Все диапазоны шкалы электромагнитных излучений имеют общие свойства:

· Физическая природа всех излучений одинакова

· Все излучения распространяются в вакууме с одинаковой скоростью, равной 3*10⁸ м/с

· Все излучения обнаруживают общие волновые свойства (отражение, преломление, интерференцию, дифракцию, поляризацию)

 

 

Радиоволны

Радиоволны – это электромагнитные волны с длиной волны λ=10^-3—10³ м., а частотный диапазон их ν = 10⁵—10¹¹ Гц. Определите диапазоны по таблице сами.

Получают радиоволны с помощью колебательных контуров и макроскопических вибраторов.

Свойства:

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

Применение: Радиосвязь, телевидение, радиолокация.

Инфракрасное излучение

 

электромагнитное излучение, занимающее на шкале электромагнитных волн область между красными лучами и радиоизлучением, чему соответствует диапазон длин волн

от ~ 760 нм до ~ 2 мм.

Солнечное излучение включает в себя также э/м волны, частоты которых ниже или выше видимого диапазона.

Видеофрагмент об обнаружении инфракрасных лучей.

ИК-излучение было открыто в 1800 г. английским физиком и астрономом Вильямом Гершелем. Частота этого излучения меньше частоты красного света. Диапазон ИК-излучения находится между 3*10¹¹—4*10¹⁴ Гц.

Источники ИК-излучения: Солнце (50% его полного излучения), лампы накаливания с вольфрамовой нитью (70–80% их излучения), угольная электрическая дуга, и, вообще, любое нагретое тело; излучается атомами и молекулами вещества.

 

 

Свойства:

1.Проходит через некоторые непрозрачные тела, также сквозь дождь, дымку, снег.

2.Производит химическое действие на фотопластинки.

3.Поглощаясь веществом, нагревает его.

4.Вызывает внутренний фотоэффект у германия.

5.Невидимо.

6.Способно к явлениям интерференции и дифракции.

Применение:

· Получают изображения предметов в темноте, приборах ночного видения (ночные бинокли), тумане.

· Используют в криминалистике, в физиотерапии.

· в промышленности для сушки окрашенных изделий, стен зданий, древесины, фруктов.

 

 

Свет (видимое излучение)

Часть электромагнитного излучения, воспринимаемая человеческим глазом (от красного до фиолетового):

Диапазон длин волн: λ=8*10^-7—4*10^-7 м.

Частотный диапазон: ν=4*10¹⁴—8*10¹⁴ Гц.

Источники:

1. Естественные
2. Искусственные
3. Излучаются при ускоренном движении заряженных частиц.

Свойства:

1. Отражение
2. преломление
3. воздействие на глаз
4. дисперсия
5. интерференция
6. дифракция
7. поглощение
8. излучение

Применение:

Во всей повседневной жизни

Ультрафиолетовое излучение

 

электромагнитное излучение, занимающее спектральную область между фиолетовыми лучами и рентгеновским излучением, чему соответствует диапазон длин волн 10^-8—4*10^-7 м

Диск «Электронные уроки», «Колебания и волны», урок 12, стр. 6

УФ-излучение было открыто в 1801 г. при влиянии волн различной длины на активность химических веществ. Хлорид серебра распадается не только под действием видимого излучения (это явление используется в фотографии), но также под действием ультрафиолета.

Частота УФ-излучения гораздо выше, чем у видимого. Она находится в пределах от 8*10¹⁴—3*10¹⁶ Гц.

Распространенным источником УФ-излучения (кроме Солнца) является кварцевая лампа [фото1]. Благодаря бактерицидным свойствам УФ свет нашел применение в медицине и при так называемых косметических операциях (облучение послеоперационных рубцов).

Заметную долю ультрафиолетового излучения содержит излучение накаленных до 3000 К твердых тел. Мощным источником этого излучения является также любая высокотемпературная плазма. Для различных применений ультрафиолетового излучения используются специальные ртутные и другие газоразрядные лампы.

