Promieniowanie podczerwone i ultrafioletowe. Skala promieniowania elektromagnetycznego. promieniowanie rentgenowskie
Skala promieniowanie elektromagnetyczne warunkowo obejmuje siedem zakresów:
1. Oscylacje o niskiej częstotliwości
2. Fale radiowe
3. Podczerwień
4. Promieniowanie widzialne
5. Promieniowanie ultrafioletowe
6. promieniowanie rentgenowskie
7. Promienie gamma
Nie ma zasadniczej różnicy między poszczególnymi promieniami. Wszystkie z nich to fale elektromagnetyczne generowane przez naładowane cząstki. Fale elektromagnetyczne są ostatecznie wykrywane na podstawie ich działania na naładowane cząstki. W próżni promieniowanie o dowolnej długości fali rozchodzi się z prędkością 300 000 km/s. Granice między poszczególnymi obszarami skali promieniowania są bardzo dowolne.
Promieniowanie o różnych długościach fal różni się od siebie sposobem odbioru (promieniowanie z anteny, promieniowanie cieplne, promieniowanie podczas hamowania szybkich elektronów itp.) oraz metody rejestracji.
Wszystkie wymienione rodzaje promieniowania elektromagnetycznego są również generowane przez obiekty kosmiczne i są z powodzeniem badane za pomocą rakiet, sztucznych satelitów Ziemi i statki kosmiczne. Przede wszystkim dotyczy to promieniowania rentgenowskiego i g, które jest silnie pochłaniane przez atmosferę.
Gdy długość fali maleje, ilościowe różnice w długościach fal prowadzą do znacznych różnic jakościowych.
Promieniowania o różnych długościach fal znacznie różnią się od siebie pod względem pochłaniania przez materię. Promieniowanie krótkofalowe (promieniowanie rentgenowskie, a zwłaszcza promieniowanie g) jest słabo absorbowane. Substancje, które są nieprzezroczyste dla długości fali optycznej, są przezroczyste dla tego promieniowania. Współczynnik odbicia fale elektromagnetyczne zależy również od długości fali. Ale główna różnica między promieniowaniem długofalowym a krótkofalowym polega na tym promieniowanie krótkofalowe wykrywa właściwości cząstek.
Promieniowanie podczerwone
Promieniowanie podczerwone - promieniowanie elektromagnetyczne zajmujące obszar widmowy między czerwonym końcem światła widzialnego (o długości fali λ = 0,74 mikrona) a promieniowaniem mikrofalowym (λ ~ 1-2 mm). Jest to niewidzialne promieniowanie o wyraźnym efekcie termicznym.
Promieniowanie podczerwone zostało odkryte w 1800 roku przez angielskiego naukowca W. Herschela.
Teraz cały zakres promieniowania podczerwonego jest podzielony na trzy składowe:
region krótkofalowy: λ = 0,74-2,5 µm;
obszar fali średniej: λ = 2,5-50 µm;
region długofalowy: λ = 50-2000 µm;
Aplikacja
Diody i fotodiody IR (podczerwień) są szeroko stosowane w pilotach, systemach automatyki, systemach bezpieczeństwa itp. Nie rozpraszają uwagi osoby ze względu na swoją niewidzialność. Promienniki podczerwieni stosowane są w przemyśle do suszenia powierzchni lakierniczych.
pozytywny efekt uboczny podobnie jak sterylizacja produkty żywieniowe, zwiększając odporność na korozję powierzchni pokrytych farbami. Wadą jest znacznie większa nierównomierność nagrzewania, co w wielu procesach technologicznych jest całkowicie niedopuszczalne.
Fala elektromagnetyczna o określonym zakresie częstotliwości ma nie tylko termiczny, ale i biologiczny wpływ na produkt oraz przyczynia się do przyspieszenia przemian biochemicznych w polimerach biologicznych.
Ponadto promieniowanie podczerwone jest szeroko stosowane do ogrzewania pomieszczeń i przestrzeni zewnętrznych.
W urządzeniach noktowizyjnych: lornetki, okulary, celowniki do broni strzeleckiej, kamery nocne i kamery wideo. Tutaj niewidoczny dla oka obraz obiektu w podczerwieni zamieniany jest na widzialny.
Kamery termowizyjne są wykorzystywane w budownictwie przy ocenie właściwości termoizolacyjnych konstrukcji. Za ich pomocą można określić obszary największych strat ciepła w budowanym domu i wyciągnąć wnioski na temat jakości zastosowanych materiałów budowlanych i izolacji.
Silne promieniowanie podczerwone w obszarach o wysokiej temperaturze może być niebezpieczne dla oczu. Jest to najbardziej niebezpieczne, gdy promieniowaniu nie towarzyszy światło widzialne. W takich miejscach konieczne jest noszenie specjalnych okularów ochronnych na oczy.
Promieniowanie ultrafioletowe
Promieniowanie ultrafioletowe (ultrafioletowe, UV, UV) – promieniowanie elektromagnetyczne, zajmujące zakres pomiędzy fioletowym końcem promieniowania widzialnego a promieniowaniem rentgenowskim (380 – 10 nm, 7,9 × 1014 – 3 × 1016 Hz). Zakres jest warunkowo podzielony na bliski (380-200 nm) i daleki lub próżniowy (200-10 nm) ultrafiolet, ten ostatni jest tak nazwany, ponieważ jest intensywnie pochłaniany przez atmosferę i jest badany tylko przez urządzenia próżniowe. To niewidzialne promieniowanie ma wysoką aktywność biologiczną i chemiczną.
Z pojęciem promieni ultrafioletowych po raz pierwszy zetknął się XIII-wieczny filozof indyjski. Atmosfera obszaru, który opisał, zawierała fioletowe promienie, których nie można zobaczyć zwykłym okiem.
W 1801 roku fizyk Johann Wilhelm Ritter odkrył, że chlorek srebra, który rozkłada się pod wpływem światła, rozkłada się szybciej pod wpływem niewidzialnego promieniowania poza fioletowym obszarem widma.
Źródła UV
naturalne źródła
Głównym źródłem promieniowania ultrafioletowego na Ziemi jest Słońce.
UV DU typu „sztuczne solarium”, które wykorzystują UV LL, powodując dość szybkie powstawanie opalenizny.
lampy UV służą do sterylizacji (dezynfekcji) wody, powietrza i różnych powierzchni we wszystkich sferach działalności człowieka.
Bakteriobójcze promieniowanie UV o tych długościach fal powoduje dimeryzację tyminy w cząsteczkach DNA. Nagromadzenie takich zmian w DNA mikroorganizmów prowadzi do spowolnienia ich rozmnażania i wymierania.
Obróbka ultrafioletem wody, powietrza i powierzchni nie ma przedłużonego efektu.
Wpływ biologiczny
Niszczy siatkówkę oka, powoduje oparzenia skóry i raka skóry.
Korzystne cechy Promieniowanie ultrafioletowe
Dostanie się na skórę powoduje powstawanie ochronnego pigmentu – oparzeń słonecznych.
