Шкала электромагнитных волн

Теория

Инфракрасное излучение

Одно из невидимых излучений было обнаружено в 1870 году английским учёным В.Гаршелем за красной полосой спектра и названо им инфракрасным (от латинского слова «infra» -«под») излучением. Гаршель получил на экране спектр солнечного света и с помощью очень чувствительного термометра исследовал различные его части. Он обнаружил, что за фиолетовой части спектра термометр нагревался на 2 С выше окружающей среды, в зелёной - на 3,5 С и в красной- на 7 С. Но когда он передвинул термометр за красную часть спектра, то термометр показал температуру на 9 С выше, чем в фиолетовой части спектра, Таким образом было открыто инфракрасное излучение.

Диапазон: длин волн λ = 2*10^-3 м -8*10 ^-7м

υ = 3*10¹¹- 4*10¹⁴ Гц.

Инфракрасное излучение исходит от всех тел при любых температурах, от животных, людей, растений, от ледяной воды, айсбергов. Но чем выше температура тела, тем в большей мере от него исходит инфракрасное излучение и тем большее тепловое действие оно оказывает на другие тела.

 

Ультрафиолетовое излучение

Ученик: В 1801 г. Немецкий физик Иоганн Вильгем Риттер исследовал химическое воздействие излучения различных участков светового спектра с помощью хлористого серебра (оно чернеет под влиянием световых лучей). Учёный установил, что химическое воздействие излучения возрастает постепенно от красной части спектра к фиолетовой и достигает максимума за фиолетовой областью – там, где глаз туже не воспринимает ни каких световых лучей. Так было открыто ультрафиолетовое излучение (ultra- от латинского – сверх).

Диапазон: λ = 4 *10^-7 - 10^-8 м.

υ = 8 *10¹⁴ - 3 * 10¹⁵ Гц.

Ультрафиолетовое излучение невидимое.

Источниками являются кварцевые лампы. Излучается всеми твёрдыми телами, у которых t > 1000 С, а также светящимися парами ртути. Изо всех окружающих нас тел наиболее значимым в плане излучений является Солнце. В солнечном излучении присутствует мощное опасное для жизни на Земле ультрафиолетовое излучение, но земная атмосфера поглощает большую часть, и лишь малая доля ультрафиолетового излучения Солнца достигает земной поверхности. Так кА ультрафиолетовое излучение убивает бактерии, то излучение от ламп кварцевым баллоном используют для дезинфекции воздуха в местах массового скопления людей, в больницах и т.д. В медицине ультрафиолет применяют для стерилизации инструментов и помещений.

 

Рентгеновское излучение

Ученик: В 1895 году немецкий физик из Вюрцбурского университета Вильгельм Конрад Рентген, проводил исследования катодных лучей. Однажды он обратил внимание, что полоска бумаги, покрытая флуоренцирующей солью бария и лежащая в стороне от работающей трубки Крукса, светится. После долго и напряжённого труда Рентген пришёл к выводу, что он смог открыть новый вид излучения- Х-лучи (рентгеновские), - которое возникало в том месте, куда попадали катодные лучи. Рентген сфотографировал закрытый деревянный футляр с гирьками и на фотографии чётко проступили изображения гирек. Он же получил первую рентгенограмму руки, на которой ясно видны её кости. Свойство излучения поражало воображение: оно легко пронизывало человеческое тело и проникало даже сквозь закрытые дверцы мощных стальных сейфов.

 

λ = 2*10^-9-6*10^-12 м

υ = 1,5*10¹⁷-5*10 ¹⁹Гц.

 

Исследования Рентгена показали, что Х-лучи в магнитном поле не отклоняются и, следовательно не являются потоком частиц. Лишь спустя 2 десятилетия после целого ряда экспериментов было установлено, что рентгеновское излучение, так же как и свет имеет электромагнитную природу. Рентгеновские лучи излучаются при большом ускорении электронов, например их торможении в металлах.

Шкала электромагнитных волн

 

Деление электромагнитных излучений по диапазонам условное. Четкой границы между областями нет. Названия областей сложились исторически, они лишь служат удобным средством классификации источников излучений.

Все диапазоны шкалы электромагнитных излучений имеют общие свойства:

· Физическая природа всех излучений одинакова

· Все излучения распространяются в вакууме с одинаковой скоростью, равной 3*10⁸ м/с

· Все излучения обнаруживают общие волновые свойства (отражение, преломление, интерференцию, дифракцию, поляризацию)

 

Качественные задачи:

1. Каким образом ориентируются змеи в темноте? Удивительным органом обладают змеи. Это - две ямки на голове, внешне напоминающие вторую пару ноздрей. Когда биологи занялись их изучением, оказалось, что это исключительно чувствительный орган, при помощи которого гремучая змея "видит" инфракрасные лучи. А зоркость такова, что змея улавливает разницу в тысячную долю градуса. Достаточно появиться ночью полевой мыши на расстоянии в 200 метрах от змеи, и ее чувствительный прибор подскажет присутствие мыши.

2. Каково воздействие ультрафиолетовых лучей на человека? В ткани организма ультрафиолет проникает на глубину от 0,1 до 1 мм, но вызывают при этом химическую реакцию, следствием которой является покраснение кожи. Биологическое действие зависит от длины волны. Волны длиной от 400 до 350 мкм отличаются укрепляющим, закаливающим действием на организм. Поэтому эти волны используются в оздоровительных целях. Излучения с длиной волны от 315 до 280 мкм используют в лечебных целях (в основном для людей которые живут на севере). Волны длиной 280-200мкм убивают бактерий, поэтому это излучение используют для дезинфекции.

3. Не так давно датская фирма "Лего" стала добавлять в свою продукцию сульфат бария, хорошо заметный в рентгеновских лучах. Для чего? Чтобы при рентгеновском исследовании обнаружить игрушку, проглоченную малышом.

4. Как используют ультрафиолет для определения качества продуктов? Некоторые продукты под действием ультрафиолетовых лучей люминесцируют в затемненном помещении разным цветом

Задание на дом:

Проработать урок по ссылке: https://infourok.ru/videouroki/392

Выполнить конспект урока в тетради, читать §72-74

Разобрать и записать примеры решения качественных задач

Выучить определения по конспекту

 

Фото работ  прислать на электронную почту: helenkha18@ mail.ru

 

Уровни учебных достижений	Оценка	Критерии оценивания учебных достижений
Недостаточный	1	Отсутствует ответ на вопрос, задание и т.д.
Начальный	2	Ученик (ученица) показывает непонимание основного содержания учебного материала или допускает существенные ошибки, которые не может исправить при наводящих вопросах учителя.
Средний	3	Ученик (ученица) с помощью учителя описывает явление или его части без объяснений соответствующих причин, называет физические явления, различает буквенные обозначения отдельных физических величин, знает единицы измерения отдельных физических величин и формулы из темы, которая изучается.
Достаточный	4	Ученик (ученица) может объяснять физические явления, исправлять допущенные неточности, обнаруживает знание и понимание основных положений (законов, понятий, формул, теорий), дает полный и правильный ответ; материал излагает в логической последовательности, при этом допускает две-три несущественные ошибки, исправляет ошибки по требованию учителя.
Высокий	5	Ученик (ученица) свободно владеет изученным материалом, умело использует физическую терминологию, умеет обрабатывать научную информацию: находить новые факты, явления, идеи, самостоятельно использовать их в соответствии с поставленной целью, дает самостоятельно полный и правильный ответ; материал излагает в логической последовательности, литературным языком; при этом допускает одну-две несущественные ошибки, которые самостоятельно исправляет в ходе ответа.