Ettekanne teemal "elektromagnetlainete skaala". Ettekanne teemal "Elektromagnetkiirguse skaala" Elektromagnetilise kiirguse kiirgus- ja spektriskaala esitlus
Tunni eesmärgid:
Tunni tüüp:
Vorm: loeng esitlusega
Karaseva Irina Dmitrievna, 17.12.2017
3355 349
Arendussisu
Tunni kokkuvõte teemal:
Kiirguse tüübid. Elektromagnetlainete skaala
Õppetund arenenud
LPR riigiasutuse “LOUSOSH nr 18” õpetaja
Karaseva I.D.
Tunni eesmärgid: arvestama elektromagnetlainete ulatust, iseloomustama erineva sagedusvahemikuga laineid; näidata erinevate kiirgusliikide rolli inimelus, erinevat tüüpi kiirguse mõju inimesele; süstematiseerida teemakohast materjali ja süvendada õpilaste teadmisi elektromagnetlainete kohta; arendada õpilaste suulist kõnet, õpilaste loomingulisi oskusi, loogikat, mälu; kognitiivsed võimed; arendada õpilastes huvi füüsika õppimise vastu; kasvatada täpsust ja töökust.
Tunni tüüp:õppetund uute teadmiste kujundamisel.
Vorm: loeng esitlusega
Varustus: arvuti, multimeediaprojektor, ettekanne „Kiirgustüübid.
Elektromagnetlainete skaala"
Tundide ajal
Aja organiseerimine.
Motivatsioon õppe- ja tunnetustegevuseks.
Universum on elektromagnetilise kiirguse ookean. Inimesed elavad selles suures osas, märkamata ümbritsevat ruumi läbistavaid laineid. Kamina ääres soojendades või küünalt süüdates paneb inimene nende lainete allika tööle, mõtlemata nende omadustele. Kuid teadmised on jõud: elektromagnetkiirguse olemuse avastanud inimkond on 20. sajandi jooksul omandanud ja kasutusele võtnud selle kõige erinevamad tüübid.
Tunni teema ja eesmärkide seadmine.
Täna teeme teekonna mööda elektromagnetlainete skaalat, vaatleme elektromagnetkiirguse liike erinevates sagedusvahemikes. Kirjutage tunni teema üles: "Kiirguse liigid. Elektromagnetlainete skaala" (1. slaid)
Uurime iga kiirgust järgmise üldistatud plaani järgi (Slaid 2).Kiirguse uurimise üldplaan:
1. Vahemiku nimi
2. Lainepikkus
3. Sagedus
4. Kes selle avastas?
5. Allikas
6. Vastuvõtja (indikaator)
7. Taotlus
8. Mõju inimesele
Teemat uurides peate täitma järgmise tabeli:
Tabel "Elektromagnetkiirguse skaala"
| Nimi kiirgust | Lainepikkus | Sagedus | Kes oli avatud | Allikas | Vastuvõtja | Rakendus | Mõju inimestele |
Uue materjali esitlus.
(Slaid 3)
Elektromagnetlainete pikkus võib olla väga erinev: väärtustest suurusjärgus 10
13
m (madalsageduslikud vibratsioonid) kuni 10
-10
m (
-kiired). Valgus moodustab väikese osa elektromagnetlainete laiast spektrist. Kuid just selle väikese spektriosa uurimise käigus avastati teisigi ebatavaliste omadustega kiirgusi.
On tavaks esile tõsta madalsageduskiirgus, raadiokiirgus, infrapunakiired, nähtav valgus, ultraviolettkiired, röntgenikiirgus ja
-kiirgus. Lühim lainepikkus -kiirgust kiirgavad aatomituumad.
Üksikute kiirguste vahel pole põhimõttelist erinevust. Kõik need on laetud osakeste tekitatud elektromagnetlained. Elektromagnetlained tuvastatakse lõpuks nende mõju järgi laetud osakestele . Vaakumis levib mis tahes lainepikkusega kiirgus kiirusega 300 000 km/s. Kiirgusskaala üksikute piirkondade vahelised piirid on väga meelevaldsed.
(4. slaid)
Erinevate lainepikkustega kiirgus erinevad üksteisest selle poolest, kuidas nad on saamine(antennikiirgus, soojuskiirgus, kiirete elektronide pidurdamisel tekkiv kiirgus jne) ja registreerimisviisid.
Kõiki loetletud elektromagnetilise kiirguse tüüpe tekitavad ka kosmoseobjektid ning neid uuritakse edukalt rakettide, maa tehissatelliitide ja kosmoselaevade abil. Esiteks kehtib see röntgeni- ja - atmosfääris tugevalt neelduv kiirgus.
Lainepikkuste kvantitatiivsed erinevused toovad kaasa olulisi kvalitatiivseid erinevusi.
Erineva lainepikkusega kiirgused erinevad üksteisest suuresti aine neeldumise poolest. Lühilainekiirgus (röntgenikiirgus ja eriti -kiired) neelduvad nõrgalt. Ained, mis on optiliste lainete suhtes läbipaistmatud, on neile kiirgustele läbipaistvad. Elektromagnetlainete peegeldustegur sõltub ka lainepikkusest. Kuid peamine erinevus pika- ja lühilainelise kiirguse vahel on see lühilainekiirgus paljastab osakeste omadused.
Vaatleme iga kiirgust.
