Предварительный просмотр:

Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com

Подписи к слайдам:

Шкала электромагнитных волн. Виды, свойства и применение.

Из истории открытий… 1831 – Майкл Фарадей установил, что любое изменение магнитного поля вызывает появление в окружающем пространстве индукционного (вихревого) электрического поля.

1864 – Джеймс - Клерк Максвелл высказал гипотезу о существовании электромагнитных волн, способных распространятся в вакууме и диэлектриках. Однажды начавшийся в некоторой точке процесс изменения электромагнитного поля будет непрерывно захватывать новые области пространства. Это и есть электромагнитная волна.

1887 - Генрих Герц опубликовал работу "О весьма быстрых электрических колебаниях", где описал свою экспериментальную установку - вибратор и резонатор, - и свои опыты. При электрических колебаниях в вибраторе в пространстве вокруг него возникает вихревое переменное электромагнитное поле, которое регистрируется резонатором.

Электромагнитные волны - электромагнитные колебания, распространяющиеся в пространстве с конечной скоростью.

Вся шкала электромагнитных волн является свидетельством того, что все излучения обладают одновременно квантовыми и волновыми свойствами. Волновые свойства ярче проявляются при малых частотах и менее ярко - при больших. И наоборот, квантовые свойства ярче проявляются при больших частотах и менее ярко - при малых. Чем меньше длина волны, тем ярче проявляются квантовые свойства, а чем больше длина волны, тем ярче проявляются волновые свойства.

Низкочастотные колебания Длина волны(м) 10 13 - 10 5 Частота(Гц) 3· 10 -3 - 3 ·10 3 Энергия(ЭВ) 1 – 1,24 ·10 -10 Источник Реостатный альтернатор, динамомашина, Вибратор Герца, Генераторы в электрических сетях (50 Гц) Машинные генераторы повышенной (промышленной) частоты (200 Гц) Телефонные сети (5000Гц) Звуковые генераторы (микрофоны, громкоговорители) Приемник Электрические приборы и двигатели История открытия Лодж (1893 г.), Тесла (1983) Применение Кино, радиовещание(микрофоны, громкоговорители)

Радиоволны Получаются с помощью колебательных контуров и макроскопических вибраторов. Свойства: радиоволны различных частот и с различными длинами волн по-разному поглощаются и отражаются средами. проявляют свойства дифракции и интерференции. Длины волн охватывают область от 1 мкм до 50 км

Применение: Радиосвязь, телевидение, радиолокация.

Инфракрасное излучение (тепловое) Излучается атомами или молекулами вещества. Инфракрасное излучение дают все тела при любой температуре. Свойства: проходит через некоторые непрозрачные тела, а также сквозь дождь, дымку, снег, туман; производит химическое действие (фототгластинки); поглощаясь веществом, нагревает его; невидимо; способно к явлениям интерференции и дифракции; регистрируется тепловыми методами.

Применение: Прибор ночного видения, криминалистика, физиотерапия, в промышленности для сушки изделий, древесины, фруктов

Видимое излучение Свойства: отражение, преломление, воздействует на глаз, способно к явлению дисперсии, интерференции, дифракции. Часть электромагнитного излучения, воспринимаемая глазом (от красного до фиолетового). Диапазон длин волн занимает небольшой интервал приблизительно от 390 до750 нм.

Ультрафиолетовое излучение Источники: газоразрядные лампы с кварцевыми трубками. Излучается всеми твердыми телами, у которых t 0> 1 ООО°С, а также светящимися парами ртути. Свойства: Высокая химическая активность, невидимо, большая проникающая способность, убивает микроорганизмы, в небольших дозах благоприятно влияет на организм человека (загар), но в больших дозах оказывает отрицательное воздействие, изменяет развитие клеток, обмен веществ.

Применение: в медицине, в промышленности.

