Historia odkrycia fal elektromagnetycznych prezentacja. Historia odkrycia fal elektromagnetycznych. Spróbujmy je poczuć
Slajd 1
Opis slajdu:
Slajd 2
Opis slajdu:
Slajd 3
Opis slajdu:
Slajd 4
Opis slajdu:
Slajd 5
Opis slajdu:
Slajd 6
Opis slajdu:
Historia odkryć fale elektromagnetyczne 1887 – Heinrich Hertz opublikował pracę „O bardzo szybkich oscylacjach elektrycznych”, w której opisał swój układ eksperymentalny – wibrator i rezonator – oraz swoje eksperymenty. Kiedy w wibratorze występują drgania elektryczne, w otaczającej go przestrzeni pojawia się wirowe zmienne pole elektromagnetyczne, które jest rejestrowane przez rezonator
Slajd 7
Opis slajdu:
Slajd 8
Opis slajdu:
Slajd 9
Opis slajdu:
Slajd 10
Opis slajdu:
Slajd 11
Opis slajdu:
Slajd 12
Opis slajdu:
Slajd 13
Opis slajdu:
Fale ultrakrótkie Fale radiowe o długości mniejszej niż 10 m (ponad 30 MHz). Fale ultrakrótkie dzielą się na fale metrowe (10-1 m), fale decymetrowe (1 m-10 cm), fale centymetrowe (10-1 cm) i fale milimetrowe (mniejsze niż 1 cm). Fale centymetrowe są najczęściej stosowane w technologii radarowej. Przy obliczaniu zasięgu systemu naprowadzania i bombardowania statku powietrznego dla fal ultrakrótkich przyjmuje się, że te ostatnie rozchodzą się zgodnie z prawem bezpośredniej (optycznej) widoczności, bez odbicia od warstw zjonizowanych. Systemy fal ultrakrótkich są bardziej odporne na sztuczne zakłócenia radiowe niż systemy fal średnich i długich. Fale ultrakrótkie swoimi właściwościami są najbliższe promieniom świetlnym. Zwykle poruszają się po linii prostej i są silnie wchłaniane przez podłoże, flora, różne konstrukcje, obiekty. Dlatego niezawodny odbiór sygnałów ze stacji ultrakrótkich przez fale powierzchniowe jest możliwy głównie wtedy, gdy pomiędzy antenami nadajnika i odbiornika można w myślach narysować linię prostą, która na całej długości nie napotyka żadnych przeszkód w postaci gór. , wzgórza lub lasy. Jonosfera jest „przezroczysta” dla fal ultrakrótkich, jak szkło dla światła. Fale ultrakrótkie przechodzą przez nią niemal bez przeszkód. Dlatego właśnie ten zakres fal wykorzystywany jest do komunikacji ze sztucznymi satelitami Ziemi, statki kosmiczne i pomiędzy nimi. Ale zasięg naziemny nawet potężnej stacji fal ultrakrótkich z reguły nie przekracza 100–200 km. Jedynie droga najdłuższych fal w tym zakresie (8-9 m) jest lekko zakrzywiona przez dolną warstwę jonosfery, która zdaje się uginać je do podłoża. Dzięki temu odległość, na jaką można odebrać nadajnik fal ultrakrótkich, może być większa. Czasami jednak transmisje ze stacji fal ultrakrótkich słychać w odległości setek i tysięcy kilometrów od nich.
Slajd 14
Opis slajdu:
Slajd 15
Opis slajdu:
Slajd 16
Opis slajdu:
Slajd 17
Opis slajdu:
Slajd 18
Opis slajdu:
Slajd 19
Opis slajdu:
Slajd 20
Opis slajdu:
Slajd 21
Opis slajdu:
Promieniowanie rentgenowskie W 1895 r. V. Roentgen odkrył promieniowanie o długości fali. mniej niż UV. Promieniowanie to wystąpiło, gdy anoda została zbombardowana strumieniem elektronów emitowanych przez katodę. Energia elektronów musi być bardzo wysoka – rzędu kilkudziesięciu tysięcy elektronowoltów. Ukośne nacięcie anody zapewniało wyjście promieni z lampy. Roentgen badał także właściwości „promieni rentgenowskich”. Ustaliłem, że jest on silnie absorbowany przez substancje gęste – ołów i inne metale ciężkie. Odkrył również, że promienie rentgenowskie są absorbowane na różne sposoby. Promieniowanie silnie pochłonięte nazywamy miękkim, a promieniowanie słabo pochłonięte nazywamy twardym. Później odkryto, że promieniowanie miękkie odpowiada falom dłuższym, a promieniowanie twarde – falom krótszym. W 1901 roku Roentgen był pierwszym fizykiem, który otrzymał Nagrodę Nobla.
Opis slajdu:
Promieniowanie gamma Atomy i jądra atomowe mogą znajdować się w stanie wzbudzonym przez czas krótszy niż 1 ns. W krótszym czasie zostają uwolnione od nadmiaru energii poprzez emisję fotonów – kwantów promieniowania elektromagnetycznego. Promieniowanie elektromagnetyczne emitowane przez wzbudzone jądra atomowe nazywane jest promieniowaniem gamma. Promieniowanie gamma to poprzeczne fale elektromagnetyczne. Promieniowanie gamma to promieniowanie o najkrótszej długości fali. Długość fali jest mniejsza niż 0,1 nm. Promieniowanie to jest związane z procesami jądrowymi, zjawiskami rozpadu promieniotwórczego zachodzącymi w przypadku niektórych substancji zarówno na Ziemi, jak i w kosmosie. Atmosfera ziemska przepuszcza jedynie część całego promieniowania elektromagnetycznego pochodzącego z kosmosu. Na przykład prawie całe promieniowanie gamma jest pochłaniane przez atmosferę ziemską. Zapewnia to istnienie wszelkiego życia na Ziemi. Promieniowanie gamma oddziałuje z powłokami elektronowymi atomów. przekazując część swojej energii elektronom. Droga promieni gamma w powietrzu wynosi setki metrów, w materii stałej - dziesiątki centymetrów, a nawet metrów. Zdolność penetracji promieniowania gamma wzrasta wraz ze wzrostem energii fal i spadkiem gęstości substancji.
Slajd 24
Opis slajdu:
„Fale elektromagnetyczne i ich właściwości” - Fale elektromagnetyczne to drgania elektromagnetyczne rozchodzące się w przestrzeni ze skończoną prędkością. Napromienianie w dużych dawkach powoduje chorobę popromienną. Rejestrowane metodami termicznymi, fotoelektrycznymi i fotograficznymi. Część promieniowania elektromagnetycznego odbierana przez oko (od czerwonego do fioletu).
„Fale elektromagnetyczne” - Zastosowanie: Łączność radiowa, telewizja, radar. Uzyskuje się je za pomocą obwodów oscylacyjnych i wibratorów makroskopowych. Natura fali elektromagnetycznej. Fale radiowe Podczerwień Ultrafioletowe promieniowanie rentgenowskie. Zastosowanie: w medycynie, w przemyśle. Zastosowanie: W medycynie, produkcji (? - wykrywanie wad).
„Transformator” - 5. Od czego i jak zależy siła elektromotoryczna indukowana w cewce przewodnika. Kiedy transformator zwiększa napięcie elektryczne? P1 =. 8. 2. 16. N1, N2 – liczba zwojów uzwojenia pierwotnego i wtórnego. 12. 18. Czy transformator podwyższający można przerobić na transformator obniżający? Jakie urządzenie należy podłączyć pomiędzy źródłem prąd przemienny i żarówka?
„Oscylacje elektromagnetyczne” - 80 Hz. Eksperyment. 100 V. 4Rdz. Maksymalne wychylenie ciała z położenia równowagi. Radian na sekundę (rad/s). Etap przygotowania uczniów do aktywnego i twórczego uczenia się materiału. Wibracje elektromagnetyczne. Równanie i=i(t) ma postać: A. i= -0,05 sin500t B. i= 500 sin500t C. i= 50 cos500t. Wykonać zadanie!
„Skala fal elektromagnetycznych” - 1. Skala promieniowania elektromagnetycznego.
„Promieniowanie elektromagnetyczne” – Jajko pod promieniowaniem. Cele i zadania. Wnioski i Rekomendacje. Cel: Zbadaj promieniowanie elektromagnetyczne komórka. Zalecenia: Skróć czas komunikacji telefon komórkowy. Badanie promieniowania elektromagnetycznego z telefonu komórkowego. Do pomiarów użyłem sprzętu MultiLab wer. 1.4.20.
Slajd 1
Fale elektromagnetyczne
Ukończone przez Zharkova S.V.
Slajd 2
Fala elektromagnetyczna
Fala elektromagnetyczna to ciągły układ pól przemiennych i magnetycznych rozchodzących się w próżni z prędkością światła. Właściwości poczty elektronicznej fala 1, oscylacje E i B są w dowolnym punkcie zgodne w fazie. 2 odległość między dwoma najbliższymi punktami, w których występują oscylacje w tej samej fazie, nazywana jest długością fali. 3 obecność przyspieszenia jest głównym warunkiem emisji energii elektrycznej. fale.
