчение върху тялото Ултравиолетово лъчение Рентгеново лъчение Ефектът на рентгеновите лъчи върху човек Ефектът на ултравиолетовото лъчение Гама лъчение Ефектът на радиацията върху живия организъм Заключения

Въведение Електромагнитните вълни са неизбежни спътници на домашния комфорт. Те проникват в пространството около нас и телата ни: източници на ЕМ лъчение топлят и светят къщи, служат за готвене, осигуряват незабавна комуникация с всяко кътче на света.

Уместност Влиянието на електромагнитните вълни върху човешкото тяло днес е обект на чести спорове. Опасни са обаче не самите електромагнитни вълни, без които нито едно устройство не би могло да работи наистина, а техният информационен компонент, който не може да бъде открит от конвенционалните осцилоскопи. * Осцилоскопът е устройство, предназначено за изследване на амплитудните параметри на електрически сигнал *

Цели: Да се разгледа всеки вид електромагнитно излъчване в детайли Да се установи какъв ефект има върху човешкото здраве

Електромагнитното излъчване е смущение, разпространяващо се в пространството (промяна на състоянието) електромагнитно поле. Електромагнитното лъчение се разделя на: радиовълни (започвайки с ултра дълги), инфрачервено лъчение, ултравиолетово лъчение, рентгеново лъчение гама лъчение (твърдо)

Мащабът на електромагнитното излъчване е съвкупността от всички честотни диапазони на електромагнитното излъчване. Следните величини се използват като спектрална характеристика на електромагнитното излъчване: Дължина на вълната Честота на трептене Енергия на фотона (квант на електромагнитното поле)

Радиовълните са електромагнитно излъчване с дължини на вълната в електромагнитния спектър, по-дълги от инфрачервената светлина. Радиовълните имат честоти от 3 kHz до 300 GHz и съответните дължини на вълните от 1 милиметър до 100 километра. Както всички други електромагнитни вълни, радиовълните се движат със скоростта на светлината. Естествените източници на радиовълни са светкавици и астрономически обекти. Изкуствено генерираните радиовълни се използват за фиксирани и мобилни радиокомуникации, радиоразпръскване, радарни и други навигационни системи, комуникационни спътници, компютърни мрежи и безброй други приложения.

Радиовълните са разделени на честотни диапазони: дълги вълни, средни вълни, къси вълни и ултракъси вълни. Вълните в този диапазон се наричат дълги, тъй като тяхната ниска честота съответства на дълга дължина на вълната. Те могат да се разпространяват на хиляди километри, тъй като са в състояние да се огъват около земната повърхност. Поради това много международни радиостанции излъчват на дълги вълни. Дълги вълни.

Те не се разпространяват на много големи разстояния, тъй като могат да бъдат отразени само от йоносферата (един от слоевете на земната атмосфера). Предаванията на средни вълни се приемат по-добре през нощта, когато отражателната способност на йоносферния слой се увеличава. средни вълни

Късите вълни се отразяват многократно от повърхността на Земята и от йоносферата, поради което се разпространяват на много големи разстояния. Предавания от късовълнова радиостанция могат да се приемат от другата страна на земното кълбо. - могат да се отразяват само от повърхността на Земята и затова са подходящи за излъчване само на много къси разстояния. На вълните на VHF лентата често се предава стерео звук, тъй като смущенията са по-слаби върху тях. Ултракъси вълни (VHF)

Влияние на радиовълните върху човешкото тяло Какви параметри се различават при въздействието на радиовълните върху тялото? Термичното действие може да се обясни с пример човешкото тяло: среща препятствие по пътя - човешкото тяло, вълните проникват в него. При хората те се усвояват горен слойкожа. В същото време се образува Термална енергиякойто се отделя от кръвоносната система. 2. Нетермично действие на радиовълните. Типичен пример са вълните, идващи от антена на мобилен телефон. Тук можете да обърнете внимание на експериментите, проведени от учени с гризачи. Те успяха да докажат въздействието върху тях на нетермични радиовълни. Те обаче не успяха да докажат вредата си за човешкия организъм. Това, което успешно се използва както от привържениците, така и от противниците на мобилните комуникации, манипулирайки умовете на хората.

Кожата на човек, по-точно външните й слоеве, абсорбира (поглъща) радиовълни, в резултат на което се отделя топлина, която може да бъде абсолютно точно записана експериментално. Максимално допустимото повишаване на температурата за човешкото тяло е 4 градуса. От това следва, че за сериозни последици човек трябва да бъде изложен на доста мощни радиовълни за дълго време, което е малко вероятно в ежедневието. условия на живот. Широко известно е, че електромагнитното излъчване пречи на висококачественото приемане на телевизионен сигнал. Радиовълните са смъртоносно опасни за собствениците на електрически пейсмейкъри - последните имат ясен праг, над който електромагнитното излъчване около човек не трябва да се повишава.

Устройства, с които човек се сблъсква в хода на живота си мобилни телефони; Радиопредавателни антени; радиотелефони на системата DECT; мрежови безжични устройства; Bluetooth устройства; скенери за тяло; бебефони; домакински електрически уреди; високоволтови електропроводи.

Как можете да се предпазите от радиовълни? Единствения ефективен метод- Стой далеч от тях. Дозата на радиация намалява пропорционално на разстоянието: колкото по-малко, толкова по-далеч от излъчвателя е човек. Уреди(дрелки, прахосмукачки) генерират ел.магнитни полета около захранващия кабел, при условие, че окабеляването е неграмотно монтирано. Колкото по-голяма е мощността на устройството, толкова по-голямо е неговото въздействие. Можете да се защитите, като ги поставите възможно най-далеч от хората. Уредите, които не се използват, трябва да бъдат изключени от контакта.

Инфрачервеното лъчение се нарича още "топлинно" лъчение, тъй като инфрачервеното лъчение от нагрети предмети се възприема от човешката кожа като усещане за топлина. В този случай дължините на вълната, излъчвани от тялото, зависят от температурата на нагряване: колкото по-висока е температурата, толкова по-къса е дължината на вълната и по-висок е интензитетът на излъчване. Спектърът на излъчване на абсолютно черно тяло при относително ниски (до няколко хиляди Келвин) температури се намира главно в този диапазон. Инфрачервеното лъчение се излъчва от възбудени атоми или йони. Инфрачервено лъчение

Дълбочината на проникване и съответно нагряването на тялото от инфрачервено лъчение зависи от дължината на вълната. Късовълновото лъчение е в състояние да проникне в тялото на дълбочина от няколко сантиметра и загрява вътрешните органи, докато дълговълновото излъчване се задържа от влагата, съдържаща се в тъканите, и повишава температурата на обвивката на тялото. Особено опасно е въздействието на интензивното инфрачервено лъчение върху мозъка - то може да причини топлинен удар. За разлика от други видове радиация, като рентгенови, микровълнови и ултравиолетови, инфрачервеното лъчение с нормален интензитет не отрицателно въздействиевърху тялото. Влияние на инфрачервеното лъчение върху тялото

Ултравиолетовото лъчение е невидимо за окото електромагнитно лъчение, разположено в спектъра между видимото и рентгеновото лъчение. Ултравиолетова радиация Обхватът на ултравиолетовата радиация, достигащ до земната повърхност е 400 - 280 nm, докато по-късите дължини на вълните от Слънцето се абсорбират в стратосферата с помощта на озоновия слой.

Свойства на ултравиолетовото лъчение химична активност (ускорява протичането на химичните реакции и биологичните процеси) проникваща способност унищожаване на микроорганизми, благоприятен ефект върху човешкото тяло (в малки дози) способността да предизвиква луминисценция на веществата (светенето им с различни цветове на излъчваните светлина)

Излагане на ултравиолетово лъчение Излагането на кожата на ултравиолетово лъчение, което надвишава естествената защитна способност на кожата да тен, води до изгаряния различни степени. Ултравиолетовото лъчение може да доведе до образуване на мутации (ултравиолетова мутагенеза). Образуването на мутации от своя страна може да причини рак на кожата, меланом на кожата и преждевременно стареене. Ефективно средство за защитазащитата срещу ултравиолетовите лъчи се осигурява от облекло и специални слънцезащитни продукти с SPF номер над 10. Ултравиолетовото лъчение със среден обхват на вълните (280-315 nm) е практически незабележимо за човешкото око и се абсорбира основно от епитела на роговицата, който причинява радиационно увреждане - изгаря при интензивно облъчване на роговицата (електрофталмия). Това се проявява с повишено сълзене, фотофобия, оток на роговичния епител.За защита на очите се използват специални очила, които блокират до 100% ултравиолетово лъчение и са прозрачни във видимия спектър. За още по-къси дължини на вълната няма подходящ материал за прозрачността на обективните лещи и трябва да се използва отразяваща оптика - вдлъбнати огледала.

Рентгеново лъчение - електромагнитни вълни, чиято фотонна енергия лежи в скалата на електромагнитните вълни между ултравиолетова радиацияи гама лъчение Използване на рентгеновите лъчи в медицината Причината за използването на рентгеновите лъчи в диагностиката е тяхната висока проникваща способност. В първите дни на откритието рентгеновите лъчи са били използвани главно за изследване на костни фрактури и локализиране на чужди тела (като куршуми) в човешкото тяло. В момента се използват няколко диагностични метода с помощта на рентгенови лъчи.

Флуороскопия След преминаване на рентгенови лъчи през тялото на пациента, лекарят наблюдава изображение в сянка на пациента. Между екрана и очите на лекаря трябва да се монтира оловен прозорец, за да се предпази лекарят от вредното въздействие на рентгеновите лъчи. Този метод дава възможност да се изследва функционалното състояние на някои органи. Недостатъците на този метод са недостатъчните контрастни изображения и относително високите дози радиация, получавани от пациента по време на процедурата. Флуорография Те се използват като правило за предварително изследване на състоянието на вътрешните органи на пациенти, използващи ниски дози рентгенови лъчи. Рентгенография Това е метод за изследване с помощта на рентгенови лъчи, по време на който изображението се записва върху фотографски филм. Рентгеновите снимки съдържат повече подробности и следователно са по-информативни. Може да бъде запазен за по-нататъшен анализ. Общата доза на радиация е по-малка от тази, използвана при флуороскопията.

Рентгеновите лъчи са йонизиращи. Той засяга тъканите на живите организми и може да причини лъчева болест, лъчеви изгаряния и злокачествени тумори. Поради тази причина при работа с рентгенови лъчи трябва да се вземат предпазни мерки. Смята се, че щетите са право пропорционални на погълнатата доза радиация. Рентгеновото лъчение е мутагенен фактор.

Въздействието на рентгеновите лъчи върху тялото Рентгеновите лъчи имат висока проникваща сила; те са в състояние свободно да проникват през изследваните органи и тъкани. Влиянието на рентгеновите лъчи върху тялото се проявява и от факта, че рентгеновите лъчи йонизират молекулите на веществата, което води до нарушаване на първоначалната структура на молекулярната структура на клетките. Така се образуват йони (положително или отрицателно заредени частици), както и молекули, които стават активни. Тези промени в една или друга степен могат да причинят развитието на радиационни изгаряния на кожата и лигавиците, лъчева болест, както и мутации, което води до образуване на тумор, включително злокачествен. Тези промени обаче могат да настъпят само ако продължителността и честотата на рентгеново излагане на тялото са значителни. Колкото по-мощен е рентгеновият лъч и колкото по-дълга е експозицията, толкова по-голям е рискът от негативни ефекти.

В съвременната радиология се използват устройства, които имат много малка енергия на лъча. Смята се, че рискът от развитие на рак след еднократно стандартно рентгеново изследване е изключително малък и не надвишава 1 хилядна от процента. В клиничната практика се използва много кратък период от време, при условие че потенциалната полза от получаването на данни за състоянието на тялото е много по-висока от потенциалната опасност. Рентгенолозите, както и техниците и лаборантите, трябва да спазват задължителните предпазни мерки. Лекарят, извършващ манипулацията, слага специална защитна престилка, която представлява защитна оловна пластина. Освен това рентгенолозите разполагат с индивидуален дозиметър и веднага щом установи, че дозата на радиация е висока, лекарят се отстранява от работа с рентгенови лъчи. Така рентгеновата радиация, въпреки че има потенциално опасни ефекти върху тялото, е безопасна на практика.

Гама лъчението - вид електромагнитно лъчение с изключително къса дължина на вълната - по-малко от 2·10−10 m има най-висока проникваща сила. Този вид радиация може да бъде блокирана от дебело олово или бетонна плоча. Опасността от радиацията се крие в нейното йонизиращо лъчение, взаимодействащо с атоми и молекули, които този ефект превръща в положително заредени йони, като по този начин разрушава химически връзкимолекули, които изграждат живите организми, и причиняващи биологично важни промени.

Скорост на дозата - показва каква доза радиация ще получи обект или жив организъм за определен период от време. Мерна единица - Сиверт / час. Годишни ефективни еквивалентни дози, μSv / година Космическа радиация 32 Излагане от строителни материали и на земята 37 Вътрешно облъчване 37 Радон-222, радон-220 126 Медицински процедури 169 Изпитване на ядрено оръжие 1,5 Ядрена енергия 0,01 Общо 400

Таблица с резултатите от еднократно излагане на гама лъчение върху човешкото тяло, измерено в сиверти.

Въздействието на радиацията върху живия организъм предизвиква различни обратими и необратими биологични промени в него. И тези промени са разделени на две категории - соматични промени, причинени директно при хората, и генетични промени, които настъпват в потомците. Тежестта на въздействието на радиацията върху човек зависи от това как се проявява този ефект - незабавно или на порции. Повечето органи имат време да се възстановят до известна степен от радиация, така че могат по-добре да понасят серия от краткосрочни дози в сравнение със същата обща доза радиация, получена в даден момент. Червеният костен мозък и органите на хемопоетичната система, репродуктивните органи и органите на зрението са най-изложени на радиация Децата са по-изложени на радиация от възрастните. Повечето органи на възрастен човек не са толкова изложени на радиация - това са бъбреците, черния дроб, пикочен мехур, хрущялни тъкани.

Заключения Разгледани са подробно видовете електромагнитни лъчения Установено е, че инфрачервеното лъчение с нормален интензитет не влияе неблагоприятно на организма.Рентгеновото лъчение може да причини лъчеви изгаряния и злокачествени тумори.гама лъчението причинява биологично важни промени в организма.

Благодаря за вниманието

Цели на урока:

Тип урок:

Формуляр за поведение:лекция с презентация

Карасева Ирина Дмитриевна, 17.12.2017

2492 287

Съдържание за развитие

Резюме на урока по темата:

Видове радиация. Скала за електромагнитни вълни

Проектиран урок

учител на Държавна институция на УПИ "ЛУСОШ № 18"

Карасева И.Д.

