Обобщающий урок «Шкала электромагнитных излучений»
Разделы: Физика
Цель урока: обеспечить в ходе урока повторение основных законов, свойств электромагнитных волн;
Образовательная: Систематизировать материал по теме, осуществить коррекцию знаний, некоторое ее углубление;
Развивающая: Развитие устной речи учащихся, творческих навыков учащихся, логики, памяти; познавательных способностей;
Воспитательная: Формировать интерес учащихся к изучению физики. воспитывать аккуратность и навыки рационального использования своего времени;
Тип урока: урок повторения и коррекции знаний;
Оборудование : компьютер, проектор, презентация «Шкала электромагнитных излучений», диск « Физика. Библиотека наглядных пособий».
Ход урока:
1. Объяснение нового материала.
1. Мы знаем, что длина электромагнитных волн бывает самой различной: от значений порядка 1013 м (низкочастотные колебания) до 10 -10 м (g- 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.
2. 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.
3. 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 волны распространяется со скоростью 300 000 км/с. Границы между отдельными областями шкалы излучений весьма условны.
4. 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.
5. 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.
6. По мере уменьшения длины волны количественные различия в длинах волн приводят к существенным качественным различиям.
7. 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.
Обобщим знания о волнах и запишем все виде таблиц.
1. Низкочастотные колебания
| Низкочастотные колебания | |
| Длина волны(м) | 10 13 — 10 5 |
| Частота(Гц) | 3· 10 -3 — 3 ·10 3 |
| Энергия(ЭВ) | 1 – 1,24 ·10 -10 |
| Источник | Реостатный альтернатор, динамомашина, Вибратор Герца, Генераторы в электрических сетях (50 Гц) Машинные генераторы повышенной ( промышленной) частоты ( 200 Гц) Телефонные сети ( 5000Гц) Звуковые генераторы ( микрофоны, громкоговорители) |
| Приемник | Электрические приборы и двигатели |
| История открытия | Лодж ( 1893 г.), Тесла ( 1983 ) |
| Применение | Кино, радиовещание( микрофоны, громкоговорители) |
2. Радиоволны
| Радиоволны | |
| Длина волны(м) | 10 5 — 10 -3 |
| Частота(Гц) | 3 ·10 3 — 3 ·10 11 |
| Энергия(ЭВ) | 1,24 ·10-10 — 1,24 · 10 -2 |
| Источник | Колебательный контур Макроскопические вибраторы |
| Приемник | Искры в зазоре приемного вибратора Свечение газоразрядной трубки, когерера |
| История открытия | Феддерсен ( 1862 г.), Герц ( 1887 г.), Попов , Лебедев, Риги |
| Применение | Сверхдлинные— Радионавигация, радиотелеграфная связь, передача метеосводок Длинные – Радиотелеграфная и радиотелефонная связь, радиовещание, радионавигация Средние— Радиотелеграфия и радиотелефонная связь радиовещание, радионавигация Короткие— радиолюбительская связь УКВ— космическая радио связь ДМВ— телевидение, радиолокация, радиорелейная связь, сотовая телефонная связь СМВ- радиолокация, радиорелейная связь, астронавигация, спутниковое телевидение ММВ— радиолокация |
| Инфракрасное излучение | |
| Длина волны(м) | 2 ·10 -3 — 7,6· 10 -7 |
| Частота(Гц) | 3 ·10 11 — 3 ·10 14 |
| Энергия(ЭВ) | 1,24· 10 -2 – 1,65 |