Wspomaga tworzenie witamin z grupy D
Powoduje śmierć bakterii chorobotwórczych
Zastosowanie promieniowania UV
Zastosowanie niewidocznych atramentów UV do ochrony karty bankowe i banknoty z fałszerstwa. Obrazy, elementy projektu, które są niewidoczne w zwykłym świetle lub sprawiają, że cała mapa świeci w promieniach UV, są nakładane na mapę.
Cele Lekcji:
Rodzaj lekcji:
Formularz postępowania: wykład z prezentacją
Karaseva Irina Dmitrievna, 17.12.2017
2492 287
Treść rozwojowa
Podsumowanie lekcji na ten temat:
Rodzaje promieniowania. Skala fal elektromagnetycznych
Zaprojektowana lekcja
nauczyciel Państwowej Instytucji LPR „LOUSOSH nr 18”
Karaseva I.D.
Cele Lekcji: rozważyć skalę fal elektromagnetycznych, scharakteryzować fale o różnych zakresach częstotliwości; ukazać rolę różnych rodzajów promieniowania w życiu człowieka, wpływ różnych rodzajów promieniowania na człowieka; usystematyzować materiał na dany temat i pogłębić wiedzę studentów na temat fal elektromagnetycznych; rozwijać mowę ustną uczniów, umiejętności twórcze uczniów, logikę, pamięć; zdolności poznawcze; kształtować zainteresowanie uczniów studiowaniem fizyki; kultywować dokładność, ciężką pracę.
Rodzaj lekcji: lekcja tworzenia nowej wiedzy.
Formularz postępowania: wykład z prezentacją
Ekwipunek: komputer, projektor multimedialny, prezentacja «Rodzaje promieniowania.
Skala fal elektromagnetycznych»
Podczas zajęć
Organizowanie czasu.
Motywacja aktywności edukacyjnej i poznawczej.
Wszechświat jest oceanem promieniowania elektromagnetycznego. W większości żyją w nim ludzie, nie zauważając fal przenikających otaczającą przestrzeń. Ogrzewając się przy kominku lub zapalając świecę, człowiek zmusza źródło tych fal do pracy, nie zastanawiając się nad ich właściwościami. Ale wiedza to potęga: po odkryciu natury promieniowania elektromagnetycznego ludzkość w XX wieku opanowała i wykorzystała jego najróżniejsze rodzaje.
Ustalenie tematu i celów lekcji.
Dzisiaj odbędziemy podróż wzdłuż skali fal elektromagnetycznych, rozważymy rodzaje promieniowania elektromagnetycznego o różnych zakresach częstotliwości. Zapisz temat lekcji: „Rodzaje promieniowania. Skala fal elektromagnetycznych» (Slajd 1)
Będziemy badać każde promieniowanie zgodnie z następującym uogólnionym planem (Slajd 2).Ogólny plan badania promieniowania:
1. Nazwa zakresu
2. Długość fali
3. Częstotliwość
4. Kto został odkryty
5. Źródło
6. Odbiornik (wskaźnik)
7. Zastosowanie
8. Działanie na osobę
Podczas studiowania tematu musisz wypełnić następującą tabelę:
Tabela „Skala promieniowania elektromagnetycznego”
| Nazwa promieniowanie | Długość fali | Częstotliwość | Kto był otwarty | Źródło | Odbiorca | Aplikacja | Działanie na osobę |
Prezentacja nowego materiału.
(Slajd 3)
Długość fal elektromagnetycznych jest bardzo różna: od wartości rzędu 10
13
m (wibracje o niskiej częstotliwości) do 10
-10
m (
-promienie). Światło jest nieistotną częścią szeroki zasięg fale elektromagnetyczne. Jednak to właśnie podczas badania tej niewielkiej części widma odkryto inne rodzaje promieniowania o niezwykłych właściwościach.
Zwyczajowo przydziela się promieniowanie o niskiej częstotliwości, emisja radiowa, promienie podczerwone, światło widzialne, promienie ultrafioletowe, promienie rentgenowskie oraz
-promieniowanie. Najkrótszy -promieniowanie emituje jądra atomowe.
Nie ma zasadniczej różnicy między poszczególnymi promieniami. Wszystkie z nich to fale elektromagnetyczne generowane przez naładowane cząstki. Fale elektromagnetyczne są ostatecznie wykrywane na podstawie ich działania na naładowane cząstki . W próżni promieniowanie o dowolnej długości fali rozchodzi się z prędkością 300 000 km/s. Granice między poszczególnymi obszarami skali promieniowania są bardzo dowolne.
(Slajd 4)
Emisje o różnych długościach fal różnią się od siebie sposobem otrzymujący(promieniowanie antenowe, promieniowanie cieplne, promieniowanie podczas hamowania szybkich elektronów itp.) i sposoby rejestracji.
Wszystkie wymienione rodzaje promieniowania elektromagnetycznego są również generowane przez obiekty kosmiczne i są z powodzeniem badane za pomocą rakiet, sztucznych satelitów Ziemi i statków kosmicznych. Przede wszystkim dotyczy to rentgena i promieniowanie silnie absorbowane przez atmosferę.
Ilościowe różnice długości fal prowadzą do znacznych różnic jakościowych.
Promieniowania o różnych długościach fal znacznie różnią się od siebie pod względem pochłaniania przez materię. Promieniowanie krótkofalowe (promieniowanie rentgenowskie, a zwłaszcza promienie) są słabo absorbowane. Substancje, które są nieprzezroczyste dla długości fali optycznej, są przezroczyste dla tego promieniowania. Współczynnik odbicia fal elektromagnetycznych zależy również od długości fali. Ale główna różnica między promieniowaniem długofalowym a krótkofalowym polega na tym promieniowanie krótkofalowe ujawnia właściwości cząstek.
Rozważmy każde promieniowanie.
(Slajd 5)
promieniowanie o niskiej częstotliwości występuje w zakresie częstotliwości od 3 · 10 -3 do 3 · 10 5 Hz. Promieniowanie to odpowiada długości fali 10 13 - 10 5 m. Promieniowanie o tak stosunkowo niskich częstotliwościach można pominąć. Źródłem promieniowania o niskiej częstotliwości są alternatory. Stosowane są do topienia i utwardzania metali.
(Slajd 6)
fale radiowe zajmują zakres częstotliwości 3·10 5 - 3·10 11 Hz. Odpowiadają one długości fali 10 5 - 10 -3 m. fale radiowe, jak również promieniowanie o niskiej częstotliwości jest prądem przemiennym. Źródłem jest również generator częstotliwości radiowych, gwiazdy, w tym Słońce, galaktyki i metagalaktyki. Wskaźniki to wibrator Hertz, obwód oscylacyjny.
Duża częstotliwość fale radiowe w porównaniu do promieniowanie o niskiej częstotliwości prowadzi do zauważalnego wypromieniowania fal radiowych w przestrzeń kosmiczną. Dzięki temu mogą być wykorzystywane do przesyłania informacji na różne odległości. Przesyłana jest mowa, muzyka (nadawanie), sygnały telegraficzne (komunikacja radiowa), obrazy różnych obiektów (radar).
