Шкала електромагнітних хвиль

Реферат

Підготував учень 11.С класу Нарвської Гуманітарної гімназії Голубєв Сергій

Шкала електромагнітних хвиль являє собою безперервну послідовність частот і довжин електромагнітних випромінювань, що представляють собою розповсюджується в просторі змінне поле. Теорія електромагнітних явищ Джеймса Максвелла дозволила встановити , що в природі існують електромагнітні хвилі різних довжин.

Експериментальні німецького вченого Г. Герца та російського вченого П. М. Лебедєва підтвердили теорію Максвелла і довели, що світлове випромінювання є дуже короткі електромагнітні хвилі, створювані природними вібраторами — атомами й молекулами.

У залежності від способу отримання електромагнітних хвиль їх поділяють на кілька діапазонів частот (або довжин хвиль).

Між сусідніми діапазонами шкали немає чітких кордонів. Діапазони хвиль різних типів перекривають один одного, отже, хвилі таких довжин можна отримати двома способами.

Принципової різниці між окремими немає, так як всі вони представляють електромагнітні хвилі, породжувані зарядженими частинками. Але в залежності від довжини хвилі вони володіють різними властивостями: наприклад, проникаючу здатність, видимістю, коефіцієнтом відбиття і т.д.

Ці відмінності визначаються загальною закономірністю шкали електромагнітних хвиль: у міру зменшення довжини хвилі хвильові властивості світла, такі як , дифракція та поляризація, виявляються слабкіше, а квантові властивості світла, пов’язані з властивостями частинок, проявляються сильніше.

Основний розподіл

Частота

(Гц)

Довжина хвилі

(М)

діапазону Основні методи генерації Область застосування
До 10 Більше 3 10

Низькочастотні

Коливання

Генератори змінного струму

(Штучні вібратори)

електротехніка
10 10 березня Радіохвилі

Генератори радіочастот

Генератори НВЧ

Радіотехніка,

Радіозв’язок,

Телебачення,

Радіолокація

10 10 березня

Інфрачервоне

молекул і атомів при теплових та електричних впливах

Теплові і теплиці

Око, малюнок

Фотоелектрична на Землі

3,8 10 Серпня 1910

хвилі

(Видиме )

Те ж Те ж
7,5 10 Квітень 1910

Ультрафіолетове

Випромінювання атомів при впливі прискорених електронів

Фотографія

Фотоелектрична

медицина

10 березня 10

Рентгенівське

випромінювання

Те ж Те ж
10 березня 10

Рентгенівське і

Альфа-випромінювання

Атомні при впливі прискорених заряджених частинок (виникає в результаті зміни станів електронів на внутрішніх оболонках атома або в результаті різкого гальмування електронів і ін заряджених частинок)

Фотографія

Іонізаційні медицина і металургія

10 10 березня Альфа-випромінювання

Збудження ядра атомів і елементарні-

ні частинки в результаті різних взаємодій:

Радіоактивний розпад

ядерні процеси

космічні процеси

Іонізаційний метод мічених атомів

Детальний поділ

Частоти, Гц

(Довжина хвилі, м)

групи хвиль (або частот)

Основні способи отримання і

застосування

Інфрачервоні промені
6 10 — 3,75 10 (2 10 — 8 10) Декамікронние (ближні) Випромінювання нагрітих тіл (дугові лампи і т.д.)
Мікронні (середні) Використовується в інфрачервоної спектроскопії
далекі При фотографії в темряві
3, 75 10 — 7,5 10 (8 10 — 4 10) промені (видиме світло )
Ультрафіолетові промені
7,5 10 — 3 10 (4 10 — 10) Ближні Випромінювання Сонця, ртутних ламп, т.д.
Далекі (вакуумні) Використовуються в медицині, ультрафіолетової мікроскопії
Рентгенівські промені
1,5 10 — 5 10 (2 10 — 6 10) Ультрамягкость