Цели на урока:разгледайте мащаба на електромагнитните вълни, характеризирайте вълните от различни честотни диапазони; показват ролята на различните видове радиация в живота на човека, въздействието на различните видове радиация върху човек; систематизират материала по темата и задълбочат знанията на учениците за електромагнитните вълни; развиват устна речученици, творчески умения на учениците, логика, памет; когнитивни способности; да формира интерес у учениците към изучаването на физика; да възпитава точност, трудолюбие.

Тип урок:урок за формиране на нови знания.

Формуляр за поведение:лекция с презентация

Оборудване:компютър, мултимедиен проектор, презентация „Видове лъчения.

Скала на електромагнитните вълни»

По време на занятията

Организиране на времето.

Мотивация на учебно-познавателната дейност.

Вселената е океан от електромагнитно излъчване. Хората живеят в него в по-голямата си част, без да забелязват вълните, проникващи в околното пространство. Затопляйки до камината или запалвайки свещ, човек принуждава източника на тези вълни да работи, без да мисли за техните свойства. Но знанието е сила: след като е открило природата на електромагнитното излъчване, човечеството през 20-ти век овладя и постави на служба най-разнообразните му видове.

Определяне на темата и целите на урока.

Днес ще направим пътуване по скалата на електромагнитните вълни, ще разгледаме видовете електромагнитно излъчване от различни честотни диапазони. Запишете темата на урока: „Видове радиация. Скала на електромагнитните вълни» (Слайд 1)

Ще изследваме всяко излъчване по следния обобщен план (Слайд 2).Общ план за изследване на радиацията:

1. Име на диапазона

2. Дължина на вълната

3. Честота

4. Кой е открит

5. Източник

6. Приемник (индикатор)

7. Приложение

8. Действие върху човек

По време на изучаването на темата трябва да попълните следната таблица:

Таблица "Скала на електромагнитното излъчване"

име радиация

Дължина на вълната

Честота

Кой беше

отворен

Източник

Приемник

Приложение

Действие върху човек

Представяне на нов материал.

(Слайд 3)

Дължината на електромагнитните вълни е много различна: от стойности от порядъка на 10 13 m (нискочестотни вибрации) до 10 -10 м ( -лъчи). Светлината е незначителна част от широкия спектър на електромагнитните вълни. Въпреки това, по време на изследването на тази малка част от спектъра с други лъчения необичайни свойства.
Обичайно е да се разпределят нискочестотно лъчение, радио излъчване, инфрачервени лъчи, видима светлина, ултравиолетови лъчи, рентгенови лъчии -радиация.Най-късият - излъчва радиация атомни ядра.

Няма принципна разлика между отделните излъчвания. Всички те са електромагнитни вълни, генерирани от заредени частици. В крайна сметка електромагнитните вълни се откриват чрез тяхното действие върху заредени частици . Във вакуум излъчването с всякаква дължина на вълната се движи със скорост от 300 000 km/s.Границите между отделните зони на радиационната скала са много произволни.

(Слайд 4)

Излъчвания с различни дължини на вълната се различават един от друг по начина, по който получаване(радиация на антената, топлинно излъчване, излъчване по време на забавяне на бързи електрони и др.) и методи за регистрация.

Всички изброени видове електромагнитни лъчения също се генерират от космически обекти и се изучават успешно с помощта на ракети, изкуствени земни спътници и космически кораби. На първо място, това се отнася за рентгенови и радиация, която силно се абсорбира от атмосферата.

Количествените разлики в дължините на вълните водят до значителни качествени разлики.

Излъчванията с различни дължини на вълната се различават значително една от друга по отношение на тяхното поглъщане от материята. Късовълнова радиация (рентгенова и особено лъчи) се абсорбират слабо. Веществата, които са непрозрачни за оптичните дължини на вълната, са прозрачни за тези излъчвания. Коефициентът на отражение на електромагнитните вълни също зависи от дължината на вълната. Но основната разлика между дълговълновото и късовълновото излъчване е това късовълновото излъчване разкрива свойствата на частиците.

Нека разгледаме всяко излъчване.

(Слайд 5)

нискочестотно излъчваневъзниква в честотния диапазон от 3 · 10 -3 до 3 10 5 Hz. Това излъчване съответства на дължина на вълната от 10 13 - 10 5 m. Излъчването на такива относително ниски честоти може да се пренебрегне. Източникът на нискочестотно излъчване са алтернаторите. Използват се при топене и втвърдяване на метали.

(Слайд 6)

радио вълнизаемат честотния диапазон 3·10 5 - 3·10 11 Hz. Те отговарят на дължина на вълната 10 5 - 10 -3 m. радиовълни, както инискочестотното излъчване е променлив ток. Също така източникът е радиочестотен генератор, звезди, включително Слънцето, галактики и метагалактики. Индикаторите са вибратор Hertz, осцилаторна верига.

Голяма честота радиовълни в сравнение снискочестотното излъчване води до забележимо излъчване на радиовълни в космоса. Това им позволява да се използват за предаване на информация на различни разстояния. Предават се реч, музика (разпръскване), телеграфни сигнали (радиокомуникация), изображения на различни обекти (радар).

Радиовълните се използват за изследване на структурата на материята и свойствата на средата, в която се разпространяват. Изучаването на радиоизлъчването от космически обекти е предмет на радиоастрономията. В радиометеорологията процесите се изучават според характеристиките на приеманите вълни.

(Слайд 7)

Инфрачервено лъчениезаема честотния диапазон 3 10 11 - 3,85 10 14 Hz. Те отговарят на дължина на вълната 2 10 -3 - 7,6 10 -7 m.

Инфрачервеното лъчение е открито през 1800 г. от астронома Уилям Хершел. Изучавайки повишаването на температурата на термометър, нагрят от видима светлина, Хершел открива най-голямото нагряване на термометъра извън областта на видимата светлина (отвъд червената област). Невидимото лъчение, предвид мястото му в спектъра, се нарича инфрачервено. Източникът на инфрачервено лъчение е излъчването на молекули и атоми под топлинно и електрическо въздействие. Мощен източник на инфрачервено лъчение е Слънцето, около 50% от излъчването му се намира в инфрачервената област. Инфрачервеното лъчение представлява значителна част (от 70 до 80%) от радиационната енергия на лампите с нажежаема жичка с волфрамова нишка. Инфрачервеното лъчение се излъчва от електрическа дъга и различни газоразрядни лампи. Излъчването на някои лазери се намира в инфрачервената област на спектъра. Индикаторите на инфрачервеното лъчение са фото и термистори, специални фотоемулсии. Инфрачервеното лъчение се използва за сушене на дървесина, хранителни продукти и различни бои и лакове ( инфрачервено отопление), за сигнализиране в случай на лоша видимост, дава възможност за използване на оптични устройства, които ви позволяват да виждате на тъмно, както и когато дистанционно. Инфрачервените лъчи се използват за насочване на снаряди и ракети към целта, за откриване на камуфлиран враг. Тези лъчи позволяват да се определи разликата в температурите на отделните участъци от повърхността на планетите, структурните особености на молекулите на дадено вещество (спектрален анализ). Инфрачервената фотография се използва в биологията при изследване на болести по растенията, в медицината при диагностициране на кожни и съдови заболявания, в криминалистиката при откриване на фалшификати. Когато е изложен на човек, той причинява повишаване на температурата на човешкото тяло.

