§ 86. Шкала электромагнитных волн
Мы знаем, что длина электромагнитных волн бывает самой различной: от 10 3 м (радиоволны) до 10 -10 м (рентгеновские лучи). Свет составляет ничтожную часть широкого спектра электромагнитных волн. При изучении этой малой части спектра были открыты другие излучения с необычными свойствами.
На форзацах изображена полная шкала электромагнитных волн с указанием длин волн и частот различных излучений, а также устройства, с помощью которых получают электромагнитные волны разных диапазонов частот.
Принято выделять: низкочастотное излучение, радиоизлучение, инфракрасные лучи, видимый свет, ультрафиолетовые лучи, рентгеновские лучи и γ-излучение.
Принципиального различия между отдельными излучениями нет. Все они представляют собой электромагнитные волны, порождаемые заряженными частицами.
Обнаруживаются электромагнитные волны в основном по их действию на заряженные частицы. В вакууме электромагнитное излучение любой длины волны распространяется со скоростью 300 000 км/с. Границы между отдельными областями шкалы излучений весьма условны.
Излучения различных длин волн отличаются друг от друга по способам их получения (излучение антенны, тепловое излучение, излучение при торможении быстрых электронов и др.) и методам регистрации.
Все перечисленные виды электромагнитного излучения порождаются также космическими объектами и успешно исследуются с помощью ракет, искусственных спутников Земли и космических кораблей. В первую очередь это относится к рентгеновскому и у-излучениям, сильно поглощаемым атмосферой. По мере уменьшения длины волны количественные различия в длинах волн приводят к существенным качественным различиям.
Излучения различной длины волны очень сильно отличаются друг от друга по поглощению их веществом. Коротковолновые излучения (рентгеновское и особенно γ-лучи) поглощаются слабо. Непрозрачные для волн оптического диапазона вещества прозрачны для этих излучений.
Коэффициент отражения электромагнитных волн также зависит от длины волны.
Длина электромагнитных волн изменяется в широком диапазоне. Независимо от длины волны все электромагнитные волны обладают одинаковыми свойствами. Существенные различия наблюдаются при взаимодействии с веществом: коэффициенты поглощения и отражения зависят от длины волны.
Вопросы к параграфу
1. Какими способами регистрируются радиоволны! излучения оптического диапазона! рентгеновские лучи?
2. Чем различаются виды электромагнитных излучений при их взаимодействии с веществом?
Источник
§ 86. Шкала электромагнитных волн
Мы знаем, что длина электромагнитных волн бывает самой различной: от 10 3 м (радиоволны) до 10 -10 м (рентгеновские лучи). Свет составляет ничтожную часть широкого спектра электромагнитных волн. При изучении этой малой части спектра были открыты другие излучения с необычными свойствами.
На форзацах изображена полная шкала электромагнитных волн с указанием длин волн и частот различных излучений, а также устройства, с помощью которых получают электромагнитные волны разных диапазонов частот.
Принято выделять: низкочастотное излучение, радиоизлучение, инфракрасные лучи, видимый свет, ультрафиолетовые лучи, рентгеновские лучи и γ-излучение.
Принципиального различия между отдельными излучениями нет. Все они представляют собой электромагнитные волны, порождаемые заряженными частицами.
Обнаруживаются электромагнитные волны в основном по их действию на заряженные частицы. В вакууме электромагнитное излучение любой длины волны распространяется со скоростью 300 000 км/с. Границы между отдельными областями шкалы излучений весьма условны.
Излучения различных длин волн отличаются друг от друга по способам их получения (излучение антенны, тепловое излучение, излучение при торможении быстрых электронов и др.) и методам регистрации.
Все перечисленные виды электромагнитного излучения порождаются также космическими объектами и успешно исследуются с помощью ракет, искусственных спутников Земли и космических кораблей. В первую очередь это относится к рентгеновскому и у-излучениям, сильно поглощаемым атмосферой. По мере уменьшения длины волны количественные различия в длинах волн приводят к существенным качественным различиям.
Излучения различной длины волны очень сильно отличаются друг от друга по поглощению их веществом. Коротковолновые излучения (рентгеновское и особенно γ-лучи) поглощаются слабо. Непрозрачные для волн оптического диапазона вещества прозрачны для этих излучений.
Коэффициент отражения электромагнитных волн также зависит от длины волны.
Длина электромагнитных волн изменяется в широком диапазоне. Независимо от длины волны все электромагнитные волны обладают одинаковыми свойствами. Существенные различия наблюдаются при взаимодействии с веществом: коэффициенты поглощения и отражения зависят от длины волны.
Вопросы к параграфу
1. Какими способами регистрируются радиоволны! излучения оптического диапазона! рентгеновские лучи?
2. Чем различаются виды электромагнитных излучений при их взаимодействии с веществом?