Рентгеновские лучи Излучаются при больших ускорениях электронов. Свойства: интерференция, дифракция рентгеновских лучей на кристаллической решетке, большая проникающая способность. Облучение в больших дозах вызывает лучевую болезнь. Получают при помощи рентгеновской трубки: электроны в вакуумной трубке (р =3 атм) ускоряются электрическим полем при высоком напряжении, достигая анода, при соударении резко тормозятся. При торможении электроны движутся с ускорением и излучают электромагнитные волны с малой длиной (от 100 до 0,01 нм)

Применение: В медицине с целью диагностики заболеваний внутренних органов; в промышленности для контроля внутренней структуры различных изделий.

γ -излучение Источники: атомное ядро (ядерные реакции). Свойства: Имеет огромную проникающую способность, оказывает сильное биологическое воздействие. Длина волны менее 0,01 нм. Самое высокоэнергетическое излучение

Применение: В медицине, производстве (γ -дефектоскопия).

Воздействие ЭМВ на организм человека

Спасибо за внимание!

1 из 27

Презентация на тему: Электромагнитные колебания

№ слайда 1

Описание слайда:

№ слайда 2

Описание слайда:

познакомиться с историей открытия электромагнитных колебаний познакомиться с историей открытия электромагнитных колебаний познакомиться с развитием взглядов на природу света глубже усвоить теорию колебаний выяснить, как на практике применяются электромагнитных колебаний научиться объяснять электромагнитные явления в природе обобщить знания об электромагнитных колебаниях и волнах различной природы происхождения

№ слайда 3

Описание слайда:

№ слайда 4

Описание слайда:

«Ток - это то, что создает магнитное поле» «Ток - это то, что создает магнитное поле» Максвелл впервые ввел понятие поле как носитель электромагнитной энергии, которая обнаружена на опыте. Физикам открылась бездонная глубина фундаментальной идеи теории Максвелла.

№ слайда 5

Описание слайда:

Впервые электромагнитные волны были получены Г.Герцем в его классических опытах выполненных в 1888 – 1889 гг. Для возбуждения электромагнитных волн Герц использовал искровой генератор (катушку Румкорфа). Впервые электромагнитные волны были получены Г.Герцем в его классических опытах выполненных в 1888 – 1889 гг. Для возбуждения электромагнитных волн Герц использовал искровой генератор (катушку Румкорфа).

№ слайда 6

Описание слайда:

24 марта 1896г., на заседании Физического отделения Русского физико-химического общества А.С.Попов демонстрировал передачу первой в мире радиограммы. 24 марта 1896г., на заседании Физического отделения Русского физико-химического общества А.С.Попов демонстрировал передачу первой в мире радиограммы. Вот что писал впоследствии об этом историческом событии профессор О.Д.Хвольсон: «Я на этом заседании присутствовал и ясно помню все детали. Станция отправления находилась в Химическом институте университета, приемная станция в аудитории старого физического кабинета. Расстояние приблизительно 250м. Передача происходила таким образом, что буквы передавались по алфавиту Морзе и притом знаки были ясно слышны. Первое сообщение было «Heinrich Hertz.»

№ слайда 7

Описание слайда:

№ слайда 8

Описание слайда:

Чтобы передавать звук, например, человеческую речь надо изменять параметры излучаемой волны, или, как говорят, модулировать ее. Незатухающие электромагнитные колебания характеризуются фазой, частотой и амплитудой. Поэтому для передачи этих сигналов необходимо изменять один из этих параметров. Наиболее распространена амплитудная модуляция, которая применяется радиостанциями для диапазонов длинных, средних и коротких волн. Частотную модуляцию применяют в передатчиках, работающих на ультракоротких волнах. Чтобы передавать звук, например, человеческую речь надо изменять параметры излучаемой волны, или, как говорят, модулировать ее. Незатухающие электромагнитные колебания характеризуются фазой, частотой и амплитудой. Поэтому для передачи этих сигналов необходимо изменять один из этих параметров. Наиболее распространена амплитудная модуляция, которая применяется радиостанциями для диапазонов длинных, средних и коротких волн. Частотную модуляцию применяют в передатчиках, работающих на ультракоротких волнах.

