Vortrag zum Thema „Elektromagnetische Wellenskala“. Präsentation zum Thema „Skala elektromagnetischer Strahlung“. Präsentation der Strahlung und Spektren der Skala elektromagnetischer Strahlung

Lernziele:

Unterrichtsart:

Bilden: Vortrag mit Präsentation

Karaseva Irina Dmitrievna, 17.12.2017

3355 349

Entwicklungsinhalte

Zusammenfassung der Lektion zum Thema:

Strahlungsarten. Elektromagnetische Wellenwaage

Lektion entwickelt

Lehrer der LPR State Institution „LOUSOSH No. 18“

Karaseva I.D.

Lernziele: Betrachten Sie das Ausmaß elektromagnetischer Wellen und charakterisieren Sie Wellen verschiedener Frequenzbereiche. zeigen die Rolle verschiedener Strahlungsarten im menschlichen Leben, den Einfluss verschiedener Strahlungsarten auf den Menschen; Material zum Thema systematisieren und das Wissen der Schüler über elektromagnetische Wellen vertiefen; die mündliche Rede der Schüler, ihre kreativen Fähigkeiten, ihre Logik und ihr Gedächtnis entwickeln; kognitive Fähigkeiten; das Interesse der Studierenden am Studium der Physik zu wecken; kultivieren Sie Genauigkeit und harte Arbeit.

Unterrichtsart: Lektion in der Bildung neuen Wissens.

Bilden: Vortrag mit Präsentation

Ausrüstung: Computer, Multimedia-Beamer, Präsentation „Strahlungsarten.

Elektromagnetische Wellenskala"

Während des Unterrichts

Zeit organisieren.

Motivation für pädagogische und kognitive Aktivitäten.

Das Universum ist ein Ozean elektromagnetischer Strahlung. Die Menschen leben darin größtenteils, ohne die Wellen zu bemerken, die den umgebenden Raum durchdringen. Während man sich am Kamin aufwärmt oder eine Kerze anzündet, lässt man die Quelle dieser Wellen wirken, ohne über deren Eigenschaften nachzudenken. Aber Wissen ist Macht: Nachdem die Menschheit im 20. Jahrhundert die Natur der elektromagnetischen Strahlung entdeckt hatte, beherrschte sie die unterschiedlichsten Arten und stellte sie in ihren Dienst.

Festlegung des Themas und der Ziele der Lektion.

Heute machen wir eine Reise entlang der Skala elektromagnetischer Wellen und betrachten die Arten elektromagnetischer Strahlung in verschiedenen Frequenzbereichen. Schreiben Sie das Thema der Lektion auf: „Arten der Strahlung. Elektromagnetische Wellenskala" (Folie 1)

Wir werden jede Strahlung nach dem folgenden allgemeinen Plan untersuchen (Folie 2).Allgemeiner Plan zur Untersuchung der Strahlung:

1. Bereichsname

2. Wellenlänge

3. Häufigkeit

4. Von wem wurde es entdeckt?

5. Quelle

6. Empfänger (Anzeige)

7. Bewerbung

8. Wirkung auf den Menschen

Während Sie sich mit dem Thema befassen, müssen Sie die folgende Tabelle ausfüllen:

Tabelle „Skala der elektromagnetischen Strahlung“

Präsentation von neuem Material.

(Folie 3)

Die Länge elektromagnetischer Wellen kann sehr unterschiedlich sein: von Werten in der Größenordnung von 10 13 m (niederfrequente Schwingungen) bis 10 -10 M ( -Strahlen). Licht macht einen winzigen Teil des breiten Spektrums elektromagnetischer Wellen aus. Bei der Untersuchung dieses kleinen Teils des Spektrums wurden jedoch andere Strahlungen mit ungewöhnlichen Eigenschaften entdeckt.
Es ist üblich, hervorzuheben niederfrequente Strahlung, Radiostrahlung, Infrarotstrahlen, sichtbares Licht, ultraviolette Strahlen, Röntgenstrahlen und -Strahlung. Die kürzeste Wellenlänge -Strahlung wird von Atomkernen emittiert.

Es gibt keinen grundsätzlichen Unterschied zwischen einzelnen Strahlungen. Bei allen handelt es sich um elektromagnetische Wellen, die von geladenen Teilchen erzeugt werden. Elektromagnetische Wellen werden letztlich anhand ihrer Wirkung auf geladene Teilchen erkannt . Im Vakuum bewegt sich Strahlung jeder Wellenlänge mit einer Geschwindigkeit von 300.000 km/s. Die Grenzen zwischen einzelnen Bereichen der Strahlungsskala sind sehr willkürlich.

(Folie 4)

Strahlung unterschiedlicher Wellenlänge unterscheiden sich in ihrer Art voneinander Empfang(Antennenstrahlung, Wärmestrahlung, Strahlung beim Bremsen schneller Elektronen usw.) und Registrierungsmethoden.

Alle aufgeführten Arten elektromagnetischer Strahlung werden auch von Weltraumobjekten erzeugt und erfolgreich mit Raketen, künstlichen Erdsatelliten und Raumfahrzeugen untersucht. Dies gilt zunächst für Röntgen und - Strahlung, die von der Atmosphäre stark absorbiert wird.

Quantitative Unterschiede in den Wellenlängen führen zu erheblichen qualitativen Unterschieden.

Strahlungen unterschiedlicher Wellenlänge unterscheiden sich stark voneinander in ihrer Absorption durch Materie. Kurzwellige Strahlung (Röntgenstrahlen und insbesondere -Strahlen) werden schwach absorbiert. Stoffe, die für optische Wellen undurchlässig sind, sind für diese Strahlungen transparent. Der Reflexionskoeffizient elektromagnetischer Wellen hängt auch von der Wellenlänge ab. Der Hauptunterschied zwischen langwelliger und kurzwelliger Strahlung besteht jedoch darin Kurzwellige Strahlung offenbart die Eigenschaften von Teilchen.

Betrachten wir jede Strahlung.