Источник
Каким способом регистрируются радиоволны излучения оптического диапазона рентгеновские лучи
На данной странице собраны вопросы, упражнения и задачи на тему Излучение и спектры из учебника Мякишева, Буховцева, Чаругина по физике 11 класса, год издания книги 2010. Ссылка на ГДЗ дана после каждого упражнения.
80.1 Какие источники света вы знаете
РЕШЕНИЕ
80.2 Какие виды излучений действовали на вас в прошедшие сутки
РЕШЕНИЕ
81.1 Что надо изменить в спектральном аппарате, если вместо призмы использовать дифракционную решетку
РЕШЕНИЕ
81.2 Как зависит интенсивность излучения от частоты в видимой части спектра
РЕШЕНИЕ
82.1 Является ли спектр лампы накаливания непрерывным
РЕШЕНИЕ
82.2 В чем главное отличие линейчатых спектров от непрерывных и полосатых
РЕШЕНИЕ
83.1 Какие операции нужно проделать с крупицей вещества, чтобы узнать ее химический состав при помощи спектрального анализа
РЕШЕНИЕ
83.2 Что определяют по линиям поглощения в солнечном спектре-состав атмосферы Солнца или же состав его глубинных слоев
РЕШЕНИЕ
84.1 Почему солнечный свет, прошедший сквозь оконное стекло, не вызывает загара
РЕШЕНИЕ
84.2 Известен ли вам какой-либо источник ультрафиолетового излучения
РЕШЕНИЕ
85.1 Как устроена рентгеновская трубка
РЕШЕНИЕ
85.2 Почему трудно изготовить рентгеновский микроскоп
РЕШЕНИЕ
86.1 Какими способами регистрируются радиоволны,излучения оптического диапазона, рентгеновские лучи
РЕШЕНИЕ
86.2 Чем различаются виды электромагнитных излучений при их взаимодействии с веществом
РЕШЕНИЕ
Источник
Естествознание. 11 класс
Конспект урока
Естествознание, 11 класс
Урок 13. Радиоволны и особенности их распространения
Перечень вопросов, рассматриваемых в теме:
- Как образуются и как регистрируются радиоволны.
- Каковы особенности распространения радиоволн вблизи поверхности Земли.
Глоссарий по теме:
Антенна – устройство, предназначенное для излучения или приёма радиоволн.
Дифракция – это свойство радиоволны огибать препятствие, которое встречается на их пути, но здесь есть одно необходимое условие — величина препятствия должна быть соизмерима с длиной волны.
Интерференция волн – взаимное увеличение или уменьшение результирующей амплитуды двух или нескольких волн при их наложении друг на друга.
Рефракция – это явление преломления в тропосфере, что и обеспечивает ведение связи на закрытых трассах, когда источник и приёмник волны находятся не на расстоянии прямой видимости.
Радиоволны – это «распространяющиеся в пространстве переменные электромагнитные поля».
Ионосферная радиоволна – радиоволна, распространяющаяся в результате отражения от ионосферы или рассеяния на ней.
Радиопередатчик – это электронное устройство для формирования радиочастотного сигнала, подлежащего излучению.
Радиоприёмник – это устройство, соединенное с антенной и служащее для выделения сигналов из радиоизлучения.
Станция ретрансляции – станции, принимающие и передающие сигнал.
Основная и дополнительная литература по теме урока:
- Естествознание. 11 класс [Текст]: учебник для общеобразоват. организаций: базовый уровень / И.Ю. Алексашина, К.В. Галактионов, А.В. Ляпцев и др. / под ред. И.Ю. Алексашиной. – 3-е изд.,– М.: Просвещение, 2017. : с 72 -75.
- Элементарный учебник физики под редакцией академика Г.С. Ландсберга. Том 3. Колебания и волны. Оптика. Атомная и ядерная физика.–12-е изд. – М.:ФИЗМАТЛИТ, 2001. – 656 с.
Открытые электронные ресурсы по теме урока:
VIII Международная студенческая электронная научная конференция.URL: https://www.scienceforum.ru/2016/1382/19939
Теоретический материал для самостоятельного изучения:
Если мы захотим представить современный мир без радиосвязи, то не сможем это сделать. Радиоволны окутывают наши тела и пространство вокруг нас.
Радиосвязь ускорила нашу жизнь. Исполнилась мечта людей об оперативной и быстрой передаче информации.
Английский физик и химик, член Лондонского королевского общества Вильямс Крукс создал прибор для изучения «сил отталкивания, возникающих в нагретых телах» который получил название радиометра.
Генрих Герц (1857–1894), немецкий ученый физик, профессор физики университета в Бонне, доказал существование электромагнитных волн. В 1888 году им был открыт способ получения и регистрации радиоволн.
В 1894г. сэр Оливер Джозеф Лодж (один из изобретателей радио и электрической свечи зажигания) смог усовершенствовать радиокондуктор, добавив специальный прерыватель (trembler), который встряхивал опилки после прохождения искрового разряда. Датчик получил название когерер.