Slajd 3
Eksperymentalne wykrywanie poczty elektronicznej. fale
Aby wytworzyć intensywne fale elektromagnetyczne, konieczne jest wystarczające wytworzenie oscylacji elektromagnetycznych Wysoka częstotliwość. Zamknięty obwód oscylacyjny LC jest duży, dlatego W0 jest mały, a zatem fala elektromagnetyczna jest słaba.
Slajd 4
Otwarty obwód oscylacyjny
Do obwodu otwartego można przejść z obwodu zamkniętego, stopniowo odsuwając płytki kondensatora, zmniejszając ich powierzchnię i jednocześnie zmniejszając liczbę zwojów cewki. Ostatecznie będzie to po prostu prosty przewód. W obwodzie otwartym ładunki nie skupiają się na końcach, ale są rozprowadzane po całym przewodniku.
Slajd 5
Aby wzbudzić oscylacje w obwodzie w czasach Hertza, zrobili to. Drut przecięto na środku tak, aby powstała niewielka szczelina powietrzna, zwana iskiernikiem. Obie części przewodnika zostały naładowane dużą różnicą potencjałów. Kiedy różnica potencjałów przekracza pewną wartość graniczna, przeskoczyła iskra, obwód został zamknięty, a w obwodzie otwartym pojawiły się oscylacje. 2 powody tłumienia oscylacji w obwodzie otwartym: Ze względu na obecność czynnego oporu w obwodzie - Wibrator emituje fale elektromagnetyczne i traci energię.
Slajd 6
Popow Aleksander Stepanowicz. (1859-1906)
Rosyjski fizyk, wynalazca radia. Przekonany o możliwości bezprzewodowej komunikacji za pomocą fal elektromagnetycznych Popow zbudował pierwszy na świecie odbiornik radiowy, wykorzystując w swoim obwodzie czuły element – koherer. Podczas eksperymentów z komunikacją radiową przy użyciu instrumentów Popowa po raz pierwszy odkryto odbicie fal radiowych od statków.
Slajd 7
Wynalezienie radia przez A. S. Popowa. Niezawodna i czuła metoda rejestracji fal elektromagnetycznych. Jako część bezpośrednio „odczuwającą” fale elektromagnetyczne A. S. Popow zastosował koherer.
Slajd 8
Zasady łączności radiowej.
Łączność radiotelefoniczna to przekazywanie mowy lub muzyki za pomocą fal elektromagnetycznych. W odbiorniku oscylacje o niskiej częstotliwości są oddzielone od modulowanych oscylacji o wysokiej częstotliwości - detekcja
Slajd 9
Właściwości fal elektromagnetycznych.
1. Absorpcja fal elektromagnetycznych. Umieszczając różne dielektryki, zauważamy zmniejszenie objętości, dlatego dielektryki częściowo pochłaniają fale elektromagnetyczne.
Slajd 10
2. Odbicie fal elektromagnetycznych. Jeśli dielektryk zostanie zastąpiony metalową płytką, dźwięk nie będzie już słyszalny. Fale nie docierają do odbiornika w wyniku odbicia.
Slajd 11
3. Załamanie fal elektromagnetycznych. Fale elektromagnetyczne zmieniają swój kierunek na granicy dielektrycznej. Można to wykryć za pomocą dużego trójkątnego pryzmatu parafinowego. 4. Poprzeczne fale elektromagnetyczne 5. Interferencja, czyli sumowanie się fal 6. Dyfrakcja, czyli zaginanie się fal wokół przeszkód
Slajd 12
Radar
to jest wykrywanie i precyzyjna definicja lokalizacja obiektów za pomocą fal radiowych. Instalacja radarowa - radar, składa się z części nadawczej i odbiorczej. Nadajnik emituje fale w krótkich seriach. Czas trwania każdego impulsu wynosi milionowe części sekundy, a odstęp między impulsami jest około 1000 razy dłuższy. Odległość R wyznacza się zmieniając całkowity czas t fal radiowych docierających do celu i z powrotem.
Slajd 13
Rozwój komunikacji
Obecnie coraz częściej wykorzystuje się linie kablowe i radiowe, zwiększa się poziom automatyzacji komunikacji. Postęp w dziedzinie kosmicznej komunikacji radiowej umożliwił tworzenie nowy system komunikacji, zwanej „Orbitą”. System ten wykorzystuje satelity do komunikacji przekaźnikowej. Stworzono wydajne i niezawodne systemy do zapewnienia transmisji telewizyjnej w regionach Syberii Daleki Wschód oraz umożliwienie komunikacji telefonicznej i telegraficznej z odległymi rejonami naszego kraju. Stosunkowo stare środki komunikacji, takie jak telegraf i fototelegraf, również są udoskonalane i znajdują nowe zastosowania. Telewizja pokazuje prawie wszystko osady nasz kraj.