Fale radiowe służą do badania struktury materii i właściwości ośrodka, w którym się rozchodzą. Badanie emisji radiowej z obiektów kosmicznych jest przedmiotem radioastronomii. W radiometeorologii procesy są badane zgodnie z charakterystyką odbieranych fal.
(Slajd 7)
Promieniowanie podczerwone zajmuje zakres częstotliwości 3 10 11 - 3,85 10 14 Hz. Odpowiadają one długości fali 2 10 -3 - 7,6 10 -7 m.
Promieniowanie podczerwone zostało odkryte w 1800 roku przez astronoma Williama Herschela. Badając wzrost temperatury termometru ogrzewanego światłem widzialnym, Herschel stwierdził największe nagrzewanie się termometru poza obszarem światła widzialnego (poza obszarem czerwonym). Promieniowanie niewidzialne, ze względu na swoje miejsce w widmie, nazwano podczerwienią. Źródłem promieniowania podczerwonego jest promieniowanie cząsteczek i atomów pod wpływem termicznym i elektrycznym. Potężnym źródłem promieniowania podczerwonego jest Słońce, około 50% jego promieniowania leży w obszarze podczerwieni. Promieniowanie podczerwone stanowi znaczną część (od 70 do 80%) energii promieniowania żarówek z żarnikiem wolframowym. Promieniowanie podczerwone jest emitowane przez łuk elektryczny i różne lampy wyładowcze. Promieniowanie niektórych laserów leży w obszarze podczerwieni widma. Wskaźnikami promieniowania podczerwonego są foto i termistory, specjalne fotoemulsje. Promieniowanie podczerwone wykorzystywane jest do suszenia drewna, artykułów spożywczych oraz różnych powłok malarskich i lakierniczych (ogrzewanie podczerwienią), do sygnalizacji w przypadku słabej widoczności, umożliwia zastosowanie urządzeń optycznych pozwalających widzieć w ciemności, a także ze zdalnym kontrola. Wiązki podczerwieni służą do kierowania pocisków i pocisków na cel, w celu wykrycia zakamuflowanego wroga. Promienie te umożliwiają określenie różnicy temperatur poszczególnych sekcji powierzchni planet, cech strukturalnych cząsteczek substancji (analiza spektralna). Fotografia w podczerwieni jest wykorzystywana w biologii do badania chorób roślin, w medycynie do diagnostyki skóry i choroby naczyniowe, w kryminalistyce podczas wykrywania podróbek. Powoduje gorączkę w kontakcie z ludźmi Ludzkie ciało.
(Slajd 8)
Widoczne promieniowanie - jedyny zakres fal elektromagnetycznych postrzeganych przez ludzkie oko. Fale świetlne zajmują dość wąski zakres: 380 - 670 nm ( \u003d 3,85 10 14 - 8 10 14 Hz). Źródłem promieniowania widzialnego są elektrony walencyjne w atomach i cząsteczkach, które zmieniają swoje położenie w przestrzeni, a także ładunki swobodne, porusza się szybko. Ten część widma daje osobie maksimum informacji o otaczającym ją świecie. Przez nich samych właściwości fizyczne jest podobny do innych zakresów widma, będąc tylko niewielką częścią widma fal elektromagnetycznych. Promieniowanie o innej długości fali (częstotliwości) w zakresie promieniowania widzialnego ma inną wpływ fizjologiczny na siatkówce ludzkiego oka, powodując uczucie psychiczne Swieta. Kolor nie jest sam w sobie właściwością elektromagnetycznej fali świetlnej, ale przejawem działania elektrochemicznego. układ fizjologiczny człowiek: oczy, nerwy, mózg. W przybliżeniu istnieje siedem podstawowych kolorów, które ludzkie oko rozróżnia w zakresie widzialnym (w rosnącej kolejności częstotliwości promieniowania): czerwony, pomarańczowy, żółty, zielony, niebieski, indygo, fioletowy. Zapamiętanie kolejności kolorów podstawowych widma ułatwia zdanie, którego każde słowo zaczyna się od pierwszej litery nazwy koloru podstawowego: „Każdy myśliwy chce wiedzieć, gdzie siedzi bażant”. Promieniowanie widzialne może wpływać na przebieg reakcji chemicznych w roślinach (fotosynteza) oraz w organizmach zwierzęcych i ludzkich. Promieniowanie widzialne jest emitowane przez pojedyncze owady (świetliki) i niektóre ryby głębinowe w wyniku reakcji chemicznych zachodzących w organizmie. Pobieranie dwutlenku węgla przez rośliny w wyniku procesu fotosyntezy i uwalnianie tlenu przyczynia się do utrzymania życia biologicznego na Ziemi. Promieniowanie widzialne jest również wykorzystywane do oświetlania różnych obiektów.
Światło jest źródłem życia na Ziemi i jednocześnie źródłem naszych wyobrażeń o otaczającym nas świecie.
(Slajd 9)
Promieniowanie ultrafioletowe, promieniowanie elektromagnetyczne niewidoczne dla oka, zajmujące obszar widmowy między promieniowaniem widzialnym a promieniowaniem rentgenowskim w zakresie długości fal 3,8 ∙10 -7 - 3∙10 -9 m ( \u003d 8 * 10 14 - 3 * 10 16 Hz). Promieniowanie ultrafioletowe zostało odkryte w 1801 roku przez niemieckiego naukowca Johanna Rittera. Badając czernienie chlorku srebra pod działaniem światła widzialnego, Ritter odkrył, że srebro czernieje jeszcze skuteczniej w obszarze poza fioletowym końcem widma, gdzie nie ma promieniowania widzialnego. Niewidzialne promieniowanie, które spowodowało to zaczernienie, nazwano ultrafioletem.
Źródłem promieniowania ultrafioletowego są elektrony walencyjne atomów i cząsteczek, także szybko poruszające się ładunki swobodne.
Promieniowanie ciał stałych ogrzanych do temperatury -3000 K zawiera znaczną część promieniowania ultrafioletowego o widmie ciągłym, którego intensywność wzrasta wraz ze wzrostem temperatury. Silniejszym źródłem promieniowania ultrafioletowego jest dowolna plazma wysokotemperaturowa. Do różne aplikacje stosuje się promieniowanie ultrafioletowe, rtęć, ksenon i inne lampy wyładowcze. Naturalne źródła promieniowania ultrafioletowego - Słońce, gwiazdy, mgławice i inne obiekty kosmiczne. Jednak tylko długofalowa część ich promieniowania ( 290 nm) sięga powierzchnia ziemi. Do rejestracji promieniowania ultrafioletowego o godz
= 230 nm, używane są zwykłe materiały fotograficzne; w obszarze krótszych długości fal wrażliwe są na nią specjalne warstwy fotograficzne o niskiej zawartości żelatyny. Stosuje się odbiorniki fotoelektryczne wykorzystujące zdolność promieniowania ultrafioletowego do wywoływania jonizacji i efektu fotoelektrycznego: fotodiody, komory jonizacyjne, liczniki fotonów, fotopowielacze.