7 мая 1895 года А.С. Попов создал принципиально новое техническое устройство — радиоприёмник и продемонстрировал его на заседании физического отделения Русского физико-химического общества.
Гульельмо Маркони в 1894 году задумался об использовании электромагнитных волн для передачи сообщений.
Построив станции беспроводного телеграфа в противоположных точках земного шара – одну в Англии, на полуострове Корнуолл, а другую в Канаде, на острове Ньюфаундленд, он, находясь в Канаде, 16 декабря 1901 г. принял первый трансатлантический радиосигнал с расстояния почти в 2100 миль.
В настоящее время исследования радиоволн ведутся во многих ведущих институтах мира.
Радиоволны – это «распространяющиеся в пространстве переменные электромагнитные поля».
При излучении электромагнитных волн при смене частоты колебаний зарядов меняется длина волны и приобретается различные свойства. При данном процессе происходит выделение энергии.
Электромагнитные волны обладают способностью распространения. Движению зарядов свойственно ускорение, скорость которых меняется с течением времени и является главным условием для излучения электромагнитных волн. Мощность волны напрямую связана с силой ускорения и прямо пропорциональна ей.
Показатели, отражающие особенности электромагнитного излучения:
- частота колебания заряженных частиц;
- длина волны излучаемого потока;
- поляризация
Современный радиопередатчик содержит: генератор незатухающих электрических колебаний; незамкнутую проволочную цепь– антенну, (являющуюся излучателем волн). Антенны имеют различную форму, благодаря чему от них получают направленное излучение. По всем горизонтальным направлениям одинаково дает излучения простая вертикальная антенна.
Антенна, которая состоит из двух вертикальных проводов, совершающих колебания в одинаковой фазе и расстояние между которыми равно полуволне, в результате интерференции сильно излучает в направлениях, перпендикулярных к плоскости проводов и практически не излучает в их плоскости.
С новым колебанием электрического тока в антенне в пространство излучается очередная волна. Сколько колебаний тока, столько волн.
Длина волны λ – минимальное расстояние между двумя точками, находящимися в одинаковом волновом состоянии.
Частота f – число волновых движений (длин волн), образующихся в одну
Скорость распространения с – скорость распространения волнового
процесса от источника энергии.
Эти характеристики связаны между собой формулой:
где с = 3·10 8 м/с – постоянная величина.
Дифракция – это свойство радиоволны огибать препятствие, которое встречается на их пути.
Рефракция – это явление преломления в тропосфере, что и обеспечивает ведение связи на закрытых трассах.
Земля для радиоволн представляет проводник электричества. Проходя над поверхностью земли, радиоволны ослабевают, энергия поглощается землей. Энергия волны ослабевает и излучение распространяется во все стороны пространства, поэтому можно предположить, что чем дальше от передатчика приёмник, тем меньше энергии попадает в антенну.
Источник
Урок 7. ШКАЛА ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ИЗЛУЧЕНИЙ
Мы знаем, что длина электромагнитных волн бывает самой различной: от значений порядка 10 3 м (радиоволны) до 10 -10 м (рентгеновские лучи). Свет составляет ничтожную часть широкого спектра электромагнитных волн. Тем не менее именно при изучении этой малой части спектра были открыты другие излучения с необычными свойствами.
Принято выделять низкочастотное излучение, радиоизлучение, инфракрасные лучи, видимый свет, ультрафиолетовые лучи, рентгеновские лучи и g -излучение. Со всеми этими излучениями, кроме g -излучения, вы уже знакомы. Самое коротковолновое g -излучение испускают атомные ядра.
Принципиального различия между отдельными излучениями нет. Все они представляют собой электромагнитные волны, порождаемые заряженными частицами. Обнаруживаются электромагнитные волны в конечном счете по их действию на заряженные частицы. В вакууме излучение любой длины полны распространяется со скоростью 300 000 км/с. Границы между отдельными областями шкалы излучений весьма условны.
Излучения различной длины волны отличаются друг от друга по способу их получения (излучение антенны, тепловое излучение, излучение при торможении быстрых электронов и др.) и методам регистрации.
Все перечисленные виды электромагнитного излучения порождаются также космическими объектами и успешно исследуются с помощью ракет, искусственных спутников Земли и космических кораблей. В первую очередь это относится к рентгеновскому и g -излучениям, сильно поглощаемом атмосферой.
По мере уменьшения длины волны количественные различия в длинах волн приводят к существенным качественным различиям.
Излучения различной длины волны очень сильно отличаются друг от друга по поглощению их веществом. Коротковолновые излучения (рентгеновское и особенно g -лучи) поглощаются слабо. Непрозрачные для волн оптического диапазона вещества прозрачны для этих излучений. Коэффициент отражения электромагнитных волн также зависит от длины волны. Но главное различие между длинноволновым и коротковолновым излучениями в том, что коротковолновое излучение обнаруживает свойства частиц.
? Какими способами регистрируются радиоволны? излучения оптического диапазона? рентгеновские лучи?
Источник