| Источник | Любое нагретое тело: свеча, печь, батарея водяного отопления, электрическая лампа накаливания Человек излучает электромагнитные волны длиной 9 10 -6 м |
| Приемник | Термоэлементы, болометры, фотоэлементы, фоторезисторы, фотопленки |
| История открытия | Рубенс и Никольс ( 1896 г.), |
| Применение | В криминалистике, фотографирование земных объектов в тумане и темноте, бинокль и прицелы для стрельбы в темноте, прогревание тканей живого организма ( в медицине), сушка древесины и окрашенных кузовов автомобилей, сигнализация при охране помещений, инфракрасный телескоп, |
4. Видимое излучение
| Видимое излучение | |
| Длина волны(м) | 6,7· 10 -7 — 3,8 ·10 -7 |
| Частота(Гц) | 4· 10 14 — 8· 10 14 |
| Энергия(ЭВ) | 1,65 – 3,3 ЭВ |
| Источник | Солнце, лампа накаливания, огонь |
| Приемник | Глаз, фотопластинка, фотоэлементы, термоэлементы |
| История открытия | Меллони |
| Применение | Зрение Биологическая жизнь |
5. Ультрафиолетовое излучение
| Ультрафиолетовое излучение | |
| Длина волны(м) | 3,8 10 -7 — 3 ·10 -9 |
| Частота(Гц) | 8 ·10 14 — 10 17 |
| Энергия(ЭВ) | 3,3 – 247,5 ЭВ |
| Источник | Входят в состав солнечного света Газоразрядные лампы с трубкой из кварца Излучаются всеми твердыми телами , у которых температура больше 1000 ° С, светящиеся ( кроме ртути) |
| Приемник | Фотоэлементы, Фотоумножители, Люминесцентные вещества |
| История открытия | Иоганн Риттер, Лаймен |
| Применение | Промышленная электроника и автоматика, Люминисценнтные лампы, Текстильное производство Стерилизация воздуха |
6. Рентгеновское излучение
| Рентгеновское излучение | |
| Длина волны(м) | 10 -9 — 3 ·10 -12 |
| Частота(Гц) | 3 ·10 17 — 3 ·10 20 |
| Энергия(ЭВ) | 247,5 – 1,24 ·105 ЭВ |
| Источник | Электронная рентгеновская трубка ( напряжение на аноде – до 100 кВ. давление в баллоне – 10 -3 – 10 -5 н/м 2 , катод – накаливаемая нить . Материал анодов W,Mo, Cu, Bi, Co, Tl и др. Η = 1-3%, излучение – кванты большой энергии) Солнечная корона |
| Приемник | Фотопленка, Свечение некоторых кристаллов |
| История открытия | В. Рентген , Милликен |
| Применение | Диагностика и лечение заболеваний ( в медицине), Дефектоскопия ( контроль внутренних структур, сварных швов) |
7. Гамма — излучение
| Гамма — излучение | |
| Длина волны(м) | 3,8 ·10 -11 — меньше |
| Частота(Гц) | 8· 10 14 — больше |
| Энергия(ЭВ) | 9,03 ·10 3 – 1, 24 ·10 16 ЭВ |
| Источник | Радиоактивные атомные ядра, ядерные реакции, процессы превращения вещества в излучение |
| Приемник | счетчики |
| История открытия | |
| Применение | Дефектоскопия; Контроль технологических процессов; Терапия и диагностика в медицине |
Вывод
Вся шкала электромагнитных волн является свидетельством того, что все излучения обладают одновременно квантовыми и волновыми свойствами. Квантовые и волновые свойства в этом случае не исключают, а дополняют друг друга. Волновые свойства ярче проявляются при малых частотах и менее ярко — при больших. И наоборот, квантовые свойства ярче проявляются при больших частотах и менее ярко — при малых. Чем меньше длина волны, тем ярче проявляются квантовые свойства, а чем больше длина волны, тем ярче проявляются волновые свойства. Все это служит подтверждением закона диалектики (переход количественных изменений в качественные ).
