Спектр электромагнитных волн

1.

СПЕКТР ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН
Работу подготовил
Ученик 11А класса
Козлов Ярослав

2.

СОДЕРЖАНИЕ
1. Диапазон частот
2. Низкочастотные электромагнитные волны
3. Радиоволны
4. Сверхвысокочастотное (СВЧ) излучение
5. Инфракрасное (ИК) излучение
6. Видимый свет
7. Ультрафиолетовое (УФ) излучение
8. Рентгеновское излучение
9. Гамма-излучение

3.

Диапазон частот электромагнитных волн огромен. Определяется всеми
возможными частотами колебаний заряженных частиц. Такие колебания
возникают при переменном токе в ЛЭП, антеннах радио и телевизионных
станций, СВЧ-печах, радарах, рентгеновских аппаратах, радиоактивных
элементах.
Диапазон частот электромагнитных волн простирается от 0 до 3*10²² Гц и
соответствует спектру электромагнитных волн, который делят по длине
волны на семь диапазонов.
Отличие частот связано с различием микроскопических источников
излучения. Частота излучения электромагнитных волн, в свою очередь,
определяется частотой колебаний заряженной частицы, которую можно
представить как пружинный маятник.

4.

Низкочастотные электромагнитные волны возникают в диапазоне частот
от 0 до 3*10⁴ Гц. Источником волн звуковых частот (от 16 до 2*10⁴ Гц)
является переменный ток соответствующей частоты.

5.

Радиоволны занимают диапазон частот 3*10⁴ – 3*10⁹ Гц. Они были
открыты Герцем в 1888 году. Их источником, так же как и волн звуковых
частот, является переменный ток. Однако большая частота радиоволн
приводит к их заметному излучению в окружающее пространство, в
отличии от звуковых.
Применение: радиовещание, телевидение, радиолокация.

6.

Сверхвысокочастотное (СВЧ) излучение возникает в диапазоне частот
3*10⁹ - 3*10¹¹ Гц. Источник – валентные электроны атома, изменяющие
направления спина или изменяющие скорости своего вращения молекулы
вещества.
Применение: космическая связь, бытовые микроволновые СВЧ-печи.

7.

Инфракрасное (ИК) излучение занимает частотный диапазон 3*10¹¹ -
3,85*10¹⁴ Гц. Оно было открыто в 1800 году астрономом Уильямом
Гершелем при обнаружении наибольшего нагревание термометра вне
области видимого света.
Источник – колебания и вращения молекул вещества (из-за чего ИК
электромагнитные волны излучают нагретые тела, молекулы которых
движутся особенно интенсивно.).
Применение: бинокли ночного видения, фотокамеры искусственных
спутников, медицина (для обнаружении инородных образований).

8.

Видимый свет – электромагнитные волны, воспринимаемые
человеческим глазом. Их диапазон 3,85*10¹⁴ - 7,89**10¹⁴ Гц.
Источником являются валентные электроны в атомах и молекулах,
изменяющие свое положение в пространстве, а также свободные заряды,
движущиеся ускоренно.
Эта часть спектра дает человеку максимальную информацию об
окружающем мире. Излучения, имеющие разные длины волн в диапазоне
видимого света, вызывают у человека ощущение цвета.
Каждый Охотник Желает Знать Где Сидит Фазан.
Видимый свет может влиять на протекание хим. реакций в растениях и
организмах животных и человека (Например, голубой свет может вызвать
деление молекул билирубина).

9.

Ультрафиолетовое (УФ) излучение занимает диапазон 8*10¹⁴ – 3*10¹⁶ Гц.
Оно было открыто в 1801 году ученым Иоганном Риттером при изучении
почернения хлористого серебра под действием видимого света. Он
обнаружил, что серебро чернеет более эффективно в области за
фиолетовым краем спектра, где видимое излучение отсутствует.
Источник – валентные электроны атомов и молекул, а также ускоренно
движущиеся свободные заряды.
В малых дозах УФ-излучение оказывает благотворное влияние на
человека. Большая же доза может вызвать ожог кожи и раковые
новообразования (так как ослабляет иммунную систему организма.).

10.

Рентгеновское излучение возникает в диапазоне частот
3*10¹⁶ - 3*10²⁰ Гц.
Рентгеновское излучение было открыто в 1895 году
немецким физиком Вильгельмом Рентгеном.
Источники – изменяющие свои состояния электроны
внутренних оболочек атомов или молекул, а также
ускоренно движущиеся свободные электроны.

11.

Вечером 8 ноября 1895 г., когда ассистенты уже ушли
домой, Рентген, как обычно, продолжал работать.
Он включил ток в катодной трубке, закрытой со всех
сторон плотным черным картоном. Лежавший
неподалеку бумажный экран, покрытый слоем
кристаллов платиноцианистого бария, начал
светиться зеленоватым светом. После выключения
тока свечение кристаллов прекратилось. При
повторной подаче напряжения на катодную трубку
свечение в кристаллах, никак не связанных
с прибором, возобновилось.
Ученый пришел к выводу, что из трубки исходит
ранее неизвестное излучение, названное им Хлучами.

12.

Применение: благодаря высокой проникающей способности
рентгеновское излучение применяется в рентгеноструктурном анализе,
при изучении структуры молекул, обнаружении дефектов в образцах, в
медицине, криминалистике.
С помощью приемников рентгеновского излучения на космических
станциях, нам удалось обнаружить рентгеновское излучение сотен звезд,
оболочек сверхновых звезд и галактик.
Большая доза этого облучения приводит к ожогам и изменению
структуры крови человека.

13.

Гамма-излучение – самое коротковолновое
электромагнитное излучение, занимающее диапазон
частот больше 3*10²⁰ Гц.
Излучение было открыто французским ученым Полем
Вилларом в 1900 году.
Источники – атомные ядра, изменяющие
энергетическое состояние, а также ускоренно
движущиеся заряженные частицы.

14.

Виллар исследовал излучение солей, выходящее из
узкой апертуры в экранированном контейнере на
фотопластинку через тонкий слой свинца, который,
как известно, задерживает альфа-лучи. Ему удалось
показать, что оставшееся излучение состоит из лучей
второго и третьего типа. Один из них был отклонен
магнитным полем и его можно было
идентифицировать с бета-лучами. Последний тип
был очень проникающим видом излучения, не
отклоняющийся, как и свет, магнитным полем,
который не был идентифицирован ранее.

15.

Гамма-излучение проходит сквозь метровый слой бетона и слой свинца
толщиной несколько сантиметров.
Почти все гамма-излучение поглощается атмосферой Земли, что
обеспечивает возможность существования органической жизни.
Гамма-излучение возникает при взрыве ядерного оружия вследствие
радиоактивного распада ядер.