W małych dawkach promieniowanie ultrafioletowe ma korzystny, leczniczy wpływ na człowieka, aktywując syntezę witaminy D w organizmie, a także powodując oparzenia słoneczne. Duża dawka promieniowania ultrafioletowego może powodować oparzenia skóry i narośla nowotworowe (w 80% wyleczalne). Ponadto nadmierne promieniowanie ultrafioletowe osłabia układ odpornościowy organizmu, przyczyniając się do rozwoju niektórych chorób. Promieniowanie ultrafioletowe ma również działanie bakteriobójcze: pod wpływem tego promieniowania bakterie chorobotwórcze giną.
Promieniowanie ultrafioletowe jest wykorzystywane w świetlówkach, w kryminalistyce (na podstawie zdjęć wykrywa się fałszerstwa dokumentów), w historii sztuki (za pomocą promieni ultrafioletowych można wykryć na obrazach nie widoczne dla okaślady renowacji). Praktycznie nie przepuszcza promieniowania ultrafioletowego przez szkło okienne. jest absorbowany przez tlenek żelaza, który jest częścią szkła. Z tego powodu nawet w upalny, słoneczny dzień nie można opalać się w pokoju przy zamkniętym oknie.
ludzkie oko nie widzi promieniowania ultrafioletowego, tk. rogówka oka i soczewki absorbować ultrafiolet. Niektóre zwierzęta widzą promieniowanie ultrafioletowe. Na przykład gołąb jest prowadzony przez Słońce nawet przy pochmurnej pogodzie.
(Slajd 10)
promieniowanie rentgenowskie - jest elektromagnetyczny promieniowanie jonizujące, zajmując obszar widmowy między promieniowaniem gamma a promieniowaniem ultrafioletowym w zakresie długości fal od 10 -12 - 10 -8 m (częstotliwości 3 * 10 16 - 3-10 20 Hz). Promieniowanie rentgenowskie zostało odkryte w 1895 roku przez niemieckiego fizyka W. K. Roentgena. Najpopularniejszym źródłem promieniowania rentgenowskiego jest lampa rentgenowska, w której elektrony przyspieszane polem elektrycznym bombardują metalową anodę. Promienie rentgenowskie można uzyskać bombardując cel jonami o wysokiej energii. Źródłem promieniowania rentgenowskiego mogą być również niektóre izotopy promieniotwórcze, synchrotrony - akumulatory elektronów. Naturalnym źródłem promieniowania rentgenowskiego jest Słońce i inne obiekty kosmiczne.
Obrazy obiektów w promieniach rentgenowskich uzyskuje się na specjalnej kliszy fotograficznej rentgenowskiej. Promieniowanie rentgenowskie można rejestrować za pomocą komory jonizacyjnej, licznika scyntylacyjnego, powielaczy elektronów wtórnych lub kanałowych oraz płytek mikrokanalikowych. Ze względu na dużą zdolność przenikania promienie rentgenowskie są wykorzystywane w analizie dyfrakcji rentgenowskiej (badanie struktury sieci krystalicznej), w badaniu struktury cząsteczek, w wykrywaniu defektów w próbkach, w medycynie ( prześwietlenia, fluorografia, leczenie nowotwór), w defektoskopii (wykrywanie wad odlewów, szyn), w historii sztuki (wykrywanie starożytnych malowideł ukrytych pod warstwą późnego malarstwa), w astronomii (przy badaniu źródeł rentgenowskich) i kryminalistyce. Duża dawka promieniowania rentgenowskiego prowadzi do oparzeń i zmian w strukturze ludzkiej krwi. Stworzenie odbiorników promieniowania rentgenowskiego i umieszczenie ich na stacjach kosmicznych umożliwiło wykrycie emisji promieniowania rentgenowskiego setek gwiazd, a także powłok supernowych i całych galaktyk.
(Slajd 11)
Promieniowanie gamma - krótkofalowe promieniowanie elektromagnetyczne, zajmujące cały zakres częstotliwości \u003d 8 10 14 - 10 17 Hz, co odpowiada długościom fal \u003d 3,8 10 -7 - 3 10 -9 m. Promieniowanie gamma została odkryta przez francuskiego naukowca Paula Villarsa w 1900 roku.
Badając promieniowanie radu w silnym polu magnetycznym, Villars odkrył krótkofalowe promieniowanie elektromagnetyczne, które nie odchyla się, jak światło, pole magnetyczne. Nazywało się to promieniowaniem gamma. Promieniowanie gamma jest związane z procesami jądrowymi, czyli zjawiskami rozpadu promieniotwórczego zachodzącymi w przypadku niektórych substancji, zarówno na Ziemi, jak iw przestrzeni kosmicznej. Promieniowanie gamma można rejestrować za pomocą komór jonizacyjnych i bąbelkowych, a także przy użyciu specjalnych emulsji fotograficznych. Są wykorzystywane w badaniu procesów jądrowych, w wykrywaniu wad. Promieniowanie gamma ma negatywny wpływ na ludzi.
(Slajd 12)
Tak więc promieniowanie o niskiej częstotliwości, fale radiowe, promieniowanie podczerwone, promieniowanie widzialne, promieniowanie ultrafioletowe, promieniowanie rentgenowskie, promieniowanie Różne rodzaje promieniowanie elektromagnetyczne.
Jeśli mentalnie rozłożysz te typy pod względem rosnącej częstotliwości lub malejącej długości fali, otrzymasz szerokie ciągłe widmo - skalę promieniowania elektromagnetycznego (nauczyciel pokazuje skalę). Do niebezpieczny gatunek promieniowanie obejmuje: promieniowanie gamma, promieniowanie rentgenowskie i promieniowanie ultrafioletowe, reszta jest bezpieczna.
Podział promieniowania elektromagnetycznego na zakresy jest warunkowy. Nie ma wyraźnej granicy między regionami. Nazwy regionów rozwinęły się historycznie, służą jedynie jako wygodny sposób klasyfikowania źródeł promieniowania.
(Slajd 13)
Wszystkie zakresy skali promieniowania elektromagnetycznego mają właściwości ogólne:
fizyczna natura wszelkiego promieniowania jest taka sama
całe promieniowanie rozchodzi się w próżni z tą samą prędkością, równą 3 * 10 8 m / s
wszystkie promieniowania wykazują wspólne właściwości fali(odbicie, załamanie, interferencja, dyfrakcja, polaryzacja)
5. Podsumowanie lekcji
Na koniec lekcji uczniowie kończą pracę na stole.
(Slajd 14)
Wniosek:
Cała skala fal elektromagnetycznych jest dowodem na to, że każde promieniowanie ma właściwości zarówno kwantowe, jak i falowe.
Właściwości kwantowe i falowe w tym przypadku nie wykluczają się, lecz uzupełniają.
Właściwości fali są bardziej wyraźne przy niskich częstotliwościach i mniej wyraźne przy wysokich częstotliwościach. I odwrotnie, właściwości kwantowe są bardziej wyraźne przy wysokich częstotliwościach i mniej wyraźne przy niskich częstotliwościach.