(Folie 5)

Niederfrequenzstrahlung tritt im Frequenzbereich von 3 · 10 -3 bis 3 · 10 5 Hz auf. Diese Strahlung entspricht einer Wellenlänge von 10 13 - 10 5 m. Strahlung dieser relativ niedrigen Frequenz kann vernachlässigt werden. Die Quelle niederfrequenter Strahlung sind Wechselstromgeneratoren. Wird zum Schmelzen und Härten von Metallen verwendet.

(Folie 6)

Radiowellen belegen den Frequenzbereich 3·10 5 - 3·10 11 Hz. Sie entsprechen einer Wellenlänge von 10 5 - 10 -3 m Radiowellen, einfach so Niederfrequenzstrahlung ist Wechselstrom. Die Quelle ist auch ein Radiofrequenzgenerator, Sterne, einschließlich der Sonne, Galaxien und Metagalaxien. Als Indikatoren dienen ein Hertz-Vibrator und ein Schwingkreis.

Hochfrequenz Radiowellen im Vergleich zu Niederfrequente Strahlung führt zu einer spürbaren Emission von Radiowellen in den Weltraum. Dadurch können sie zur Übertragung von Informationen über verschiedene Distanzen genutzt werden. Es werden Sprache, Musik (Rundfunk), Telegrafensignale (Funkkommunikation) und Bilder verschiedener Objekte (Funkortung) übertragen.

Mithilfe von Radiowellen werden die Struktur von Materie und die Eigenschaften des Mediums, in dem sie sich ausbreiten, untersucht. Die Untersuchung der Radioemission von Weltraumobjekten ist Gegenstand der Radioastronomie. In der Radiometeorologie werden Prozesse anhand der Eigenschaften empfangener Wellen untersucht.

(Folie 7)

Infrarotstrahlung belegt den Frequenzbereich 3 · 10 · 11 - 3,85 · 10 · 14 Hz. Sie entsprechen einer Wellenlänge von 2·10 -3 - 7,6·10 -7 m.

Infrarotstrahlung wurde 1800 vom Astronomen William Herschel entdeckt. Bei der Untersuchung des Temperaturanstiegs eines durch sichtbares Licht erhitzten Thermometers entdeckte Herschel die stärkste Erwärmung des Thermometers außerhalb des Bereichs des sichtbaren Lichts (jenseits des roten Bereichs). Unsichtbare Strahlung wurde aufgrund ihres Platzes im Spektrum Infrarot genannt. Die Quelle der Infrarotstrahlung ist die Strahlung von Molekülen und Atomen unter thermischen und elektrischen Einflüssen. Eine starke Quelle für Infrarotstrahlung ist die Sonne; etwa 50 % ihrer Strahlung liegt im Infrarotbereich. Infrarotstrahlung macht einen erheblichen Anteil (70 bis 80 %) der Strahlungsenergie von Glühlampen mit Wolframfaden aus. Infrarotstrahlung wird von einem Lichtbogen und verschiedenen Gasentladungslampen abgegeben. Die Strahlung einiger Laser liegt im Infrarotbereich des Spektrums. Indikatoren für Infrarotstrahlung sind Fotos und Thermistoren, spezielle Fotoemulsionen. Infrarotstrahlung dient zum Trocknen von Holz, Lebensmitteln und verschiedenen Farben und Lacken (Infrarotheizung), zur Signalisierung bei schlechten Sichtverhältnissen und ermöglicht den Einsatz optischer Geräte, die das Sehen im Dunkeln ermöglichen, sowie zur Fernbedienung. Infrarotstrahlen werden verwendet, um Projektile und Raketen zu Zielen zu lenken und getarnte Feinde zu erkennen. Diese Strahlen ermöglichen die Bestimmung der Temperaturunterschiede einzelner Bereiche der Planetenoberfläche und der Strukturmerkmale der Materiemoleküle (Spektralanalyse). Infrarotfotografie wird in der Biologie zur Untersuchung von Pflanzenkrankheiten, in der Medizin zur Diagnose von Haut- und Gefäßerkrankungen und in der Forensik zur Erkennung von Fälschungen eingesetzt. Wenn es dem Menschen ausgesetzt wird, führt es zu einem Anstieg der Temperatur des menschlichen Körpers.

(Folie 8)

Sichtbare Strahlung - der einzige Bereich elektromagnetischer Wellen, der vom menschlichen Auge wahrgenommen wird. Lichtwellen nehmen einen ziemlich schmalen Bereich ein: 380 - 670 nm ( = 3,85 · 10 14 - 8 · 10 14 Hz). Die Quelle sichtbarer Strahlung sind Valenzelektronen in Atomen und Molekülen, die ihre Position im Raum verändern, sowie freie Ladungen. schnell voran. Das Ein Teil des Spektrums gibt einem Menschen maximale Informationen über die Welt um ihn herum. In seinen physikalischen Eigenschaften ähnelt es anderen Spektralbereichen und macht nur einen kleinen Teil des Spektrums elektromagnetischer Wellen aus. Strahlung mit unterschiedlichen Wellenlängen (Frequenzen) im sichtbaren Bereich hat unterschiedliche physiologische Auswirkungen auf die Netzhaut des menschlichen Auges und verursacht das psychologische Lichtempfinden. Farbe ist keine Eigenschaft einer elektromagnetischen Lichtwelle an sich, sondern eine Manifestation der elektrochemischen Wirkung des menschlichen physiologischen Systems: Augen, Nerven, Gehirn. Wir können ungefähr sieben Grundfarben nennen, die das menschliche Auge im sichtbaren Bereich unterscheidet (in der Reihenfolge zunehmender Strahlungsfrequenz): Rot, Orange, Gelb, Grün, Blau, Indigo, Violett. Das Auswendiglernen der Abfolge der Grundfarben des Spektrums wird durch einen Satz erleichtert, dessen Wort mit dem ersten Buchstaben des Namens der Grundfarbe beginnt: „Jeder Jäger möchte wissen, wo der Fasan sitzt.“ Sichtbare Strahlung kann das Ablaufen chemischer Reaktionen in Pflanzen (Photosynthese) sowie bei Tieren und Menschen beeinflussen. Sichtbare Strahlung wird von bestimmten Insekten (Glühwürmchen) und einigen Tiefseefischen aufgrund chemischer Reaktionen im Körper abgegeben. Die Aufnahme von Kohlendioxid durch Pflanzen als Ergebnis des Prozesses der Photosynthese und die Freisetzung von Sauerstoff tragen zur Erhaltung des biologischen Lebens auf der Erde bei. Auch bei der Beleuchtung verschiedener Objekte kommt sichtbare Strahlung zum Einsatz.