(Слайд 8)

Видимо лъчение - единствената гама от електромагнитни вълни, възприемана от човешкото око. Светлинните вълни заемат доста тесен диапазон: 380 - 670 nm ( \u003d 3,85 10 14 - 8 10 14 Hz). Източникът на видимо излъчване са валентни електрони в атоми и молекули, които променят позицията си в пространството, както и свободни заряди, движейки се бързо. Товачаст от спектъра дава на човек максимална информация за света около него. От тяхна собствена физични свойстватой е подобен на други диапазони на спектъра, като е само малка част от спектъра на електромагнитните вълни. Радиацията с различни дължини на вълната (честоти) във видимия диапазон има различни физиологични ефекти върху ретината на човешкото око, причинявайки психологическо усещане за светлина. Цветът не е свойство на електромагнитната светлинна вълна сам по себе си, а е проява на електрохимичното действие на човешката физиологична система: очи, нерви, мозък. Приблизително седем основни цвята могат да бъдат разграничени от човешкото око във видимия диапазон (във възходящ ред на честотата на излъчване): червено, оранжево, жълто, зелено, синьо, индиго, виолетово. Запомнянето на последователността на основните цветове на спектъра се улеснява от фраза, всяка дума от която започва с първата буква на името на основния цвят: „Всеки ловец иска да знае къде седи фазанът“. Видимата радиация може да повлияе на хода на химичните реакции в растенията (фотосинтеза) и в животинските и човешки организми. Видимата радиация се излъчва от отделни насекоми (светулки) и някои дълбоководни риби поради химически реакции в тялото. Усвояването на въглероден диоксид от растенията в резултат на процеса на фотосинтеза и освобождаването на кислород допринася за поддържането на биологичния живот на Земята. Видимото лъчение се използва и за осветяване на различни предмети.

Светлината е източникът на живота на Земята и в същото време източникът на нашите представи за света около нас.

(Слайд 9)

Ултравиолетова радиация,електромагнитно лъчение, невидимо за окото, заемащо спектралната област между видимото и рентгеновото лъчение с дължини на вълната от 3,8 ∙10 -7 - 3 ∙10 -9 m ( = 8 * 10 14 - 3 * 10 16 Hz). Ултравиолетовото лъчение е открито през 1801 г. от немския учен Йохан Ритер. Изучавайки почерняването на сребърния хлорид под действието на видима светлина, Ритер открива, че среброто почернява още по-ефективно в областта отвъд виолетовия край на спектъра, където няма видима радиация. Невидимото лъчение, което причинява това почерняване, се нарича ултравиолетово.

Източникът на ултравиолетово лъчение са валентните електрони на атомите и молекулите, също бързо движещи се свободни заряди.

Радиация, нагрята до температури - 3000 K твърди веществасъдържа значителна част от ултравиолетовото лъчение с непрекъснат спектър, чийто интензитет се увеличава с повишаване на температурата. По-мощен източник на ултравиолетово лъчение е всяка високотемпературна плазма. За различни приложения на ултравиолетово лъчение се използват живачни, ксенонови и други газоразрядни лампи. Естествени източници на ултравиолетова радиация - Слънцето, звездите, мъглявините и други космически обекти. Въпреки това, само дълговълновата част от тяхното излъчване (  290 nm) достига до земната повърхност. За регистриране на ултравиолетово лъчение при

 = 230 nm, се използват обикновени фотографски материали; в областта на по-късата дължина на вълната към него са чувствителни специални фотографски слоеве с ниско съдържание на желатин. Използват се фотоелектрични приемници, които използват способността на ултравиолетовото лъчение да предизвиква йонизация и фотоелектричния ефект: фотодиоди, йонизационни камери, фотонни броячи, фотоумножители.

В малки дози ултравиолетовото лъчение има благоприятен, лечебен ефект върху човек, като активира синтеза на витамин D в организма, а също така причинява слънчево изгаряне. Голяма доза ултравиолетова радиация може да причини изгаряния на кожата и ракови образувания (80% лечими). Освен това прекомерното ултравиолетово лъчение отслабва имунна системаорганизъм, допринасящ за развитието на определени заболявания. Ултравиолетовото лъчение също има бактерициден ефект: под въздействието на това лъчение патогенните бактерии умират.

Ултравиолетовото лъчение се използва във флуоресцентни лампи, в криминалистиката (от картините се открива фалшифициране на документи), в историята на изкуството (с помощта на ултравиолетовите лъчи е възможно да се открият в картините не видими за окотоследи от реставрация). На практика не пропуска ултравиолетова радиация стъклото на прозореца, тъй като. той се абсорбира от железния оксид, който е част от стъклото. Поради тази причина дори в горещ слънчев ден не можете да загорите в стая с затворен прозорец.

Човешкото око не вижда ултравиолетова радиация, т.к. Роговицата на окото и очната леща абсорбират ултравиолетовата светлина. Някои животни могат да видят ултравиолетова радиация. Например, гълъбът се ръководи от Слънцето дори при облачно време.

(Слайд 10)

рентгеново лъчение - това е електромагнитно йонизиращо лъчение, заемащо спектралната област между гама и ултравиолетово лъчение в дължини на вълната от 10 -12 - 10 -8 m (честоти 3 * 10 16 - 3-10 20 Hz). Рентгеновото лъчение е открито през 1895 г. от немския физик В. К. Рентген. Най-често срещаният източник на рентгенови лъчи е рентгеновата тръба, в която електрони, ускорени от електрическо поле, бомбардират метален анод. Рентгеновите лъчи могат да бъдат получени чрез бомбардиране на цел с високоенергийни йони. Някои радиоактивни изотопи, синхротрони - акумулатори на електрони също могат да служат като източници на рентгеново лъчение. Естествените източници на рентгенови лъчи са Слънцето и други космически обекти.

Изображенията на обекти в рентгенови лъчи се получават върху специален рентгенов фотографски филм. Рентгеновото лъчение може да бъде регистрирано с помощта на йонизационна камера, сцинтилационен брояч, вторични електронни или канални електронни умножители и микроканални плочи. Поради високата си проникваща сила, рентгеновото лъчение се използва при рентгенов дифракционен анализ (изследване на структурата кристална решетка), в изследване на структурата на молекулите, откриване на дефекти в проби, в медицината (рентгенови лъчи, флуорография, лечение на рак), в дефектоскопия (откриване на дефекти в отливки, релси), в историята на изкуството (откриване на древни картини, скрити под слой от късна живопис), в астрономията (при изследване на рентгенови източници), криминалистиката. Голяма доза рентгеново лъчение води до изгаряния и промени в структурата на човешката кръв. Създаването на рентгенови приемници и поставянето им на космически станции направи възможно откриването на рентгеново излъчване на стотици звезди, както и обвивките на свръхнови и цели галактики.

(Слайд 11)

Гама лъчение - късовълново електромагнитно лъчение, заемащо целия честотен диапазон  \u003d 8 10 14 - 10 17 Hz, което съответства на дължини на вълната  = 3,8 10 -7 - 3 10 -9 m. Гама лъчение е открит от френския учен Пол Вилар през 1900 г.

Изучавайки излъчването на радий в силно магнитно поле, Вилярс открива късовълново електромагнитно излъчване, което не се отклонява, подобно на светлината, магнитно поле. Наричаха го гама-лъчение. Гама лъчението е свързано с ядрени процеси, явленията на радиоактивен разпад, които се случват с определени вещества, както на Земята, така и в космоса. Гама лъчението може да бъде регистрирано с помощта на йонизационни и балонни камери, както и със специални фотографски емулсии. Използват се при изследване на ядрени процеси, при откриване на дефекти. Гама лъчението има отрицателен ефект върху хората.

(Слайд 12)

И така, нискочестотно лъчение, радиовълни, инфрачервено лъчение, видимо лъчение, ултравиолетово лъчение, рентгенови лъчи, радиация са различни видовеелектромагнитно излъчване.

