Урок физики в 11 классе "Шкала электромагнитных волн"

Шкала электромагнитных волн.

Цель: рассмотреть шкалу электромагнитных волн и их свойства.

Ход урока.

1. Организационный момент
2. Повторение изученного

- где находиться инфракрасный участок спектра?

- в каких пределах заключены длины волн инфракрасного излучения.?

- что является источником инфракрасного излучения.?

- опишите свойства инфракрасных лучей.

- какое излучение называют ультрафиолетовым?

-в каких пределах заключены длины волн или частот ультрафиолетового излучения?

- что является источником ультрафиолетовых лучей?

- какими свойствами обладают ультрафиолетовые лучи?

- в каких пределах заключены длины волн рентгеновского излучения?

- перечислите источники рентгеновского излучения.

3.Изучение нового материала.

Общие свойства и характеристики электромагнитных волн.

1. Распространение в пространстве с течением времени.

Скорость электромагнитных волн в вакууме постоянная и равна приблизительно равна 300000км/с

1. Все волны поглощаются веществом

Различные коэффициенты поглощения

1. Все волны на границе раздела двух сред частично отражаются, частично преломляются

Законы отражения и преломления. Коэффициенты отражения для различных сред и различных волн.

1. Все электромагнитные излучения проявляют свойства волн: складываются, огибают препятствие. Несколько волн одновременно могут существовать в одной области пространства.

Принцип суперпозиции. Для когерентных источников правила определения максимумов. Принцип Гюйгенса-Френеля. Волны между собой не взаимодействуют.

1. Сложные электромагнитные волны при взаимодействии с веществом раскладываются в спектр-дисперсия

Зависимость показателя преломления среды от частоты волны. Скорость волны в веществе зависит от преломления среды

1. Волны разной интенсивности

Плотность потока излучения

Каждый вид излучения характеризует ученик и заносит в таблицу.

Вид излучения

Диапазон длин (частот) волн

Источник (примеры)

Свойства

применение

Радиоволны

?=10-3-103м

ν=105-1011Гц

Получают с помощью колебательных контуров и макроскопических вибраторов

Радиоволны различных частот и с различными длинами волн по-разному поглощаются и отражаются средами, проявляют свойства дифракции и интерференции

Радиосвязь, телевидение, радиолокация

Инфракрасное (тепловое) излучение

?=8*10-7-2*10-3м

ν=3*1011-4*1014Гц

Излучаются молекулами и атомами вещества. Инфракрасное излучение дают все тела при любой температуре. Человек излучает эмв: ?=9*10-6м

Проходит через некоторые непрозрачные тела, производит химическое действие на фотопластинки, поглощаясь веществом, нагревает его, вызывает внутренний фотоэффект у германия, невидимо, способно к явлению интерференции и дифракции.

Получают изображение предметов в темноте, в приборах ночного видения (ночные бинокли), в тумане, системы самонаведения. Используют в криминалистике, физиотерапии, в промышленности для сушки окрашенных изделий, стен зданий, древесины, фруктов.

Видимое излучение.

?=8*10-7-4*10-7м

ν=4*1011-8*1014Гц

Часть видимого излучения воспринимаемого глазом (от красного до фиолетового

Отражается, преломляется, воздействует на газа, способно к дисперсии, интерференции, дифракции.

Ультрафиолетовое излучение

?=10-8-4*10-7м

ν=8*1011-3*1015 Гц

(меньше, чем у фиолетового)

Газоразрядные лампы с трубками из кварца (кварцевые лампы). Излучаются всеми твердыми телами, у которых температура больше 10000С, а также светящимися парами ртути.

Высокая химическая активность (разложение хлорида серебра, свечение кристаллов сульфида цинка), невидимо, большая проникающая способность, убивает микроорганизмы, в небольших дозах благотворно влияет на организм человека (загар), но в больших дозах оказывает отрицательное биологическое воздействие: изменение в развитии клеток и обмене веществ, действует на глаза.

Рентгеновское излучение

Излучаются при большом ускорении электронов, например, их торможении в металлах.

Получают при помощи рентгеновской трубки: электроны в вакуумной трубке (р=10-3-105Па) ускоряются электрическим полем при высоком напряжении, достигая анода, при соударении резко тормозят.

   При торможении электроны движутся с ускорением и излучают электромагнитные волны с малой длиной от 100 нм до 0,01 нм.

Интерференция, дифракция рентгеновских лучей на кристаллической решетке, большая проникающая способность. Облучение в больших дозах вызывает лучевую болезнь.

В медицине(диагностика заболеваний внутренних органов), в промышленности (контроль за внутренней структурой различных изделий, сварочных швов)

Y-излучение

?=3,3*10-11м

ν=3*1020 и более Гц

Ядерные реакции

Имеет огромную проникающую способность, оказывает сильное биологическое воздействие.

В медицине, промышленности ( Y-дефектоскопия)

 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).

Закрепление изученного материала

- Что позволяет объединить все виды электромагнитного излучения в одну шкалу электромагнитных волн?

- На какие виды излучений принято делить шкалу электромагнитных волн?

- Называя виды электромагнитных излучений, укажите их диапазоны длин волн или диапазоны частот.

Домашнее задание: