Причини обмеження хвиль по часте

Здавалося б, що повинні існувати хвилі всіх частот ($ \ nu $) від $ \ nu = 0 \ Гц $ до $ \ nu = \ infty \ Гц. $ Однак так як світлова хвиля володіє крім хвильових властивостей корпускулярним властивостями, існують деякі обмеження . квантова теоріястверджує, що електромагнітне випромінюваннявипускається у вигляді квантів (порцій енергії). Енергія кванта (W)пов'язана з його частотою виразом:

де $ h = 6,62 \ cdot (10) ^ (- 34) Дж \ cdot з $ - постійна Планка, $ \ hbar = \ frac (h) (2 \ pi) = 1,05 \ cdot (10) ^ (- 34) Дж \ cdot з $ - постійна Планка з межею. З виразу (1) випливає, що нескінченні частоти неможливі, тому що не існує квантів з нескінченно великою енергією. Це ж вираз накладає обмеження на низькі частоти, так як існує мінімальне значення ванта енергії ($ W_0 $), з чого випливає, що мінімальна частота ($ (\ nu) _0 $) дорівнює:

Примітка 1

Треба сказати, що до цього дня в фізиці не доведено існування нижньої межіенергії фотонів. Мінімальна частота близько 8 Гц спостерігається в стоячих електромагнітних хвиль ах між іоносферою і земною поверхнею.

Шкала електромагнітних хвиль

Всі відомі на сьогоднішній день електромагнітні хвилі поділяють на:

Малюнок 1.

Кожен з діапазонів має свої особливості. З ростом частоти збільшується прояв корпускулярних властивостей випромінювання. хвилі різних частинспектра різні способами генерації. Кожен діапазон хвиль вивчає свій розділ фізики. Дані ділянки спектра відрізняються не фізичною природою, а способом їх отримання і прийому. Між цими видами хвиль не існує різких переходів, ділянки можуть перекриватися, межі є умовними.

Видиму частину спектру електромагнітних хвиль в сукупності з зоною ультрафіолетового та інфрачервоного випромінювання досліджують в оптиці (так званий оптичний діапазон). Кванти випромінювання видимого діапазону називаються фотонами. Їх енергія укладена в інтервалі:

Хвильові та квантові властивості є у всього спектра електромагнітного випромінювання, але в залежності від довжини хвилі один вид властивостей превалює за значимістю над іншим, відповідно, застосовуються різні в методи їх дослідження. Залежно від довжини хвилі різні групи хвиль мають різні види практичного застосування.

Особливості різних видів електромагнітного випромінювання

Особливостями оптичного діапазону є:

• виконання законів геометричної оптики,
• слабка взаємодія світла з речовиною.

Примітка 2

Для частот нижче, ніж оптичний діапазон перестають діяти закони геометричної оптики, тоді як електромагнітне поле високих частот або проходить крізь речовину, або руйнує його. Видиме світло, є необхідною умовою життя на Землі, так як є обов'язковою умовоюдля фотосинтезу.

радіохвилізастосовуються для радіозв'язку, телебачення, радіолокації. Це найдовші хвилі з спектра електромагнітних хвиль. Радіохвилі легко штучно генерувати за допомогою коливального контуру (з'єднання ємності та індуктивності). Атоми і молекули здатні випромінювати радіохвилі, що використовують в радіоастрономії. В самому Загалом вид, Слід зазначити, що випромінювачем електромагнітних хвиль є прискорено рухомі заряджені частинки, що знаходяться в атомах і ядрах.

Інфрачервону область спектравперше експериментально була вивчена в 1800 р В. Гершелем. Вчений помістив термометр за червоним краєм спектра і зафіксував підвищення температури, що означало нагрівання термометра невидимим оку випромінюванням. Інфрачервоне випромінювання випускають будь-які нагріті тіла. Використовуючи спеціальні засоби інфрачервоне випромінювання можна перетворити в видиме світло. Так отримують зображення нагрітих тел в темряві. Інфрачервоне випромінювання використовують для сушки чого - або.

Ультрафіолетове випромінювання відкрив І. Ріттер.Він виявив, що за фіолетовим краєм спектра існують промені, невидимі оку, які впливають на деякі хімічні сполуки. Воно здатне вбивати хвороботворних бактерій, через це його широко використовують в медицині. Ультрафіолетове випромінювання в складі сонячних променів впливає на шкіру людини, викликаючи її потемніння (загар).

Рентгенівські промені виявлені В. Рентгеном в 1895 рВони невидимі оком, проходять без істотного поглинання через великі шари речовини, які непрозорі для видимого світла. Виявляються рентгенівські промені по здатності викликати світіння деяких кристалів і впливати на фотоплівку. Ці промені використовуються зокрема в медичній діагностиці. Рентгенівське випромінювання має сильне біологічну дію.