Licht ist die Quelle des Lebens auf der Erde und zugleich die Quelle unserer Vorstellungen von der Welt um uns herum.

(Folie 9)

UV-Strahlung, Für das Auge unsichtbare elektromagnetische Strahlung, die den Spektralbereich zwischen sichtbarer und Röntgenstrahlung innerhalb der Wellenlängen 3,8 ∙ 10 -7 - 3 ∙ 10 -9 m ( = 8 * 10 14 - 3 * 10 16 Hz) einnimmt. Ultraviolette Strahlung wurde 1801 vom deutschen Wissenschaftler Johann Ritter entdeckt. Durch die Untersuchung der Schwärzung von Silberchlorid unter dem Einfluss von sichtbarem Licht entdeckte Ritter, dass Silber im Bereich jenseits des violetten Endes des Spektrums, wo keine sichtbare Strahlung vorhanden ist, noch effektiver schwärzt. Die unsichtbare Strahlung, die diese Schwärzung verursachte, wurde ultraviolette Strahlung genannt.

Die Quelle ultravioletter Strahlung sind die Valenzelektronen von Atomen und Molekülen sowie sich schnell bewegende freie Ladungen.

Strahlung von auf Temperaturen von -3000 K erhitzten Festkörpern enthält einen merklichen Anteil ultravioletter Strahlung eines kontinuierlichen Spektrums, deren Intensität mit steigender Temperatur zunimmt. Eine stärkere Quelle ultravioletter Strahlung ist jedes Hochtemperaturplasma. Für verschiedene Anwendungen ultravioletter Strahlung werden Quecksilber-, Xenon- und andere Gasentladungslampen verwendet. Natürliche Quellen ultravioletter Strahlung sind die Sonne, Sterne, Nebel und andere Weltraumobjekte. Allerdings nur der langwellige Teil ihrer Strahlung (  290 nm) erreicht die Erdoberfläche. Um ultraviolette Strahlung zu registrieren

 = 230 nm, im kürzeren Wellenlängenbereich werden herkömmliche Fotomaterialien verwendet, spezielle fotografische Schichten mit niedrigem Gelatinegehalt reagieren darauf. Zum Einsatz kommen fotoelektrische Empfänger, die die Fähigkeit der ultravioletten Strahlung zur Ionisierung und den fotoelektrischen Effekt nutzen: Fotodioden, Ionisationskammern, Photonenzähler, Fotomultiplier.

In kleinen Dosen hat ultraviolette Strahlung eine wohltuende, heilende Wirkung auf den Menschen, aktiviert die Vitamin-D-Synthese im Körper und bewirkt eine Bräunung. Eine große Dosis ultravioletter Strahlung kann Hautverbrennungen und Krebs verursachen (80 % heilbar). Darüber hinaus schwächt übermäßige ultraviolette Strahlung das Immunsystem des Körpers und trägt so zur Entstehung bestimmter Krankheiten bei. Ultraviolette Strahlung hat auch eine bakterizide Wirkung: Unter dem Einfluss dieser Strahlung sterben pathogene Bakterien ab.

Ultraviolette Strahlung wird in Leuchtstofflampen, in der Kriminaltechnik (fälschte Dokumente lassen sich anhand von Fotografien erkennen) und in der Kunstgeschichte (mit Hilfe ultravioletter Strahlen lassen sich unsichtbare Restaurierungsspuren in Gemälden erkennen) eingesetzt. Fensterglas lässt praktisch keine ultraviolette Strahlung durch, weil Es wird von Eisenoxid absorbiert, das Teil des Glases ist. Aus diesem Grund ist es auch an einem heißen, sonnigen Tag nicht möglich, sich bei geschlossenem Fenster in einem Raum zu sonnen.

Das menschliche Auge sieht keine ultraviolette Strahlung, weil... Die Hornhaut des Auges und die Augenlinse absorbieren ultraviolette Strahlung. Für einige Tiere ist ultraviolette Strahlung sichtbar. Beispielsweise navigiert eine Taube auch bei bewölktem Wetter an der Sonne.

(Folie 10)

Röntgenstrahlung - Hierbei handelt es sich um elektromagnetische ionisierende Strahlung, die den Spektralbereich zwischen Gamma- und Ultraviolettstrahlung innerhalb der Wellenlängen 10 -12 - 1 0 -8 m (Frequenzen 3 * 10 16 - 3-10 20 Hz) einnimmt. Röntgenstrahlung wurde 1895 vom deutschen Physiker W. K. Röntgen entdeckt. Die häufigste Quelle von Röntgenstrahlung ist eine Röntgenröhre, in der durch ein elektrisches Feld beschleunigte Elektronen eine Metallanode bombardieren. Röntgenstrahlen können durch den Beschuss eines Ziels mit hochenergetischen Ionen erzeugt werden. Einige radioaktive Isotope und Synchrotrons – Elektronenspeicher – können auch als Quellen für Röntgenstrahlung dienen. Natürliche Quellen für Röntgenstrahlung sind die Sonne und andere Weltraumobjekte

Bilder von Objekten in Röntgenstrahlung werden auf einem speziellen röntgenfotografischen Film aufgenommen. Röntgenstrahlung kann mit einer Ionisationskammer, einem Szintillationszähler, Sekundärelektronen- oder Kanalelektronenvervielfachern und Mikrokanalplatten aufgezeichnet werden. Aufgrund ihrer hohen Durchdringungsfähigkeit wird Röntgenstrahlung in der Röntgenbeugungsanalyse (Untersuchung der Struktur eines Kristallgitters), bei der Untersuchung der Struktur von Molekülen, der Erkennung von Defekten in Proben, in der Medizin (Röntgenstrahlen, Fluorographie, Behandlung von Krebs), in der Fehlererkennung (Erkennung von Fehlern in Gussteilen, Schienen), in der Kunstgeschichte (Entdeckung antiker Malerei, die unter einer Schicht späterer Malerei verborgen ist), in der Astronomie (bei der Untersuchung von Röntgenquellen) und in der Forensik. Eine große Dosis Röntgenstrahlung führt zu Verbrennungen und Veränderungen in der Struktur des menschlichen Blutes. Die Entwicklung von Röntgenempfängern und deren Platzierung auf Raumstationen ermöglichten den Nachweis der Röntgenstrahlung von Hunderten von Sternen sowie der Hüllen von Supernovae und ganzen Galaxien.

(Folie 11)

Gammastrahlung - kurzwellige elektromagnetische Strahlung, die den gesamten Frequenzbereich  = 8∙10 14 - 10 17 Hz einnimmt, was den Wellenlängen  = 3,8·10 -7 - 3∙10 -9 m entspricht wurde 1900 vom französischen Wissenschaftler Paul Villard entdeckt.

Bei der Untersuchung der Radiumstrahlung in einem starken Magnetfeld entdeckte Villar kurzwellige elektromagnetische Strahlung, die wie Licht nicht von einem Magnetfeld abgelenkt wird. Man nannte es Gammastrahlung. Gammastrahlung steht im Zusammenhang mit nuklearen Prozessen, radioaktiven Zerfallsphänomenen, die bei bestimmten Substanzen sowohl auf der Erde als auch im Weltraum auftreten. Gammastrahlung kann mit Ionisations- und Blasenkammern sowie mit speziellen Fotoemulsionen erfasst werden. Sie werden bei der Untersuchung nuklearer Prozesse und bei der Fehlererkennung eingesetzt. Gammastrahlung wirkt sich negativ auf den Menschen aus.

(Folie 12)

Also niederfrequente Strahlung, Radiowellen, Infrarotstrahlung, sichtbare Strahlung, ultraviolette Strahlung, Röntgenstrahlen,-Strahlung sind verschiedene Arten elektromagnetischer Strahlung.

Wenn Sie diese Typen gedanklich nach zunehmender Frequenz oder abnehmender Wellenlänge anordnen, erhalten Sie ein breites kontinuierliches Spektrum – eine Skala elektromagnetischer Strahlung (Lehrer zeigt Maßstab). Zu den gefährlichen Strahlungsarten gehören: Gammastrahlung, Röntgenstrahlung und ultraviolette Strahlung, der Rest ist ungefährlich.

Die Einteilung elektromagnetischer Strahlung in Bereiche ist bedingt. Es gibt keine klare Grenze zwischen den Regionen. Die Namen der Regionen haben sich historisch entwickelt; sie dienen lediglich der bequemen Klassifizierung von Strahlungsquellen.

(Folie 13)

Alle Bereiche der elektromagnetischen Strahlungsskala haben gemeinsame Eigenschaften:

Die physikalische Natur aller Strahlung ist dieselbe

Alle Strahlung breitet sich im Vakuum mit der gleichen Geschwindigkeit aus, nämlich 3 * 10 8 m/s

alle Strahlungen weisen gemeinsame Welleneigenschaften auf (Reflexion, Brechung, Interferenz, Beugung, Polarisation)

5. Zusammenfassung der Lektion

Am Ende der Unterrichtsstunde beenden die Schüler die Arbeit am Tisch.

(Folie 14)

Abschluss:

Die gesamte Skala elektromagnetischer Wellen ist ein Beweis dafür, dass jede Strahlung sowohl Quanten- als auch Welleneigenschaften aufweist.

Quanten- und Welleneigenschaften schließen sich in diesem Fall nicht aus, sondern ergänzen sich.

Welleneigenschaften erscheinen bei niedrigen Frequenzen deutlicher und bei hohen Frequenzen weniger deutlich. Umgekehrt erscheinen Quanteneigenschaften bei hohen Frequenzen deutlicher und bei niedrigen Frequenzen weniger deutlich.

Je kürzer die Wellenlänge, desto heller erscheinen die Quanteneigenschaften, und je länger die Wellenlänge, desto heller erscheinen die Welleneigenschaften.

All dies dient als Bestätigung des Gesetzes der Dialektik (dem Übergang quantitativer Veränderungen in qualitative).

Zusammenfassung (lernen), die Tabelle ausfüllen

letzte Spalte (Auswirkung von EMR auf den Menschen) und

Erstellen Sie einen Bericht über den Einsatz von EMR

Entwicklungsinhalte

GU LPR „LOUSOSH Nr. 18“

Lugansk

Karaseva I.D.

ALLGEMEINER STRAHLUNGSSTUDIENPLAN

1. Bereichsname.

2. Wellenlänge

3. Häufigkeit

4. Von wem wurde es entdeckt?

5. Quelle

6. Empfänger (Anzeige)

7. Bewerbung

8. Wirkung auf den Menschen

TABELLE „ELEKTROMAGNETISCHE WELLENSKALA“

Name der Strahlung

Wellenlänge

Frequenz

Geöffnet von

Quelle

Empfänger

Anwendung

Wirkung auf den Menschen

Die Strahlungen unterscheiden sich voneinander:

• nach Empfangsart;
• nach Registrierungsmethode.

Quantitative Wellenlängenunterschiede führen zu erheblichen qualitativen Unterschieden; sie werden von Materie unterschiedlich absorbiert (kurzwellige Strahlung – Röntgen- und Gammastrahlung) – werden schwach absorbiert.

Kurzwellige Strahlung offenbart die Eigenschaften von Teilchen.

