Kuvassa näkyy sähkömagneettisten aaltojen mittakaava. Sähkömagneettisen aallon asteikko

Laitteiden rekisteröimien sähkömagneettisten aaltojen pituudet ovat hyvin laajalla alueella. Kaikilla näillä aalloilla on yhteisiä ominaisuuksia: absorptio, heijastus, häiriö, diffraktio, dispersio. Nämä ominaisuudet voivat kuitenkin ilmetä eri tavoin. Aaltolähteet ja vastaanottimet ovat erilaisia.

radioaallot

ν \u003d 10 5 - 10 11 Hz, λ \u003d 10 -3 -10 3 m.

Saatu käyttämällä värähteleviä piirejä ja makroskooppisia vibraattoreita. Ominaisuudet. Media absorboi ja heijastuu eri taajuuksilla ja eri aallonpituuksilla radioaallot eri tavoin. Sovellus Radioviestintä, televisio, tutka. Luonnossa radioaaltoja lähettävät erilaiset maan ulkopuoliset lähteet (galaktiset ytimet, kvasaarit).

Infrapunasäteily (lämpö)

ν =3-10 11-4. 10 14 Hz, λ =8. 10-7-2. 10-3 m.

Atomien ja ainemolekyylien säteilemä.

Kaikki kehot lähettävät infrapunasäteilyä missä tahansa lämpötilassa.

Ihminen lähettää sähkömagneettisia aaltoja λ≈9. 10-6 m.

Ominaisuudet

1. Läpäisee joidenkin läpinäkymättömien kappaleiden sekä sateen, sumun ja lumen läpi.
2. Tuottaa kemiallisen vaikutuksen valokuvauslevyihin.
3. Aine imeytyy, lämmittää sitä.
4. Aiheuttaa sisäisen valosähköisen vaikutuksen germaniumissa.
5. Näkymätön.

Rekisteröi lämpömenetelmillä, valosähköisellä ja valokuvauksella.

Sovellus. Hanki kuvia pimeässä olevista kohteista, pimeänäkölaitteista (yökiikarit), sumuista. Niitä käytetään oikeuslääketieteessä, fysioterapiassa, teollisuudessa maalattujen tuotteiden kuivaamiseen, seinien rakentamiseen, puuhun, hedelmiin.

Osa silmän havaitsemasta sähkömagneettisesta säteilystä (punaisesta violettiin):

Ominaisuudet.SISÄÄN vaikuttaa silmään.

(vähemmän kuin violetti valo)

Lähteet: purkauslamput kvartsiputkilla (kvartsilamput).

Säteilevät kaikki kiinteät aineet, joiden T > 1000°C, sekä valoisa elohopeahöyry.

Ominaisuudet. Korkea kemiallinen aktiivisuus (hopeakloridin hajoaminen, sinkkisulfidikiteiden hehku), näkymätön, suuri tunkeutumiskyky, tappaa mikro-organismeja, pieninä annoksina sillä on myönteinen vaikutus ihmiskehoon (auringonpolttama), mutta suurilla annoksilla sillä on negatiivinen biologinen vaikutus vaikutus: muutokset solujen kehityksessä ja aineenvaihdunnassa silmiin vaikuttavat aineet.

röntgenkuvat

Ne säteilevät elektronien suuren kiihtyvyyden aikana, esimerkiksi niiden hidastuessa metalleissa. Saatu röntgenputkella: elektronit tyhjiöputkessa (p = 10 -3 -10 -5 Pa) kiihdytetään sähkökentällä korkealla jännitteellä saavuttaen anodin ja hidastuvat jyrkästi törmäyksessä. Jarrutettaessa elektronit liikkuvat kiihtyvällä tahdilla ja lähettävät lyhytpituisia sähkömagneettisia aaltoja (100 - 0,01 nm). Ominaisuudet Häiriö, diffraktio röntgenkuvat kidehilassa, korkea läpäisykyky. Säteilytys suurina annoksina aiheuttaa säteilysairautta. Sovellus. Lääketieteessä (sairauksien diagnosointi sisäelimet), teollisuudessa (erilaisten tuotteiden sisäisen rakenteen valvonta, hitsit).