визначення 1

гамма випромінювання- це випромінювання, яке випускають порушені атомні ядра і взаємодіють елементарні частинки. Це саме короткохвильове випромінювання. У нього самі яскраво виражені корпускулярні властивості. Зазвичай гамма випромінювання розглядається як потік гамма - квантів. В області довжин хвиль близько $ (10) ^ (- 10) - (10) ^ (- 14) м $ діапазони гамма випромінювання і рентгенівський перекриваються.

приклад 1

завдання:Що є випромінювачем для різних видівелектромагнітних хвиль?

Рішення:

Випромінювачем електромагнітних хвиль завжди є рухомі заряджені частинки. В атомах і ядрах ці частинки рухаються з прискоренням, отже, є джерелами електромагнітних хвиль. Радіо хвилі випромінюють атоми і молекули. Це єдиний тип хвиль, які можна штучно генерувати, використовуючи коливальний контур. Інфрачервоне випромінювання виходить в основному за рахунок коливань атомів в молекулах. Ці коливання носять назву теплових, так як породжуються тепловими зіткненнями молекул. Зі збільшенням температури частота коливань збільшується.

Видимі промені генеруються окремими збудженими атомами.

Ультрафіолетове світло, також відносять до атомарному.

Рентгенівські промені випромінюються за рахунок того, що електрони, що володіють високою кінетичної енергією, взаємодіють з атомами і ядрами атомів або ядра атомів самі випромінюють за рахунок власного збудження.

Гамма - промені генеруються збудженими ядрами атомів і виникають при взаємодії і взаємних перетвореннях елементарних частинок.

приклад 2

завдання:Чому рівні частоти хвиль видимого діапазону?

Рішення:

Відомий діапазон - сукупність хвиль, які сприймає людське око. Межі цього діапазону залежать від індивідуальних особливостейзору людини, і знаходиться приблизно в межах $ \ lambda = 0,38-0,76 \ мкм. $

В оптиці використовують два види частот. Кругову частоту ($ \ omega $), яка визначається як:

\ [\ Omega = \ frac (2 \ pi) (T) \ left (2.1 \ right), \]

де $ T $ - період коливань хвилі. Також використовують частоту $ \ nu $, яка зв'язується з періодом коливань як:

\ [\ Nu = \ frac (1) (T) \ left (2.2 \ right). \]

Отже, обидві частоти пов'язані між собою співвідношенням:

\ [\ Omega = 2 \ pi \ nu \ left (2.3 \ right). \]

Знаючи, що швидкість поширення електромагнітних хвиль у вакуумі дорівнює $ c = 3 \ cdot (10) ^ 8 \ frac (м) (с) $, маємо:

\ [\ Lambda = cT \ to T = \ frac (\ lambda) (c) \ left (2.4 \ right). \]

У такому випадку для кордонів видимого діапазону отримаємо:

\ [\ Nu = \ frac (c) (\ lambda), \ \ omega = 2 \ pi \ frac (c) (\ lambda). \]

Використовуючи те, що довжини хвиль для видимого світла нам відомі, отримаємо:

\ [(\ Nu) _1 = \ frac (3 \ cdot (10) ^ 8) (0,38 \ cdot (10) ^ (- 6)) = 7,9 \ cdot (10) ^ (14) \ left (Гц \ right), \ (\ nu) _2 = \ frac (3 \ cdot (10) ^ 8) (0,76 \ cdot (10) ^ (- 6)) = 3,9 \ cdot (10) ^ (14) \ left (Гц \ right). \] \ [(\ omega) _1 = 2 \ cdot 3,14 \ cdot 7,9 \ cdot (10) ^ (14) = 5 \ cdot (10) ^ ( 15) \ left (з ^ (- 1) \ right), (\ omega) _1 = 2 \ cdot 3,14 \ cdot 3,9 \ cdot (10) ^ (14) = 2,4 \ cdot (10) ^ (15) \ left (з ^ (- 1) \ right). \ \]

Відповідь: $ 3,9 \ cdot (10) ^ (14) Гц

«Електромагнітні хвилі та їх властивості» - Гамма-випромінювання - саме короткохвильове випромінювання. Довгі хвилі добре діфрагіруют навколо сферичної поверхні Землі. Ультрокороткіе хвилі. Середні хвилі. У 1901 році Рентген першим з фізиків отримав Нобелівську премію. Випромінюється атомами і молекулами речовини. Саме високоенергетичне випромінювання.