Slajd 2
Fale elektromagnetyczne - drgania elektromagnetyczne rozchodzące się w przestrzeni ze skończoną prędkością
Slajd 3
skala fal elektromagnetycznych
Cała skala fal elektromagnetycznych jest dowodem na to, że całe promieniowanie ma zarówno właściwości kwantowe, jak i falowe. Właściwości kwantowe i falowe w tym przypadku nie wykluczają się, lecz uzupełniają. Właściwości fal są wyraźniejsze przy niskich częstotliwościach i mniej wyraźnie przy wysokich częstotliwościach. I odwrotnie, właściwości kwantowe pojawiają się wyraźniej przy wysokich częstotliwościach i mniej wyraźnie przy niskich częstotliwościach. Im krótsza długość fali, tym jaśniejsze są właściwości kwantowe, a im dłuższa długość fali, tym jaśniejsze są właściwości fali. Wszystko to służy jako potwierdzenie prawa dialektyki (przejścia zmian ilościowych na jakościowe).
Slajd 4
Historia odkrycia fal elektromagnetycznych
1831 – Michael Faraday ustalił, że każda zmiana pola magnetycznego powoduje pojawienie się w otaczającej przestrzeni indukcyjnego (wiru) pola elektrycznego
Slajd 5
1864 – James Clerk Maxwell postawił hipotezę o istnieniu fal elektromagnetycznych zdolnych do rozchodzenia się w próżni i dielektrykach. Gdy proces zmiany pola elektromagnetycznego rozpocznie się w pewnym momencie, będzie on stale obejmował nowe obszary przestrzeni. To jest fala elektromagnetyczna
Slajd 6
1887 – Heinrich Hertz opublikował pracę „O bardzo szybkich oscylacjach elektrycznych”, w której opisał swój układ eksperymentalny – wibrator i rezonator – oraz swoje eksperymenty. Kiedy w wibratorze występują drgania elektryczne, w otaczającej go przestrzeni pojawia się wirowe zmienne pole elektromagnetyczne, które jest rejestrowane przez rezonator
Slajd 7
fale radiowe
Długości fal obejmują obszar od 1 mikrona do 50 km. Uzyskuje się je za pomocą obwodów oscylacyjnych i wibratorów makroskopowych. Właściwości: Fale radiowe o różnych częstotliwościach i długościach fal są w różny sposób absorbowane i odbijane przez media, wykazują właściwości dyfrakcyjne i interferencyjne. Zastosowanie Łączność radiowa, telewizja, radar.
Slajd 8
Długie fale
Fale radiowe o długości od 1000 do 10 000 m nazywane są długimi (częstotliwość 300-30 kHz), a fale radiowe o długości ponad 10 000 m nazywane są ultradługimi (częstotliwość mniejsza niż 30 kHz). Długie, a zwłaszcza bardzo długie fale są w niewielkim stopniu pochłaniane podczas przechodzenia przez ląd lub morze. Tym samym fale o długości 20-30 km mogą wnikać na kilkadziesiąt metrów w głąb morza i dzięki temu mogą służyć do komunikacji z zanurzonymi łodzie podwodne, a także do podziemnej łączności radiowej. Fale długie dobrze uginają się wokół kulistej powierzchni Ziemi. Umożliwia to propagację fal długich i ultradługich przez fale naziemne na odległość około 3000 km. Główną zaletą fal długich jest większa stabilność natężenia pola elektrycznego: siła sygnału na linii komunikacyjnej niewiele zmienia się w ciągu dnia i roku i nie podlega przypadkowym zmianom. Natężenie pola elektrycznego wystarczające do odbioru można osiągnąć w odległości ponad 20 000 km, ale wymaga to potężnych nadajników i nieporęcznych anten. Wadą fal długich jest brak możliwości transmisji szerokiego pasma częstotliwości niezbędnego do nadawania języka mówionego lub muzyki. Obecnie długie i bardzo długie fale radiowe wykorzystywane są głównie w dalekosiężnej komunikacji telegraficznej, a także w nawigacji. Warunki propagacji ultradługich fal radiowych bada się obserwując burze. Wyładowanie atmosferyczne to impuls prądu zawierający oscylacje o różnych częstotliwościach, od setek herców do dziesiątek megaherców. Główna część energii impulsu wyładowania atmosferycznego przypada na zakres oscylacji
Slajd 9
Fale średnie