Im krótsza długość fali, tym wyraźniejsze właściwości kwantowe, a im dłuższa długość fali, tym wyraźniejsze właściwości falowe.
Wszystko to potwierdza prawo dialektyki (przejście zmian ilościowych w jakościowe).
Streszczenie (dowiedz się), wypełnij tabelę
ostatnia kolumna (wpływ EMP na osobę) i
sporządzić raport z wykorzystania PEM
Treść rozwojowa
GU LPR „LOUSOSH nr 18”
Ługańsk
Karaseva I.D.
OGÓLNY PLAN BADANIA PROMIENIOWANIA
1. Nazwa zakresu.
2. Długość fali
3. Częstotliwość
4. Kto został odkryty
5. Źródło
6. Odbiornik (wskaźnik)
7. Zastosowanie
8. Działanie na osobę
TABELA „SKALA FAL ELEKTROMAGNETYCZNYCH”
Nazwa promieniowania
Długość fali
Częstotliwość
Kto otworzył
Źródło
Odbiorca
Aplikacja
Działanie na osobę
Promieniowania różnią się między sobą:
- zgodnie ze sposobem uzyskania;
- metoda rejestracji.
Ilościowe różnice długości fal prowadzą do znacznych różnic jakościowych, są one absorbowane przez materię na różne sposoby (promieniowanie krótkofalowe - promieniowanie rentgenowskie i gamma) - są słabo absorbowane.
Promieniowanie krótkofalowe ujawnia właściwości cząstek.
Wibracje o niskiej częstotliwości
Długość fali (m)
10 13 - 10 5
Częstotliwość Hz)
3 · 10 -3 - 3 · 10 5
Źródło
Alternator reostatyczny, dynamo,
wibrator hercowy,
Generatory w sieciach elektrycznych (50 Hz)
Generatory maszynowe o podwyższonej (przemysłowej) częstotliwości (200 Hz)
Sieci telefoniczne (5000 Hz)
Generatory dźwięku(mikrofony, głośniki)
Odbiorca
Urządzenia elektryczne i silniki
Historia odkrycia
Oliver Lodge (1893), Nikola Tesla (1983)
Aplikacja
Kino, nadawanie (mikrofony, głośniki)
fale radiowe
Długość fali (m)
Częstotliwość Hz)
10 5 - 10 -3
Źródło
3 · 10 5 - 3 · 10 11
Obwód oscylacyjny
Wibratory makroskopowe
Gwiazdy, galaktyki, metagalaktyki
Odbiorca
Historia odkrycia
Iskry w szczelinie wibratora odbiorczego (wibrator Hertz)
Blask lampy wyładowczej, coherer
B. Feddersen (1862), G. Hertz (1887), AS Popow, A.N. Lebiediew
Aplikacja
Bardzo długi- Radionawigacja, łączność radiotelegraficzna, nadawanie komunikatów pogodowych
Długie– Łączność radiotelegraficzna i radiotelefoniczna, radiofonia, radionawigacja
Średni- Radiotelegrafia i radiotelefonia Radiofonia, radionawigacja
Niski- krótkofalarstwo
UKF- kosmiczna łączność radiowa
DMV- telewizja, radar, łączność radiowa, łączność telefonii komórkowej
SMV- radar, łączność radiowa, astronawigacja, telewizja satelitarna
IIM- radary
Promieniowanie podczerwone
Długość fali (m)
2 · 10 -3 - 7,6∙10 -7
Częstotliwość Hz)
3∙10 11 - 3,85∙10 14
Źródło
Dowolne ogrzane ciało: świeca, piec, bateria do podgrzewania wody, elektryczna żarówka
Osoba emituje fale elektromagnetyczne o długości 9 · 10 -6 m
Odbiorca
Termoelementy, bolometry, fotokomórki, fotorezystory, klisze fotograficzne
Historia odkrycia
W. Herschela (1800), G. Rubensa i E. Nicholsa (1896),
Aplikacja
W kryminalistyce, fotografowanie obiektów naziemnych we mgle i ciemności, lornetki i celowniki do fotografowania w ciemności, podgrzewanie tkanek żywego organizmu (w medycynie), suszenie drewna i lakierowanych karoserii, alarmy do ochrony pomieszczeń, teleskop na podczerwień.
Widoczne promieniowanie
Długość fali (m)
6,7∙10 -7 - 3,8 ∙10 -7
Częstotliwość Hz)
4∙10 14 - 8 ∙10 14
Źródło
Słońce, żarówka, ogień
Odbiorca
Oczko, klisza fotograficzna, fotokomórki, termoelementy
Historia odkrycia
M. Melloni
Aplikacja
Wizja
życie biologiczne
Promieniowanie ultrafioletowe
Długość fali (m)
3,8 ∙10 -7 - 3∙10 -9
Częstotliwość Hz)
8 ∙ 10 14 - 3 · 10 16
Źródło
Zawarte w świetle słonecznym
Lampy wyładowcze z tubą kwarcową
Promieniowany przez wszystkich ciała stałe, którego temperatura jest wyższa niż 1000 ° C, świecący (z wyjątkiem rtęci)
Odbiorca
fotokomórki,
fotopowielacze,
Substancje luminescencyjne
Historia odkrycia
Johann Ritter, Leiman
Aplikacja
elektronika i automatyka przemysłowa,
świetlówki,
Produkcja tekstylna
Sterylizacja powietrza
Medycyna, kosmetologia
promieniowanie rentgenowskie
Długość fali (m)
10 -12 - 10 -8
Częstotliwość Hz)
3∙10 16 - 3 · 10 20
Źródło
Elektroniczna lampa rentgenowska (napięcie na anodzie - do 100 kV, katoda - włókno żarowe, promieniowanie - kwanty wielka energia)
korona słoneczna
Odbiorca
rolka aparatu,
Blask niektórych kryształów
Historia odkrycia
W. Roentgen, R. Milliken
Aplikacja
Diagnostyka i leczenie schorzeń (w medycynie), Defektoskopia (kontrola struktur wewnętrznych, spoin)
Promieniowanie gamma
Długość fali (m)
3,8 · 10 -7 - 3∙10 -9
Częstotliwość Hz)
8∙10 14 - 10 17
Energia (EV)
9,03 10 3 – 1, 24 10 16 Ew
Źródło
promieniotwórcze jądra atomowe, reakcje jądrowe, procesy przemiany materii w promieniowanie
Odbiorca
liczniki
Historia odkrycia
Paul Villars (1900)
Aplikacja
Defektoskopia
Kontrola procesu
Badania procesów jądrowych
Terapia i diagnostyka w medycynie
OGÓLNE WŁAŚCIWOŚCI PROMIENIOWANIA ELEKTROMAGNETYCZNEGO
charakter fizyczny
całe promieniowanie jest takie samo
rozchodzi się całe promieniowanie
w próżni z tą samą prędkością,
równa prędkości światła
wykrywane są wszystkie rodzaje promieniowania
ogólne właściwości falowe
polaryzacja
odbicie
refrakcja
dyfrakcja
ingerencja
- Cała skala fal elektromagnetycznych jest dowodem na to, że każde promieniowanie ma właściwości zarówno kwantowe, jak i falowe.
