Шкала электромагнитных волн

1.

ШКАЛА
ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ
ВОЛН

2.

ИЗ ИСТОРИИ ОТКРЫТИЙ
В 1831 году Майкл Фарадей
установил, что любое изменение
магнитного поля вызывает
появление в окружающем
пространстве индукционного
(вихревого) электрического поля.

3.

ИЗ ИСТОРИИ ОТКРЫТИЙ
В 1864 году Джеймс Клерк Максвелл
высказал гипотезу о существовании
электромагнитных волн, способных
распространятся в вакууме и
диэлектриках. Однажды начавшийся в
некоторой точке процесс изменения
электромагнитного поля будет
непрерывно захватывать новые
области пространства. Это и есть
электромагнитная волна.

4.

ИЗ ИСТОРИИ ОТКРЫТИЙ
В 1887 году Генрих Герц опубликовал
работу «О весьма быстрых
электрических колебаниях», где описал
свою экспериментальную установку вибратор и резонатор, - и свои опыты.
При электрических колебаниях в
вибраторе в пространстве вокруг него
возникает вихревое переменное
электромагнитное поле, которое
регистрируется резонатором.

5.

Электромагнитные волны — это
электромагнитные колебания, распространяющиеся
в пространстве с конечной скоростью.

6.

ВИДЫ ИЗЛУЧЕНИЙ
Низкочастотное
излучение
Гамма - излучение
Рентгеновское
излучение
Радиоизлучение
Видимый свет
Инфракрасные лучи
Ультрафиолетовые
лучи

7.

8.

НИЗКОЧАСТОТНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ
Длина волны (м)
1013 − 105
Частота (Гц)
3 · 10−3 – 3 · 103
Энергия (ЭВ)
1 – 1,24 · 10−10
Источники
Реостатный альтернатор, динамо - машина, вибратор Герца,
генераторы в электрических сетях (50 Гц), машинные генераторы
повышенной (промышленной) частоты ( 200 Гц), телефонные сети (
5000Гц), звуковые генераторы (микрофоны, громкоговорители)
Приемники
Электрические приборы и двигатели
История
открытия
Лодж (1893), Тесла (1983 )
Применение
Кино, радиовещание (микрофоны, громкоговорители)

9.

Длина волны (м)
РАДИОИЗЛУЧЕНИЕ
Частота (Гц)
Энергия (ЭВ)
Источники
Колебательный контур, макроскопические вибраторы
Приемники
Искры в зазоре приемного вибратора, свечение газоразрядной
трубки, когерера
История
открытия
Феддерсен (1862), Герц (1887), Попов , Лебедев, Риги
Применение
Радионавигация, радиотелеграфная связь, передача метеосводок,
телевидение, радиолокация, радиорелейная связь, сотовая
телефонная связь, наземной и авиационной, космической и
морской связи, для передачи данных и медицины, для
радиолокации и радионавигации

10.

11.

ИНФРАКРАСНЫЕ ЛУЧИ
Длина волны (м)
2 · 10−3 – 7,6 · 10−7
Частота (Гц)
3 · 1011 – 3 · 1014
Энергия (ЭВ)
1,24 · 10−2 – 1,65
Источники
Любое нагретое тело: свеча, печь, батарея водяного отопления,
электрическая лампа накаливания
Приемники
Термоэлементы, болометры, фотоэлементы, фоторезисторы,
фотопленки
История открытия
Рубенс и Никольс (1896),
Применение
В криминалистике, бинокли и прицелы для стрельбы в темноте,
прогревание тканей живого организма (в медицине), сушка
древесины и окрашенных кузовов автомобилей, сигнализация при
охране помещений

12. Использование

-ИК (инфракрасные) диоды и фотодиоды повсеместно применяются в пультах
дистанционного управления, системах автоматики, охранных системах и т. п. Они
не отвлекают внимание человека в силу своей невидимости.
-Инфракрасные излучатели применяют в промышленности для сушки лакокрасочных
поверхностей.
-Положительным побочным эффектом так же является стерилизация пищевых
продуктов, увеличение стойкости к коррозии покрываемых красками
поверхностей. Недостатком же является существенно большая неравномерность
нагрева, что в ряде технологических процессов совершенно неприемлемо.
Особенностью применения ИК-излучения в пищевой промышленности является
возможность проникновения электромагнитной волны в такие капиллярнопористые продукты, как зерно, крупа, мука и т. п. на глубину до 7 мм. Эта величина
зависит от характера поверхности, структуры, свойств материала и частотной
характеристики излучения. Электромагнитная волна определённого частотного
диапазона оказывает не только термическое, но и биологическое воздействие на
продукт, способствует ускорению биохимических превращений в биологических
полимерах (крахмал, белок, липиды).
-В медицине применяют в физиотерапии (прогревание), в диагностике.

