68
[email protected] Новосибирск МБОУ СОШ №58 Курасов Юрий Львович фізика

Шкала электромагнитных волн

  • Upload
    -

  • View
    1.698

  • Download
    1

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Шкала электромагнитных волн

[email protected] Новосибирск МБОУ СОШ №58 Курасов Юрий Львович

фізика

Page 2: Шкала электромагнитных волн
Page 3: Шкала электромагнитных волн
Page 4: Шкала электромагнитных волн
Page 5: Шкала электромагнитных волн
Page 6: Шкала электромагнитных волн
Page 7: Шкала электромагнитных волн
Page 8: Шкала электромагнитных волн
Page 9: Шкала электромагнитных волн
Page 10: Шкала электромагнитных волн
Page 11: Шкала электромагнитных волн
Page 12: Шкала электромагнитных волн
Page 13: Шкала электромагнитных волн
Page 14: Шкала электромагнитных волн
Page 15: Шкала электромагнитных волн
Page 16: Шкала электромагнитных волн

ИК лазер

Page 17: Шкала электромагнитных волн
Page 18: Шкала электромагнитных волн
Page 19: Шкала электромагнитных волн
Page 20: Шкала электромагнитных волн

флуоресценция светодиоды

сварка

лазер

Хемилюминесценция

Природное Техническое

Page 21: Шкала электромагнитных волн

Биохимическое Фотографическое

ФотоэффектФотохимическое

Page 22: Шкала электромагнитных волн

Освещение

Наука

Производство

Голография

Электроэнергия

Электроэнергия

Page 23: Шкала электромагнитных волн

Фотоэффект

Page 24: Шкала электромагнитных волн

ПлазматронЛазер

Сварка

Ртутная лампа

t > 4000 K

Солнце

Page 25: Шкала электромагнитных волн

Биодатчики

Фотоэффект вентильный

ФлуоресценцияУФ - фотографияФотоэлемент

Датчики УФ

Page 26: Шкала электромагнитных волн

Загар

Криминалистика Стерилизатор

Обезараживание воды и воздуха

Page 27: Шкала электромагнитных волн

Зонт

Крем

Очки

Page 28: Шкала электромагнитных волн

Космос

Изотопы Ускоритель

Рентгеновскаятрубка

Ядерныйвзрыв

Page 29: Шкала электромагнитных волн

Датчики рент.излученияСчетчик Гейгера

Рентгеновскийфотоаппарат

флюоресценция

Фотография

Page 30: Шкала электромагнитных волн

Томография

флюорографияизотопы

дефектоскопия

зубы

Рентгеновский телескоп

Page 31: Шкала электромагнитных волн

свинец

бетон

водаКонтейнерДля изотопов

Заражение природы

мутации

Индивидуальная защита

Page 32: Шкала электромагнитных волн

Взрыв сверхновой

изотопы

ускоритель

Проект гамма лазера

Page 33: Шкала электромагнитных волн

Гамма-телескоп сверхвысоких энергий HESS

сцинтилляторы

Дозиметр

Датчик гамма излучения

фотография

Page 34: Шкала электромагнитных волн

Консервирование пищевых продуктов.

полимеризация

Гамма камера

Гамма-каротаж в геологии.

Гамма-спектрометр

Стерилизация семян

Наука

Гамма дефектоскопия

Page 35: Шкала электромагнитных волн

Вода

1,00 организм в целом

0,12 красный костный мозг0,03 костная ткань0,03 щитовидная

0,15 молочная

0,25 яичники или семенники

0,12 легкие

0,3 другие ткани

железа

железа

Активная зона реактора

Радиоактивные отходы

Page 36: Шкала электромагнитных волн

Новосибирск МБОУ СОШ №58 Курасов Юрий Львович

[email protected]

Литература yastro.narod.ru Solarnavigator.net Planetarium-kharkov.org http://ru.wikipedia.org

Журнал “Вокруг света” Журнал ”Популярная механика” Журнал ”Наука и жизнь”

Page 37: Шкала электромагнитных волн

ПОЛУЧЕНИЕ НИЗКИХ ЧАСТОТ

1.Техническое: -электромеханические

генераторы (до 100 кГц) -ламповые и п/проводниковые

генераторы2. Природные:

-землетрясения - сильные грозы

Page 38: Шкала электромагнитных волн

ОБНАРУЖЕНИЕ НИЗКИХ ЧАСТОТ

1.Датчики электрических и магнитных полей.