Ако психически разложите тези типове по отношение на увеличаване на честотата или намаляване на дължината на вълната, получавате широк непрекъснат спектър - скалата на електромагнитното излъчване (учителят показва скалата). Опасните видове радиация включват: гама лъчение, рентгеново и ултравиолетово лъчение, останалите са безопасни.

Разделянето на електромагнитното излъчване на диапазони е условно. Няма ясна граница между регионите. Имената на регионите са се развили исторически, те служат само като удобно средство за класифициране на източници на радиация.

(Слайд 13)

Всички диапазони на скалата на електромагнитното излъчване имат общи свойства:

физическата природа на всички радиации е една и съща

цялата радиация се разпространява във вакуум със същата скорост, равна на 3 * 10 8 m / s

всички лъчения проявяват общи свойства на вълната (отражение, пречупване, интерференция, дифракция, поляризация)

5. Обобщаване на урока

В края на урока учениците завършват работата на масата.

(Слайд 14)

заключение:

Цялата скала на електромагнитните вълни е доказателство, че цялото излъчване има както квантови, така и вълнови свойства.

Квантовите и вълновите свойства в този случай не се изключват, а се допълват взаимно.

Свойствата на вълната са по-изразени при ниски честоти и по-слабо изразени при високи честоти. Обратно, квантовите свойства са по-изразени при високи честоти и по-слабо изразени при ниски честоти.

Колкото по-къса е дължината на вълната, толкова по-изразени са квантовите свойства и колкото по-дълга е дължината на вълната, толкова по-изразени са вълновите свойства.

Всичко това потвърждава закона на диалектиката (преход на количествените промени в качествени).

Резюме (научете), попълнете таблицата

последната колона (ефектът на EMP върху човек) и

изготвят доклад за използването на EMR

Съдържание за развитие

ГУ УПИ "ЛУСОШ № 18"

Луганск

Карасева И.Д.

ОБОБЩЕН ПЛАН ЗА РАДИАЦИОННО ПРОУЧВАНЕ

1. Име на диапазона.

2. Дължина на вълната

3. Честота

4. Кой е открит

5. Източник

6. Приемник (индикатор)

7. Приложение

8. Действие върху човек

ТАБЛИЦА "СКАЛА НА ЕЛЕКТРОМАГНИТНИТЕ ВЪЛНИ"

Име на радиация

Дължина на вълната

Честота

Кой отвори

Източник

Приемник

Приложение

Действие върху човек

Радиациите се различават една от друга:

според начина на получаване;
метод на регистрация.

Количествените разлики в дължините на вълните водят до значителни качествени разлики; те се абсорбират различно от материята (късовълновото лъчение - рентгеново и гама лъчение) - се абсорбира слабо.

Късовълновото излъчване разкрива свойствата на частиците.

Нискочестотни вибрации

Дължина на вълната (m)

10 13 - 10 5

честота Hz)

3 · 10 -3 - 3 · 10 5

Източник

Реостатичен алтернатор, динамо,

херц вибратор,

генератори в електрически мрежи(50 Hz)

Машинни генератори с повишена (индустриална) честота (200 Hz)

Телефонни мрежи (5000Hz)

Генератори на звук (микрофони, високоговорители)

Приемник

Електрически уреди и двигатели

История на откритията

Оливър Лодж (1893), Никола Тесла (1983)

Приложение

Кино, излъчване (микрофони, високоговорители)

радио вълни

Дължина на вълната (m)

честота Hz)

10 5 - 10 -3

Източник

3 · 10 5 - 3 · 10 11

Осцилаторна верига

Макроскопични вибратори

Звезди, галактики, метагалактики

Приемник

История на откритията

Искри в процепа на приемащия вибратор (вибратор Hertz)

Сиянието на газоразрядна тръба, кохерер

B. Feddersen (1862), G. Hertz (1887), A.S. Попов, A.N. Лебедев

Приложение

Изключително дълго- Радионавигация, радиотелеграфна комуникация, предаване на прогнози за времето

Дълго– Радиотелеграфни и радиотелефонни комуникации, радиоразпръскване, радионавигация

Среден- Радиотелеграфия и радиотелефонно радиоразпръскване, радионавигация

Къс- радиолюбител

УКВ- космическа радиовръзка

DMV- телевизия, радар, радиорелейна комуникация, клетъчна телефонна комуникация

SMV-радар, радиорелейна комуникация, астронавигация, сателитна телевизия

IIM- радар

Инфрачервено лъчение

Дължина на вълната (m)

2 · 10 -3 - 7,6∙10 -7

честота Hz)

3∙10 11 - 3,85∙10 14

Източник

Всяко отопляемо тяло: свещ, печка, батерия за нагряване на вода, електрическа лампа с нажежаема жичка

Човек излъчва електромагнитни вълни с дължина 9 · 10 -6 м

Приемник

Термоелементи, болометри, фотоклетки, фоторезистори, фотографски филми

История на откритията

W. Herschel (1800), G. Rubens и E. Nichols (1896),

Приложение

В криминалистиката, заснемане на земни обекти в мъгла и тъмнина, бинокли и мерници за снимане в тъмното, нагряване на тъканите на жив организъм (в медицината), сушене на дърва и боядисани каросерии на автомобили, аларми за охрана на помещения, инфрачервен телескоп.

Видимо лъчение

Дължина на вълната (m)

6,7∙10 -7 - 3,8 ∙10 -7

честота Hz)

4∙10 14 - 8 ∙10 14

Източник

Слънце, лампа с нажежаема жичка, огън

Приемник

Око, фотографска плака, фотоклетки, термоелементи

История на откритията

М. Мелони

Приложение

Визия

биологичен живот

Ултравиолетова радиация

Дължина на вълната (m)

3,8 ∙10 -7 - 3∙10 -9

честота Hz)

8 ∙ 10 14 - 3 · 10 16

Източник

Включен в слънчева светлина

Газоразрядни лампи с кварцова тръба

Излъчен от всички твърди тела, чиято температура е повече от 1000 ° C, светещи (с изключение на живак)

Приемник

фотоклетки,

фотоумножители,

Луминесцентни вещества

История на откритията

Йохан Ритер, Лейман

Приложение

Индустриална електроника и автоматизация,

флуоресцентни лампи,

Текстилно производство

Въздушна стерилизация

Медицина, козметология

рентгеново лъчение

Дължина на вълната (m)

10 -12 - 10 -8

честота Hz)

3∙10 16 - 3 · 10 20

Източник

Електронна рентгенова тръба (напрежение на анода - до 100 kV, катод - нажежаема жичка, излъчване - високоенергийни кванти)

слънчева корона

Приемник

ролка на камерата,

Сияние на някои кристали

История на откритията

W. Roentgen, R. Milliken

Приложение

Диагностика и лечение на заболявания (в медицината), Дефектоскопия (контрол на вътрешни конструкции, заварки)

Гама лъчение

Дължина на вълната (m)

3,8 · 10 -7 - 3∙10 -9

честота Hz)

8∙10 14 - 10 17

енергия (EV)

9,03 10 3 – 1, 24 10 16 Ев

Източник

радиоактивни атомни ядра, ядрени реакции, процеси на трансформация на материята в радиация

Приемник

броячи

История на откритията

Пол Виларс (1900)

Приложение

Дефектоскопия

Контрол на процеса

Изследване на ядрени процеси

Терапия и диагностика в медицината

ОБЩИ СВОЙСТВА НА ЕЛЕКТРОМАГНИТНИТЕ ИЗЛЪЧЕНИЯ

физическа природа

цялата радиация е една и съща

цялата радиация се разпространява

във вакуум със същата скорост,

равна на скоростта на светлината

всички радиации се откриват

общи свойства на вълната

поляризация

отражение

пречупване

дифракция

намеса

Цялата скала на електромагнитните вълни е доказателство, че цялото излъчване има както квантови, така и вълнови свойства.
Квантовите и вълновите свойства в този случай не се изключват, а се допълват взаимно.
Свойствата на вълната са по-изразени при ниски честоти и по-слабо изразени при високи честоти. Обратно, квантовите свойства са по-изразени при високи честоти и по-слабо изразени при ниски честоти.
Колкото по-къса е дължината на вълната, толкова по-изразени са квантовите свойства и колкото по-дълга е дължината на вълната, толкова по-изразени са вълновите свойства.