Do fal średnich zalicza się fale radiowe o długości od 100 do 1000 m (częstotliwości 3-0,3 MHz). Fale średnie wykorzystywane są głównie do nadawania. Mogą rozprzestrzeniać się jako fale przyziemne oraz fale jonosferyczne, które ulegają znacznej absorpcji w półprzewodnikowej powierzchni Ziemi, zasięg propagacji fal przyziemnych jest ograniczony do odległości 500-700 km. Fale radiowe rozchodzą się na duże odległości za pomocą fali jonosferycznej. W nocy fale średnie rozchodzą się poprzez odbicie od warstwy jonosferycznej, której gęstość elektronowa jest do tego wystarczająca. W ciągu dnia na drodze rozchodzenia się fal znajduje się warstwa niezwykle silnie pochłaniająca fale średnie. Dlatego przy normalnej mocy nadajnika natężenie pola elektrycznego jest niewystarczające do odbioru, a w ciągu dnia propagacja fal średnich odbywa się prawie wyłącznie przez falę naziemną na stosunkowo krótkie odległości (około 1000 km). W zakresie fal średnich fale dłuższe charakteryzują się mniejszą absorpcją, a natężenie pola elektrycznego fali jonosferycznej jest większe przy dłuższych falach. Absorpcja wzrasta w miesiącach letnich i maleje w miesiącach zimowych. Zaburzenia jonosferyczne nie wpływają na propagację fal średnich, ponieważ warstwa jest mało zakłócana podczas jonosferycznych burz magnetycznych.
Slajd 10
Krótkie fale
Do fal krótkich zalicza się fale radiowe o długości od 100 do 10 m (częstotliwości 3-30 MHz). Zaletą pracy na krótkich falach w porównaniu z pracą na dłuższych falach jest to, że w tym zakresie można budować anteny kierunkowe. Fale krótkie mogą rozchodzić się jako fale ziemskie i jonosferyczne. Wraz ze wzrostem częstotliwości absorpcja fal w półprzewodnikowej powierzchni Ziemi znacznie wzrasta. Dlatego przy normalnej mocy nadajnika krótkofalowe fale ziemskie rozchodzą się na odległości nieprzekraczające kilkudziesięciu kilometrów. Krótkofalowe fale jonosferyczne mogą rozchodzić się na wiele tysięcy kilometrów, a to nie wymaga nadajników o dużej mocy. Dlatego obecnie fale krótkie wykorzystywane są głównie do komunikacji i transmisji na duże odległości.
Slajd 11
Fale ultrakrótkie
Fale radiowe o długości mniejszej niż 10 m (ponad 30 MHz). Fale ultrakrótkie dzielą się na fale metrowe (10-1 m), fale decymetrowe (1 m-10 cm), fale centymetrowe (10-1 cm) i fale milimetrowe (mniejsze niż 1 cm). Fale centymetrowe są najczęściej stosowane w technologii radarowej. Przy obliczaniu zasięgu systemu naprowadzania i bombardowania statku powietrznego dla fal ultrakrótkich przyjmuje się, że te ostatnie rozchodzą się zgodnie z prawem bezpośredniej (optycznej) widoczności, bez odbicia od warstw zjonizowanych. Systemy fal ultrakrótkich są bardziej odporne na sztuczne zakłócenia radiowe niż systemy fal średnich i długich. Fale ultrakrótkie swoimi właściwościami są najbliższe promieniom świetlnym. Rozprzestrzeniają się głównie w linii prostej i są silnie wchłaniane przez ziemię, roślinność, różne konstrukcje i przedmioty. Dlatego niezawodny odbiór sygnałów ze stacji ultrakrótkich przez fale powierzchniowe jest możliwy głównie wtedy, gdy pomiędzy antenami nadajnika i odbiornika można w myślach narysować linię prostą, która na całej długości nie napotyka żadnych przeszkód w postaci gór. , wzgórza lub lasy. Jonosfera jest „przezroczysta” dla fal ultrakrótkich, jak szkło dla światła. Fale ultrakrótkie przechodzą przez nią niemal bez przeszkód. Dlatego ten zakres fal wykorzystywany jest do komunikacji ze sztucznymi satelitami Ziemi, statkami kosmicznymi oraz pomiędzy nimi. Ale zasięg naziemny nawet potężnej stacji fal ultrakrótkich z reguły nie przekracza 100–200 km. Jedynie droga najdłuższych fal w tym zakresie (8-9 m) jest lekko zakrzywiona przez dolną warstwę jonosfery, która zdaje się uginać je do podłoża. Dzięki temu odległość, na jaką można odebrać nadajnik fal ultrakrótkich, może być większa. Czasami jednak transmisje ze stacji fal ultrakrótkich słychać w odległości setek i tysięcy kilometrów od nich.