γ-säteilyä

Lähteet: atomin ydin ( ydinreaktiot). Ominaisuudet. Sillä on valtava tunkeutumiskyky, sillä on vahva biologinen vaikutus. Sovellus. Lääketieteessä, valmistuksessa γ - vikojen havaitseminen). Sovellus. Lääketieteessä, teollisuudessa.

Sähkömagneettisten aaltojen yhteinen ominaisuus on myös se, että kaikilla säteilyillä on sekä kvantti- että aaltoominaisuuksia. Kvantti- ja aaltoominaisuudet eivät tässä tapauksessa sulje pois, vaan täydentävät toisiaan. Aalto-ominaisuudet ovat selvempiä matalilla taajuuksilla ja vähemmän korostuneet korkeilla taajuuksilla. Kvanttiominaisuudet ovat sitä vastoin selvempiä korkeilla taajuuksilla ja vähemmän ilmeisiä matalilla taajuuksilla. Mitä lyhyempi aallonpituus, sitä selvemmät kvanttiominaisuudet ja mitä pidempi aallonpituus, sitä selvemmät aallon ominaisuudet.

Skotlantilainen fyysikko James Maxwell ilmaisi ensimmäisen kerran hypoteesin sähkömagneettisten aaltojen olemassaolosta vuonna 1864. Teoksissaan hän osoitti, että sähkökentän lähteitä voivat olla sekä sähkövaraukset että ajan myötä muuttuvat magneettikentät. Induktion vaihtaminen magneettikenttä ajan mittaan aiheuttaa pyörteen sähkökentän ilmaantumisen ympäröivään tilaan. Maxwell ehdotti, että kaikkiin pyörteen sähkökentän intensiteetin muutokseen liittyy vaihtuvan magneettikentän ilmestyminen. Tämä taas johtaa pyörresähkökentän ilmestymiseen ja niin edelleen. Tämä prosessi voidaan toistaa "loputtomasti", koska kentät voivat vuorotellen toistaa toisiaan jopa tyhjiössä.

• Joukkoa toisiinsa kytkettyjä jaksollisesti muuttuvia sähkö- ja magneettikenttiä kutsutaan elektromagneettinen kenttä.

Maxwellin teorian mukaan vaihtuva sähkömagneettinen kenttä etenee avaruudessa äärellisellä nopeudella.

• Sähkömagneettinen kenttä, joka etenee tyhjiössä tai jossain väliaineessa ajan kuluessa äärellisellä nopeudella, on ns. sähkömagneettinen aalto.

Em-voln-1-02.swf Zoom Flash

Saksalainen fyysikko Heinrich Rudolf Hertz löysi sähkömagneettiset aallot kokeellisesti vuonna 1887. Hertz uskoi, että tällaisia ​​aaltoja ei voitu käyttää tiedon välittämiseen. Toukokuun 7. päivänä 1905 venäläinen tiedemies Aleksanteri Stepanovitš Popov suoritti kuitenkin maailman ensimmäisen tiedonsiirron sähkömagneettisilla aalloilla - radiolähetyksen ja loi perustan radiolähetysten aikakaudelle.

Sähkömagneettisten aaltojen ominaisuudet

• Sähkömagneettiset aallot ovat poikittainen, koska aallon etenemisnopeus \(\vec(\upsilon)\), sähkökentän voimakkuus \(\vec(E)\) ja magneettikentän induktio \(\vec(B)\). aallot ovat keskenään kohtisuorassa.

• Nopeus sähkömagneettinen aalto tyhjiössä (ilma):

\(c = \dfrac(1)(\sqrt(\varepsilon_(0) \cdot \mu_(0))),\)

missä ε 0 on sähköinen vakio, μ 0 on magneettinen vakio.