- « Физика- 11» Мякишев
- Диск «Уроки физики Кирилла и Мефодия. 11 класс»( ))) «Кирилл и Мефодий, 2006)
- Диск « Физика. Библиотека наглядных пособий. 7-11 классы»( ( 1С: «Дрофа» и «Формоза» 2004)
- Ресурсы Интернета
Источник
Способ получения низкочастотных колебаний гидравлическим излучателем и гидравлический излучатель
Изобретение относится к гидравлике. Цель изобретения — повышение КПД и расширение частотного диапазона. Способ получения колебаний заключается в принципиальной подаче и откачке в рабочую камеру регулируемых потоков жидкости, что приводит к изменению ее объема (объемному смещению) и, как следствие, возникновению акустических колебаний. Гидравлический излучатель содержит корпус 1. в котором размещен насос 7, сообщенный с рабочей камерой 2 и сливным баком 8 трубопроводами 4, 5 и 13, 14 соответственно . На входе и выходе из насоса 7 установлены модуляторы 6 и 10 потоков рабочей жидкости, которые под воздействием приводов 11 и 12 регулируют входящий и выходящий из рабочей камяры потоки, изменяя этим ее оСьем и обеспечивая излучение акустических колебаний посредством мембраны 3. Изобретение может быть использовано в области технической акустики. 2 с.п. ф-лы, ил.
сОюз сОГе тстих
СОЦИРЛИ ТИ 1ЕСКИХ
РЕСПУ6ЛИК (5 )з F 15 В 21/12, В 05 В l/20
ПО ИЗ06РЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4617876/29 (22) 12.12.88 (46) 15.01,92. Бюл. N 2 (71) Северное научно-исследовательское и конструкторское отделение «Пеленг» (72) М,А.Галанов (53) 621.868(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
М 895549, кл. В Об В 1/20, 1980. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НИЗКОЧАСТОТНЫХ КОЛЕБАНИЙ ГИДРАВЛИЧЕСКИМ
ИЗЛУЧАТЕЛЕМ И ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ИЗЛУЧАТЕЛЬ . (57) Изобретение относится к гидравлике. Цель изобретения — повышение КПД и расширение частотногодиапаэона. Способ получения колебаний заключается в принципиальной подаче
Изобретение относится к гидравлике и может быть использовано в технической а кусти ке.
Цель изобретения — повышение КПД и расширение частотного диапазонз.
На чертеже схематично изооражен гидравлический излучатель.
Способ получения акустических колебаний заключается в TGM, что колебания излучаются за счет изменения объема рабочей камеры (обьемного смещения), ссуществляемого путем принудительной подачи и откачки из рабочей камеры регулируемых потоков рабочей жидкости.
Способ осуществляют при r o a| rv. равлического излучателя, содержаи его корпус 1, рабочую камеру 2 с подвижной стенкой 3, выполненной в виде мембраны, „„Я „„1705616 А1 и откачке в рабочую камеру регулируемых потоков жидкости, что приводит к изменению ее объема (обьелгному смещению) и, как следствие, возникновению акустических колебаний. Гидравлический излучатель содержит ксрпус 1, в котором размещен насос
7, сообщенный с рабочей камерой 2 и сливным баком 8 трубо раводами 4, 5 и 13, 14 соотеетственно. На входе и выходе из насоса 7. установлены модуляторы 6 и f О потоков рабочей жидкости, которые под воздействием приводов
11 и 12 регулируют входящий и выходящий из рабочей камеры потоки, изменяя этим ее объем и обеспечивая излучение акустических колебаний посредством мембраны 3. Изобретение может быть использовано в области технической акустики. 2 с.п. ф-лы, 1 ил. входным трубопроводом 4 v. выходным трубопроводом 5. Модулятор б установ».åí в выходном трубопроводе 5. Питающий насос
7 сообщен с входным трубопроаодол1 4 и выходным трубопроводом 5. Сливной бак 8 снабжен кол пенсаторои 9 давления окружающей среды, выполненным в виде л;е,»1брзны. fJoflojlh. lòñлыый л1одулятср 10 установлен
so входном тр. бопржоде 4. Модуляторы 6 и 10 выполнены в гиде оаспределительных клапзнов с независимыми приводами 11 и 12 соответственно и сообщены со слигным баком 8 трубопроге .;л,и 13 и 14, Гид авлический l!3лучатель работает следующим сглазом.