- Właściwości kwantowe i falowe w tym przypadku nie wykluczają się, lecz uzupełniają.
- Właściwości fali są bardziej wyraźne przy niskich częstotliwościach i mniej wyraźne przy wysokich częstotliwościach. I odwrotnie, właściwości kwantowe są bardziej wyraźne przy wysokich częstotliwościach i mniej wyraźne przy niskich częstotliwościach.
- Im krótsza długość fali, tym wyraźniejsze właściwości kwantowe, a im dłuższa długość fali, tym wyraźniejsze właściwości falowe.
- § 68 (odczyt)
- uzupełnij ostatnią kolumnę tabeli (wpływ EMP na osobę)
- sporządzić raport z wykorzystania PEM
SKALA EMISJI ELEKTROMAGNETYCZNEJ
Wiemy, że długość fal elektromagnetycznych jest bardzo różna: od wartości rzędu 103 m (fale radiowe) do 10-8 cm (promieniowanie rentgenowskie). Światło jest nieistotną częścią szerokiego spektrum fal elektromagnetycznych. Niemniej jednak podczas badania tej niewielkiej części widma odkryto inne promieniowanie o niezwykłych właściwościach.
Nie ma zasadniczej różnicy między poszczególnymi promieniami. Wszystkie są falami elektromagnetycznymi generowanymi przez szybko poruszające się naładowane cząstki. Fale elektromagnetyczne są ostatecznie wykrywane przez ich działanie na naładowane cząstki. W próżni promieniowanie o dowolnej długości fali rozchodzi się z prędkością 300 000 km/s. Granice między poszczególnymi obszarami skali promieniowania są bardzo dowolne.
Promieniowania o różnych długościach fal różnią się między sobą sposobem ich wytwarzania (promieniowanie z anteny, promieniowanie cieplne, promieniowanie podczas hamowania szybkich elektronów itp.) oraz metodami rejestracji.
Wszystkie wymienione rodzaje promieniowania elektromagnetycznego są również generowane przez obiekty kosmiczne i są z powodzeniem badane za pomocą rakiet, sztucznych satelitów Ziemi i statków kosmicznych. Przede wszystkim dotyczy to promieniowania rentgenowskiego i gamma, które są silnie pochłaniane przez atmosferę.
Gdy długość fali maleje ilościowe różnice w długościach fal prowadzą do znaczących różnic jakościowych.
Promieniowania o różnych długościach fal znacznie różnią się od siebie pod względem pochłaniania przez materię. Promieniowanie krótkofalowe (promieniowanie rentgenowskie, a zwłaszcza promieniowanie g) jest słabo absorbowane. Substancje, które są nieprzezroczyste dla długości fali optycznej, są przezroczyste dla tego promieniowania. Współczynnik odbicia fal elektromagnetycznych zależy również od długości fali. Ale główna różnica między promieniowaniem długofalowym a krótkofalowym polega na tym promieniowanie krótkofalowe ujawnia właściwości cząstek.
fale radiowe
n \u003d 105-1011 Hz, l "10-3-103 m.
Otrzymywane przy użyciu obwodów oscylacyjnych i wibratorów makroskopowych.
Właściwości: Fale radiowe o różnych częstotliwościach io różnych długościach fal są w różny sposób pochłaniane i odbijane przez media, wykazują właściwości dyfrakcyjne i interferencyjne.
Zastosowanie: komunikacja radiowa, telewizja, radar.
Promieniowanie podczerwone (termiczny)
n=3*1011-4*1014 Hz, l=8*10-7-2*10-3 m.
Promieniowane przez atomy i cząsteczki materii. Promieniowanie podczerwone jest emitowane przez wszystkie ciała w dowolnej temperaturze. Osoba emituje fale elektromagnetyczne l "9 * 10-6 m.
Nieruchomości:
1. Przechodzi przez niektóre nieprzejrzyste ciała, także przez deszcz, mgłę, śnieg.
2. Produkuje działanie chemiczne na płytach fotograficznych.
3. Wchłonięty przez substancję, ogrzewa ją.
4. Powoduje wewnętrzny efekt fotoelektryczny w germanie.
5. Niewidzialny.
6. Zdolne do zjawisk interferencyjnych i dyfrakcyjnych.
Rejestracja metodami termicznymi, fotoelektrycznymi i fotograficznymi.
Zastosowanie: Uzyskaj obrazy obiektów w ciemności, urządzenia noktowizyjne (lornetki nocne), mgła. Stosowane są w kryminalistyce, fizjoterapii, przemyśle do suszenia wyrobów malowanych, ścian budowlanych, drewna, owoców.
Widoczne promieniowanie
Część promieniowania elektromagnetycznego odbieranego przez oko (od czerwieni do fioletu):
n=4*1014-8*1014 Hz, l=8*10-7-4*10-7 m.
Właściwości: Odbite, załamane, wpływają na oko, zdolne do dyspersji, interferencji, dyfrakcji.
Promieniowanie ultrafioletowe
n=8*1014-3*1015 Hz, l=10-8-4*10-7 m (mniejsze od światła fioletowego).
Źródła: lampy wyładowcze z lampami kwarcowymi (lampy kwarcowe).
Promieniowane przez wszystkie ciała stałe o temperaturze t > 1000°C, jak również świecące pary rtęci.
Właściwości: Wysoka reaktywność (rozkład chlorku srebra, świecenie kryształów siarczku cynku), niewidoczny, duża siła penetracji, zabija mikroorganizmy, nie duże dawki ma korzystny wpływ na organizm ludzki (oparzenia słoneczne), ale w dużych dawkach ma negatywny efekt biologiczny: zmiany w rozwoju komórek i metabolizmie, wpływ na oczy.
Zastosowanie: W medycynie, przemyśle.
promienie rentgenowskie
Emitowane są podczas dużych przyspieszeń elektronów, np. ich hamowania w metalach. Uzyskane za pomocą lampy rentgenowskiej: elektrony w lampie próżniowej (p=10-3-10-5 Pa) są przyspieszane pole elektryczne przy wysokim napięciu, docierając do anody, po uderzeniu gwałtownie spowalniają. Podczas hamowania elektrony poruszają się z przyspieszeniem i emitują fale elektromagnetyczne o krótkiej długości (od 100 do 0,01 nm).
Właściwości: interferencja, dyfrakcja rentgenowska na siatce krystalicznej, duża zdolność przenikania. Promieniowanie w dużych dawkach powoduje chorobę popromienną.
Zastosowanie: W medycynie (diagnostyka chorób narządy wewnętrzne), w przemyśle (kontrola struktury wewnętrznej różnych wyrobów, spawów).
g -Promieniowanie
n=3*1020 Hz i więcej, l=3,3*10-11 m.
Źródła: jądro atomowe (reakcje jądrowe).
Właściwości: Ma ogromną siłę penetrującą, ma silne działanie biologiczne.
Zastosowanie: W medycynie, produkcji (g-defektoskopia).