№ слайда 9

Описание слайда:

Для воспроизведения в приемнике переданного звукового сигнала модулированные высокочастотные колебания необходимо демодулировать (детектировать). Для этого используют нелинейные выпрямляющие устройства: полупроводниковые выпрямители или электронные лампы(в простейшем случае диоды). Для воспроизведения в приемнике переданного звукового сигнала модулированные высокочастотные колебания необходимо демодулировать (детектировать). Для этого используют нелинейные выпрямляющие устройства: полупроводниковые выпрямители или электронные лампы(в простейшем случае диоды).

№ слайда 10

Описание слайда:

№ слайда 11

Описание слайда:

Естественными источниками инфракрасного излучения являются: Солнце, Земля, звезды, планеты. Естественными источниками инфракрасного излучения являются: Солнце, Земля, звезды, планеты. Искусственными источниками инфракрасного излучения являются любое тело, температура которого выше температуры окружающей среды: костер, горящая свеча, работающий двигатель внутреннего сгорания, ракета, включенная электрическая лампочка.

№ слайда 12

Описание слайда:

№ слайда 13

Описание слайда:

многие вещества прозрачны для инфракрасного излучения многие вещества прозрачны для инфракрасного излучения проходя через атмосферу Земли, сильно поглощается парами воды отражательная способность многих металлов для инфракрасного излучения значительно больше, чем для световых волн: алюминий, медь, серебро отражают до 98 % инфракрасного излучения

№ слайда 14

Описание слайда:

№ слайда 15

Описание слайда:

В промышленности инфракрасное излучение используется для сушки окрашенных поверхностей и подогрева материалов. Для этой цели создано большое число разнообразных нагревателей, в том числе специальные электролампы. В промышленности инфракрасное излучение используется для сушки окрашенных поверхностей и подогрева материалов. Для этой цели создано большое число разнообразных нагревателей, в том числе специальные электролампы.

№ слайда 16

Описание слайда:

Наиболее удивительная и чудесная смесь Наиболее удивительная и чудесная смесь цветов - белый цвет. И. Ньютон А началось все, казалось бы, с далекого от практики, чисто научного исследования преломления света на границе стеклянной пластины и воздуха… Опыты Ньютона не только положили начало большим направлениям современной оптики. Они привели самого Ньютона и его последователей к грустному выводу: в сложных приборах с большим количеством линз и призм обязательно происходит белого света на его красивые цветные составляющие, и всякое оптическое изобретение будет сопровождаться пестрой каймой, искажающей представление о рассматриваемом предмете.

№ слайда 17

Описание слайда:

№ слайда 18

Описание слайда:

Естественным источником ультрафиолетового излучения являются Солнце, звезды, туманности. Естественным источником ультрафиолетового излучения являются Солнце, звезды, туманности. Искусственными источниками ультрафиолетового излучения являются нагретые до температуры 3000 К и выше твердые тела, и высокотемпературная плазма.

№ слайда 19

Описание слайда:

№ слайда 20

Описание слайда:

Для обнаружения и регистрации ультрафиолетового излучения используются обычные фотоматериалы. Для измерения мощности излучения применяются болометры с датчиками, чувствительными к ультрафиолетовому излучению, термоэлементы, фотодиоды. Для обнаружения и регистрации ультрафиолетового излучения используются обычные фотоматериалы. Для измерения мощности излучения применяются болометры с датчиками, чувствительными к ультрафиолетовому излучению, термоэлементы, фотодиоды.

Описание слайда:

Широко применяется в криминалистике, искусствоведении, в медицине, в производственных помещениях пищевой и фармацевтической промышленности, на птицефабриках, на химических предприятиях. Широко применяется в криминалистике, искусствоведении, в медицине, в производственных помещениях пищевой и фармацевтической промышленности, на птицефабриках, на химических предприятиях.