«Електромагнітні хвилі урок» - http://elementy.ru/posters/spectrum. Ультрафіолетове випромінювання. Гамма-випромінювання. До якого виду випромінювань належать електромагнітні хвилі з довжиною 0,1 мм? Вкажіть інтервал довжин хвиль видимого світла у вакуумі. Електромагнітна природа. Довжина хвилі. Розвиток природно - наукового світорозуміння. 1. Ультрафіолетове 2.Рентгеновское 3.Інфракрасное 4.?-Ізлученіе.

«Трансформатор» - 17. 8. I1, I2 - сила струму в первинної та вторинної обмотках. Згадайте від чого і як залежить ЕРС індукції в котушці. Коли трансформатор підвищує електричну напругу? 1. P2 =. Закон електромагнітної індукції. 15.

«Електромагнітне випромінювання» - Яйце під випромінюванням. Рекомендації: Знизити час спілкування по мобільному телефону. Дослідження електромагнітного випромінювання стільникового телефону. Вплив електромагнітних хвиль на живий організм. Мотиль, що знаходився дво доби під випромінюванням мобільного телефона. «Дослідження електромагнітного випромінювання стільникового телефону».

«Електромагнітне поле» - Уявімо собі провідник, по якому тече електричний струм. Що таке електромагнітна хвиля? Швидкість електромагнітних хвиль в речовині v завжди менше, ніж у вакуумі: v <с. Але ж заряд спочиває лише щодо певної системи відліку. Виникне обурення електромагнітного поля. Яка природа електромагнітної хвилі?

«Фізика електромагнітні хвилі» - Що таке магнітне поле? ЕМ хвиля - поперечна! Поширення лінійно поляризованої електромагнітної хвилі. Швидкість ЕМ хвилі: Існування електромагнітних хвиль було передбачено М. Фарадеєм в 1832. Що таке електромагнітне поле? Властивості ЕМ хвиль: Джеймс Клерк Максвелл. Повторення: Наявність прискорення - головна умова випромінювання ЕМ хвиль.

Всього в темі 17 презентацій

інші презентації про видах випромінювань

«Трансформатор» - Мозковий штурм. Знайди помилку в схемі. Удосконалення трансформатора. Запиши Характеристики трансформатора. N1, N2 - число витків первинної і вторинної обмоток. 7. I1, I2 - сила струму в первинної та вторинної обмотках. Трансформатор. Джерело змінного струму. Актуалізація знань. 4.

«Фізика електромагнітні хвилі» - Урок з фізики в 11 класі вчитель - Хатеновская Є.В. МОУ СЗШ № 2 с.Красне. Що таке електричне поле? Дж. Електромагнітні хвилі - електромагнітні коливання, що поширюються в просторі з кінцевою швидкістю. Джеймс Клерк Максвелл. Швидкість ЕМ хвилі: Заломлення і відображення. Що таке електромагнітне поле?

«Електромагнітні хвилі та їх властивості» - Наприклад майже всі гамма-випромінювання поглинається земною атмосферою. Умови розповсюдження наддовгих радіохвиль досліджують, спостерігаючи за грозами. Ультрафіолетовий діапазон перекривається рентгенівським випромінюванням. У 1801 році І. Ріттер і У. Воластон відкрили ультрафіолетове випромінювання. В інших діапазонах застосовують термопари і болометри. .

«Електромагнітні хвилі урок» - Автор: Сатурнова Я.В., учитель фізики МОУ СОШ№10, г.Мончегорск [Email protected]Видиме світло. Електромагнітна природа. 1.Радіоізлученіе 2.Рентгеновское 3.Ультрафіолетовое і рентгенівське 4.Радіоізлученіе і інфрачервоне. Подібності. Гамма-випромінювання. Відмінності. Розвиток природно - наукового світорозуміння.

«Електромагнітне поле» - Теорія електромагнітного поля. Яка природа електромагнітної хвилі? Змінне магнітне поле створить змінюється електричне поле. Властивості електромагнітних хвиль: Виникне обурення електромагнітного поля. Що буде далі? Що таке електромагнітна хвиля? Існування електромагнітних хвиль було передбачено Дж.

Довжини електромагнітних хвиль, які можуть бути зареєстровані приладами, лежать в дуже широкому діапазоні. Всі ці хвилі мають загальні властивості: поглинання, відображення, інтерференція, дифракція, дисперсія. Властивості ці можуть, однак, проявлятися по-різному. Різними є джерела і приймачі хвиль.

радіохвилі

ν = 10 5 - 10 11 Гц, λ = 10 -3 -10 3 м.