13. Инфракрасные массажоры

14. Инфракрасная сауна

15.

ВИДИМЫЙ СВЕТ
Длина волны (м) (670 нм- 380 нм)
Частота (Гц)
Энергия (ЭВ)
1,65 – 3.3
Источники
Солнце, лампа накаливания, огонь
Приемники
Глаз, фотопластинка, фотоэлементы, термоэлементы
История
открытия
Меллони
Применение
Зрение, биологическая жизнь

16.

17.

УЛЬТРАФИОЛЕТОВЫЕ ЛУЧИ
Длина волны (м)
3,8 · 10−7 − 3· 10−9
Частота (Гц)
8 · 1014 – 1017
Энергия (ЭВ)
3,3 – 247,5
Источники
Входят в состав солнечного света, газоразрядные лампы с трубкой
из кварца, излучаются всеми твердыми телами , у которых
температура больше 1000 ° С, светящиеся (кроме ртути)
Приемники
Фотоэлементы, фотоумножители, люминесцентные вещества
История
открытия
Иоганн Риттер, Лаймен
Применение
Промышленная электроника и автоматика, люминесцентные
лампы, текстильное производство, стерилизация воздуха

18.

Основным источником
ультрафиолетового излучения
является Солнце, хотя некоторые
источники искусственного
освещения также имеют в своем
спектре ультрафиолетовую
составляющую, кроме того, оно
возникает и при проведении
газосварочных работ. Ближний
диапазон UV-лучей, в свою
очередь, подразделяется на три
составляющие - UVA, UVB и UVC,
различающиеся по своему влиянию
на организм человека.

19.

20. Воздействие на человека

Глаза испытывают воздействие всего достаточно широкого УФдиапазона излучения. Его коротковолновая часть поглощается
роговицей, которая может быть повреждена при длительном
воздействии излучения волн с l = 290-310 нм. С увеличением длин
волн ультрафиолета возрастает глубина его проникновения внутрь
глаза, причем бульшую часть этого излучения поглощает хрусталик.
Хрусталик глаза человека является великолепным фильтром,
созданным природой для защиты внутренних структур глаза. Он
поглощает УФ-излучение в диапазоне от 300 до 400 нм, оберегая
сетчатку от воздействия потенциально опасных длин волн. Тем не
менее
при
долговременном
регулярном
воздействии
ультрафиолета развиваются повреждения самого хрусталика, с
годами он становится желто-коричневым, мутным и в целом непригодным к функционированию по назначению (то есть
образуется катаракта). В этом случае назначается операция по
удалению катаракты.

21.

РЕНТГЕНОВСКОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ
Длина волны (м)
10−9 − 12
12 нм
Частота (Гц)
3 · 1017 – 3 · 1020
Энергия (ЭВ)
247,5 – 1,24 · 105
Источники
Электронная рентгеновская трубка, солнечная корона
Приемники
Фотопленка, свечение некоторых кристаллов
История
открытия
В. Рентген , Милликен
Применение
Диагностика и лечение заболеваний (в медицине),
дефектоскопия (контроль внутренних структур, сварных швов)

22.

23.

ГАММА - ИЗЛУЧЕНИЕ
Длина волны (м)
3,8· 10−11 − меньше
Частота (Гц)
8 · 1014 – больше
Энергия (ЭВ)
9,03 · 103 – 1,24 · 1016
Источники
Радиоактивные атомные ядра, ядерные реакции, процессы
превращения вещества в излучение
Приемники
Счетчики
История
открытия
Виллард
Применение
Дефектоскопия, контроль технологических процессов, терапия
и диагностика в медицине