Виходять в рентгенівських трубках і

Інших приладах, де відбувається

м’які Гальмування електронів.
жорсткі Використовується в медицині для вивчення будови речовини, у дефектоскопії
Гамма-випромінювання
10 березня — 3 10 (10 — 3 10) Виникають при радіоактивних розпадах ядер, при гальмуванні електронів і при інших взаємодіях елементарних частинок. Використовується в альфадефектоскопіі, при вивченні властивостей речовин.
Низькочастотні хвилі
10 березня — 3 10 (10 — 3 10) Інфранизькі частоти Генератори спеціальних конструкцій
Низькі частоти
Промислові частоти Генератори змінного струму. Більшість електричних приладів і двигунів живиться змінним струмом частотою 50-60 Гц.
Звукові частоти Звукові генератори. Використовуються в електроакустиці (, гучномовці), кіно , радіомовленні.
Радіохвилі
10 березня — 3 10 (10 — 10) Довгі Генератори електричних коливань
10 березня — 3 10 (10 — 10) середні Різних конструкцій. Використовуються в телеграфії,
10 березня — 3 10 (10 — 10) короткі і т.д.
10 березня — 3 10 (10 — 1) Ультракороткі Метрові і дециметрові хвилі
10 березня — 3 10 (1 — 10) дециметрові Використовуються для дослідження властивостей речовин.
10 березня — 3 10 (10 — 10) сантиметрові Виходять в магнетронних кліоторних генераторах і мазерів.
10 березня — 3 10 (10 — 10) міліметрові Застосовуються в радіолокації,
10 березня — 6 10 (10 — 5 10) Субміліметрових (перехідні) Радіоспектроскопії, радіоастрономії.

Додаткові відомості про деяких випромінюваннях

Інфрачервоні випромінювання

Область спектру за червоним його краєм вперше експериментально була досліджена в 1880 році англійським

Вільямом Гершелем (1738-1822).

Гершель помістив термометр з зачерненим кулькою за червоний край спектру і виявив підвищення температури. Кулька термометра нагрівався випромінюванням , невидимим оком. Це випромінювання назвали інфрачервоним.

  • це електромагнітні хвилі, які випускає будь-яке нагріте тіло , навіть якщо воно не світиться.

Інфрачервоні хвилі також теплові хвилі, тому що багато джерел цих хвиль викликають помітне нагрівання навколишніх тіл.

Видиме світло

(Від червоного до фіолетового світла хвилі)

Всі відомості про навколишній світ отримує за допомогою зору.

  • обов’язкова умова для розвитку зелених рослин; необхідна умова для існування життя на Землі.

1801 рік — німецький учений Йоганн Ріттер (1776-1810) відкрив, що за фіолетовим краєм є область, створювана невидимими оком променями. Ці промені впливають на деякі хімічні сполуки.

У малих дозах ультрафіолетові промені цілющі. Ультрафіолет сприяє зростанню і зміцненню організму.

Утворює в шкірі захисні пігменти (засмагу, вітамін Д), має бактерицидну дію, справляє вплив на Ц.Н.С.

У великих кількостях ці промені шкідливі: руйнується сітківка ока, тому потрібно носити захисні окуляри (сонячні окуляри).

Руйнується також шкіра.

Ультрафіолет потрапляє на Землю, тому що недостатньо поглинається верхніми шарами атмосфери.

Рентгенівське випромінювання

Час відкриття: листопад 1895р. Вільгельм Рентген (1845-1923) Провів досвід з електричним розрядом у газах. Застосування різноманітно: медицина (діагностика + лікування захворювань), , хімія , біологія , техніка , криміналістика, мистецтвознавство.

Гамма-випромінювання

Особливість: яскраво виражені корпускулярні властивості.

Гамма-випромінювання виникає при переході атомних ядер з одного енергетичного в інший, більш низьке, подібне до того , як це має місце в атомі. Джерелом гамма променів можуть бути радіоактивні ядра, або ядра, бомбардований, наприклад, альфа частками.

У міру зменшення довжини хвилі виявляються і суттєві якісні відмінності електромагнітних хвиль. різних довжин хвиль відрізняються один від одного за способом їх отримання і методом реєстрації, тобто за характером взаємодії з речовинами.