Wniosek
Cała skala fal elektromagnetycznych jest dowodem na to, że każde promieniowanie ma właściwości zarówno kwantowe, jak i falowe. Właściwości kwantowe i falowe w tym przypadku nie wykluczają się, lecz uzupełniają. Właściwości fali są bardziej wyraźne przy niskich częstotliwościach i mniej wyraźne przy wysokich częstotliwościach. I odwrotnie, właściwości kwantowe są bardziej wyraźne przy wysokich częstotliwościach i mniej wyraźne przy niskich częstotliwościach. Im krótsza długość fali, tym wyraźniejsze właściwości kwantowe, a im dłuższa długość fali, tym wyraźniejsze właściwości falowe. Wszystko to potwierdza prawo dialektyki (przejście zmian ilościowych w jakościowe).
Cel lekcji: zapewnić podczas lekcji powtórzenie podstawowych praw, własności fal elektromagnetycznych;
Edukacyjny: Usystematyzować materiał na ten temat, przeprowadzić korektę wiedzy, niektóre z jej pogłębień;
Edukacyjny: Rozwój mowy ustnej uczniów, zdolności twórczych uczniów, logiki, pamięci; zdolności poznawcze;
Edukacyjny: Aby wzbudzić zainteresowanie uczniów studiowaniem fizyki. kształcić dokładność i umiejętności racjonalnego wykorzystania czasu;
Rodzaj lekcji: lekcja powtórki i korekty wiedzy;
Ekwipunek: komputer, projektor, prezentacja „Skala promieniowania elektromagnetycznego”, dysk „Fizyka. Biblioteka pomoce wizualne».
Podczas zajęć:
1. Wyjaśnienie nowego materiału.
1. Wiemy, że długość fal elektromagnetycznych jest bardzo różna: od wartości rzędu 1013 m (oscylacje o niskiej częstotliwości) do 10 -10 m (promienie g). Światło jest nieistotną częścią szerokiego spektrum fal elektromagnetycznych. Jednak to właśnie podczas badania tej niewielkiej części widma odkryto inne rodzaje promieniowania o niezwykłych właściwościach.
2. Zwyczajowo podkreśla się promieniowanie o niskiej częstotliwości, promieniowanie radiowe, promienie podczerwone, światło widzialne, promienie ultrafioletowe, promienie rentgenowskie ipromieniowanie g. Z wszystkimi tymi promieniami z wyjątkiem g-promieniowanie, jesteś już zaznajomiony. Najkrótszy g promieniowanie emitowane przez jądra atomowe.
3. Nie ma zasadniczej różnicy między poszczególnymi rodzajami promieniowania. Wszystkie z nich to fale elektromagnetyczne generowane przez naładowane cząstki. Fale elektromagnetyczne są ostatecznie wykrywane na podstawie ich działania na naładowane cząstki . W próżni promieniowanie o dowolnej długości fali rozchodzi się z prędkością 300 000 km/s.
Granice między poszczególnymi obszarami skali promieniowania są bardzo dowolne.
4. Promieniowanie o różnych długościach fal różnią się od siebie sposobem otrzymujący(promieniowanie antenowe, promieniowanie cieplne, promieniowanie podczas hamowania szybkich elektronów itp.) i sposoby rejestracji.
5. Wszystkie wymienione rodzaje promieniowania elektromagnetycznego są również generowane przez obiekty kosmiczne i są z powodzeniem badane za pomocą rakiet, sztucznych satelitów Ziemi i statków kosmicznych. Przede wszystkim dotyczy to rentgena i g promieniowanie silnie absorbowane przez atmosferę.
6. Gdy długość fali maleje ilościowe różnice w długościach fal prowadzą do znaczących różnic jakościowych.
7. Promieniowanie o różnych długościach fal znacznie różni się od siebie pod względem pochłaniania przez materię. Promieniowanie krótkofalowe (promieniowanie rentgenowskie, a zwłaszcza g promienie) są słabo absorbowane. Substancje, które są nieprzezroczyste dla długości fali optycznej, są przezroczyste dla tego promieniowania. Współczynnik odbicia fal elektromagnetycznych zależy również od długości fali. Ale główna różnica między promieniowaniem długofalowym a krótkofalowym polega na tym promieniowanie krótkofalowe ujawnia właściwości cząstek.
Podsumujmy wiedzę o falach i spiszmy wszystko w formie tabel.
1. Oscylacje o niskiej częstotliwości
| Wibracje o niskiej częstotliwości | |
| Długość fali (m) | 10 13 - 10 5 |
| Częstotliwość Hz) | 3 10 -3 - 3 10 3 |
| Energia (EV) | 1 - 1,24 10 -10 |
| Źródło | Alternator reostatyczny, dynamo, wibrator hercowy, Generatory w sieciach elektrycznych (50 Hz) Generatory maszynowe o podwyższonej (przemysłowej) częstotliwości (200 Hz) Sieci telefoniczne (5000 Hz) Generatory dźwięku (mikrofony, głośniki) |
| Odbiorca | Urządzenia elektryczne i silniki |
| Historia odkrycia | Domek (1893), Tesla (1983) |
| Aplikacja | Kino, nadawanie (mikrofony, głośniki) |
2. Fale radiowe
| fale radiowe | |
| Długość fali (m) | 10 5 - 10 -3 |
| Częstotliwość Hz) | 3 10 3 - 3 10 11 |
| Energia (EV) | 1,24 10-10 - 1,24 10-2 |
| Źródło | Obwód oscylacyjny Wibratory makroskopowe |
| Odbiorca | Iskry w szczelinie wibratora odbiorczego Blask lampy wyładowczej, coherer |
| Historia odkrycia | Feddersen (1862), Hertz (1887), Popow, Lebiediew, Rigi |
| Aplikacja | Bardzo długi- Radionawigacja, łączność radiotelegraficzna, nadawanie komunikatów pogodowych Długie– Łączność radiotelegraficzna i radiotelefoniczna, radiofonia, radionawigacja Średni- Radiotelegrafia i radiotelefonia Radiofonia, radionawigacja Niski- krótkofalarstwo UKF- radiokomunikacja kosmiczna DMV- telewizja, radar, łączność radiowa, łączność telefonii komórkowej SMV- radar, łączność radiowa, astronawigacja, telewizja satelitarna IIM- radary |
| Promieniowanie podczerwone | |
| Długość fali (m) | 2 10 -3 - 7,6 10 -7 |
| Częstotliwość Hz) | 3 10 11 - 3 10 14 |
| Energia (EV) | 1,24 10 -2 - 1,65 |
| Źródło | Dowolne ogrzane ciało: świeca, piec, bateria do podgrzewania wody, elektryczna żarówka Osoba emituje fale elektromagnetyczne o długości 9 10 -6 m |
| Odbiorca | Termoelementy, bolometry, fotokomórki, fotorezystory, klisze fotograficzne |
| Historia odkrycia | Rubensa i Nicholsa (1896), |