№ слайда 23

Описание слайда:

Было открыто немецким физиком Вильгельмом Рентгеном в 1895г. При изучении ускоренного движения заряженных частиц в разрядной трубке. Источником рентгеновского излучения является изменение состояния электронов внутренних оболочек атомов или молекул, а также ускоренно движущиеся свободные электроны. Проникающая способность этого излучения была столь велика, что Рентген мог рассматривать скелет своей руки на экране. Рентгеновское излучение применяется: в медицине, в криминалистике, в промышленности, в научных исследованиях. Было открыто немецким физиком Вильгельмом Рентгеном в 1895г. При изучении ускоренного движения заряженных частиц в разрядной трубке. Источником рентгеновского излучения является изменение состояния электронов внутренних оболочек атомов или молекул, а также ускоренно движущиеся свободные электроны. Проникающая способность этого излучения была столь велика, что Рентген мог рассматривать скелет своей руки на экране. Рентгеновское излучение применяется: в медицине, в криминалистике, в промышленности, в научных исследованиях.

№ слайда 24

Описание слайда:

№ слайда 25

Описание слайда:

Самое коротковолновое магнитное излучение, занимающее весь диапазон частот больше 3*1020 Гц., что соответствует длинам волн меньше 10-12м. Оно было открыто французским ученым Полем Вилларом в 1900г. Обладает еще большей проникающей способностью чем рентгеновское излучение. Оно проходит сквозь метровый слой бетона, и слой свинца толщиной несколько сантиметров. Гамма-излучение возникает при взрыве ядерного оружия вследствие радиоактивного распада ядер. Самое коротковолновое магнитное излучение, занимающее весь диапазон частот больше 3*1020 Гц., что соответствует длинам волн меньше 10-12м. Оно было открыто французским ученым Полем Вилларом в 1900г. Обладает еще большей проникающей способностью чем рентгеновское излучение. Оно проходит сквозь метровый слой бетона, и слой свинца толщиной несколько сантиметров. Гамма-излучение возникает при взрыве ядерного оружия вследствие радиоактивного распада ядер.

№ слайда 26

Описание слайда:

изучение истории открытия волн разного диапазона позволяет убедительно показать диалектический характер развития взглядов, идей и гипотез, ограниченность тех или иных законов и вместе с тем неограниченное приближение человеческого знания ко все более сокровенным тайнам природы изучение истории открытия волн разного диапазона позволяет убедительно показать диалектический характер развития взглядов, идей и гипотез, ограниченность тех или иных законов и вместе с тем неограниченное приближение человеческого знания ко все более сокровенным тайнам природы открытие Герцем электромагнитных волн, которые обладают теми же свойствами, что и свет, имело решающее значение для утверждения, что свет – электромагнитная волна анализ информации обо всем спектре электромагнитных волн позволяет составить более полную картину структуры объектов во Вселенной

№ слайда 27

Описание слайда:

Касьянов В.А. Физика 11 кл.: Учебн. для общеобразоват. Учреждений. – 4-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2004. – 416с. Касьянов В.А. Физика 11 кл.: Учебн. для общеобразоват. Учреждений. – 4-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2004. – 416с. Колтун М.М. Мир физики: Научно-художественная лит-ра/Оформление Б. Чупрыгина. – М.: Дет. Лит., 1984. – 271 с. Мякишев Г.Я. Физика: Учеб. для 11 кл. общеобразоват. учреждений. – 7-е изд. – М.: Просвещение, 2000. – 254 с. Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б. Физика: Учеб. для 10 кл. общеобразоват. учреждений. – М.:Просвещение, 1983. – 319 с. Орехов В.П. Колебания и волны в курсе физики средней школы. Пособие для учителей. М., «Просвещение», 1977. – 176 с. Я познаю мир: Дет. Энцикл.: Физика/Под общ. Ред. О.Г.Хинн. – М.: ТКО «АСТ», 1995. – 480 с. www. 5ballov.ru

«Электромагнитные колебания» - Энергия магнитного поля. Вариант1. Организационный этап. Величина, обратная емкости, Радиан (рад). Радиан в секунду (рад/ с). Вариант2. Заполни таблицу. Этап обобщения и систематизации материала. План урока. Вариант1 1.Какая из систем, изображенных на рисунке, не является колебательной? 3.По графику определите а)амплитуду, б)период в) частоту колебаний. а) А. 0,2м Б.-0,4 м В.0,4м б) А. 0,4с Б. 0,2с В.0.6с в) А. 5Гц Б.25Гц В. 1.6Гц.