(5. slaid)
Madala sagedusega kiirgus esineb sagedusvahemikus 3 10 -3 kuni 3 10 5 Hz. See kiirgus vastab lainepikkusele 10 13 - 10 5 m. Sellise suhteliselt madala sagedusega kiirguse võib tähelepanuta jätta. Madalsagedusliku kiirguse allikaks on vahelduvvoolugeneraatorid. Kasutatakse metallide sulatamisel ja kõvenemisel.
(6. slaid)
Raadiolained hõivavad sagedusvahemiku 3·10 5 - 3·10 11 Hz. Need vastavad lainepikkusele 10 5 - 10 -3 m. Allikas raadiolained, samuti Madala sagedusega kiirgus on vahelduvvool. Samuti on allikaks raadiosagedusgeneraator, tähed, sealhulgas Päike, galaktikad ja metagalaktikad. Indikaatoriteks on Hertz vibraator ja võnkeahel.
Kõrgsagedus raadiolainetega võrreldes madala sagedusega kiirgus põhjustab märgatavat raadiolainete emissiooni kosmosesse. See võimaldab neid kasutada teabe edastamiseks erinevatel vahemaadel. Edastatakse kõnet, muusikat (ringhääling), telegraafisignaale (raadioside) ja erinevate objektide kujutisi (radiolokatsioon).
Raadiolaineid kasutatakse aine struktuuri ja leviva keskkonna omaduste uurimiseks. Kosmoseobjektide raadiokiirguse uurimine on raadioastronoomia teema. Radiometeoroloogias uuritakse protsesse vastuvõetud lainete omaduste põhjal.
(Slaid 7)
Infrapunakiirgus hõivab sagedusvahemiku 3 10 11 - 3,85 10 14 Hz. Need vastavad lainepikkusele 2·10 -3 - 7,6·10 -7 m.
Infrapunakiirguse avastas 1800. aastal astronoom William Herschel. Uurides nähtava valgusega kuumutatud termomeetri temperatuuritõusu, avastas Herschel termomeetri suurima kuumenemise väljaspool nähtava valguse piirkonda (peale punase piirkonna). Nähtamatut kiirgust, arvestades selle kohta spektris, nimetati infrapunaseks. Infrapunakiirguse allikaks on molekulide ja aatomite kiirgus termilise ja elektrilise mõju all. Võimas infrapunakiirguse allikas on Päike, umbes 50% selle kiirgusest asub infrapuna piirkonnas. Infrapunakiirgus moodustab olulise osa (70–80%) volframhõõgniidiga hõõglampide kiirgusenergiast. Infrapunakiirgust kiirgavad elektrikaar ja erinevad gaaslahenduslambid. Mõne laseri kiirgus asub spektri infrapuna piirkonnas. Infrapunakiirguse indikaatorid on fotod ja termistorid, spetsiaalsed fotoemulsioonid. Infrapunakiirgust kasutatakse puidu, toiduainete ja erinevate värvide-lakkide kuivatamiseks (infrapunaküte), halva nähtavuse korral signaalimiseks ning võimaldab kasutada pimedas nägemist võimaldavaid optilisi seadmeid, samuti kaugjuhtimiseks. Infrapunakiirgust kasutatakse mürskude ja rakettide suunamiseks sihtmärkideni ning maskeeritud vaenlaste tuvastamiseks. Need kiired võimaldavad määrata planeetide pinna üksikute piirkondade temperatuuride erinevust ja aine molekulide struktuuriomadusi (spektraalanalüüs). Infrapunafotograafiat kasutatakse bioloogias taimehaiguste uurimisel, meditsiinis naha- ja veresoonkonnahaiguste diagnoosimisel ning kohtuekspertiisi võltsingute tuvastamisel. Inimestega kokku puutudes põhjustab see inimkeha temperatuuri tõusu.
(8. slaid)
Nähtav kiirgus - ainus elektromagnetlainete vahemik, mida inimsilm tajub. Valguslained hõivavad üsna kitsa vahemiku: 380 - 670 nm ( = 3,85 10 14 - 8 10 14 Hz). Nähtava kiirguse allikaks on valentselektronid aatomites ja molekulides, mis muudavad nende asukohta ruumis, samuti vabad laengud, kiiresti liikuma. See osa spektrist annab inimesele maksimaalse informatsiooni teda ümbritseva maailma kohta. Oma füüsikaliste omaduste poolest sarnaneb see teiste spektrivahemikega, moodustades vaid väikese osa elektromagnetlainete spektrist. Nähtavas vahemikus erineva lainepikkusega (sagedusega) kiirgusel on inimese silma võrkkestale erinev füsioloogiline toime, põhjustades psühholoogilist valgusaistingut. Värvus ei ole iseenesest elektromagnetilise valguslaine omadus, vaid inimese füsioloogilise süsteemi: silmade, närvide, aju elektrokeemilise toime ilming. Ligikaudu võib nimetada seitset põhivärvi, mida inimsilm eristab nähtavas vahemikus (kiirguse sageduse suurenemise järjekorras): punane, oranž, kollane, roheline, sinine, indigo, violetne. Spektri põhivärvide järjestuse meeldejätmist hõlbustab fraas, mille iga sõna algab põhivärvi nime esimese tähega: "Iga jahimees tahab teada, kus faasan istub." Nähtav kiirgus võib mõjutada keemiliste reaktsioonide toimumist taimedes (fotosüntees) ning loomadel ja inimestel. Nähtavat kiirgust eraldavad teatud putukad (tulekärbsed) ja mõned süvamere kalad organismis toimuvate keemiliste reaktsioonide tõttu. Süsihappegaasi neeldumine taimede poolt fotosünteesi protsessi ja hapniku vabanemise tulemusena aitab säilitada bioloogilist elu Maal. Nähtavat kiirgust kasutatakse ka erinevate objektide valgustamisel.