2.Приемники низкочастотного диапазона различных конструкций.

3.П/проводниковые датчики на основе квантовых эффектовэффект Холла и Джефферсона.

Page 39: Шкала электромагнитных волн

ПРИМЕНЕНИЕ НИЗКИХ ЧАСТОТ

1.Просвечивание земных недр в геологии.2.Связь между подводными лодками в подводном положении и

наземными пунктами управления.3.Предсказание землетрясений, цунами.

Page 40: Шкала электромагнитных волн

Биологическая активность и способы

защиты от низких частот

Слабое отрицательное воздействие имеетвысокая напряженность электромагнитныхполей. В основном же низкочастотные волны безопасны. Для защиты от электрических полей могутбыть использованы различные электро- проводящие материалы, а для защиты от магнитных полей- ферромагнетики исверхпроводники.

Page 41: Шкала электромагнитных волн

ПОЛУЧЕНИЕ РАДИОВОЛН

1.Природные:-Звезды -Молнии -Радиогалактики -Планеты гиганты

(Юпитер, Сатурн, Уран) -Реликтовое излучение2.Техническое -Электрический разряд -Генераторы различных

диапазонов (электровакуумные,

полупроводниковые) -Квантовые эффекты

Page 42: Шкала электромагнитных волн

ОБНАРУЖЕНИЕ РАДИОВОЛН

-приемники: -Радиолокационные -Телевизионные -Связные -Вещательные - Радиотелескопы разных диапазонов

Существуют и другие способы обнаружения радиоволн.

1.Вибратор Герца.2.Датчики переводящие радиоволны в различные виды энергии: -в тепло, свет, магнитные поля, и т. д.

Page 43: Шкала электромагнитных волн

ПРИМЕНЕНИЕ РАДИОВОЛН

Беспроводная передача информации на различные расстояния.

Радиолокации.Радиосвязь.Радиотелескопы.

Кроме этого радиоволны используются в

медицине, для определения кислотнойсреды желудочно-кишечного тракта.Ядерно- магнитный резонанс

Page 44: Шкала электромагнитных волн

БИОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ

РАДИОВОЛН И СПОСОБЫ ЗАЩИТЫ Нарушение биологических ритмов.Разрушение животных клеток (при высокой мощности). Отрицательное воздействие радиоволн

зависит от длины волны и мощности излучения:Чем меньше длина волны и больше мощность излучения, тем разрушительней

разрушительнее воздействие радиоволн на клетки и живыеорганизмы. Средствами защиты от радиоволн являются: поглощающие покрытия, экраны с высокой электропроводностью, или с покрытием (Ag, Au, Cu).

Page 45: Шкала электромагнитных волн

Получение СВЧ излучения

1.Умножители частот.2.Коаксиальные резонаторы.3.Приборы электронно-лучевого типа4.Широкополюсные СВЧ- приборы.5.Полупроводниковые СВЧ- генераторы.6.Мазеры.

Page 46: Шкала электромагнитных волн

Обнаружение СВЧ излучения

1.Радиолокаторы (радары)2.Радиотелескопы.3.Радиоприемники(высокочувствительные).4.Специальные датчики преобразующие СВЧ в: -тепло (микроволновые печи) -свет (радиоэкраны) - хим. реакции.