| Aplikacja | W kryminalistyce, fotografowanie obiektów naziemnych we mgle i ciemności, lornetki i celowniki do fotografowania w ciemności, podgrzewanie tkanek żywego organizmu (w medycynie), suszenie drewna i lakierowanych karoserii, alarmy do ochrony pomieszczeń, teleskop na podczerwień, |
4. Promieniowanie widzialne
5. Promieniowanie ultrafioletowe
| Promieniowanie ultrafioletowe | |
| Długość fali (m) | 3,8 10 -7 - 3 10 -9 |
| Częstotliwość Hz) | 8 10 14 - 10 17 |
| Energia (EV) | 3,3 - 247,5 EV |
| Źródło | Zawarte w świetle słonecznym Lampy wyładowcze z tubą kwarcową Promieniowane przez wszystkie ciała stałe, których temperatura przekracza 1000 ° C, świecące (z wyjątkiem rtęci) |
| Odbiorca | fotokomórki, fotopowielacze, Substancje luminescencyjne |
| Historia odkrycia | Johann Ritter, Leiman |
| Aplikacja | elektronika i automatyka przemysłowa, świetlówki, Produkcja tekstylna Sterylizacja powietrza |
6. promieniowanie rentgenowskie
| promieniowanie rentgenowskie | |
| Długość fali (m) | 10 -9 - 3 10 -12 |
| Częstotliwość Hz) | 3 10 17 - 3 10 20 |
| Energia (EV) | 247,5 - 1,24 105 EV |
| Źródło | Elektroniczna lampa rentgenowska (napięcie na anodzie - do 100 kV. Ciśnienie w cylindrze - 10 -3 - 10 -5 N / m2, katoda - włókno żarowe. Materiał anody W, Mo, Cu, Bi, Co, Tl itp. Η = 1-3%, promieniowanie - kwanty wysokoenergetyczne) korona słoneczna |
| Odbiorca | rolka aparatu, Blask niektórych kryształów |
| Historia odkrycia | W. Roentgen, Milliken |
| Aplikacja | Diagnostyka i leczenie schorzeń (w medycynie), Defektoskopia (kontrola struktur wewnętrznych, spoin) |
7. Promieniowanie gamma
Wniosek
Cała skala fal elektromagnetycznych jest dowodem na to, że każde promieniowanie ma właściwości zarówno kwantowe, jak i falowe. Właściwości kwantowe i falowe w tym przypadku nie wykluczają się, lecz uzupełniają. Właściwości fali są bardziej wyraźne przy niskich częstotliwościach i mniej wyraźne przy wysokich częstotliwościach. I odwrotnie, właściwości kwantowe są bardziej wyraźne przy wysokich częstotliwościach i mniej wyraźne przy niskich częstotliwościach. Im krótsza długość fali, tym wyraźniejsze właściwości kwantowe, a im dłuższa długość fali, tym wyraźniejsze właściwości falowe. Wszystko to potwierdza prawo dialektyki (przejście zmian ilościowych w jakościowe).
Literatura:
- „Fizyka-11” Myakishev
- Dysk „Lekcje fizyki Cyryla i Metodego. klasa 11 „()))” Cyryla i Metodego, 2006)
- Dysk „Fizyka. Biblioteka pomocy wizualnych. Klasy 7-11 "((1C: Drop i Formosa 2004)
- Zasoby internetowe
Wraz z rozwojem nauki i technologii odkryto różne rodzaje promieniowania: fale radiowe, światło widzialne, promieniowanie rentgenowskie, promieniowanie gamma. Wszystkie te promieniowania mają tę samą naturę. Oni są fale elektromagnetyczne. Różnorodność właściwości tych promieni wynika z ich właściwości częstotliwość (lub długość fali). pomiędzy pewne rodzaje promieniowania nie ma ostrej granicy, jeden rodzaj promieniowania płynnie przechodzi w inny. Różnica we właściwościach staje się zauważalna dopiero wtedy, gdy długości fal różnią się o kilka rzędów wielkości.
Aby usystematyzować wszystkie rodzaje promieniowania, opracowano jedną skalę fal elektromagnetycznych:
Skala fal elektromagnetycznych jest to ciągła sekwencja częstotliwości (długości fal) promieniowania elektromagnetycznego. Podział skali EMW na przedziały jest bardzo warunkowy.
Znane fale elektromagnetyczne obejmują ogromny zakres długości fal od 10 4 do 10 -10 m. Za pomocą sposób uzyskania można wyróżnić następujące zakresy długości fal:
1. Fale o niskiej częstotliwościponad 100 km (105 m). Źródło promieniowania - alternatory
2. Fale radiowe od 10 5 m do 1 mm. Źródło promieniowania - otwarty obwód oscylacyjny (antena) Wyróżnia się obszary fal radiowych:
DV długie fale - ponad 10 3 m,
średni NE - od 10 3 do 100 m,
krótkie HF - od 100 m do 10 m,
ultrakrótki VHF - od 10 m do 1 mm;
3 Podczerwień (IR) 10 -3 -10 -6 m. Obszar ultrakrótkich fal radiowych łączy się z obszarem promieni podczerwonych. Granica między nimi jest warunkowa i zależy od metody ich wytwarzania: ultrakrótkie fale radiowe są uzyskiwane za pomocą generatorów (metody inżynierii radiowej), a promienie podczerwone są emitowane przez ogrzane ciała w wyniku przejść atomowych z jednego poziomu energii na drugi.
4. widzialne światło 770-390 nm Źródło promieniowania - przejścia elektronowe w atomach. Kolejność kolorów w widzialnej części widma, począwszy od obszaru długich fal KOZHZGSF. Są one emitowane w wyniku przejść atomowych z jednego poziomu energetycznego na inny.
5 . Promieniowanie ultrafioletowe (UV) od 400 nm do 1 nm. Promienie ultrafioletowe uzyskuje się za pomocą wyładowań jarzeniowych, zwykle w parach rtęci. Są one emitowane w wyniku przejść atomowych z jednego poziomu energetycznego na inny.
6 . promienie rentgenowskie 1 nm do 0,01 nm. Są emitowane w wyniku przejść atomowych z jednego poziomu energii wewnętrznej na inny.
7. Za promieniami rentgenowskimi jest region promienie gamma (γ)o długości fali mniejszej niż 0,1 nm. Są emitowane podczas reakcji jądrowych.
Obszar promieni rentgenowskich i promieni gamma częściowo się pokrywa, a fale te można rozróżnić nie przez właściwości, ale przez metodę produkcji: promienie rentgenowskie występują w specjalnych rurkach, a promienie gamma są emitowane podczas radioaktywnego rozpadu jąder niektórych pierwiastków.
Gdy długość fali maleje, ilościowe różnice w długościach fal prowadzą do znacznych różnic jakościowych. Promieniowanie o różnych długościach fal bardzo się od siebie różni wchłanianie substancji. Odbicie materii fale elektromagnetyczne zależą również od długości fali.
Fale elektromagnetyczne są odbijane i załamywane zgodnie z prawami odbicia i załamania.
W przypadku fal elektromagnetycznych można zaobserwować zjawiska falowe - interferencja, dyfrakcja, polaryzacja, dyspersja.