Valgus on elu allikas Maal ja samal ajal meie ettekujutuste allikas meid ümbritseva maailma kohta.
(9. slaid)
Ultraviolettkiirgus, silmale nähtamatu elektromagnetkiirgus, mis hõivab spektriala nähtava ja röntgenkiirguse vahel lainepikkustel 3,8 ∙ 10 -7 - 3 ∙ 10 -9 m ( = 8 * 10 14 - 3 * 10 16 Hz). Ultraviolettkiirguse avastas 1801. aastal saksa teadlane Johann Ritter. Uurides hõbekloriidi mustaks muutumist nähtava valguse mõjul, avastas Ritter, et hõbe mustab veelgi tõhusamalt spektri violetsest otsast väljapoole jäävas piirkonnas, kus nähtav kiirgus puudub. Selle tumenemise põhjustanud nähtamatut kiirgust nimetati ultraviolettkiirguseks.
Ultraviolettkiirguse allikaks on aatomite ja molekulide valentselektronid, samuti kiiresti liikuvad vabad laengud.
Temperatuurini -3000 K kuumutatud tahkete ainete kiirgus sisaldab märgatava osa pideva spektriga ultraviolettkiirgust, mille intensiivsus temperatuuri tõustes suureneb. Võimsam ultraviolettkiirguse allikas on mis tahes kõrge temperatuuriga plasma. Erinevate ultraviolettkiirguse rakenduste jaoks kasutatakse elavhõbedat, ksenooni ja muid gaaslahenduslampe. Looduslikud ultraviolettkiirguse allikad on Päike, tähed, udukogud ja muud kosmoseobjektid. Kuid ainult pikalaineline osa nende kiirgusest ( 290 nm) jõuab maapinnani. Ultraviolettkiirguse registreerimiseks kl
= 230 nm, kasutatakse tavapäraseid fotomaterjale, lühema lainepikkuse piirkonnas on sellele tundlikud spetsiaalsed madala želatiinisisaldusega fotokihid. Kasutatakse fotoelektrilisi vastuvõtjaid, mis kasutavad ultraviolettkiirguse võimet tekitada ionisatsiooni ja fotoelektrilist efekti: fotodioodid, ionisatsioonikambrid, footoniloendurid, fotokordistajad.
Väikestes annustes on ultraviolettkiirgus inimesele kasulik, tervendav toime, aktiveerides organismis D-vitamiini sünteesi, samuti põhjustades päevitamist. Suur annus ultraviolettkiirgust võib põhjustada nahapõletusi ja vähki (80% ravitav). Lisaks nõrgestab liigne ultraviolettkiirgus organismi immuunsüsteemi, aidates kaasa teatud haiguste tekkele. Ultraviolettkiirgusel on ka bakteritsiidne toime: selle kiirguse mõjul patogeensed bakterid surevad.
Ultraviolettkiirgust kasutatakse luminofoorlampides, kohtuekspertiisis (fotodelt saab tuvastada petudokumente), kunstiajaloos (ultraviolettkiirte abil saab maalidel tuvastada nähtamatud restaureerimise jäljed). Aknaklaas praktiliselt ei edasta ultraviolettkiirgust, sest Seda neelab raudoksiid, mis on klaasi osa. Sel põhjusel ei saa isegi kuumal päikesepaistelisel päeval päevitada suletud aknaga toas.
Inimese silm ei näe ultraviolettkiirgust, sest... Silma sarvkest ja silmalääts neelavad ultraviolettkiirgust. Ultraviolettkiirgus on mõnele loomale nähtav. Näiteks tuvi navigeerib Päikesest mööda ka pilvise ilmaga.
(10. slaid)
Röntgenikiirgus - See on elektromagnetiline ioniseeriv kiirgus, mis hõivab gamma- ja ultraviolettkiirguse vahelise spektripiirkonna lainepikkustel 10 -12 - 1 0 -8 m (sagedused 3 * 10 16 - 3-10 20 Hz). Röntgenkiirguse avastas 1895. aastal saksa füüsik W. K. Roentgen. Kõige tavalisem röntgenkiirguse allikas on röntgenitoru, milles elektrivälja poolt kiirendatud elektronid pommitavad metallianoodi. Röntgenikiirgust saab tekitada sihtmärgi pommitamisel suure energiaga ioonidega. Mõned radioaktiivsed isotoobid ja sünkrotronid – elektronide salvestusseadmed – võivad samuti olla röntgenkiirguse allikad. Looduslikud röntgenikiirguse allikad on Päike ja muud kosmoseobjektid
Röntgenkiirguses olevate objektide kujutised saadakse spetsiaalsel röntgenfotofilmil. Röntgenkiirgust saab registreerida ionisatsioonikambri, stsintillatsiooniloenduri, sekundaarsete elektronide või kanalite elektronkordistite ja mikrokanaliplaatide abil. Tänu oma suurele läbitungimisvõimele kasutatakse röntgenkiirgust röntgendifraktsioonanalüüsis (kristallvõre struktuuri uurimine), molekulide struktuuri uurimisel, proovide defektide tuvastamisel, meditsiinis (röntgenikiirgus, fluorograafia, vähiravis), vigade tuvastamises (valandite, rööbaste defektide tuvastamine), kunstiajaloos (hilisema maalikihi alla peidetud iidse maali avastamine), astronoomias (röntgeniallikate uurimisel) ja kohtuekspertiisis. Suur annus röntgenikiirgust põhjustab põletusi ja muutusi inimvere struktuuris. Röntgenivastuvõtjate loomine ja nende paigutamine kosmosejaamadesse võimaldas tuvastada sadade tähtede, aga ka supernoovade ja tervete galaktikate kestade röntgenikiirgust.