Отримують за допомогою коливальних контурів і макроскопічних вібраторів. Властивості.Радіохвилі різних частот і з різними довжинами хвиль по-різному поглинаються і відбиваються середовищами. застосуванняРадіозв'язок, телебачення, радіолокація. У природі радіохвилі випромінюються різними позаземними джерелами (ядра галактик, квазари).

Інфрачервоне випромінювання (теплове)

ν = 3-10 11 - 4. 10 14 Гц, λ = 8. 10 -7 - 2. 10 -3 м.

Випромінюється атомами і молекулами речовини.

Інфрачервоне випромінювання дають всі тіла при будь-якій температурі.

Людина випромінює електромагнітні хвилі λ≈9. 10 -6 м.

властивості

1. Проходить через деякі непрозорі тіла, а також крізь дощ, серпанок, сніг.
2. Виробляє хімічну дію на фотопластинки.
3. Поглинаючись речовиною, нагріває його.
4. Викликає внутрішній фотоефект у германію.
5. Невидимо.

Реєструють тепловими методами, фотоелектричними та фотографічними.

застосування. Отримують зображення предметів в темряві, приладах нічного бачення (нічні біноклі), тумані. Використовують в криміналістиці, в фізіотерапії, в промисловості для сушіння пофарбованих виробів, стін будинків, деревини, фруктів.

Частина електромагнітного випромінювання, що сприймається оком (від червоного до фіолетового):

властивості.Воздействует на око.

(Менше, ніж у фіолетового світла)

Джерела: газорозрядні лампи з трубками з кварцу (кварцові лампи).

Випромінюється усіма твердими тілами, у яких T> 1000 ° С, а також світяться парами ртуті.

властивості. Висока хімічна активність (розкладання хлориду срібла, свічення кристалів сульфіду цинку), невидимо, велика проникаюча здатність, вбиває мікроорганізми, в невеликих дозах благотворно впливає на організм людини (засмага), але у великих дозах чинить негативний біологічний вплив: зміни в розвитку клітин і обміні речовин, дія на очі.

рентгенівські промені

Випромінюються при великому прискоренні електронів, наприклад їх гальмування в металах. Отримують за допомогою рентгенівської трубки: електрони у вакуумній трубці (р = 10 -3 -10 -5 Па) прискорюються електричним полем при високій напрузі, досягаючи анода, при зіткненні різко гальмуються. При гальмуванні електрони рухаються з прискоренням і випромінюють електромагнітні хвилі з малою довжиною (від 100 до 0,01 їм). властивостіІнтерференція, дифракція рентгенівських променів на кристалічній решітці, велика проникаюча здатність. Опромінення у великих дозах викликає променеву хворобу. застосування. У медицині (діагностика захворювань внутрішніх органів), В промисловості (контроль внутрішньої структури різних виробів, зварних швів).

γ-випромінювання

джерела: Атомне ядро ​​(ядерні реакції). властивості. Має величезну проникаючу здатність, робить сильний біологічний вплив. застосування. У медицині, виробництві ( γ -дефектоскопія). застосування. У медицині, в промисловості.

Загальною властивістю електромагнітних хвиль є також те, що всі випромінювання володіють одночасно квантовими і хвильовими властивостями. Квантові та хвильові властивості в цьому випадку не виключають, а доповнюють один одного. Хвильові властивості яскравіше проявляються при малих частотах і менш яскраво - при великих. І навпаки, квантові властивості яскравіше проявляються при великих частотах і менш яскраво - при малих. Чим менше довжина хвилі, тим яскравіше проявляються квантові властивості, а чим більше довжина хвилі, тим яскравіше проявляються хвильові властивості.

Урок з фізики в 11 класі

«Подорож по шкалі електромагнітних хвиль»

з використанням проектної технології та ІКТ »

Учитель фізики МОУ «Гатчинская ЗОШ №9 з поглибленим вивченням предметів»

Титова Тетяна Вікторівна

Даний урок проводиться в 11-му класі і є завершальним в розділах "Електромагнітні хвилі", "Оптика". Час проведення уроку - 2 години. Учні вже знають основні властивості електромагнітних хвиль, причини їх виникнення, способи їх отримання та реєстрації, основні характеристики електромагнітних випромінювань, знають формули, що описують хвильові процеси, можуть наводити приклади практичного застосування електромагнітних випромінювань.

Мета уроку:

Показати значимість теми "Спектр електромагнітних хвиль" у формуванні уявлень учнів про фізичної картинісвіту; уточнити уявлення про будову речовини;

Показати можливості комп'ютера в організації навчального процесу.