«Механические колебания» - Длина волны (?) – расстояние между ближайшими частицами, колеблющимися в одинаковой фазе. График гармонических колебаний. Примеры свободных механических колебаний: Пружинный маятник. Упругие волны – механические возмущения, распространяющиеся в упругой среде. Математический маятник. Колебания. Гармонические колебания.

«Механические колебания 11 класс» - Волны бывают: 2. Продольные - в которых колебания происходят вдоль направления распространения волн. Величины, характеризующие волну: Визуальное представление звуковой волны. В вакууме механическая волна возникнуть не может. 1. Наличие упругой среды 2. Наличие источника колебаний – деформации среды.

«Малые колебания» - Волновые процессы. Звуковые колебания. В процессе колебаний происходит превращение кинетической энергии в потенциальную и обратно. Математический маятник. Пружинный маятник. Положение системы задаётся углом отклонения. Малые колебания. Явление резонанса. Гармонические колебания. Механика. Уравнение движения: m?l2???=-m?g?l?? или??+(g/l)??=0 Частота и период колебаний:

«Колебательные системы» - Внешними силами - это силы, действующие на тела системы со стороны тел, не входящих в неё. Колебания – это движения, которые повторяются через определённые интервалы времени. Трение в системе должно быть достаточно мало. Условия возникновения свободного колебания. Вынужденными колебаниями называются колебания тел под действием внешних периодически изменяющихся сил.

«Гармонические колебания» - Рисунок 3. Ox – опорная прямая. 2.1 Способы представления гармонических колебаний. Такие колебания называются линейно поляризованными. Модулированными. 2. Разность фаз равна нечетному числу?, то есть. 3. Начальная разность фаз равна?/2. 1. Начальные фазы колебаний одинаковы. Начальная фаза определяется из соотношения.

Цель урока : обеспечить в ходе урока повторение основных законов, свойств электромагнитных волн;

Образовательная: Систематизировать материал по теме, осуществить коррекцию знаний, некоторое ее углубление;

Развивающая : Развитие устной речи учащихся, творческих навыков учащихся, логики, памяти; познавательных способностей;

Воспитательная : Формировать интерес учащихся к изучению физики. воспитывать аккуратность и навыки рационального использования своего времени;

Тип урока : урок повторения и коррекции знаний;

Оборудование : компьютер, проектор, презентация «Шкала электромагнитных излучений», диск « Физика. Библиотека наглядных пособий».

Ход урока:

1. Объяснение нового материала.

1. Мы знаем, что длина электромагнитных волн бывает самой различной: от значений порядка 1013 м (низкочастотные колебания) до 10 -10 м (g- лучи). Свет составляет ничтожную часть широкого спектра электромагнитных волн. Тем не менее, именно при изучении этой малой части спектра были открыты другие излучения с необычными свойствами.
2. Принято выделять низкочастотное излучение, радиоизлучение, инфракрасные лучи, видимый свет, ультрафиолетовые лучи, рентгеновские лучи и g-излучение. Со всеми этими излучениями, кроме g -излучения, вы уже знакомы. Самое коротковолновое g -излучение испускают атомные ядра.
3. Принципиального различия между отдельными излучениями нет. Все они представляют собой электромагнитные волны, порождаемые заряженными частицами. Обнаруживаются электромагнитные волны, в конечном счете, по их действию на заряженные частицы. В вакууме излучение любой длины волны распространяется со скоростью 300 000 км/с. Границы между отдельными областями шкалы излучений весьма условны.
4. Излучения различной длины волны отличаются друг от друга по способу их получения (излучение антенны, тепловое излучение, излучение при торможении быстрых электронов и др.) и методам регистрации.
5. Все перечисленные виды электромагнитного излучения порождаются также космическими объектами и успешно исследуются с помощью ракет, искусственных спутников Земли и космических кораблей. В первую очередь это относится к рентгеновскому и g -излучениям, сильно поглощаемом атмосферой.
6. По мере уменьшения длины волны количественные различия в длинах волн приводят к существенным качественным различиям.
7. Излучения различной длины волны очень сильно отличаются друг от друга по поглощению их веществом. Коротковолновые излучения (рентгеновское и особенно g -лучи) поглощаются слабо. Непрозрачные для волн оптического диапазона вещества прозрачны для этих излучений. Коэффициент отражения электромагнитных волн также зависит от длины волны. Но главное различие между длинноволновым и коротковолновым излучениями в том, что коротковолновое излучение обнаруживает свойства частиц.