(11. slaid)
Gamma kiirgus - lühilaineline elektromagnetkiirgus, mis hõivab kogu sagedusvahemiku = 8∙10 14 - 10 17 Hz, mis vastab lainepikkustele = 3,8·10 -7 - 3,10 -9 m Gamma kiirgus Prantsuse teadlane Paul Villard avastas 1900. aastal.
Uurides raadiumikiirgust tugevas magnetväljas, avastas Villar lühilainelise elektromagnetkiirguse, mida nagu valgustki magnetväli kõrvale ei kaldu. Seda nimetati gammakiirguseks. Gammakiirgust seostatakse tuumaprotsessidega, teatud ainetega esinevate radioaktiivsete lagunemisnähtustega nii Maal kui ka kosmoses. Gammakiirgust saab salvestada ionisatsiooni- ja mullikambrite, samuti spetsiaalsete fotoemulsioonide abil. Neid kasutatakse tuumaprotsesside uurimisel ja vigade tuvastamisel. Gammakiirgusel on inimesele negatiivne mõju.
(12. slaid)
Niisiis, madala sagedusega kiirgus, raadiolained, infrapunakiirgus, nähtav kiirgus, ultraviolettkiirgus, röntgenikiirgus,-kiirgus on erinevat tüüpi elektromagnetiline kiirgus.
Kui korraldate need tüübid vaimselt kasvava sageduse või kahaneva lainepikkuse järgi, saate laia pideva spektri - elektromagnetilise kiirguse skaala (õpetaja näitab skaalat). Ohtlikud kiirgusliigid on: gammakiirgus, röntgenikiirgus ja ultraviolettkiirgus, ülejäänud on ohutud.
Elektromagnetkiirguse jagamine vahemikeks on tingimuslik. Piirkondade vahel puudub selge piir. Piirkondade nimed on kujunenud ajalooliselt, need on vaid mugavad kiirgusallikate klassifitseerimise vahendid.
(13. slaid)
Kõigil elektromagnetilise kiirguse skaala vahemikel on ühised omadused:
kogu kiirguse füüsikaline olemus on sama
kogu kiirgus levib vaakumis sama kiirusega, võrdne 3 * 10 8 m/s
kõigil kiirgustel on ühised laineomadused (peegeldus, murdumine, interferents, difraktsioon, polarisatsioon)
5. Õppetunni kokkuvõtte tegemine
Tunni lõpus lõpetavad õpilased laua kallal töötamise.
(14. slaid)
Järeldus:
Kogu elektromagnetlainete skaala näitab, et kogu kiirgusel on nii kvant- kui ka laineomadused.
Kvant- ja laineomadused sel juhul ei välista, vaid täiendavad üksteist.
Lainete omadused ilmnevad selgemalt madalatel sagedustel ja vähem selgelt kõrgetel sagedustel. Vastupidi, kvantomadused ilmnevad selgemalt kõrgetel sagedustel ja vähem selgelt madalatel sagedustel.
Mida lühem on lainepikkus, seda heledamad on kvantomadused ja mida pikem on lainepikkus, seda heledamad on laineomadused.
Kõik see kinnitab dialektika seadust (kvantitatiivsete muutuste üleminek kvalitatiivseteks).
Abstrakti (õppige), täitke tabel
viimane veerg (EMR mõju inimesele) ja
koostada EMR-i kasutamise aruanne
Arendussisu
GU LPR "LOUSOSH nr 18"
Lugansk
Karaseva I.D.
ÜLDINE KIIRGUSÕPPE KAVA
1. Vahemiku nimi.
2. Lainepikkus
3. Sagedus
4. Kes selle avastas?
5. Allikas
6. Vastuvõtja (indikaator)
7. Taotlus
8. Mõju inimesele
TABEL “ELEKTROMAGNETILINE SKAALA”
Kiirguse nimetus
Lainepikkus
Sagedus
Avanud
Allikas
Vastuvõtja
Rakendus
Mõju inimestele
Kiirgused erinevad üksteisest:
- kättesaamise viisi järgi;
- registreerimismeetodi järgi.
Lainepikkuste kvantitatiivsed erinevused toovad kaasa olulisi kvalitatiivseid erinevusi, aine neeldub erinevalt (lühilainekiirgus - röntgen- ja gammakiirgus) - neeldub nõrgalt.
Lühilainekiirgus paljastab osakeste omadused.