Завдання уроку:

освітні:

1. узагальнити, систематизувати вивчений раніше матеріал про все діапазоні електромагнітних випромінювань;

   поглибити знання з даної теми;

Розвиваючі:

1. удосконалювати інтелектуальні здібності і розвиток мовлення учнів, формувати вміння виділяти головне, порівнювати, узагальнювати, робити висновки;

   стимулювати інтерес до предмету шляхом залучення додаткового матеріалу;

   формувати потребу до поглиблення і розширення знань.

виховні:

1. розвивати пізнавальний інтерес.

Тип уроку -повторення і закріплення раніше отриманих знань, контроль знань і вмінь учнів.

Загальний плануроку:

організаційний момент.

Мотивація.

Повідомлення плану уроку:

1. Електромагнітні хвилі;

   Історія відкриття електромагнітних хвиль;

   Властивості електромагнітних хвиль;

   Характеристика і основні властивості електромагнітних хвиль (загальний огляд шкали електромагнітних хвиль).

Висновок. Висновки.

Домашнє завдання.

Повторення формул по темі «Квантова теорія»;

Самостійна робота.

Підведення підсумків уроку.

план уроку

етап уроку

діяльність учителя

діяльність учнів

організаційний

Привітання. Повідомлення мети, завдань, плану уроку

прийняти мети пізнавальної діяльності, Підготовка до роботи на уроці

Організація сприйняття інформації. Перевірка раніше вивченого матеріалу

Фронтальне опитування, показ слайдів

Відповідають з місця, працюють в зошиті

повторення матеріалу

Перегляд слайдів, коментарі до презентацій учнів

Оформлення в зошиті таблиці

Закріплення теми. Тестове завдання.

Перегляд слайдів, фронтальне опитування

Рішення задач біля дошки, повторення формул

Підведення підсумків уроку. Самостійна робота. Рекомендації по домашньому завданню

виконання тестових завдань, Коментарі вчителя при оформленні роботи.

Виконання завдання.

Відповіді на питання рефлексії. Запис домашнього завдання.

Організаційний момент. Повідомлення теми і мети уроку (слайд №1,2)

Мотивація.

Учитель.

У 1862 році Максвелл * на основі своєї теорії електромагнетизму передбачив існування електромагнітних хвиль. З його розрахунків слід було, що швидкість їх поширення дорівнює раніше виміряної швидкості світла в повітрі. Цей факт однозначно свідчив про електромагнітну природу світла.

Повний електромагнітний спектр займає нескінченно великий діапазон довжин хвиль. Він починається від найдовших: з довжиною хвилі 1,5 · 10 13 см і закінчується на найкоротших гамма-променів радію з довжиною хвилі 4,7 · 10 -11 см.

Найдовші хвилі довше найкоротших в 3 × 10 23 раз (слайд №3).

У нашому повсякденному житті ми маємо справу з різними видами електромагнітних випромінювань, які використовуються в науці, медицині, тобто роль електромагнітних випромінювань велика, і інформації про електромагнітні хвилі дуже багато.

* Звернути увагу учнів на портрет вченого на стенді.

Повідомлення плану уроку (слайд №4)

фронтальний опитування (актуалізація знань).

учитель:

Яку хвилю називають електромагнітної? (Слайд №5,6)

Яка історія електромагнітних хвиль? (Слайд №7,8)

Перерахуйте загальні характеристикиі властивості, що дозволяють об'єднати всі види електромагнітних випромінювань в шкалу електромагнітних хвиль (слайд №9).

Учні.

Швидкість електромагнітної хвилі є кінцевою і в вакуумі дорівнює швидкості світла.

Будь-який рухомий з прискоренням або коливається заряд випромінює електромагнітні хвилі.

Навколо джерела електромагнітних хвиль відбувається періодична зміна характеристик електричного і магнітного полів (векторів напруженості і магнітної індукції).

Напрямки коливань векторів напруженості магнітної індукції взаємно перпендикулярні, а також перпендикулярно напрямку поширення хвилі, це значить, що електромагнітні хвилі поперечні.

Електромагнітні хвилі мають властивості: інтерференції, дифракції, поляризації.

Огляд шкали електромагнітних випромінювань (слайд №10)

учитель:

Різні діапазони електромагнітних хвиль отримали різні назви, але не слід забувати про загальні властивостітаких хвиль: всі види випромінювання мають однакову природу і відрізняються один від одного тільки своїми частотами. Якщо ці частоти відкласти в певному масштабі на осі, то отримаємо діаграму або шкалу хвиль *.

Подорожуючи по шкалі електромагнітних хвиль, ви будете вести записи в спеціальному щоденнику - таблиці (слайд №11). (Додаток №1).

Додаток №1.

ТАБЛИЦЯ.