§ 68 (прочетено)
попълнете последната колона на таблицата (ефектът на EMP върху човек)
изготвят доклад за използването на EMR

Тема: „Видове радиация. Източници на светлина. Скала на електромагнитните вълни.

Цел: установяване на общи свойства и различия по темата „Електромагнитни лъчения”; сравняване на различни видове радиация.

Оборудване: презентация "Скала на електромагнитните вълни".

По време на занятията.

I. Организационен момент.

II. Актуализация на знанията.

Фронтален разговор.

Каква вълна е светлина? Какво е съгласуваност? Какви вълни се наричат кохерентни? Какво се нарича вълнова интерференция и при какви условия възниква това явление? Каква е разликата в пътя? Оптична разлика в движението? Как се записват условията за образуване на интерференционни максимуми и минимуми? Използването на намеса в технологиите. Каква е дифракцията на светлината? Формулирайте принципа на Хюйгенс; принципа на Хюйгенс-Френел. Назовете дифракционните модели от различни препятствия. Какво е дифракционна решетка? Къде се използва дифракционна решетка? Какво е поляризация на светлината? За какво се използват поляроидите?

III. Изучаване на нов материал.

Знаем, че дължината на електромагнитните вълни е много различна. Светлината е незначителна част от широкия спектър на електромагнитните вълни. При изследването на тази малка част от спектъра бяха открити други лъчения с необичайни свойства. Обичайно е да се различават нискочестотно лъчение, радиолъчение, инфрачервени лъчи, видима светлина, ултравиолетови лъчи, рентгенови лъчи и g-лъчение.

Повече от сто години, всъщност, от началото на 19-ти век, продължава откриването на все повече и повече нови вълни. Единството на вълните е доказано от теорията на Максуел. Преди него много вълни са били разглеждани като явления от различно естество. Помислете за мащаба на електромагнитните вълни, който е разделен на диапазони по честота, но и по метода на излъчване. Няма строги граници между отделните диапазони на електромагнитните вълни. На границите на диапазоните типът на вълната се задава според метода на нейното излъчване, т.е. електромагнитна вълна от същата честота в един или друг случай може да бъде приписана на различен видвълни. Например, радиация с дължина на вълната от 100 микрона може да се нарече радиовълни или инфрачервени вълни. Изключението е видимата светлина.

Видове радиация.

вид радиация	дължина на вълната, честота	източници	Имоти	приложение	скорост на разпространение във вакуум
ниска честота	0 до 2104 Hz от 1,5 104 до ∞ m.	алтернатори.	Отражение, поглъщане, пречупване.	Използват се при топене и втвърдяване на метали.
радио вълни		променлив ток. радиочестотен генератор, звезди, включително Слънцето, галактики и метагалактики.	намеса, дифракция.	За предаване на информация на различни разстояния. Предават се реч, музика (разпръскване), телеграфни сигнали (радиокомуникация), изображения на различни обекти (радар).
инфрачервени	31011- 3,851014 Hz. 780 nm -1 мм.	Излъчване на молекули и атоми под топлинно и електрическо въздействие. Мощен източник на инфрачервено лъчение - Слънцето	отражение, поглъщане, пречупване, намеса, дифракция.
	3,85 1014- 7,89 1014 Hz	Валентни електрони в атоми и молекули, които променят позицията си в пространството, както и свободни заряди, движещи се с ускорена скорост.	отражение, поглъщане, пречупване, намеса, дифракция.	Усвояването на въглероден диоксид от растенията в резултат на процеса на фотосинтеза и освобождаването на кислород допринася за поддържането на биологичния живот на Земята. Видимото лъчение се използва и за осветяване на различни предмети.
ултравиолетови	0,2 µm до 0,38 µm 81014-31016Hz	валентни електрони на атоми и молекули, също ускоряват движещите се свободни заряди. Газоразрядни лампи с кварцови тръби (кварцови лампи) Твърди тела с Т> 1000°С, както и светещи живачни пари. Високотемпературна плазма.	Висока химическа активност (разлагане на сребърен хлорид, сияние на кристали цинков сулфид), невидима, висока проникваща способност, убива микроорганизми, в малки дози има благоприятен ефект върху човешкия организъм (слънчево изгаряне), но в големи дози има отрицателен биологичен ефект. ефект: промени в развитието на клетките и метаболизма на веществата, действащи върху очите.	Лекарството. Лумини цент лампи. Криминалистика (според откривам фалшификати документи). История на изкуството (с ултравиолетови лъчи може да се намери в снимки следи от възстановяване, невидими за окото)
Рентгенов	10-12- 10-8 m (честота 3*1016-3-1020 Hz	Някои радиоактивни изотопи, синхротрони за съхранение на електрони. Естествените източници на рентгенови лъчи са Слънцето и други космически обекти	Висока проникваща способност. отражение, поглъщане, пречупване, намеса, дифракция.	рентгенова структура- анализ, медицина, криминология, история на изкуството.
Гама лъчение		Ядрени процеси.	отражение, поглъщане, пречупване, намеса, дифракция.	В изследването на ядрените процеси, в откриването на дефекти.

Прилики и разлики.

Общи свойства и характеристики на електромагнитните вълни.

Имоти	Характеристики
Разпределение в пространството във времето	Скоростта на електромагнитните вълни във вакуум е постоянна и е равна на приблизително 300 000 km/s
Всички вълни се поглъщат от материята	Различни коефициенти на усвояване
Всички вълни на границата между две среди са частично отразени, частично пречупени.	Закони на отражението и пречупването. Коефициенти на отражение за различни среди и различни вълни.
Всички електромагнитни лъчения проявяват свойствата на вълните: те се събират, заобикалят препятствия. Няколко вълни могат да съществуват едновременно в една и съща област на пространството	Принципът на суперпозицията. За кохерентни източници правилата за определяне на максимумите. Принцип на Хюйгенс-Френел. Вълните не взаимодействат една с друга
Сложните електромагнитни вълни при взаимодействие с материята се разлагат на спектър - дисперсия.	Зависимост на коефициента на пречупване на средата от честотата на вълната. Скоростта на вълната в материята зависи от коефициента на пречупване на средата v = c/n
Вълни с различна интензивност	Плътност на радиационния поток

Тъй като дължината на вълната намалява, количествените разлики в дължините на вълната водят до значителни качествени разлики. Излъчванията с различни дължини на вълната се различават значително една от друга по отношение на тяхното поглъщане от материята. Късовълновите лъчения се абсорбират слабо. Веществата, които са непрозрачни за оптичните дължини на вълната, са прозрачни за тези излъчвания. Коефициентът на отражение на електромагнитните вълни също зависи от дължината на вълната. Но основната разлика между дълговълновото и късовълновото излъчване е, че късовълновото излъчване разкрива свойствата на частиците.