Slajd 12
promieniowanie podczerwone
Emitowane przez atomy i cząsteczki materii. Promieniowanie podczerwone jest emitowane przez wszystkie ciała w dowolnej temperaturze. Osoba emituje również fale elektromagnetyczne. Właściwości: przechodzi przez niektóre nieprzezroczyste ciała, a także przez deszcz, mgłę, śnieg. Wywołuje efekt chemiczny na płytach fotograficznych. Po wchłonięciu przez substancję podgrzewa ją. Powoduje wewnętrzny efekt fotoelektryczny w germanie. Niewidzialny. Możliwość obserwacji zjawisk interferencyjnych i dyfrakcyjnych. Rejestrowane metodami termicznymi, fotoelektrycznymi i fotograficznymi. Zastosowanie: uzyskiwanie obrazów obiektów w ciemności, w noktowizorach (lornetki nocne) i we mgle. Stosowany w medycynie sądowej, fizjoterapii oraz w przemyśle do suszenia wyrobów malowanych, ścian budynków, drewna i owoców.
Slajd 13
Promieniowanie podczerwone zachodzi podczas przejść elektronów z jednego poziomu energii na drugi w atomach i cząsteczkach. W tym przypadku zakres promieniowanie podczerwone częściowo zablokowane przez fale radiowe. Granice między nimi są bardzo dowolne i wyznacza je sposób wytwarzania fal. Promieniowanie podczerwone zostało po raz pierwszy odkryte w 1800 roku przez W. Herschela. Ustalił także, że promieniowanie podczerwone podlega prawom odbicia i załamania. Do rejestracji promieniowania podczerwonego, które jest bliskie promieniowaniu widzialnemu, stosuje się metodę fotograficzną. W innych zakresach stosowane są termopary i bolometry.
Slajd 14
widzialne światło
Część promieniowania elektromagnetycznego odbierana przez oko (od czerwonego do fioletu). Zakres długości fal zajmuje mały przedział od około 390 do 750 nm. Właściwości: odbite, załamane, oddziałuje na oko, zdolne do zjawisk dyspersji, interferencji, dyfrakcji, tj. do wszystkich zjawisk charakterystycznych dla fal elektromagnetycznych
Slajd 15
Pierwsze teorie dotyczące natury światła – korpuskularnego i falowego – pojawiły się w połowie XVII wieku. Zgodnie z teorią korpuskularną (lub teorią wypływu) światło jest strumieniem cząstek (cząsteczek), które są emitowane przez źródło światła. Cząstki te poruszają się w przestrzeni i oddziałują z materią zgodnie z prawami mechaniki. Teoria ta dobrze wyjaśniała prawa prostoliniowego rozchodzenia się światła, jego odbicia i załamania. Założycielem tej teorii jest Newton. Według teorii fal światło to sprężyste fale podłużne w specjalnym ośrodku wypełniającym całą przestrzeń – świetlistym eterze. Rozchodzenie się tych fal opisuje zasada Huygensa. Każdy punkt eteru, do którego dotarł proces falowy, jest źródłem elementarnych wtórnych fal sferycznych, których otoczka tworzy nowy front wibracji eteru. Hipotezę o falowej naturze światła wysunął Hooke, a rozwinęła ją w pracach Huygensa, Fresnela i Younga. Koncepcja elastycznego eteru doprowadziła do nierozwiązywalnych sprzeczności. Wykazano na przykład zjawisko polaryzacji światła. że fale świetlne są poprzeczne. Elastyczne fale poprzeczne mogą rozchodzić się tylko w ciałach stałych, w których występuje odkształcenie ścinające. Dlatego eter musi być ośrodkiem stałym, ale jednocześnie nie zakłócać ruchu obiektów kosmicznych. Egzotyczne właściwości elastycznego eteru były znaczącą wadą pierwotnej teorii fal. Sprzeczności teorii fal zostały rozwiązane w 1865 roku przez Maxwella, który doszedł do wniosku, że światło jest falą elektromagnetyczną. Jednym z argumentów przemawiających za tym twierdzeniem jest zbieżność prędkości fal elektromagnetycznych, teoretycznie obliczonej przez Maxwella, z prędkością światła określoną eksperymentalnie (w doświadczeniach Roemera i Foucaulta). Według współczesnych koncepcji światło ma podwójną naturę korpuskularno-falową. W niektórych zjawiskach światło wykazuje właściwości fal, a w innych właściwości cząstek. Właściwości falowe i kwantowe uzupełniają się. Obecnie ustalono, że dualizm właściwości korpuskularno-falowych jest również nieodłączny od każdej elementarnej cząstki materii. Odkryto na przykład dyfrakcję elektronów i neutronów. Dualizm cząstkowo-falowy jest przejawem dwóch form istnienia materii – materii i pola.