Sähkömagneettisten aaltojen etenemisnopeus tyhjiössä c= 3⋅10 8 m/s on suurin (maksimi) saavutettavissa oleva arvo. Missä tahansa aineessa niiden etenemisnopeus on pienempi c ja riippuu sen sähköisistä ja magneettisista ominaisuuksista:

\(\upsilon = \dfrac(c)(\sqrt(\varepsilon \cdot \mu)),\)

Missä ε on väliaineen dielektrisyysvakio, taulukkoarvo, μ on väliaineen magneettinen permeabiliteetti, taulukkoarvo.

• Sähkömagneettisten aaltojen eteneminen liittyy sähkömagneettisen kentän energian siirtymiseen avaruudessa. Bulkkitiheys siirretty energia on yhtä suuri kuin

\(\omega = \dfrac(\varepsilon \cdot \varepsilon_(0) \cdot E^(2))(2) + \dfrac(B^(2))(2 \mu \cdot \mu_(0)) ,\)

Missä E- intensiteettivektorin moduuli, B- magneettisen induktiovektorin moduuli.

• Kuten muutkin aallot, sähkömagneettiset aallot voivat imeä, heijastaa, taittaa, kokemusta häiriö ja diffraktio.

• sähkömagneettinen aalto olemassa ilman kenttälähteitä siinä mielessä, että sen emission jälkeen aallon sähkömagneettinen kenttä ei liity lähteeseen. Sähkömagneettisten aaltojen säteily tapahtuu sähkövarausten kiihtyvällä liikkeellä.

Sähkömagneettisen aallon asteikko

Sähkömagneettisten aaltojen ominaisuudet riippuvat erittäin voimakkaasti niiden taajuudesta. Sähkömagneettisen säteilyn spektri on sopivasti kuvattu käyttämällä kuvassa 2 esitettyä sähkömagneettisten aaltojen asteikkoa.

Sähkömagneettisten aaltojen luokittelu taajuuksista (aallonpituuksista) on esitetty taulukossa 1.

Pöytä 1.

Sähkömagneettisten aaltojen luokitus

Tällä hetkellä sähkömagneettisia aaltoja käytetään laajalti tieteessä ja tekniikassa:

• metallien sulatus ja karkaisu sähköteollisuudessa, kestomagneettien valmistus ( matalataajuiset aallot);
• televisio, radioviestintä, tutka ( radioaallot);
• matkaviestintä, tutka ( mikroaaltouuni);
• metallien hitsaus, leikkaus, sulatus lasereilla, pimeänäkölaitteet ( infrapunasäteily);
• valaistus, holografia, laserit ( näkyvää säteilyä);
• luminesenssi kaasupurkauslampuissa, elävien organismien kovettuminen, laserit ( UV-säteily);
• Röntgenhoito, röntgendiffraktioanalyysi, laserit ( röntgenkuvat);
• vikojen havaitseminen, diagnostiikka ja hoito lääketieteessä, atomien sisäisen rakenteen tutkimus, laserit, sotatiede ( gammasäteilyä).

Kirjallisuus

Zhilko, V.V. Fysiikka: oppikirja. yleissivistävän luokan 11 lisä. koulu venäjästä lang. koulutus / V.V. Zhilko, L.G. Markovich. - Minsk: Nar. Asveta, 2009. - S. 57-58.

intensiteettien lisäämiskaavan tulee sisältää keskiarvo cos δ . Mutta tämä keskiarvo yhdelle värähtelyjaksolle on yhtä suuri kuin nolla. Siksi saadaan I = I 1 + I 2, eli aallon intensiteetti, kun kaksi sädettä summataan, on yhtä suuri kuin näiden säteiden intensiteettien summa, eikä häiriöitä ole.

Huomaa, että kyky häiritä on aaltoprosessin tärkein ominaisuus ja se on valon aaltoluonne.

SÄHKÖMAGNEETTISET AALTOT Sähkömagneettiset aallot ovat jatkuva sarja säteilyä

cheniya, joka ulottuu radioaalloista γ-säteisiin. Alla oleva kuva näyttää sähkömagneettisten aaltojen mittakaavan.