1 Нискочестотно излъчване

Нискочестотното излъчване се появява в честотния диапазон от 0 до 2104 Hz. Това излъчване съответства на дължина на вълната от 1,5 104 до ∞ m. Излъчването на такива относително ниски честоти може да се пренебрегне. Източникът на нискочестотно излъчване са алтернаторите. Използват се при топене и втвърдяване на метали.

2 Радиовълни

Радиовълните заемат честотен диапазон 2 * 104-109 Hz. Те съответстват на дължина на вълната 0,3-1,5 * 104 м. Източникът на радиовълни, както и нискочестотното излъчване, е променлив ток. Също така източникът е радиочестотен генератор, звезди, включително Слънцето, галактики и метагалактики. Индикаторите са вибраторът Hertz, осцилаторната верига.

Високата честота на радиовълните, в сравнение с нискочестотното излъчване, води до забележимо излъчване на радиовълни в космоса. Това им позволява да се използват за предаване на информация на различни разстояния. Предават се реч, музика (разпръскване), телеграфни сигнали (радиокомуникация), изображения на различни обекти (радар). Радиовълните се използват за изследване на структурата на материята и свойствата на средата, в която се разпространяват. Изучаването на радиоизлъчването от космически обекти е предмет на радиоастрономията. В радиометеорологията процесите се изучават според характеристиките на приеманите вълни.

3 инфрачервена (IR)

Инфрачервеното лъчение заема честотния диапазон 3 * 1011 - 3,85 * 1014 Hz. Те отговарят на дължина на вълната от 780nm -1mm. Инфрачервеното лъчение е открито през 1800 г. от астронома Уилям Хершл. Изучавайки повишаването на температурата на термометър, нагрят от видима светлина, Хершел открива най-голямото нагряване на термометъра извън областта на видимата светлина (отвъд червената област). Невидимото лъчение, предвид мястото му в спектъра, се нарича инфрачервено. Източникът на инфрачервено лъчение е излъчването на молекули и атоми под топлинно и електрическо въздействие. Мощен източник на инфрачервено лъчение е Слънцето, около 50% от излъчването му се намира в инфрачервената област. Инфрачервеното лъчение представлява значителна част (от 70 до 80%) от радиационната енергия на лампите с нажежаема жичка с волфрамова нишка. Инфрачервеното лъчение се излъчва от електрическа дъга и различни газоразрядни лампи. Излъчването на някои лазери се намира в инфрачервената област на спектъра. Индикаторите на инфрачервеното лъчение са фото и термистори, специални фотоемулсии. Инфрачервеното лъчение се използва за сушене на дърва, хранителни продукти и различни бои и лакове (инфрачервено отопление), за сигнализиране при лоша видимост, дава възможност за използване на оптични устройства, които ви позволяват да виждате на тъмно, както и с дистанционно контрол. Инфрачервените лъчи се използват за насочване на снаряди и ракети към целта, за откриване на камуфлиран враг. Тези лъчи позволяват да се определи разликата в температурите на отделните участъци от повърхността на планетите, структурните особености на молекулите на дадено вещество (спектрален анализ). Инфрачервената фотография се използва в биологията при изследване на болести по растенията, в медицината при диагностициране на кожни и съдови заболявания, в криминалистиката при откриване на фалшификати. Когато е изложен на човек, той причинява повишаване на температурата на човешкото тяло.

Видимо лъчение (светлина)

Видимото лъчение е единственият диапазон от електромагнитни вълни, възприемани от човешкото око. Светлинните вълни заемат доста тесен диапазон: 380-780 nm (ν = 3,85 1014-7,89 1014 Hz). Източникът на видимо излъчване са валентни електрони в атоми и молекули, които променят позицията си в пространството, както и свободни заряди, движещи се с ускорена скорост. Тази част от спектъра дава на човек максимална информация за света около него. По своите физически свойства той е подобен на други диапазони на спектъра, като е само малка част от спектъра на електромагнитните вълни. Радиацията с различни дължини на вълната (честоти) във видимия диапазон има различни физиологични ефекти върху ретината на човешкото око, причинявайки психологическо усещане за светлина. Цветът не е свойство на електромагнитната светлинна вълна сам по себе си, а е проява на електрохимичното действие на човешката физиологична система: очи, нерви, мозък. Приблизително седем основни цвята могат да бъдат разграничени от човешкото око във видимия диапазон (във възходящ ред на честотата на излъчване): червено, оранжево, жълто, зелено, синьо, индиго, виолетово. Запомнянето на последователността на основните цветове на спектъра се улеснява от фраза, всяка дума от която започва с първата буква на името на основния цвят: „Всеки ловец иска да знае къде седи фазанът“. Видимата радиация може да повлияе на хода на химичните реакции в растенията (фотосинтеза) и в животинските и човешки организми. Видимата радиация се излъчва от отделни насекоми (светулки) и някои дълбоководни риби поради химически реакции в тялото. Усвояването на въглероден диоксид от растенията в резултат на процеса на фотосинтеза, освобождаването на кислород допринася за поддържането на биологичния живот на Земята. Видимото лъчение се използва и за осветяване на различни предмети.

5. Ултравиолетово лъчение

Ултравиолетово лъчение, електромагнитно лъчение, невидимо за окото, заемащо спектралната област между видимото и рентгеновото лъчение с дължина на вълната от 10 - 380 nm (ν = 8 * 1014-3 * 1016 Hz). Ултравиолетовото лъчение е открито през 1801 г. от немския учен Йохан Ритер. Изучавайки почерняването на сребърния хлорид под действието на видима светлина, Ритер открива, че среброто почернява още по-ефективно в областта отвъд виолетовия край на спектъра, където няма видима радиация. Невидимото лъчение, което причинява това почерняване, се нарича ултравиолетово. Източникът на ултравиолетово лъчение са валентните електрони на атомите и молекулите, както и ускорено движещи се свободни заряди. Излъчването на твърди вещества, нагрети до температури от - 3000 K, съдържа значителна част от ултравиолетовото лъчение с непрекъснат спектър, чийто интензитет се увеличава с повишаване на температурата. По-мощен източник на ултравиолетово лъчение е всяка високотемпературна плазма. За различни приложения на ултравиолетово лъчение се използват живачни, ксенонови и други газоразрядни лампи. Естествени източници на ултравиолетова радиация - Слънцето, звездите, мъглявините и други космически обекти. До земната повърхност обаче достига само дълговълновата част от излъчването им (λ>290 nm). За регистриране на ултравиолетово лъчение при λ = 230 nm се използват обикновени фотографски материали, като в областта на по-късата дължина на вълната към него са чувствителни специални фотографски слоеве с ниско съдържание на желатин. Използват се фотоелектрични приемници, които използват способността на ултравиолетовото лъчение да предизвиква йонизация и фотоелектричния ефект: фотодиоди, йонизационни камери, фотонни броячи, фотоумножители.

В малки дози ултравиолетовото лъчение има благоприятен, лечебен ефект върху човек, като активира синтеза на витамин D в организма, а също така причинява слънчево изгаряне. Голяма доза ултравиолетова радиация може да причини изгаряния на кожата и ракови образувания (80% лечими). Освен това прекомерното ултравиолетово лъчение отслабва имунната система на организма, което допринася за развитието на някои заболявания. Ултравиолетовото лъчение също има бактерициден ефект: патогенните бактерии умират под въздействието на това лъчение.