Озоновый слой, окружающий Землю, защищает нас от избытка УФ света.

Таким образом, к основным свойствам УФ-излучения можно отнести:

1. Невидимо
2. Высокая химическая активность
3. большая проникающая способность
4. Убивает микроорганизмы
5. В небольших дозах благотворно влияет на организм человека (загар)
6. В больших дозах оказывает отрицательное биологическое воздействие: изменения в развитии клеток и обмене веществ, действие на глаза.

Применение: В медицине, в промышленности

 

Рентгеновские лучи

1895 г. Рентген открыл коротковолновое электромагнитное излучение. За открытие рентгеновских лучей Рентгену в 1901 году была присуждена первая Нобелевская премия по физике, причём нобелевский комитет подчёркивал практическую важность его открытия.

Естественным источником рентгеновского излучения являются некоторые радиоактивные изотопы, Солнце и другие космические объекты

Наиболее распространенным искусственным источником рентгеновского излучения является рентгеновская трубка, в которой это излучение возникает при торможении испускаемых катодом (в виде вольфрамовой нити) электронов, приобретающих при подлете к аноду, представляющий собой пластинку, установленную под определенным углом к нити, большую скорость.

Рентгеновское излучение можно получать также и на ускорителях заряженных частиц.

Длина рентгеновских лучей зависит от скорости движения электронов, а скорость - от величины анодного электрического напряжения.

λ: 10^-9 – 10^-11 м (в некоторых источниках диапазон волн иной, т.к. точных границ длин нет)

Частота, с которой излучаются рентгеновские волны, достигает

ν: 3•10¹⁶ Гц до 10²⁰ Гц

Длина волн рентгеновских лучей измеряется ангстремами. Ангстрем равен одной стомиллионной доле сантиметра.. 1Å= 10^-8 см = 10^-10 м.

СВОЙСТВА Х-ЛУЧЕЙ:

· Невидимы

· Интерференция, дифракция на кристаллической решётке

· Вызывают определенное свечение некоторых кристаллов (Эффект люминесценции. Рентгеновские лучи способны вызывать у некоторых веществ свечение (флюоресценцию). Этот эффект используется в медицине при рентгеновской съёмке)

· Большая проникающая способность (Рентгеновские лучи могут проникать сквозь вещество, причём различные вещества по-разному их поглощают.)

· Облучение в больших дозах вызывает лучевую болезнь. (Рентгеновское излучение является ионизирующим. Оно воздействует на ткани живых организмов и может быть причиной лучевой болезни и рака. По причине этого при работе с рентгеновским излучением необходимо соблюдать меры защиты.)

Применение

· В медицине (диагностика заболеваний внутренних органов)

· В промышленности (контроль внутренней структуры различных изделий, сварных швов).

· В научных исследованиях (определение структуры кристаллов, молекул белка и длины волны рентгеновских лучей, которое осуществляется на основе свойства рентгеновских лучей дифрагировать на кристаллической решётке).

 

γ-излучение

 

Что можно сказать о длине волны данного излучения по сравнению с остальными?

· коротковолновое электромагнитное излучение с длиной волны λ=3,3* 10^-11 м и частотой ν=3•10²⁰ Гц и более

1. Как вы думаете, что является источником γ-излучение?

Источники: атомное ядро (ядерные реакции).

Свойства: Имеет огромную проникающую способность, оказывает сильное биологическое воздействие.

Применение: В медицине, производстве (γ-дефектоскопия).

Из-за малой длины волны волновые свойства гамма-излучения проявляются слабо, и на первый план выступают корпускулярные свойства, в связи с чем его представляют в виде потока гамма-квантов (фотонов). Являясь одним из трех основных видов радиоактивных излучений, гамма-излучение сопровождает распад радиоактивных ядер. Из всех видов радиоактивных излучений гамма-излучение обладает самой большой проникающей способностью.