Презентація на тему:
"Шкала електромагнітних хвиль"

ШКАЛА ЕЛЕКТРОМАГНІТНИХ ХВИЛЬ. ВЛАСТИВОСТІ ТА ЗАСТОСУВАННЯ РІЗНИХ ВИДІВ ВИПРОМІНЮВАННЯ

Хто наважиться стверджувати, що знає все, що може бути пізнано? Г.Галілей

План презентації: Шкала електромагнітних хвиль. Низькочастотні хвилі. Радіохвилі. ІЧ – промені. Видиме світло УФ – промені Рентгенівське випромінювання Гамма – промені.

Електромагнітне випромінювання — взаємопов'язані коливання електричного i магнітного полів, що утворюють електромагнітне поле. Розповсюдження випромінювання здійснюється за допомогою електромагнітних хвиль. Електромагнітне випромінювання є потіком фотонів, який тільки при великій їй кількості можна розглядати як неперервний процес. Електромагнітні хвилі можуть поширюватися у вакуумі, переносячи енергію.

Шкала електромагнітних випромінювань Розподіл електромагнітних хвиль за різними частотами називають спектром. Весь спектр електромагнітних хвиль умовно поділяють на окремі діапазони. Неперервна послідовність частот та довжин хвиль електромагнітних випромінювань утворюють шкалу електромагнітних хвиль.

Низькочастотне випромінювання Виникає під час роботи електричних генераторів, поблизу ліній електропередач і поширюється лише на кілька метрів, тому практичного застосування воно не має.

Радіохвилі В експериментах Герца (1880-ті рр.) вперше були одержані хвилі з довжиною кілька десятків сантиметрів. В 1895-99 О. Попов вперше використав радіохвилі для бездротового зв'язку. 1939 рік. У Харкові створено перший в світі радіолокатор. З розвитком радіотехніки розширявся і частотний діапазон хвиль, що можуть бути зґенеровані чи сприйняті радіоапаратурою.

Радіочастоти - частоти або смуги частот в діапазоні 3 кГц - 3000 ГГц, яким присвоєно умовні найменування. Довгі (30000 – 3000м) Середні (3000 – 200м) Короткі (200 – 10м) Ультракороткі (λ< 10м) Здатні огинати поверхню земної кулі.(радіопередавачі мають дуже велику потужність, антени – величезні розміри) Здійснюють радіозв'язок на далекі відстані, відбиваються від іонізованого шару атмосфери (залежить від пори року та часу доби) Поширюються в земних умовах в межах “прямої видимості” практично не заломлюючись, вільно проходять через іоносферу – космічний зв’язок.

Радіохвилі Водень у міжзоряному просторі галактики випромінює радіохвилі завдовжки 21см. Ці хвилі приймаються за допомогою радіотелескопів. Радіохвилі дозволяють визначити розподіл нейтрального водню у галактиках.

Інфрачервоне випромінювання. Тит Лукрецій Кар у І столітті нашої ери висловлював припущення, що у Сонця “є багато жарких, сильних та невидимих променів.” 1780 рік. Англійський астроном Вільям Гершель розмістив поза червоною частиною спектра чутливий термометр і виявив, що термометр нагрівається. (20 років зберігав мовчання) “ІНФРА” латиною – “нижче” λ = [0,00000076 ; 0,001м] Випромінюється усіма тілами, температура яких вища від абсолютного нуля 50% енергії Сонця, що доходить до нас – інфрачервоне випромінювання Очі людини не чутливі до ІЧ випромінювання Шкіра пропускає ІЧ на 5 – 6мм Вуглекислий газ не пропускає ІЧ,що спричиняє парниковий ефект.

ІЧ - випромінювання Гадюка вловлює ІЧ – випромінювання теплокровних тварин своїм локатором і безпомилково знаходить своїх жертв у повній темряві (прилад нічного бачення)

ІЧ - випромінювання З метою відбивання Інфрачервоного випромінювання металізують костюми пожежників і сталеварів, щоб захистити їх від перегрівання. Прилад нічного бачення У ракетах, що самі наводяться на ціль, реєструються ІЧ – промені, які виходять від працюючих двигунів танків, літаків. Радіус дії таких літаків до 200 км.

Видиме світло λ = [0,0000004; 0,00000076м]. V= 300000км/с у вакуумі. Понад 90% усієї інформації про світ і все, що нас оточує, ми отримуємо завдяки видимому світлу Життя на землі виникло та існує завдяки енергії сонячного проміння. Вогнище первісної людини, нафта, продукти якої згоряють у ДВЗ, - це енергія, яку колись накопичили рослини і тварини. Перші пояснення спектру видимого випромінювання дали Ісаак Ньютон у книзі «Оптика» і Йоганн Гете в роботі «Теорія кольорів», проте ще до них Роджер Бекон спостерігав оптичний спектр в склянці з водою.

УФ - промені 1801рік. Ріттер (нім.), Волластон (англ.) незалежно один від одного виявили поруч із фіолетовою смугою спектра невидимі промені, що заломлювались сильніше за фіолетові. Ультра – те, що перебуває за межами (латина). Можна виявити за допомогою люмінесценції ( люмен – світло) Люмінесценція – холодне свічення під дією УФ – променів. λ = [0,0000004;0,00000001м] 10% енергії світла припадає на ультрафіолет. Не проникає через звичайне скло За люмінесценцією можна побачити захворювання судин (тепловізор) УФ – проміння Сонця сильно поглинається атмосферою Землі, утворюючи в ній озон на висоті близько 25км над поверхнею Землі.

УФ - промені УФ – промені, що проникають через кварцове скло, застосовують в медицині. Вбивають мікроорганізми: використовують для стерилізації операційних та “кварцування” лікарняних палат

Х – промені Вільям Рентген,8 листопада 1895 1901 – перша в Історії Нобелівська премія з фізики Можна виявити бульбашки повітря у зварювальних швах, раковини та тріщини у відливках: рейках, поршнях тощо Медичне діагностування Реставрація картин Джерело – анод вакуумної трубки Виникає під час гальмування електронів, які прискорюються сильним електричним полем Кінетична енергія перетворюється в енергію електромагнітного випромінювання Іонізують повітря, викликають свічення деяких речовин, діють на фотоемульсію, проникають через непрозорі тіла

Гамма – промені. Виникає під час перетворення атомних ядер довжина хвилі - менше 2.10-10 м Подібні до рентгенівських, проте мають: Більшу іонізуючу здатність Більшу проникливість Більшу частоту коливань Більшу небезпеку для живих організмів.