Madala sagedusega vibratsioonid
Lainepikkus (m)
10 13 - 10 5
Sagedus Hz)
3 · 10 -3 - 3 · 10 5
Allikas
Reostaatiline generaator, dünamo,
Hertz vibraator,
Generaatorid elektrivõrkudes (50 Hz)
Kõrge (tööstusliku) sagedusega (200 Hz) masinageneraatorid
Telefonivõrgud (5000 Hz)
Heligeneraatorid (mikrofonid, kõlarid)
Vastuvõtja
Elektriseadmed ja mootorid
Avastamise ajalugu
Oliver Lodge (1893), Nikola Tesla (1983)
Rakendus
Kino, raadiosaade (mikrofonid, kõlarid)
Raadiolained
Lainepikkus (m)
Sagedus Hz)
10 5 - 10 -3
Allikas
3 · 10 5 - 3 · 10 11
Võnkuv ahel
Makroskoopilised vibraatorid
Tähed, galaktikad, metagalaktikad
Vastuvõtja
Avastamise ajalugu
Sädemed vastuvõtva vibraatori vahes (Hertz vibraator)
Gaaslahendustoru kuma, koheer
B. Feddersen (1862), G. Hertz (1887), A.S. Popov, A.N. Lebedev
Rakendus
Eriti pikk- Raadionavigatsioon, raadiotelegraafi side, ilmateadete edastamine
Pikk– raadiotelegraaf ja raadiotelefon side, raadioringhääling, raadionavigatsioon
Keskmine- Raadiotelegraaf ja raadiotelefonside, raadioringhääling, raadionavigatsioon
Lühike- amatöörraadioside
VHF- kosmoseraadioside
UHF- televisioon, radar, raadiorelee side, mobiilside
SMV- radar, raadiorelee side, taevane navigatsioon, satelliittelevisioon
MMV- radar
Infrapunakiirgus
Lainepikkus (m)
2 · 10 -3 - 7,6∙10 -7
Sagedus Hz)
3∙10 11 - 3,85∙10 14
Allikas
Igasugune köetav korpus: küünal, pliit, radiaator, elektriline hõõglamp
Inimene kiirgab elektromagnetlaineid pikkusega 9 · 10 -6 m
Vastuvõtja
Termoelemendid, bolomeetrid, fotoelemendid, fototakistid, fotofilmid
Avastamise ajalugu
W. Herschel (1800), G. Rubens ja E. Nichols (1896),
Rakendus
Kohtuekspertiisis maiste objektide pildistamine udus ja pimeduses, binoklid ja sihikud pimedas pildistamiseks, elusorganismi kudede soojendamine (meditsiinis), puidu ja värvitud autokerede kuivatamine, signalisatsioonisüsteemid ruumide kaitseks, infrapuna teleskoop.
Nähtav kiirgus
Lainepikkus (m)
6,7∙10 -7 - 3,8 ∙10 -7
Sagedus Hz)
4∙10 14 - 8 ∙10 14
Allikas
Päike, hõõglamp, tuli
Vastuvõtja
Silm, fotoplaat, fotoelemendid, termopaarid
Avastamise ajalugu
M. Melloni
Rakendus
Nägemus
Bioloogiline elu
Ultraviolettkiirgus
Lainepikkus (m)
3,8 ∙10 -7 - 3∙10 -9
Sagedus Hz)
8 ∙ 10 14 - 3 · 10 16
Allikas
Sisaldab päikesevalgust
Gaaslahenduslambid kvartstoruga
Kiirgavad kõik tahked ained temperatuuriga üle 1000 °C, helendavad (va elavhõbe)
Vastuvõtja
Fotoelemendid,
fotokordajad,
Luminestsentsained
Avastamise ajalugu
Johann Ritter, võhik
Rakendus
Tööstuselektroonika ja automaatika,
Luminofoorlambid,
Tekstiili tootmine
Õhu steriliseerimine
Meditsiin, kosmetoloogia
Röntgenikiirgus
Lainepikkus (m)
10 -12 - 10 -8
Sagedus Hz)
3∙10 16 - 3 · 10 20
Allikas
Elektronröntgentoru (pinge anoodil - kuni 100 kV, katood - hõõgniit, kiirgus - suure energiaga kvantid)
Päikese kroon
Vastuvõtja
Filmirull,
Mõnede kristallide sära
Avastamise ajalugu
V. Roentgen, R. Milliken
Rakendus
Haiguste diagnostika ja ravi (meditsiinis), Vigade avastamine (sisestruktuuride kontroll, keevisõmblused)
Gamma kiirgus
Lainepikkus (m)
3,8 · 10 -7 - 3∙10 -9
Sagedus Hz)
8∙10 14 - 10 17
Energia (EV)
9,03 10 3 – 1, 24 10 16 Ev
Allikas
Radioaktiivsed aatomituumad, tuumareaktsioonid, aine muundumisprotsessid kiirguseks
Vastuvõtja
loendurid
Avastamise ajalugu
Paul Villard (1900)
Rakendus
Vigade tuvastamine
Protsessi kontroll
Tuumaprotsesside uurimine
Teraapia ja diagnostika meditsiinis
ELEKTROMAGNETKIIRGUSE ÜLDOMADUSED
füüsiline olemus
kogu kiirgus on sama
kõik kiirgused levivad
vaakumis sama kiirusega,
võrdne valguse kiirusega
tuvastatakse kõik kiirgused
üldised laine omadused
polarisatsioon
peegeldus
murdumine
difraktsioon
sekkumine
- Kogu elektromagnetlainete skaala näitab, et kogu kiirgusel on nii kvant- kui ka laineomadused.
- Kvant- ja laineomadused sel juhul ei välista, vaid täiendavad üksteist.