Шкала електромагнітних хвиль.

Назва спектра

Довжина хвилі

Фізичні характеристики

джерела

властивості

застосування

* Звернути увагу учнів на шкалу електромагнітних хвиль на стенді.

Учні представляють підготовлені презентації та міні - вистави за діапазонами хвиль.

(Низькочастотні коливання)

Ведучий №1.

Електромагнітні хвилі поширюються на величезні відстані, тому з їх допомогою передають інформацію, в тому числі звук і зображення.

Показ презентації учнями (слайди № 12-19) *

* Після кожного слайда дати по учнях 1 хв. на запис в таблицю.

1. Рішення завдання на застосування співвідношення хвильового руху (слайд №20)

У 1897 р російський фізик П.Н. Лебедєв отримав електромагнітне випромінювання з довжиною хвилі 6 мм. Обчислити частоту і період таких хвиль (рішення задачі для самоперевірки дано на слайді №21).

(Інфрачервоне випромінювання)

Ведучий №2.

Одного разу в тридев'ятому царствітрапилася страшна біда. Проливні дощі залили урожай. Погрожував людям страшний голод. Подумав цар і доручив трьом богатирям врятувати людей від нещастя, та й собі славу примножити. Зібралися богатирі в шлях. Їхали вони, їхали, а навколо лісу та болота, рови та обриви. Чого тільки не бачили на своєму шляху. І ось виїхали вони в чисте поле на роздоріжжі трьох доріг, де камінь лежав. А на камені тому напис був: «направо підеш - в інфрачервоне королівство потрапиш; прямо підеш - в ультрафіолетове князівство потрапиш; наліво підеш - в царство видимого світла потрапиш ». І розійшлися добрі молодці за трьома доріжками: Альоша Попович - в царство видимого світла, Добриня Микитич - в ультрафіолетове князівство, а Ілля Муромець - в інфрачервоне королівство.

учитель:

За ким ми з вами проследуем? Нам треба потрапити в ІК - королівство.

учні:

За Іллею Муромцем в інфрачервоне королівство!

Ведучий №2:

Йде Ілля Муромець по доріжці і не бачить нічого примітного, але відчуває, що спека стоїть нестерпний в цій частині спектра, а явних і видимих ​​причин для цього немає!

Ілля Муромець:

Напевно, я потрапив в зону невидимого випромінювання!

Ведучий №2:

раптом налетів сильний вітер, Закрутив богатиря і пролунав голос.

Навіщо ти прийшов у моє королівство? Живим не втечеш і кісток не збереш, поки не відгадаєш три мої загадки. Перше питання: «Хто я? Звідки мої родичі? »

Ілля Муромець:

Більшість джерел видимого світла випромінює, крім видимих ​​променів, ще й невидимі нашому оку промені. Це інфрачервоні промені. Вони мають ту ж природу, що і видимі. Вони являють собою електромагнітні хвилі, довжина яких 3 · 10 -5 м. Їх джерелом може бути будь-яке тіло, навіть людське. Випромінювачами є атоми і молекули, а точніше, електрони і іони (слайд №22).

Добре! Друге питання: «Які властивості моєї поведінки?»

Ілля Муромець:(Одночасно з відповіддю з'являються слайди з властивостями)

Інфрачервоне випромінювання має багато властивостей: відбиваються від предметів; тіла, прозорі для видимих ​​променів можуть бути непрозорими для невидимого світла і навпаки; слабо розсіюються середовищем, так як мають великі ніж у видимого світла довжини хвиль; хімічно неактивні і використовуються для проявки фотоплівок; роблять сильний теплове дію(Слайд №23).

Де знаходять застосування мої властивості?

Ілля Муромець:(Одночасно з відповіддю з'являються слайди областями застосування)

Інфрачервоне випромінювання знаходить застосування в медицині для прогрівання тканин живого організму; сушки різних виробів; при пастеризації продукції; для охорони приміщень від пожеж; в приладах нічного бачення (слайд №24).

Добре! Відпускаю тебе!

(Видиме випромінювання)

Ведучий №2.

А що ж сталося з Олексою Поповичем? Які пригоди попалися на його шляху? А прийшов богатир в царство видимого світла. Йде богатир і бачить світло неземної краси (гірлянда).

Альоша Попович:

Ось це так! Червоний! Помаранчевий! Жовтий! Зелений! Блакитний! Синій! Фіолетовий! О, святий спектр! О, магічна цифра сім! (Слайд № 25) (зустрічає дівчину).

дівчина:

Добрий день тобі, богатир! Куди йдеш?