При и; грух «О -((1(атл Г)0 и Об-ст ни м L) (2ткрытиам f)pl! Г1,НТ СССР
11>ь.)0, (,».О к >..I; — О, . а,;!l>cкач наб., >/5! lOO (ВО-C. «. !Г-;;», » С-.. -. ;:. КО((Г).»,,;-, «I t»,-ар — («!ивнр>r, I)!>ко (1, а с,(ад(;!»>.1 Q>!1 нп и ) i!CQLi
Грр, р рi >:(,i. р., » OL! 011 1 а! )а уС (2 51 С! 1»!, С Н>3 (: > ч:! (,р . >. :>11а!Ор:! .;Л I!:»C(. Ñ 7 l! !> (2 !Q! i (10
1.. 1:. >(>. >0> л лл(0! !> кла лн 10, 1(а;ос 7 ll к л . >:! р; к o! Tу p I в ):(: «> р1 Г ((.:;, 10 и T 0 > tJ 0! iPр.аг Д (1(, Г)лбо>(а(! к, >(с па > «,. !.10 .(С Раной 3 11 вь(ходнс (трубогрровод.>. В конг, р II входчт под(: )д(>((,llй трубопровод l«I, сли.:»(Ой б-;i L
L, амтв д(«.. ий трубо;:po .)oä 1 ). «-1».Спс 7 ссуо!>сствллр нагнета((иа пстска ра Очей жидv0c1и с посто)лины 1 plcxoдс 1, ра>2> ым 0. р > p!1 О! .. ) тств (и уГ11)а в «(л!c. h. cL(f > l Ffio(3
i;. i 2;; Q i; 1! F) 1 1 0 1! а ХО. 111 с р>р в Г10лОжc>! г х, 0 0 с сr> 0.5,.0,;(х ponQ!«TOO! зг!(ет;!Оч .(х C = Оз и:,».;;-. (=;!Ql!L(x П(= С)1!.01()ков. С>-ад )ваталь-! .)п.то и, цitp(;>,T)и,,;L!а че;. 3 (:î (у(о час . Qf,! л ;101- енгнил обьама1на вo2(ик-ат.
I ОДа а Уп 12а н, л >0(Ц((х CLlcf! rs. (0.3 (F> )ОДУлл;сры б) и 10 по закону 0(Г() =- (3!g.,lnrt.)((()
i, > ОД!1Т V. 1> а >2У Q! i!! !0 Р»СЛО Г; i РЛ ВЕН СТВа
::О ГО к О >) Q)! () =- Оз(), а сл еда вата i!;!10, к (5001(ик Овo»L;io парсманно(о обьамного смевр(енив Л Ч в рабочай ка>(ере 2. что в (зиваQT гoзникнове (ие акус-и раск(гх колеба>(ий, Ф рз р м у л а и з о б р е т е и (1 л
1, Способ полУчанил пиз: ОР(растотных
1;Олсба!(и(1 Гидра()л .1 (аским из(),», а Геле! I, эа>((flU×а ОЩ(йСЛ 12 ССЗДаНИИ аКУСтй аСКИ КО„;;);:,(и;1 Ll;>> -, ан(г. (.) ам-(I«1>F O (аи как(р.—
p!» — f1 р о. «, 1 po:>;>I. >!0 (.>ка вы(ока: J, .. . ..(кв> .» !(»», Ос :, и т л L o lo (! и йл -,;;..1, (О, с I -.»», ) f!0 1.!»i!! .!1 «;ПД и
5 а(.;. ание «.ас (05 р(с о д>1 .!(„).=.0((0 излучани,(1; !.(!.р(з;((.а обьа>(з „:.00 ай f а:.1(pl осу1! (а с т в л л а т с Г(3 а с ч с т п 1) и н у >(1 и т а л ь н 0 Г 0 слсыL>а!(ие(и.- hà;1ары рсгулируеr(oãî потока >h ),»,к(ратй и п,)1 .Н,, (игал(ной по((1ЧИ В ка10 меру так)(:е регул(руамогo поток жидкости.
2. Г1(доавл(. (Qcvité L,злу (атель, содермса(ций корпус, рзр)ор(у(о ка(;а «, с (!одвихкной
Источник