- Lainete omadused ilmnevad selgemalt madalatel sagedustel ja vähem selgelt kõrgetel sagedustel. Vastupidi, kvantomadused ilmnevad selgemalt kõrgetel sagedustel ja vähem selgelt madalatel sagedustel.
- Mida lühem on lainepikkus, seda heledamad on kvantomadused ja mida pikem on lainepikkus, seda heledamad on laineomadused.
- § 68 (loe)
- täitke tabeli viimane veerg (EMR-i mõju inimesele)
- koostada EMR-i kasutamise aruanne
11. klassi õpilane Klara Yeghyan
Kogu teave tähtedelt, udukogudelt, galaktikatelt ja muudelt astronoomilistelt objektidelt pärineb elektromagnetilise kiirguse kujul. Elektromagnetilise kiirguse skaala. Horisontaalne telg näitab: all - lainepikkust meetrites, ülaosas - võnkesagedust hertsides
Elektromagnetlainete skaala Elektromagnetlainete skaala ulatub pikkadest raadiolainetest gammakiirgusteni. Erineva pikkusega elektromagnetlained jagatakse tinglikult vahemikeks vastavalt erinevatele omadustele (tootmismeetod, registreerimismeetod, ainega interaktsiooni olemus).
Valguse kiirus Igasugust kiirgust võib käsitleda kvantide - footonite voona, mis levivad valguse kiirusega c = 299 792 458 m/s. Valguse kiirus on seotud lainepikkuse ja sagedusega seosega c = λ ∙ ν
Elektromagnetlainete spekter Elektromagnetilise kiirguse spekter sageduse suurenemise järjekorras on: 1) raadiolained 2) infrapunakiirgus 3) valguskiirgus 4) röntgenikiirgus 5) gammakiirgus Elektromagnetlainete spekter on elektromagnetlainete sagedusriba, mis looduses olemas.
Raadiolained Raadiolained on elektromagnetlained, mille pikkus ületab 0,1 mm
Raadiolainete liigid 1. Ülipikad lained lainepikkusega üle 10 km 2. Pikad lained pikkusevahemikus 10 km kuni 1 km 3. Keskmised lained pikkusega vahemikus 1 km kuni 100 m
Raadiolainete tüübid (jätkub) 4. Lühikesed lained lainepikkuste vahemikus 100 m kuni 10 m 5. Ultralühilained lainepikkusega alla 10 m
Infrapunakiirgus Infrapunakiirgus on elektromagnetlained, mida kiirgab iga kuumenenud keha, isegi kui see ei helenda. Infrapunalained on ka kuumalained, sest Paljud nende lainete allikad põhjustavad ümbritsevate kehade märgatavat kuumenemist.
Valguskiirgus Valguskiirgus on kiirgusenergia voog spektri infrapuna-, nähtavast ja ultraviolettpiirkonnast, mis kehtib mitu sekundit, allikaks on plahvatuse valgusala.
Röntgenikiirgus Röntgenkiirgus tekib kiirelt laetud osakeste (elektronid, prootonid jne) aeglustumisel, samuti aatomite elektronkestade sees toimuvate protsesside tulemusena. Kasutusala: meditsiin, füüsika, keemia, bioloogia, tehnoloogia, kohtuekspertiisi, kunstiajalugu
Gammakiirgus Tunnus: väljendunud korpuskulaarsed omadused. Gammakiirgus on aatomituumades toimuvate nähtuste ja ka tuumareaktsioonide tagajärg.
Järeldus Lainepikkuse vähenemisel ilmnevad elektromagnetlainetes olulised kvalitatiivsed erinevused. Erineva lainepikkusega kiirgused erinevad üksteisest oma tootmismeetodi ja registreerimismeetodi poolest, st ainetega suhtlemise olemuse poolest.
Madala sagedusega vibratsioonid
Lainepikkus (m)
10 13 - 10 5
Sagedus Hz)
3 · 10 -3 - 3 · 10 5
Allikas
Reostaatiline generaator, dünamo,
Hertz vibraator,
Generaatorid elektrivõrkudes (50 Hz)
Kõrge (tööstusliku) sagedusega (200 Hz) masinageneraatorid
Telefonivõrgud (5000 Hz)
Heligeneraatorid (mikrofonid, kõlarid)
Vastuvõtja
Elektriseadmed ja mootorid
Avastamise ajalugu
Oliver Lodge (1893), Nikola Tesla (1983)
Rakendus
Kino, raadiosaade (mikrofonid, kõlarid)
Raadiolained
Lainepikkus (m)
10 5 - 10 -3
Sagedus Hz)
3 · 10 5 - 3 · 10 11
Allikas
Võnkuv ahel
Makroskoopilised vibraatorid
Tähed, galaktikad, metagalaktikad
Vastuvõtja
Sädemed vastuvõtva vibraatori vahes (Hertz vibraator)
Gaaslahendustoru kuma, koheer
Avastamise ajalugu
B. Feddersen (1862), G. Hertz (1887), A.S. Popov, A.N. Lebedev
Rakendus
Eriti pikk- Raadionavigatsioon, raadiotelegraafi side, ilmateadete edastamine
Pikk– raadiotelegraaf ja raadiotelefon side, raadioringhääling, raadionavigatsioon