Numerot osoittavat sähkömagneettisten aaltojen taajuusalueita:

1 - radioaallot; 2 - infrapunasäteet; 3 - näkyvä valo; 4 - ultraviolettisäteily; 5 - röntgen- ja y-säteet.

Näkyvän valon taajuus on noin 4 1014 - 8 1014 Hz. Näkyvä valkoinen valo on eri taajuuksien sähkömagneettisten aaltojen summa, joista jokainen aiheuttaa taajuuden kasvaessa tunteen punaisesta purppuraan (ns. spektrivärit: punainen, oranssi, keltainen, vihreä, syaani, indigo ja violetti).

Valkoisen valon häiriö tuottaa värimaksimia, koska jokaisella taajuudella on oma maksimihäiriöehtonsa. Esimerkkinä on värien leikki ohuilla kalvoilla ja CD-levyillä.

Valkoisen valon etenemistä voidaan monissa tapauksissa harkita irrottautumalla sen aaltoluonteesta ja olettaen, että valo etenee säteiksi kutsuttuja suoria linjoja pitkin. Valosäteen ansiosta ihmiskunta on muodostanut käsityksen suorasta viivasta. Valon aallon luonne johtuu aallonpituudesta. Olettaen, että aallonpituuden λ → ∞ rajalla voidaan selittää varsin tiukasti valon heijastumista ja taittumista, varjon muodostumista ja muita geometrisen optiikan tutkimia ilmiöitä. Siten ehto λ → ∞ on geometrisen optiikan approksimaatio.

Geometrisen optiikan approksimaatiossa esteen takana oleva valo ei saa tunkeutua geometrisen varjon alueelle. Todellisuudessa valoaalto etenee läpi avaruuden ja tunkeutuu geometrisen varjon alueelle. Tämä tunkeutuminen on enemmän pienempi koko esteitä tai reikiä. Jos esteen tai reiän koko on verrattavissa aallonpituuteen, geometrista optista approksimaatiota ei voida hyväksyä. Aaltooptiikka tulee peliin. Ehto λ ≥ R , jossa R on esteen tai reiän koko, on aaltooptiikan approksimaatio. Poikkeamia valon suoraviivaisen etenemisen laista ja siihen liittyviä ilmiöitä kutsutaan diffraktioksi.

Riittävän lyhyillä aallonpituuksilla valo voi esiintyä omalla tavallaan

kvantti, korpuskulaarinen, ominaisuudet. Ehto λ ≤ hc , h on vakio

E lähtien

Planck, ja Epor on kynnysenergia, on kvanttioptiikan approksimaatio. Valon kvanttiominaisuuksia käsitellään luentojen seuraavassa osassa.

"Sähkömagneettiset aallot ja niiden ominaisuudet" - Gammasäteily on lyhimmän aallonpituuden säteilyä. Pitkät aallot taipuvat hyvin maan pallomaisen pinnan ympärille. ultralyhyet aallot. keskipitkät aallot. Roentgen oli ensimmäinen fyysikko, joka sai Nobel-palkinnon vuonna 1901. Atomien ja ainemolekyylien säteilemä. Suurin energiasäteily.

"Sähkömagneettisten aaltojen oppitunti" - http://elementy.ru/posters/spectrum. UV-säteily. Gammasäteily. Mihin säteilytyyppeihin kuuluvat sähkömagneettiset aallot, joiden pituus on 0,1 mm? Määritä näkyvän valon aallonpituuksien alue tyhjiössä. sähkömagneettinen luonne. Aallonpituus. Luonnontieteellisen ymmärryksen kehittäminen maailmasta. 1. Ultravioletti 2. Röntgen 3. Infrapuna 4.?-säteily.

"Muuntaja" - 17. 8. I1, I2 - virran voimakkuus ensiö- ja toisiokäämeissä. Muista mistä ja miten kelan induktio-emf riippuu. Milloin muuntaja lisää sähköjännitettä? 1.P2=. Sähkömagneettisen induktion laki. 15.