Niederfrequente Vibrationen

Wellenlänge (m)

10 13 - 10 5

Frequenz Hz)

3 · 10 -3 - 3 · 10 5

Quelle

Rheostatischer Generator, Dynamo,

Hertz-Vibrator,

Generatoren in elektrischen Netzen (50 Hz)

Maschinengeneratoren mit hoher (Industrie-)Frequenz (200 Hz)

Telefonnetze (5000Hz)

Tongeneratoren (Mikrofone, Lautsprecher)

Empfänger

Elektrische Geräte und Motoren

Geschichte der Entdeckung

Oliver Lodge (1893), Nikola Tesla (1983)

Anwendung

Kino, Rundfunk (Mikrofone, Lautsprecher)

Radiowellen

Wellenlänge (m)

Frequenz Hz)

10 5 - 10 -3

Quelle

3 · 10 5 - 3 · 10 11

Schwingkreis

Makroskopische Vibratoren

Sterne, Galaxien, Metagalaxien

Empfänger

Geschichte der Entdeckung

Funken im Spalt des Empfangsvibrators (Hertz-Vibrator)

Leuchten einer Gasentladungsröhre, kohärent

B. Feddersen (1862), G. Hertz (1887), A.S. Popov, A.N. Lebedew

Anwendung

Extra lang- Funknavigation, Funktelegrafenkommunikation, Übermittlung von Wetterberichten

Lang– Funktelegrafen- und Funktelefonverkehr, Rundfunkübertragung, Funknavigation

Durchschnitt- Funktelegrafie und Sprechfunk, Rundfunk, Funknavigation

Kurz- Amateurfunkkommunikation

UKW- Weltraumfunkkommunikation

DMV- Fernsehen, Radar, Richtfunkkommunikation, Mobiltelefonkommunikation

SMV- Radar, Richtfunkkommunikation, Himmelsnavigation, Satellitenfernsehen

MMV- Radar

Infrarotstrahlung

Wellenlänge (m)

2 · 10 -3 - 7,6∙10 -7

Frequenz Hz)

3∙10 11 - 3,85∙10 14

Quelle

Jeder erhitzte Körper: Kerze, Herd, Heizkörper, elektrische Glühlampe

Ein Mensch sendet elektromagnetische Wellen mit einer Länge von 9 aus · 10 -6 M

Empfänger

Thermoelemente, Bolometer, Fotozellen, Fotowiderstände, fotografische Filme

Geschichte der Entdeckung

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

Anwendung

In der Forensik das Fotografieren irdischer Objekte bei Nebel und Dunkelheit, Ferngläser und Visiere zum Fotografieren im Dunkeln, Erhitzen des Gewebes eines lebenden Organismus (in der Medizin), Trocknen von Holz und lackierten Autokarosserien, Alarmsysteme zum Schutz von Räumlichkeiten, Infrarot-Teleskop.

Sichtbare Strahlung

Wellenlänge (m)

6,7∙10 -7 - 3,8 ∙10 -7

Frequenz Hz)

4∙10 14 - 8 ∙10 14

Quelle

Sonne, Glühlampe, Feuer

Empfänger

Auge, Fotoplatte, Fotozellen, Thermoelemente

Geschichte der Entdeckung

M. Melloni

Anwendung

Vision

Biologisches Leben

UV-Strahlung

Wellenlänge (m)

3,8 ∙10 -7 - 3∙10 -9

Frequenz Hz)

8 ∙ 10 14 - 3 · 10 16

Quelle

Enthält Sonnenlicht

Gasentladungslampen mit Quarzrohr

Wird von allen Festkörpern emittiert, deren Temperatur mehr als 1000 °C beträgt, leuchtend (außer Quecksilber)

Empfänger

Fotozellen,

Photomultiplier,

Lumineszierende Stoffe

Geschichte der Entdeckung

Johann Ritter, Laie

Anwendung

Industrieelektronik und Automatisierung,

Leuchtstofflampen,

Textilproduktion

Luftsterilisation

Medizin, Kosmetologie

Röntgenstrahlung

Wellenlänge (m)

10 -12 - 10 -8

Frequenz Hz)

3∙10 16 - 3 · 10 20

Quelle

Elektronen-Röntgenröhre (Spannung an der Anode – bis zu 100 kV, Kathode – Glühfaden, Strahlung – hochenergetische Quanten)

Sonnenkorona

Empfänger

Filmrolle,

Das Leuchten einiger Kristalle

Geschichte der Entdeckung

V. Röntgen, R. Milliken

Anwendung

Diagnostik und Behandlung von Krankheiten (in der Medizin), Fehlererkennung (Kontrolle innerer Strukturen, Schweißnähte)

Gammastrahlung

Wellenlänge (m)

3,8 · 10 -7 - 3∙10 -9

Frequenz Hz)

8∙10 14 - 10 17

Energie (EV)

9,03 10 3 – 1, 24 10 16 Ev

Quelle

Radioaktive Atomkerne, Kernreaktionen, Prozesse der Umwandlung von Materie in Strahlung

Empfänger

Zähler

Geschichte der Entdeckung

Paul Villard (1900)

Anwendung

Fehlererkennung

Prozesssteuerung

Erforschung nuklearer Prozesse

Therapie und Diagnostik in der Medizin

ALLGEMEINE EIGENSCHAFTEN ELEKTROMAGNETISCHER STRAHLUNG

physische Natur

Alle Strahlung ist gleich

Alle Strahlungen breiten sich aus

im Vakuum mit gleicher Geschwindigkeit,

gleich der Lichtgeschwindigkeit

Alle Strahlungen werden erkannt

allgemeine Welleneigenschaften

Polarisation

Betrachtung

Brechung

Beugung

Interferenz

• Die gesamte Skala elektromagnetischer Wellen ist ein Beweis dafür, dass jede Strahlung sowohl Quanten- als auch Welleneigenschaften aufweist.
• Quanten- und Welleneigenschaften schließen sich in diesem Fall nicht aus, sondern ergänzen sich.
• Welleneigenschaften erscheinen bei niedrigen Frequenzen deutlicher und bei hohen Frequenzen weniger deutlich. Umgekehrt erscheinen Quanteneigenschaften bei hohen Frequenzen deutlicher und bei niedrigen Frequenzen weniger deutlich.
• Je kürzer die Wellenlänge, desto heller erscheinen die Quanteneigenschaften, und je länger die Wellenlänge, desto heller erscheinen die Welleneigenschaften.