Keskmine- Raadiotelegraaf ja raadiotelefonside, raadioringhääling, raadionavigatsioon
Lühike- amatöörraadioside
VHF- kosmoseraadioside
UHF- televisioon, radar, raadiorelee side, mobiilside
SMV- radar, raadiorelee side, taevane navigatsioon, satelliittelevisioon
MMV- radar
Infrapunakiirgus
Lainepikkus (m)
2 · 10 -3 - 7,6∙10 -7
Sagedus Hz)
3∙10 11 - 3,85∙10 14
Allikas
Igasugune köetav korpus: küünal, pliit, radiaator, elektriline hõõglamp
Inimene kiirgab elektromagnetlaineid pikkusega 9 · 10 -6 m
Vastuvõtja
Termoelemendid, bolomeetrid, fotoelemendid, fototakistid, fotofilmid
Avastamise ajalugu
W. Herschel (1800), G. Rubens ja E. Nichols (1896),
Rakendus
Kohtuekspertiisis maiste objektide pildistamine udus ja pimeduses, binoklid ja sihikud pimedas pildistamiseks, elusorganismi kudede soojendamine (meditsiinis), puidu ja värvitud autokerede kuivatamine, signalisatsioonid ruumide kaitseks, infrapuna teleskoop,
Nähtav kiirgus
Lainepikkus (m)
6,7∙10 -7 - 3,8 ∙10 -7
Sagedus Hz)
4∙10 14 - 8 ∙10 14
Allikas
Päike, hõõglamp, tuli
Vastuvõtja
Silm, fotoplaat, fotoelemendid, termopaarid
Avastamise ajalugu
M. Melloni
Rakendus
Nägemus
Bioloogiline elu
Ultraviolettkiirgus
Lainepikkus (m)
3,8 ∙10 -7 - 3∙10 -9
Sagedus Hz)
8 ∙ 10 14 - 3 · 10 16
Allikas
Sisaldab päikesevalgust
Gaaslahenduslambid kvartstoruga
Kiirgavad kõik tahked ained temperatuuriga üle 1000 °C, helendavad (va elavhõbe)
Vastuvõtja
Fotoelemendid,
fotokordajad,
Luminestsentsained
Avastamise ajalugu
Johann Ritter, võhik
Rakendus
Tööstuselektroonika ja automaatika,
Luminofoorlambid,
Tekstiili tootmine
Õhu steriliseerimine
Meditsiin, kosmetoloogia
Röntgenikiirgus
Lainepikkus (m)
10 -12 - 10 -8
Sagedus Hz)
3∙10 16 - 3 · 10 20
Allikas
Elektronröntgentoru (pinge anoodil - kuni 100 kV, katood - hõõgniit, kiirgus - suure energiaga kvantid)
Päikese kroon
Vastuvõtja
Filmirull,
Mõnede kristallide sära
Avastamise ajalugu
V. Roentgen, R. Milliken
Rakendus
Haiguste diagnostika ja ravi (meditsiinis), Vigade avastamine (sisestruktuuride kontroll, keevisõmblused)
Gamma kiirgus
Lainepikkus (m)
3,8 · 10 -7 - 3∙10 -9
Sagedus Hz)
8∙10 14 - 10 17
Energia (EV)
9,03 10 3 – 1, 24 10 16 Ev
Allikas
Radioaktiivsed aatomituumad, tuumareaktsioonid, aine muundumisprotsessid kiirguseks
Vastuvõtja
loendurid
Avastamise ajalugu
Paul Villard (1900)
Rakendus
Vigade tuvastamine
Protsessi kontroll
Tuumaprotsesside uurimine
Teraapia ja diagnostika meditsiinis
ELEKTROMAGNETKIIRGUSE ÜLDOMADUSED
füüsiline olemus
kogu kiirgus on sama
kõik kiirgused levivad
vaakumis sama kiirusega,
võrdne valguse kiirusega
tuvastatakse kõik kiirgused
üldised laine omadused
polarisatsioon
peegeldus
murdumine
difraktsioon
sekkumine
KOKKUVÕTE:
Kogu elektromagnetlainete skaala näitab, et kogu kiirgusel on nii kvant- kui ka laineomadused. Kvant- ja laineomadused sel juhul ei välista, vaid täiendavad üksteist. Lainete omadused ilmnevad selgemalt madalatel sagedustel ja vähem selgelt kõrgetel sagedustel. Vastupidi, kvantomadused ilmnevad selgemalt kõrgetel sagedustel ja vähem selgelt madalatel sagedustel. Mida lühem on lainepikkus, seda heledamad on kvantomadused ja mida pikem on lainepikkus, seda heledamad on laineomadused.
"Lained ookeanis" - tsunami laastavad tagajärjed. Maakoore liikumine. Uue materjali õppimine. Objektide tuvastamine kontuurkaardil. Tsunami. Pikkus ookeanis on kuni 200 km ja kõrgus 1 m. Tsunami kõrgus ranniku lähedal on kuni 40 m. Väin. V. Bay. Tuule lained. Ebbs ja voolab. Tuul. Õpitud materjali koondamine. Tsunami keskmine kiirus on 700-800 km/h.
"Lained" - "Lained ookeanis". Need levivad kiirusega 700-800 km/h. Arva ära, milline maaväline objekt põhjustab loodete tõusu ja langust? Meie riigi kõrgeimad looded on Penžinskaja lahel Ohhotski meres. Ebbs ja voolab. Pikad õrnad lained, ilma vahutavate harjadeta, esinevad tuulevaikse ilmaga. Tuule lained.
