Урок физики в 9 классе на тему "Электромагнитные волны"

Электромагнитные волны

Ханс Кристиан Эрстед (1777-1851)

В 1820 году обнаружил действие электрического тока на магнитную стрелку .

Это привело к возникновению новой области физики - электромагнетизма

Майкл Фарадей (1791-1867)

«Превратить магнетизм в электричество»!!!

1831 г.

Открыл явление электромагнитной индукции

~ магнитное поле

~ электрический ток

Максвелл Джеймс Клерк (1831-1879)

Создал теорию электромагнитного поля (1864 г.)

• ~ магнитное поле

~ электрическое поле

• ~ электрическое поле

~ магнитное поле

Электромагнитное поле -

это порождающие друг друга переменные электрические и магнитные поля.

Источник э/м поля –

заряженные частицы, движущиеся с ускорением.

Вихревые поля – это электрические и магнитные поля, силовые линии которых являются  замкнутыми .

Электромагнитная волна – переменное электромагнитное поле, распространяющееся в пространстве с течением времени.

Е – вектор напряженности электрического поля

В – вектор магнитной индукции

Е

В

Генрих Герц (1857-1894)

Экспериментально обнаружил существование электромагнитных волн (1887 г.)

• Изучил свойства электромагнитных волн
• Определил скорость электромагнитной волны
• Доказал, что свет – частный случай электромагнитной волны

Свойства э/м волн

1. излучаются  колеблющимися с ускорением  зарядами. 2. могут распространяться не только в газах, жидкостях и твердых средах, но и вакууме. 3. Электромагнитная волна является поперечной.

4. Скорость электромагнитных волн в вакууме с=300000 км/с. 5. При переходе из одной среды в другую  частота волны не изменяется . 6. могут  поглощаться  веществом.

7. Попадая на границу раздела двух сред, часть волны отражается, а часть проходит в другую среду, преломляясь.  

Длина э/м волны:

λ = с · т

Длина волны

1

с

T =

λ =

ν

ν

с = 3∙10 8 м/с - скорость света

в вакууме (воздухе)

Попов Александр Степанович (1859-1905)

Осуществил радиотелеграфную связь на 64 м в Санкт-Петербурге (1895 г. )

250 м

600 м

20 км

150 км (1901 г.)

Г. Маркони осуществил радиосвязь через Атлантический океан (1901 г.)

Связь на расстояние

1.

2.

3.

В, мТл

4. Используя график зависимости индукции магнитного поля от времени, определите длину э/м волны.

Шкала электромагнитных излучений -

это классификация э/м волн по частоте или длине волны.

Инфракрасное излучение

Видимый свет

Ультрафиолетовое излучение

Рентгеновское излучение

Гамма - излучение

Радиоволны

СВЧ излучения

Вид излучения

Длина волны

Частота

Источник излучения

Отличительные свойства

Применение излучения

Радиоволны

• Свойства

• Передача на большие расстояния.
• Несут информацию.
• Высокая отражательная способность.

Радиолокация (от латинских слов «radio» -излучаю и «lokatio» – расположение)

– обнаружение и точное определение положения объектов с помощью радиоволн.

рдинат

S – расстояние до объекта,

t – время распространения радиоволны к объекту и обратно

Применение радиолокации

Авиация

По сигналам на экранах радиолокаторов диспетчеры аэропортов контролируют движение самолётов по воздушным трассам, а пилоты точно определяют высоту полёта и очертания местности, могут ориентироваться ночью и в сложных метеоусловиях.

Основное применение радиолокации – это ПВО .

Г лавная задача - наблюдать за воздушным пространством, обнаружить и вести цель, в случае необходимости навести на нее ПВО и авиацию.

Радар для измерения скорости движения транспорта

Первыми гражданскими радарами для измерения скорости движения транспорта американские полицейские пользовались уже в конце Второй мировой войны.

Метеорологические радиолокаторы для прогнозирования погоды . Объектами радиолокационного обнаружения могут быть облака, осадки, грозовые очаги. Можно прогнозировать град, ливни, шквал.

Применение в космосе

В космических исследованиях радиолокаторы применяются для управления полётом и слежения за спутниками, межпланетными станциями, при стыковке кораблей .

Радиолокация планет позволила уточнить их параметры (например расстояние от Земли и скорость вращения), состояние атмосферы, осуществить картографирование поверхности.

Инфракрасное излучение (тепловое)

• Длина волны от 10 -3 до 10 -6 м
• Частота от 3 · 10 11 до 3∙10 14 Гц

Источник – любые нагретые тела.

Свойства :

• проходит через некоторые непрозрачные тела, а также сквозь дождь, снег, туман;

• поглощаясь веществом, нагревает его;

• регистрируется тепловыми методами.

Применение : Прибор ночного видения, физиотерапия, в промышленности для сушки изделий, древесины, фруктов.

Инфракрасное излучение

Видимый свет

Длина волны 380 – 780 нм

Частота от 3 · 10 14 до 3 · 10 15 Гц

Источник – любые светящиеся тела.

Свойства:

• Разложение в спектр
• Отражение
• Образование тени
• преломление

Ультрафиолетовое излучение

1 ООО°С 4. Светящиеся пары ртути." width="640"

Ультрафиолетовое излучение.

Длина волны 10 – 380 нм

Частота 8 · 10 14 – 3 · 10 16 Гц

Источники :

1. Солнце

2. Газоразрядные лампы с кварцевыми трубками.

3. Все твердые тела с t 1 ООО°С

4. Светящиеся пары ртути.

Свойства :

- Высокая химическая активность,

- невидимо,

- убивает микроорганизмы,

• Источник витамина Д (загар)
• Поглощается стеклом

Рентгеновское излучение

Длина волны

10 -12 – 10 -8 м

Частота

3 ·10 16 – 3 · 10 20 Гц

Источник - рентгеновская трубка

Свойства :

- большая проникающая способность. - - Облучение в больших дозах вызывает лучевую болезнь.

Применение : в медицине с целью диагностики заболеваний внутренних органов; в промышленности для контроля внутренней структуры различных изделий (дефектоскопия)

ИЗУЧЕНИЕ СТРОЕНИЯ КРИСТАЛЛОВ

Гамма-излучение

Длина волны меньше 10 -12 м

Частота больше 3 · 10 20 Гц

Источники: атомное ядро (ядерные реакции).

Свойства: самая высокая проникающая способность, сильное биологическое воздействие.

Применение : В медицине, атомная энергетика, оружие массового поражения.

Гамма-излучение