• § 68 (gelesen)
• Füllen Sie die letzte Spalte der Tabelle aus (Auswirkung von EMR auf eine Person).
• Erstellen Sie einen Bericht über den Einsatz von EMR

Klara Yeghyan, Schülerin der 11. Klasse

Alle Informationen von Sternen, Nebeln, Galaxien und anderen astronomischen Objekten liegen in Form elektromagnetischer Strahlung vor. Elektromagnetische Strahlungsskala. Die horizontale Achse zeigt: unten die Wellenlänge in Metern, oben die Schwingungsfrequenz in Hertz

Die Skala der elektromagnetischen Wellen Die Skala der elektromagnetischen Wellen reicht von langen Radiowellen bis hin zu Gammastrahlen. Elektromagnetische Wellen unterschiedlicher Länge werden herkömmlicherweise nach verschiedenen Merkmalen (Erzeugungsmethode, Registrierungsmethode, Art der Wechselwirkung mit Materie) in Bereiche eingeteilt.

Lichtgeschwindigkeit Jede Strahlung kann als Strom von Quanten betrachtet werden – Photonen, die sich mit einer Lichtgeschwindigkeit von c = 299.792.458 m/s ausbreiten. Die Lichtgeschwindigkeit hängt mit der Wellenlänge und der Frequenz über die Beziehung c = λ ∙ ν zusammen

Spektrum elektromagnetischer Wellen Das Spektrum elektromagnetischer Strahlung in der Reihenfolge zunehmender Frequenz ist: 1) Radiowellen 2) Infrarotstrahlung 3) Lichtstrahlung 4) Röntgenstrahlen 5) Gammastrahlung Das Spektrum elektromagnetischer Wellen ist das Frequenzband elektromagnetischer Wellen, das existieren in der Natur.

Radiowellen Radiowellen sind elektromagnetische Wellen, deren Länge 0,1 mm überschreitet

Arten von Radiowellen 1. Ultralange Wellen mit einer Wellenlänge von mehr als 10 km 2. Lange Wellen im Längenbereich von 10 km bis 1 km 3. Mittelwellen im Längenbereich von 1 km bis 100 m

Arten von Radiowellen (Fortsetzung) 4. Kurzwellen im Wellenlängenbereich von 100 m bis 10 m 5. Ultrakurzwellen mit einer Wellenlänge von weniger als 10 m

Infrarotstrahlung Infrarotstrahlung sind elektromagnetische Wellen, die von jedem erhitzten Körper abgegeben werden, auch wenn dieser nicht glüht. Infrarotwellen sind auch Hitzewellen, denn Viele Quellen dieser Wellen verursachen eine spürbare Erwärmung der umliegenden Körper.

Lichtstrahlung Lichtstrahlung ist ein Strahlstrahlungsenergie aus dem infraroten, sichtbaren und ultravioletten Bereich des Spektrums, der mehrere Sekunden lang gültig ist. Die Quelle ist der leuchtende Bereich der Explosion.

Röntgenstrahlung Röntgenstrahlung entsteht, wenn schnell geladene Teilchen (Elektronen, Protonen usw.) abgebremst werden, sowie als Folge von Prozessen, die innerhalb der Elektronenhüllen von Atomen ablaufen. Anwendung: Medizin, Physik, Chemie, Biologie, Technik, Forensik, Kunstgeschichte

Gammastrahlungsmerkmal: ausgeprägte korpuskuläre Eigenschaften. Gammastrahlung ist eine Folge von Phänomenen, die im Inneren von Atomkernen auftreten, sowie das Ergebnis von Kernreaktionen.

Fazit Mit abnehmender Wellenlänge treten erhebliche qualitative Unterschiede bei elektromagnetischen Wellen auf. Strahlungen unterschiedlicher Wellenlänge unterscheiden sich voneinander in der Art ihrer Erzeugung und der Art der Registrierung, also in der Art ihrer Wechselwirkung mit Stoffen.

Niederfrequente Vibrationen

Wellenlänge (m)

10 13 - 10 5

Frequenz Hz)

3 · 10 -3 - 3 · 10 5

Quelle

Rheostatischer Generator, Dynamo,

Hertz-Vibrator,

Generatoren in elektrischen Netzen (50 Hz)

Maschinengeneratoren mit hoher (Industrie-)Frequenz (200 Hz)

Telefonnetze (5000Hz)

Tongeneratoren (Mikrofone, Lautsprecher)

Empfänger

Elektrische Geräte und Motoren

Geschichte der Entdeckung

Oliver Lodge (1893), Nikola Tesla (1983)

Anwendung

Kino, Rundfunk (Mikrofone, Lautsprecher)

Radiowellen

Wellenlänge (m)

10 5 - 10 -3

Frequenz Hz)

3 · 10 5 - 3 · 10 11

Quelle

Schwingkreis

Makroskopische Vibratoren

Sterne, Galaxien, Metagalaxien

Empfänger

Funken im Spalt des Empfangsvibrators (Hertz-Vibrator)

Leuchten einer Gasentladungsröhre, kohärent

Geschichte der Entdeckung

B. Feddersen (1862), G. Hertz (1887), A.S. Popov, A.N. Lebedew

Anwendung

Extra lang- Funknavigation, Funktelegrafenkommunikation, Übermittlung von Wetterberichten

Lang– Funktelegrafen- und Funktelefonverkehr, Rundfunkübertragung, Funknavigation