Ултравиолетовото лъчение се използва при флуоресцентни лампи, в криминалистиката (от картините се открива фалшификация на документи), в историята на изкуството (с помощта на ултравиолетовите лъчи в картините могат да се открият следи от реставрация, които не се виждат за окото). Стъклото на прозорците практически не пропуска ултравиолетово лъчение, тъй като се абсорбира от железния оксид, който е част от стъклото. Поради тази причина дори в горещ слънчев ден не можете да правите слънчеви бани в стая със затворен прозорец. Човешкото око не може да види ултравиолетовото лъчение, тъй като роговицата на окото и очната леща поглъщат ултравиолетовото лъчение. Някои животни могат да видят ултравиолетова радиация. Например, гълъбът се ръководи от Слънцето дори при облачно време.

6. Рентгенови лъчи

Рентгеновото лъчение е електромагнитно йонизиращо лъчение, което заема спектралната област между гама и ултравиолетовото лъчение в дължини на вълната от 10-12-10-8 m (честота 3 * 1016-3-1020 Hz). Рентгеновото лъчение е открито през 1895 г. от немски физик. Най-често срещаният източник на рентгенови лъчи е рентгеновата тръба, в която електрони, ускорени от електрическо поле, бомбардират метален анод. Рентгеновите лъчи могат да бъдат получени чрез бомбардиране на цел с високоенергийни йони. Някои радиоактивни изотопи и синхротрони за съхранение на електрони също могат да служат като източници на рентгенови лъчи. Естествените източници на рентгенови лъчи са Слънцето и други космически обекти

Изображенията на обекти в рентгенови лъчи се получават върху специален рентгенов филм. Рентгеновото лъчение може да бъде регистрирано с помощта на йонизационна камера, сцинтилационен брояч, вторични електронни или канални електронни умножители, микроканални плочи. Поради високата си проникваща сила, рентгеновите лъчи се използват при рентгенов дифракционен анализ (изучаване на структурата на кристалната решетка), при изследване на структурата на молекулите, откриване на дефекти в проби, в медицината (X -лъчи, флуорография, лечение на рак), в откриване на дефекти (откриване на дефекти в отливки, релси), в история на изкуството (откриване на древни картини, скрити под слой от късна живопис), в астрономия (при изучаване на рентгенови източници) и съдебна медицина. Голяма доза рентгеново лъчение води до изгаряния и промени в структурата на човешката кръв. Създаването на рентгенови приемници и поставянето им на космически станции направи възможно откриването на рентгеново излъчване на стотици звезди, както и обвивките на свръхнови и цели галактики.

7. Гама лъчение (γ - лъчи)

Гама лъчение - късовълново електромагнитно лъчение, заемащо целия честотен диапазон ν> Z * 1020 Hz, което съответства на дължини на вълната λ<10-12 м. Гамма излучение было открыто французским ученым Полем Вилларом в 1900 году. Изучая излучение радия в сильном магнитном поле, Виллар обнаружил коротковолновое электромагнитное излучение, не отклоняющееся, как и свет, магнитным полем. Оно было названо Iгамма излучением. Гамма излучение связано с ядерными процессами, явлениями радиоактивного распада, происходящими с некоторыми веществами, как на Земле, так и в космосе. Гамма излучение можно регистрировать с помощью ионизационных и пузырьковых камер, а также с помощью специальных фотоэмульсий. Используются при исследовании ядерных процессов, в дефектоскопии. Гамма излучение отрицательно воздействует на человека.

IV. Затвърдяване на изучавания материал.

Нискочестотно лъчение, радиовълни, инфрачервено лъчение, видимо лъчение, ултравиолетово лъчение, рентгенови лъчи, γ-лъчи са различни видове електромагнитни лъчения.

Ако психически разложите тези типове по отношение на увеличаване на честотата или намаляване на дължината на вълната, получавате широк непрекъснат спектър - скала на електромагнитното излъчване (учителят показва скалата). Разделянето на електромагнитното излъчване на диапазони е условно. Няма ясна граница между регионите. Имената на регионите са се развили исторически, те служат само като удобно средство за класифициране на източници на радиация.

Всички диапазони на скалата на електромагнитното излъчване имат общи свойства:

Физическата природа на всички лъчения е една и съща.Всички лъчения се разпространяват във вакуум със същата скорост, равна на 3*108 m/s.Всяко излъчване проявява общи свойства на вълната (отражение, пречупване, интерференция, дифракция, поляризация).

НО). Изпълнете задачи за определяне на вида на радиацията и нейната физическа природа.

1. Излъчват ли електромагнитни вълни изгарянето на дърва? Неизгарящ? (Излъчване. Горещи - инфрачервени и видими лъчи, и негорящи - инфрачервени).

2. Какво обяснява белия цвят на снега, черния цвят на саждите, зеления цвят на листата, червения цвят на хартията? (Снегът отразява всички вълни, саждите поглъщат всичко, листата отразяват зелено, хартията червена).

3. Каква роля играе атмосферата в живота на Земята? (Ултравиолетова защита).

4. Защо тъмното стъкло предпазва очите на заварчика? (Стъклото не пропуска ултравиолетова светлина, а тъмно стъкло и ярко видимо пламъчно излъчване, което се получава при заваряване).

5. Когато спътници или космически кораби преминават през йонизираните слоеве на атмосферата, те стават източници на рентгенови лъчи. Защо? (В атмосферата бързо движещите се електрони удрят стените на движещите се обекти и се получават рентгенови лъчи.)

6. Какво е микровълново лъчение и къде се използва? (Супер високочестотно излъчване, микровълнови фурни).

Б). Тест за проверка.

1. Инфрачервеното лъчение има дължина на вълната:

A. По-малко от 4 * 10-7 m. B. Повече от 7,6 * 10-7 m C. По-малко от 10 -8 m

2. Ултравиолетово лъчение:

A. Възниква при рязко забавяне на бързи електрони.

Б. Интензивно излъчвани от тела, нагрети до висока температура.

Б. Излъчва се от всяко нагрято тяло.

3. Какъв е обхватът на дължината на вълната на видимото излъчване?

A. 4*10-7- 7,5*10-7 м. B. 4*10-7- 7,5*10-7 см. C. 4*10-7- 7,5*10-7 мм .

4. Най-голямата способност за преминаване има:

A. Видимо лъчение B. Ултравиолетово лъчение C. Рентгеново лъчение

5. Изображение на обект в тъмното се получава с помощта на:

А. Ултравиолетово лъчение. Б. Рентгеново лъчение.

Б. Инфрачервено лъчение.

6. Кой пръв открива γ-лъчението?

А. Рентген Б. Вилар В. Хершел

7. Колко бързо се движи инфрачервеното лъчение?

A. Повече от 3*108 m/s B. По-малко от 3*10 8 m/s C. 3*108 m/s

8. Рентгеново лъчение:

A. Възниква при рязко забавяне на бързи електрони

Б. Излъчва се от твърди вещества, нагрети до висока температура

Б. Излъчва се от всяко нагрято тяло

9. Какъв вид радиация се използва в медицината?

Инфрачервено лъчение Ултравиолетово лъчение Видимо лъчение Рентгеново лъчение

A. 1.2.4 B. 1.3 C. Цялото излъчване

10. Обикновеното стъкло практически не пропуска:

A. Видимо лъчение. Б. Ултравиолетово лъчение. C. Инфрачервено лъчение Правилни отговори: 1(B); 2 (В); 3(А); 4(В); 5(В); 6(В); 7(В); 8(А); 9(А); 10(B).

Скала за оценяване: 5 - 9-10 задачи; 4 - 7-8 задачи; 3 - 5-6 задачи.

IV. Резюме на урока.

V. Домашна работа: §80,86.