Slajd 16
promieniowanie ultrafioletowe
Źródła: Gazowe lampy wyładowcze z rurkami kwarcowymi (lampy kwarcowe). Promieniowane przez wszystkich ciała stałe, których temperatura przekracza 1000°C, a także świecące pary rtęci. Właściwości: Wysoka aktywność chemiczna (rozkład chlorku srebra, blask kryształów siarczku cynku), niewidoczna, wysoka zdolność penetracji, zabija mikroorganizmy, w małych dawkach korzystnie wpływa na organizm człowieka (opalanie), ale w dużych dawkach ma negatywny wpływ biologiczny efekt: zmiany w rozwoju komórek i metabolizmie, wpływ na oczy Zastosowanie: W medycynie, w przemyśle
Slajd 17
Promieniowanie ultrafioletowe, podobnie jak promieniowanie podczerwone, zachodzi podczas przejść elektronowych z jednego poziomu energii na drugi w atomach i cząsteczkach. Na zakres ultrafioletu nakładają się promienie rentgenowskie. W 1801 r. I. Ritter i W. Wolaston odkryli promieniowanie ultrafioletowe. Okazało się, że działa na chlorek srebra. Dlatego promieniowanie UV bada się fotograficznie, a także wykorzystując luminescencję i efekt fotoelektryczny. Trudności w badaniu promieniowania UV wiążą się z tym, że jest ono silnie absorbowane przez różne substancje. łącznie ze szkłem. Dlatego w instalacjach do badań UV stosuje się nie zwykłe szkło, ale kwarc lub specjalne sztuczne kryształy. Promieniowanie UV o długości fali do 150 – 200 nm jest zauważalnie absorbowane przez powietrze i inne gazy, dlatego do jego badania wykorzystuje się spektrografy próżniowe.
Slajd 18
promieniowanie rentgenowskie
Emituje podczas dużego przyspieszania elektronów, np. ich zwalniania w metalach. Uzyskane za pomocą lampy rentgenowskiej: elektrony w lampie próżniowej (p = 3 atm) są przyspieszane pole elektryczne przy wysokim napięciu, docierając do anody, są gwałtownie hamowane po uderzeniu. Podczas hamowania elektrony poruszają się z przyspieszeniem i emitują fale elektromagnetyczne o krótkiej długości (od 100 do 0,01 nm). Właściwości: Interferencja, dyfrakcja promieni rentgenowskich na siatce krystalicznej, wysoka siła penetracji. Napromienianie w dużych dawkach powoduje chorobę popromienną. Zastosowanie: W medycynie (diagnostyka chorób narządów wewnętrznych), w przemyśle (kontrola struktury wewnętrznej różnych wyrobów, spoin).
Slajd 19
W 1895 r. V. Roentgen odkrył promieniowanie o długości fali. mniej niż UV. Promieniowanie to wystąpiło, gdy anoda została zbombardowana strumieniem elektronów emitowanych przez katodę. Energia elektronów musi być bardzo wysoka – rzędu kilkudziesięciu tysięcy elektronowoltów. Ukośne nacięcie anody zapewniało wyjście promieni z lampy. Roentgen badał także właściwości „promieni rentgenowskich”. Ustaliłem, że jest on silnie absorbowany przez substancje gęste – ołów i inne metale ciężkie. Odkrył również, że promienie rentgenowskie są absorbowane na różne sposoby. Promieniowanie silnie pochłonięte nazywamy miękkim, a promieniowanie słabo pochłonięte nazywamy twardym. Później odkryto, że promieniowanie miękkie odpowiada falom dłuższym, a promieniowanie twarde – falom krótszym. W 1901 roku Roentgen był pierwszym fizykiem, który otrzymał Nagrodę Nobla.
Slajd 20
promieniowanie gamma
Długość fali mniejsza niż 0,01 nm. Promieniowanie o najwyższej energii. Ma ogromną siłę penetracji i silne działanie biologiczne. Zastosowanie w medycynie i przemyśle (wykrywanie defektów gamma).