Обобщим знания о волнах и запишем все виде таблиц.

1. Низкочастотные колебания

2. Радиоволны

4. Видимое излучение

5. Ультрафиолетовое излучение

6. Рентгеновское излучение

7. Гамма - излучение

Вывод
Вся шкала электромагнитных волн является свидетельством того, что все излучения обладают одновременно квантовыми и волновыми свойствами. Квантовые и волновые свойства в этом случае не исключают, а дополняют друг друга. Волновые свойства ярче проявляются при малых частотах и менее ярко - при больших. И наоборот, квантовые свойства ярче проявляются при больших частотах и менее ярко - при малых. Чем меньше длина волны, тем ярче проявляются квантовые свойства, а чем больше длина волны, тем ярче проявляются волновые свойства. Все это служит подтверждением закона диалектики (переход количественных изменений в качественные).

Литература:

1. « Физика- 11» Мякишев
2. Диск «Уроки физики Кирилла и Мефодия. 11 класс»())) «Кирилл и Мефодий, 2006)
3. Диск « Физика. Библиотека наглядных пособий. 7-11 классы»((1С: «Дрофа» и «Формоза» 2004)
4. Ресурсы Интернета

«Волны в океане» - Разрушительные последствия Цунами. Движение земной коры. Изучение нового материала. Узнать объекты на контурной карте. Цунами. Длина в океане до 200 км, а высота 1 м. Высота Цунами у берега до 40 м. Г.Пролив. В.Залив. Ветровые волны. Приливы и отливы. Ветер. Закрепление изученного материала. Средняя скорость Цунами 700 – 800 км/час.

«Волны» - «Волны в океане». Распространяются со скоростью 700-800км\ч. Угадай, какой внеземной объект вызывает приливы и отливы? Наибольшие приливы в нашей стране – на Пенжинской губе в Охотском море. Приливы и отливы. Длинные пологие волны, без пенистых гребней, возникающие в безветренную погоду. Ветровые волны.

«Сейсмические волны» - Полное разрушение. Ощущается почти всеми; многие спящие просыпаются. Географическое распространение землетрясений. Регистрация землетрясений. На поверхности аллювия образуются просадочные котловины, заполняющиеся водой. Меняется уровень воды в колодцах. На земной поверхности видны волны. Общепринятого объяснения таких явлений пока нет.

«Волны в среде» - То же относится к газообразной среде. Процесс распространения колебаний в среде называется волной. Следовательно, среда должна обладать инертными и упругими свойствами. Волны на поверхности жидкости имеют как поперечную, так и продольную компоненты. Следовательно, поперечные волны не могут существовать в жидкой или газообразной средах.

«Звуковые волны» - Процесс распространения звуковых волн. Тембр является субъективной характеристикой восприятия, в целом отражающей особенность звука. Характеристики звука. Тон. Рояль. Громкость. Громкость – уровень энергии в звуке – измеряется в децибелах. Звуковая волна. На основной тон, как правило, накладываются дополнительные тоны (обертоны).

«Механические волны 9 класс» - 3.По природе волны бывают: А. Механическими или электромагнитными. Плоская волна. Объясните ситуацию: Всё описать не хватит слов, Весь город перекошенный. В тихую погоду - нет нас нигде, А ветер подует - бежим по воде. Природа. Что «движется» в волне? Параметры волны. В. Плоскими или сферическими. Источник совершает колебания вдоль оси OY перпендикулярно ОХ.