"Sähkömagneettinen säteily" - Säteilyn alla oleva muna. Suositukset: Vähennä matkapuhelimen kommunikointiaikaa. Sähkömagneettisen säteilyn tutkimus kännykkä. Sähkömagneettisten aaltojen vaikutus elävään organismiin. Verimato, joka oli kaksi päivää säteilyn alla kännykkä. "Matkapuhelimen sähkömagneettisen säteilyn tutkiminen".

"Sähkömagneettinen kenttä" - Kuvittele johdin, jonka läpi virtaa sähköä. Mikä on sähkömagneettinen aalto? Sähkömagneettisten aaltojen nopeus aineessa v on aina pienempi kuin tyhjiössä: v ‹ s. Mutta varaus on levossa vain tietyn viitekehyksen suhteen. Tulee sähkömagneettisen kentän häiriö. Mikä on sähkömagneettisen aallon luonne?

"Sähkömagneettisten aaltojen fysiikka" - Mikä on magneettikenttä? EM-aalto - poikittainen! Lineaarisesti polarisoidun sähkömagneettisen aallon eteneminen. EM-aallon nopeus: M. Faraday ennusti sähkömagneettisten aaltojen olemassaolon vuonna 1832. Mikä on sähkömagneettinen kenttä? EM Wavesin ominaisuudet: James Clerk Maxwell. Toisto: Kiihtyvyyden esiintyminen on EM-aaltojen emission pääehto.

Aiheessa on yhteensä 17 esitystä

muita esityksiä säteilytyypeistä

"Transformer" - Aivoriihi. Etsi virhe kaaviosta. Muuntajan parannus. Kirjoita muistiin muuntajan ominaisuudet. N1, N2 - ensiö- ja toisiokäämien kierrosten lukumäärä. 7. I1, I2 - virranvoimakkuus ensiö- ja toisiokäämeissä. Muuntaja. AC lähde. Tiedon päivitys. 4.

"Sähkömagneettisten aaltojen fysiikka" - Fysiikan oppitunti luokassa 11 opettaja - Khatenovskaya E.V. MOU lukio nro 2 Krasnoen kanssa. Mitä on tapahtunut sähkökenttä? J. Sähkömagneettiset aallot - sähkömagneettiset värähtelyt, jotka etenevät avaruudessa äärellisellä nopeudella. James Clerk Maxwell. EM-aaltonopeus: Taittuminen ja heijastus. Mikä on sähkömagneettinen kenttä?

"Sähkömagneettiset aallot ja niiden ominaisuudet" - Esimerkiksi melkein kaikki gammasäteily imeytyy maan ilmakehään. Ultrapitkien radioaaltojen etenemisolosuhteita tutkitaan tarkkailemalla ukkosmyrskyjä. UV-alue on päällekkäinen röntgenkuvat. Vuonna 1801 I. Ritter ja W. Wolaston löysivät ultraviolettisäteilyn. Muilla alueilla käytetään termopareja ja bolometrejä. .

"Sähkömagneettisten aaltojen oppitunti" - Kirjoittaja: Saturnova Ya.V., fysiikan opettaja, lukio nro 10, Monchegorsk [sähköposti suojattu] näkyvä valo. sähkömagneettinen luonne. 1. Radiosäteily 2. Röntgen 3. Ultravioletti ja röntgen 4. Radiosäteily ja infrapuna. Yhtäläisyydet. Gammasäteily. Erot. Luonnontieteellisen ymmärryksen kehittäminen maailmasta.

"Sähkömagneettinen kenttä" - Sähkömagneettisen kentän teoria. Mikä on sähkömagneettisen aallon luonne? Vaihtuva magneettikenttä luo muuttuvan sähkökentän. Sähkömagneettisten aaltojen ominaisuudet: Sähkömagneettinen kenttä häiriintyy. Mitä tapahtuu seuraavaksi? Mikä on sähkömagneettinen aalto? Sähkömagneettisten aaltojen olemassaolon ennusti J.