Slajd 21
Atomy i jądra atomowe mogą znajdować się w stanie wzbudzonym przez czas krótszy niż 1 ns. W krótszym czasie zostają uwolnione od nadmiaru energii poprzez emisję fotonów – kwantów promieniowania elektromagnetycznego. Promieniowanie elektromagnetyczne emitowane przez wzbudzone jądra atomowe nazywane jest promieniowaniem gamma. Promieniowanie gamma to poprzeczne fale elektromagnetyczne. Promieniowanie gamma to promieniowanie o najkrótszej długości fali. Długość fali jest mniejsza niż 0,1 nm. Promieniowanie to jest związane z procesami jądrowymi, zjawiskami rozpadu promieniotwórczego zachodzącymi w przypadku niektórych substancji zarówno na Ziemi, jak i w kosmosie. Atmosfera ziemska przepuszcza jedynie część całego promieniowania elektromagnetycznego pochodzącego z kosmosu. Na przykład prawie całe promieniowanie gamma jest pochłaniane przez atmosferę ziemską. Zapewnia to istnienie wszelkiego życia na Ziemi. Promieniowanie gamma oddziałuje z powłokami elektronowymi atomów. przekazując część swojej energii elektronom. Droga promieni gamma w powietrzu wynosi setki metrów, w materii stałej - dziesiątki centymetrów, a nawet metrów. Zdolność penetracji promieniowania gamma wzrasta wraz ze wzrostem energii fal i spadkiem gęstości substancji.
Wyświetl wszystkie slajdy
Odbicie fal elektromagnetycznych A B 1 irir C D 2 Odbicie fal elektromagnetycznych: blacha 1; blacha 2; i kąt padania; r kąt odbicia. Odbicie fali elektromagnetycznej: blacha 1; blacha 2; i kąt padania; r kąt odbicia. (kąt padania jest równy kątowi odbicia)
Załamanie fal elektromagnetycznych (stosunek sinusa kąta padania do sinusa kąta załamania jest wartością stałą dla dwóch danych ośrodków i jest równy stosunkowi prędkości fal elektromagnetycznych w pierwszym ośrodku do prędkości fal elektromagnetycznych w drugim ośrodku i nazywa się współczynnikiem załamania światła drugiego ośrodka w stosunku do pierwszego) Załamanie frontów fal na styku dwóch środowisk
Rozchodzenie się fal radiowych Rozchodzenie się fal radiowych to zjawisko przenoszenia energii fal elektromagnetycznych w zakresie częstotliwości radiowych. Rozchodzenie się fal radiowych zachodzi w środowiskach naturalnych, co oznacza, że na fale radiowe wpływa powierzchnia Ziemi, atmosfera i przestrzeń przyziemna (rozprzestrzenianie się fal radiowych w naturalnych zbiornikach wodnych, a także w krajobrazach stworzonych przez człowieka).
100 m (niezawodna komunikacja radiowa na ograniczonych dystansach przy wystarczającej mocy) Fale krótkie - od 10 do 100 m Ultrakrótkie fale radiowe - 100 m (niezawodna komunikacja radiowa na ograniczonych dystansach przy wystarczającej mocy) Fale krótkie - od 10 do 100 m Ultrakrótkie fale radiowe - 9 Fale średnie i długie - > 100 m (niezawodna łączność radiowa na ograniczonych dystansach przy wystarczającej mocy) Fale krótkie - od 10 do 100 m Fale ultrakrótkie - 100 m (niezawodna łączność radiowa na ograniczonych dystansach przy wystarczającej mocy) Fale krótkie - od 10 do 100 m Ultrakrótkie fale radiowe - 100 m (niezawodna komunikacja radiowa na ograniczonych dystansach przy wystarczającej mocy) Fale krótkie - od 10 do 100 m Ultrakrótkie fale radiowe - 100 m (niezawodna komunikacja radiowa na ograniczonych dystansach przy wystarczającej mocy) Fale krótkie - od 10 do 100 m Ultrakrótkie fale radiowe - 100 m (niezawodna komunikacja radiowa na ograniczonych dystansach przy wystarczającej mocy) Fale krótkie - od 10 do 100 m Ultrakrótkie fale radiowe - title="Fale średnie i długie - > 100 m (niezawodna łączność radiowa na ograniczone odległości przy wystarczającej mocy) Fale krótkie - od 10 do 100 m Ultrakrótkie fale radiowe -
Pytania Jaką właściwość fal elektromagnetycznych pokazano na rysunku? Odpowiedź: odbicie Fale elektromagnetyczne to... fale. Odpowiedź: poprzeczny Zjawisko przenoszenia energii oscylacji elektromagnetycznych w zakresie częstotliwości radiowych wynosi .... Odpowiedź: propagacja fal radiowych