Durchschnitt- Funktelegrafie und Sprechfunk, Rundfunk, Funknavigation

Kurz- Amateurfunkkommunikation

UKW- Weltraumfunkkommunikation

DMV- Fernsehen, Radar, Richtfunkkommunikation, Mobiltelefonkommunikation

SMV- Radar, Richtfunkkommunikation, Himmelsnavigation, Satellitenfernsehen

MMV- Radar

Infrarotstrahlung

Wellenlänge (m)

2 · 10 -3 - 7,6∙10 -7

Frequenz Hz)

3∙10 11 - 3,85∙10 14

Quelle

Jeder erhitzte Körper: Kerze, Herd, Heizkörper, elektrische Glühlampe

Ein Mensch sendet elektromagnetische Wellen mit einer Länge von 9 aus · 10 -6 M

Empfänger

Thermoelemente, Bolometer, Fotozellen, Fotowiderstände, fotografische Filme

Geschichte der Entdeckung

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

Anwendung

In der Forensik das Fotografieren irdischer Objekte bei Nebel und Dunkelheit, Ferngläser und Visiere zum Fotografieren im Dunkeln, Aufwärmen des Gewebes eines lebenden Organismus (in der Medizin), Trocknen von Holz und lackierten Autokarosserien, Alarmsysteme zum Schutz von Räumlichkeiten, Infrarotteleskope,

Sichtbare Strahlung

Wellenlänge (m)

6,7∙10 -7 - 3,8 ∙10 -7

Frequenz Hz)

4∙10 14 - 8 ∙10 14

Quelle

Sonne, Glühlampe, Feuer

Empfänger

Auge, Fotoplatte, Fotozellen, Thermoelemente

Geschichte der Entdeckung

M. Melloni

Anwendung

Vision

Biologisches Leben

UV-Strahlung

Wellenlänge (m)

3,8 ∙10 -7 - 3∙10 -9

Frequenz Hz)

8 ∙ 10 14 - 3 · 10 16

Quelle

Enthält Sonnenlicht

Gasentladungslampen mit Quarzrohr

Wird von allen Festkörpern emittiert, deren Temperatur mehr als 1000 °C beträgt, leuchtend (außer Quecksilber)

Empfänger

Fotozellen,

Photomultiplier,

Lumineszierende Stoffe

Geschichte der Entdeckung

Johann Ritter, Laie

Anwendung

Industrieelektronik und Automatisierung,

Leuchtstofflampen,

Textilproduktion

Luftsterilisation

Medizin, Kosmetologie

Röntgenstrahlung

Wellenlänge (m)

10 -12 - 10 -8

Frequenz Hz)

3∙10 16 - 3 · 10 20

Quelle

Elektronen-Röntgenröhre (Spannung an der Anode – bis zu 100 kV, Kathode – Glühfaden, Strahlung – hochenergetische Quanten)

Sonnenkorona

Empfänger

Filmrolle,

Das Leuchten einiger Kristalle

Geschichte der Entdeckung

V. Röntgen, R. Milliken

Anwendung

Diagnostik und Behandlung von Krankheiten (in der Medizin), Fehlererkennung (Kontrolle innerer Strukturen, Schweißnähte)

Gammastrahlung

Wellenlänge (m)

3,8 · 10 -7 - 3∙10 -9

Frequenz Hz)

8∙10 14 - 10 17

Energie (EV)

9,03 10 3 – 1, 24 10 16 Ev

Quelle

Radioaktive Atomkerne, Kernreaktionen, Prozesse der Umwandlung von Materie in Strahlung

Empfänger

Zähler

Geschichte der Entdeckung

Paul Villard (1900)

Anwendung

Fehlererkennung

Prozesssteuerung

Erforschung nuklearer Prozesse

Therapie und Diagnostik in der Medizin

ALLGEMEINE EIGENSCHAFTEN ELEKTROMAGNETISCHER STRAHLUNG

physische Natur

Alle Strahlung ist gleich

Alle Strahlungen breiten sich aus

im Vakuum mit gleicher Geschwindigkeit,

gleich der Lichtgeschwindigkeit

Alle Strahlungen werden erkannt

allgemeine Welleneigenschaften

Polarisation

Betrachtung

Brechung

Beugung

Interferenz

ABSCHLUSS:

Die gesamte Skala elektromagnetischer Wellen ist ein Beweis dafür, dass jede Strahlung sowohl Quanten- als auch Welleneigenschaften aufweist. Quanten- und Welleneigenschaften schließen sich in diesem Fall nicht aus, sondern ergänzen sich. Welleneigenschaften erscheinen bei niedrigen Frequenzen deutlicher und bei hohen Frequenzen weniger deutlich. Umgekehrt erscheinen Quanteneigenschaften bei hohen Frequenzen deutlicher und bei niedrigen Frequenzen weniger deutlich. Je kürzer die Wellenlänge, desto heller erscheinen die Quanteneigenschaften, und je länger die Wellenlänge, desto heller erscheinen die Welleneigenschaften.

„Wellen im Ozean“ – Die verheerenden Folgen des Tsunami. Bewegung der Erdkruste. Neues Material lernen. Identifizieren Sie Objekte auf einer Höhenlinienkarte. Tsunami. Die Länge im Ozean beträgt bis zu 200 km und die Höhe beträgt 1 m. Die Höhe des Tsunamis vor der Küste beträgt bis zu 40 m. V. Bay. Windwellen. Ebbe und Flut. Wind. Konsolidierung des untersuchten Materials. Die Durchschnittsgeschwindigkeit des Tsunami beträgt 700 – 800 km/h.

„Wellen“ – „Wellen im Ozean.“ Sie breiten sich mit einer Geschwindigkeit von 700–800 km/h aus. Ratet mal, welches außerirdische Objekt die Gezeiten verursacht? Die höchsten Gezeiten in unserem Land gibt es in der Penzhinskaya-Bucht im Ochotskischen Meer. Ebbe und Flut. Lange, sanfte Wellen ohne Schaumkämme, die bei ruhigem Wetter auftreten. Windwellen.