Альоша Попович:

Прийшов я туди, куди дорога мене привела. У царство видимого світла. Шлях був неблизький, не дай мені загинути від спраги, напій мене водицею чистої та прохолодною.

дівчина:

Спробуйте соки, що випускаються нашим підприємством. Вітамінізовані соки - вірний шлях до здоров'я! (Виносять 7 склянок з водою, підфарбованою в кольори спектру *)

* Соки поставити в порядку спектра.

Альоша Попович:

Ох, господиня, смачний сік! Розкажи, господиня, як справи у вас в царстві?

дівчина:(Одночасно з відповіддю з'являються слайди з законами світла) (слайди №26-28). А де ж застосування знаходить світло цей чарівний, ти знаєш?

Альоша Попович:

Фарбування різних матеріалів і предметів; світломузика, телебачення; фотосинтез в природі; фотографія (слайд №29).

Можна провести нескладний і дуже красивий досвід- досвід з кристалами турмаліну.

1. 1. Візьмемо прямокутну пластину турмаліну і направимо нормально на неї пучок світла від електричної лампи. Обертання пластини навколо пучка нікого зміни інтенсивності світла не викличе, світло лише придбав зелене забарвлення. Але світлова хвиля придбала нові властивості.

      Ці властивості виявляються, якщо пучок світла змусити пройти через другий такий же кристал турмаліну, розташований паралельно першому.

      При однаково спрямованих осях кристалів світловий пучок ще більш слабшає. Але якщо другий кристал вирощують, залишаючи перший нерухомим, то світло буде гаситися.

      Це можна пояснити тим, що світло - поперечна хвиля і в падаючому від звичайного джерела пучку хвиль присутні коливання всіляких напрямків, перпендикулярних до напрямку поширення хвиль. Кристал турмаліну має здатність пропускати світлові хвилі з коливаннями, що лежать в одній певній площині. Кристал турмаліну перетворює природне світло в плоскополяризоване.

(ультрафіолетове випромінювання)

Ведучий №2.

А тим часом Добриня Микитич потрапив в ультрафіолетове князівство. Довго йшов він, шукав князівство це чарівне, щоб просити князя великого, правителя головного про допомогу в біді страшної, що на його землі трапилася. Щоб допоміг йому правитель ультрафіолетового князівства повернути сонечко на небо ясне, та висушити все поля і луки на землі російської, щоб народ біди - горя не знав, та жив в ситості. І зустрічає він сонечко ясне на своєму шляху (зустрічає сонце).

Сонце.

Навіщо прийшов ти в моє князівство? Що за біда привела тебе сюди?

Добриня Микитич.

Біда в державі моєму трапилася, страшні проливні дощізалили весь урожай! Голод нам загрожує небувалий. Великий правитель, допоможи повернути сонечко ясне, та обсушити і обігріти землю російську.

Сонце.

Добре! Тільки повинен ти мені розповісти, що ти знаєш про ультрафіолетом випромінюванні.

Добриня Микитич(Слайди №30-36).

Сонце.

Задоволений я! Повертайся на батьківщину і не журися! Незабаром знову засяє сонце на небі!

(Рентгенівське випромінювання)

Ведучий №2.

Починаємо передачу «Новини». C горілка пригод. У зв'язку з ожеледицею збільшилася кількість травм, пов'язаних з кістковим апаратом людини. Тим, хто потрапив в такий стан радимо звернутися в наш центр, де вас чекають досвідчені лікарі - рентгенологи. У мене є деякі характеристики випромінювання, що використовується в новому центрі (показ слайдів №37-42).

(Гамма - випромінювання)

Ведучий №2.

Створений центр жодним чином не впливає на загальний радіаційний фонв місті, який сьогодні становить 15 мкР / год. Звернемося за коментарем до наших фахівців (показ слайдів №43-48).

Учитель.

Ось і закінчилася наша подорож по шкалі електромагнітних хвиль. Сподіваюся, вам сподобалася наша невелика прогулянка. Таблицю, яку ви заповнювали протягом нашої подорожі, закриваємо. Перевіримо, як ви зрозуміли і запам'ятали спектри електромагнітних хвиль.

Висновок. Висновки.

Учитель.

Раніше всю інформацію про Всесвіт отримували у видимому діапазоні за допомогою оптичних телескопів(Слайд №49). У XX столітті з'явилася можливість аналізувати дані, що надходять в радіодіапазоні, для цього використовують радіотелескопи. В даний час дослідження галактик і інших об'єктів Всесвіту проводять в інфрачервоному, ультрафіолетовому, рентгенівському діапазонах за допомогою детекторів, встановлених на космічних корабляхі супутниках.