"Seismilised lained" – täielik häving. Tundsid peaaegu kõik; paljud magajad ärkavad. Maavärinate geograafiline levik. Maavärinate registreerimine. Loopealse pinnal tekivad vajumisbasseinid, mis täituvad veega. Veetase kaevudes muutub. Lained on maapinnal nähtavad. Üldtunnustatud seletust sellistele nähtustele veel pole.
"Lained keskkonnas" – sama kehtib ka gaasilise keskkonna kohta. Vibratsioonide levimise protsessi keskkonnas nimetatakse laineks. Järelikult peavad kandjal olema inertsed ja elastsed omadused. Vedeliku pinnal esinevatel lainetel on nii põiki- kui ka pikisuunalised komponendid. Järelikult ei saa ristlained vedelas ega gaasilises keskkonnas eksisteerida.
"Helilained" - helilainete levimise protsess. Tämber on taju subjektiivne omadus, mis üldiselt peegeldab heli omadusi. Heli omadused. Toon. Klaver. Helitugevus. Helitugevust – heli energiataset – mõõdetakse detsibellides. Helilaine. Reeglina kantakse põhitoonile lisatoonid (ületoonid).
“Mehaanilised lained, klass 9” – 3. Oma olemuselt on lained: A. Mehaanilised või elektromagnetilised. Lennuki laine. Selgitage olukorda: Kõige kirjeldamiseks ei jätku sõnu, Kogu linn on moonutatud. Vaikse ilmaga pole meid kuskil ja kui tuul puhub, jookseme vee peal. Loodus. Mis "liigub" laines? Laine parameetrid. B. Lame või kerakujuline. Allikas võngub piki OY-telge risti OX-iga.
Slaid 2
Elektromagnetlainete skaala Valguse kiirus Elektromagnetlainete spekter Raadiolained Raadiolainete tüübid Raadiolainete tüübid (jätkub) Infrapunakiirgus Valguskiirgus röntgenkiirgus Gammakiirgus Järeldus
Slaid 3
Kogu teave tähtedelt, udukogudelt, galaktikatelt ja muudelt astronoomilistelt objektidelt pärineb elektromagnetilise kiirguse kujul. Elektromagnetilise kiirguse skaala. Horisontaalne telg näitab: all - lainepikkust meetrites, ülaosas - võnkesagedust hertsides
Slaid 4
Elektromagnetlainete skaala
Elektromagnetlainete skaala ulatub pikkadest raadiolainetest gammakiirgusteni. Erineva pikkusega elektromagnetlained jagatakse tinglikult vahemikeks vastavalt erinevatele omadustele (tootmismeetod, registreerimismeetod, ainega interaktsiooni olemus).
Slaid 5
Valguse kiirus
Igasugust kiirgust võib käsitleda kvantide – footonite voona, mis levivad valguse kiirusega c = 299 792 458 m/s. Valguse kiirus on seotud lainepikkuse ja sagedusega seosega c = λ ∙ ν
Slaid 6
Elektromagnetlainete spekter
Elektromagnetilise kiirguse spekter sageduse suurenemise järjekorras on: 1) Raadiolained 2) Infrapunakiirgus 3) Valguskiirgus 4) Röntgenikiirgus 5) Gammakiirgus Elektromagnetlainete spekter on looduses esinevate elektromagnetlainete sagedusriba.
Slaid 7
Raadiolained
Raadiolained on elektromagnetlained, mille pikkus ületab 0,1 mm
Slaid 8
Raadiolainete tüübid
1. Ülipikad lained lainepikkusega üle 10 km 2. Pikad lained pikkusega vahemikus 10 km kuni 1 km 3. Kesklained pikkusega vahemikus 1 km kuni 100 m
Slaid 9
Raadiolainete tüübid (jätkub)
4. Lühikesed lained lainepikkusega vahemikus 100 m kuni 10 m 5. Ultralühilained lainepikkusega alla 10 m
Slaid 10
Infrapunakiirgus
Infrapunakiirgus on elektromagnetlained, mida kiirgab iga kuumutatud keha, isegi kui see ei helenda. Infrapunalained on ka kuumalained, sest Paljud nende lainete allikad põhjustavad ümbritsevate kehade märgatavat kuumenemist.
Slaid 11
Valguskiirgus
Valguskiirgus on kiirgusenergia voog spektri infrapuna-, nähtavast ja ultraviolettpiirkonnast, mis kehtib mitu sekundit, allikaks on plahvatuse valgusala.
Slaid 12
Röntgenikiirgus
Röntgenkiirgus tekib kiirelt laetud osakeste (elektronid, prootonid jne) aeglustamisel, samuti aatomite elektronkestade sees toimuvate protsesside tulemusena. Kasutusala: meditsiin, füüsika, keemia, bioloogia, tehnoloogia, kohtuekspertiisi, kunstiajalugu
Slaid 13
Gamma kiirgus
Tunnus: väljendunud korpuskulaarsed omadused. Gammakiirgus on aatomituumades toimuvate nähtuste ja ka tuumareaktsioonide tagajärg.
Slaid 14
Järeldus
Lainepikkuse vähenemisel ilmnevad elektromagnetlainetes olulised kvalitatiivsed erinevused. Erineva lainepikkusega kiirgused erinevad üksteisest oma tootmismeetodi ja registreerimismeetodi poolest, st ainetega suhtlemise olemuse poolest.
Vaadake kõiki slaide