„Seismische Wellen“ – Vollständige Zerstörung. Fühlt fast jeder; Viele Schläfer wachen auf. Geografische Verteilung von Erdbeben. Registrierung von Erdbeben. Auf der Oberfläche von Schwemmland bilden sich Senkungsbecken, die mit Wasser gefüllt sind. Der Wasserstand in Brunnen ändert sich. Auf der Erdoberfläche sind Wellen sichtbar. Für solche Phänomene gibt es noch keine allgemein anerkannte Erklärung.

„Wellen in einem Medium“ – Dasselbe gilt auch für ein gasförmiges Medium. Der Vorgang der Schwingungsausbreitung in einem Medium wird Welle genannt. Folglich muss das Medium inerte und elastische Eigenschaften haben. Wellen auf der Oberfläche einer Flüssigkeit haben sowohl Quer- als auch Längskomponenten. Folglich können Transversalwellen in flüssigen oder gasförmigen Medien nicht existieren.

„Schallwellen“ – Der Prozess der Ausbreitung von Schallwellen. Die Klangfarbe ist ein subjektives Merkmal der Wahrnehmung und spiegelt im Allgemeinen die Eigenschaften des Klangs wider. Klangeigenschaften. Ton. Klavier. Volumen. Die Lautstärke – der Energiepegel eines Schalls – wird in Dezibel gemessen. Schallwelle. In der Regel werden dem Hauptton Zusatztöne (Obertöne) überlagert.

„Mechanische Wellen, Grad 9“ – 3. Wellen sind von Natur aus: A. Mechanisch oder elektromagnetisch. Flugzeugwelle. Erklären Sie die Situation: Es gibt nicht genug Worte, um alles zu beschreiben. Die ganze Stadt ist verzerrt. Bei ruhigem Wetter sind wir nirgendwo zu finden und wenn der Wind weht, rennen wir auf dem Wasser. Die Natur. Was „bewegt“ sich in der Welle? Wellenparameter. B. flach oder kugelförmig. Die Quelle schwingt entlang der OY-Achse senkrecht zu OX.

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Elektromagnetische Wellenskala Lichtgeschwindigkeit Spektrum elektromagnetischer Wellen Radiowellen Arten von Radiowellen Arten von Radiowellen (Fortsetzung) Infrarotstrahlung Lichtstrahlung Röntgenstrahlung Gammastrahlung Fazit

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Alle Informationen von Sternen, Nebeln, Galaxien und anderen astronomischen Objekten liegen in Form elektromagnetischer Strahlung vor. Elektromagnetische Strahlungsskala. Die horizontale Achse zeigt: unten die Wellenlänge in Metern, oben die Schwingungsfrequenz in Hertz

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Elektromagnetische Wellenwaage

Die Skala elektromagnetischer Wellen reicht von langen Radiowellen bis hin zu Gammastrahlen. Elektromagnetische Wellen unterschiedlicher Länge werden herkömmlicherweise nach verschiedenen Merkmalen (Erzeugungsmethode, Registrierungsmethode, Art der Wechselwirkung mit Materie) in Bereiche eingeteilt.

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Lichtgeschwindigkeit

Jede Strahlung kann als Strom von Quanten betrachtet werden – Photonen, die sich mit einer Lichtgeschwindigkeit von c = 299.792.458 m/s ausbreiten. Die Lichtgeschwindigkeit hängt mit der Wellenlänge und der Frequenz über die Beziehung c = λ ∙ ν zusammen

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Spektrum elektromagnetischer Wellen

Das Spektrum elektromagnetischer Strahlung in der Reihenfolge zunehmender Frequenz ist: 1) Radiowellen 2) Infrarotstrahlung 3) Lichtstrahlung 4) Röntgenstrahlen 5) Gammastrahlung Das Spektrum elektromagnetischer Wellen ist das Frequenzband elektromagnetischer Wellen, die in der Natur vorkommen.

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Radiowellen

Radiowellen sind elektromagnetische Wellen mit einer Länge von mehr als 0,1 mm

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Arten von Radiowellen

1. Ultralange Wellen mit einer Wellenlänge von mehr als 10 km 2. Lange Wellen im Längenbereich von 10 km bis 1 km 3. Mittelwellen im Längenbereich von 1 km bis 100 m

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Arten von Radiowellen (Fortsetzung)

4. Kurzwellen im Wellenlängenbereich von 100 m bis 10 m. 5. Ultrakurze Wellen mit einer Wellenlänge von weniger als 10 m

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Infrarotstrahlung

Bei Infrarotstrahlung handelt es sich um elektromagnetische Wellen, die von jedem erhitzten Körper abgegeben werden, auch wenn dieser nicht glüht. Infrarotwellen sind auch Hitzewellen, denn Viele Quellen dieser Wellen verursachen eine spürbare Erwärmung der umliegenden Körper.

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Lichtstrahlung

Lichtstrahlung ist ein Strom von Strahlungsenergie aus dem infraroten, sichtbaren und ultravioletten Bereich des Spektrums, der mehrere Sekunden lang gültig ist. Die Quelle ist der leuchtende Bereich der Explosion.

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Röntgenstrahlung

Röntgenstrahlung entsteht, wenn schnell geladene Teilchen (Elektronen, Protonen usw.) abgebremst werden, sowie als Folge von Prozessen, die innerhalb der elektronischen Hüllen von Atomen ablaufen. Anwendung: Medizin, Physik, Chemie, Biologie, Technik, Forensik, Kunstgeschichte

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Gammastrahlung

Merkmal: ausgeprägte korpuskuläre Eigenschaften. Gammastrahlung ist eine Folge von Phänomenen, die im Inneren von Atomkernen auftreten, sowie das Ergebnis von Kernreaktionen.

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Abschluss

Mit abnehmender Wellenlänge treten erhebliche qualitative Unterschiede bei elektromagnetischen Wellen auf. Strahlungen unterschiedlicher Wellenlänge unterscheiden sich voneinander in der Art ihrer Erzeugung und der Art der Registrierung, also in der Art ihrer Wechselwirkung mit Stoffen.

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