космічні апаратидозволили проводити дослідження космічних об'єктів в усіх діапазонах довжин хвиль електромагнітних випромінювань. На слайді (слайд№50) представлена ​​фотографія зростаючого місяця, зроблена в гамма-променях; сонце в рентгенівських променях; чумацький шлях в різних діапазонах.

висновки:(Слайд №51)

Дослідження електромагнітного випромінювання мають величезне значення для уточнення наших уявлень про будову речовини. Дослідження інфрачервоного, видимого і ультрафіолетового випромінюваннядопомогли з'ясувати будову молекул і зовнішніх електронних оболонок атомів; вивчення рентгенівського випромінювання дозволило встановити будову внутрішніх електронних оболонок атомів і структуру кристалів, а випромінювання гамма-променів дає багато цінних відомостей про будову атомних ядер.

Аналіз інформації, отриманої в усьому спектрі електромагнітних хвиль дозволяє скласти більш повну картину структури об'єктів у Всесвіті, тим самим розширити межі пізнання природи.

тест (Слайд №52) (додаток №2).

1 варіант.

1. В яких випадках відбувається випромінювання електромагнітних хвиль?

1. Електрон рухається рівномірно і прямолінійно.

2. Електрон рухається рівноприскореному і прямолінійно.

3. Електрон рухається рівномірно по колу.

Відповіді: А. тільки 1

Б. тільки 2

В. тільки 3

Г. 1, 2, 3

Д. 2 і 3

2. Чи виникає електромагнітне випромінювання при гальмуванні електронів?

Відповіді: А. немає

Б. та

3. Які з перерахованих нижче випромінювань мають здатність до дифракції на краю перешкоди?

Відповіді: А. Радіохвилі

Б. Видиме випромінювання В. Рентгенівське

4. Які властивості будуть виявляти електромагнітні хвилі наступних діапазонів, падаючи на тіло людини? Проведіть відповідність.

1. Радіохвилі

2. Рентгенівського діапазону

3. інфрачервоного діапазону

4.Ультрафіолетого діапазону.

Б. Нагрівають тканини.

5. Який вид електромагнітних хвиль має найменшу частоту?

Відповіді: А. Рентгенівське

Б. Ультрафіолетове

В. Видиме світло

Г. Інфрачервоні

Д. Радіохвилі

2 варіант.

1. Який вид електромагнітних хвиль має найбільшу довжину хвилі?

Відповіді: А. Рентгенівське

Б. Ультрафіолетове

В. Видиме світло

Г. Інфрачервоні

Д. Радіохвилі

2. З якою швидкістю поширюється електромагнітна хвиля в вакуумі?

Відповіді: А. 300 км / с

Б. 300 000 км / с

В. 30 000 км / с

Г. 3 000 км / с

3. Які властивості будуть виявляти електромагнітні хвилі наступних діапазонів, падаючи на тіло людини? Проведіть відповідність.

1. Рентгенівського діапазону

2. Радіохвилі

3. Ультрафіолетового діапазону

4. інфрачервоного діапазону.

Відповіді: А. Викликають почервоніння шкіри.

Б. Нагрівають тканини.

В. Майже повністю відображаються

Г. Проходять через м'які тканини

4. Які з перерахованих нижче випромінювань мають здатність до інтерференції?

Відповіді: А. Радіохвилі

Б. Видиме випромінювання

В. Рентгенівське

Г. Всі крім рентгенівського випромінювання

Д. Всі вище перераховані випромінювання

5. Чи виникає електромагнітне випромінювання при русі заряду з прискоренням?

Відповіді: А. Так

Б. Ні

Домашнє завдання (слайд №53).

§23, Римкевіч -1137,1139.

Повторення формул по темі «Квантова теорія» (викликати учня до дошки).

Як пов'язані між собою довжина хвилі і частота випромінювання?

Записати рівняння Ейнштейна.

Самостійна робота (по задачник Г. Степанової 10-11 кл.) (Додаток №3).

1 варіант.

Чому дорівнює енергія фотона червоного світла, що має довжину хвилі 0,72 мкм.

визначити максимальну кінетичну енергіюфотоелектронів, що вилітають з калію при його освітленні променями з довжиною хвилі 345 нм. Робота виходу електронів з калію 2,26 еВ.

2 варіант.

Випромінювання складається з фотонів з енергією 6,4 · 10 -19 Дж. Визначити частоту і довжину хвилі цього випромінювання.

Робота виходу електронів з золота дорівнює 4,76 еВ. Знайти червону межу фотоефекту для золота.

Підведення підсумків (питання до учнів).

Чи цікавий був урок? Чим?

Чи дізналися ви щось нове?

Хотіли б ви проводити уроки в такій формі?