Page 47: Шкала электромагнитных волн

Применение СВЧ излучения

1.Медицина: -микроволновая терапия2.Радиосвязь: -Спутниковая -Тропосферная -Сотовая связь3.Радиолокации: -В народном хозяйстве -В военном деле -Локации ближайших планет4.В быту и на производстве: -Микроволновая печь -СВЧ плавильные печи -Спутниковые системы навигации

Page 48: Шкала электромагнитных волн

Биологическая активность СВЧ излучения и способы защиты

Биологическая активность СВЧ- излучения зависит от длины волны и мощности излучаемого потока: Чем меньше длина волны и больше мощность, тем большеразрушительная сила СВЧ- излучения.

Кроме того СВЧ поле раскачивает молекулы воды ,чтоприводит к повышению температуры, свертыванию белка и т. д. по всей глубине материи.

Средствами защиты от СВЧ- излучения являетсяметаллический экран с высокой электропроводностью, также применяются покрытия, поглощающие СВЧ- излучение, и, переводящие его в тепло.

Page 49: Шкала электромагнитных волн

ПОЛУЧЕНИЕ ИНФРАКРАСНОГОИЗЛУЧЕНИЯ

1.Природные источники: -магма, звезды, огонь в природе.2.Технические источники: -калориферы -трение тел -тепловые двигатели -химические реакции -электрические разряды в газах -огонь ,произведенный человеком -ИК лазеры

Page 50: Шкала электромагнитных волн

ОБНАРУЖЕНИЕ ИНФРАКРАСНОГОИЗЛУЧЕНИЯ

1.Болометр2.Фотография3.Тепловизор 4.Детекторы, изменяющие -магнитные свойства -оптические свойства -электрические свойства -сопротивлениепри действии ИК излучения

Page 51: Шкала электромагнитных волн

ПРИМЕНЕНИЕ ИНФРАКРАСНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

1.В технике -Приборы ночного видения -Скрытая сигнализация -Фотография в инфракрасных лучах -Инфракрасная астрономия -Инфракрасное телевиденье2.В промышленности -Лампы ИК излучения для нагрева -ТЭН3.В быту -Электронагревательные приборы -Сушка овощей и фруктов -ИК утюг4.В военном деле -Головки самонаведения -Обнаружение замаскированных объектов

Page 52: Шкала электромагнитных волн

БИЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬИНФРАКРАСНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ И СПОСОБЫ

ЗАЩИТЫ

Биологическая активность ИК- излучения, в том числе и его вред зависит от мощности излученияи длинны волны: При высокой мощности происходит свертывание белка,следовательно чем больше мощность, тем большеразрушительная сила. Длина волны действует противоположно мощности: чем меньше длины волны, тем больше разрушительнаясила.

Средствами защиты от ИК- излучения является экран, отражающие или поглощающие ИК.

Page 53: Шкала электромагнитных волн

ПОЛУЧЕНИЕ ВИДИМОГО СВЕТА

1. Природные источники:молнияисточники открытого огнябиологические источники света(хемилюминесценция)

2. Технические источники:Лампы всех видов(накаливания, газоразрядные и т.д.)

3. Лазеры: (газовые, полупроводниковые)4. Химические источники света: (взрывы, горение)5. Телевидение: (катодолюминесценция)6. Фотолюминесценция: (фосфор)7. Полупроводниковые источники света: (светодиод)

Page 54: Шкала электромагнитных волн

ОБНАРУЖЕНИЕ ВИДИМОГО СВЕТА

1. Биохимическое: - Биохимические детекторы- Глаза живых организмов

2. Химическое воздействие:- Окисление, распад, замещение,

разложение3. Фотографическое:

- Фотография, фотоэлементы4. Физическое:

- Нагрев поверхности- Фокусировка света линзами- П/проводники, изменяющие

параметры(сопротивление и

т.д.)

Page 55: Шкала электромагнитных волн

ПРИМЕНЕНИЕ ВИДИМОГО СВЕТА

Освещение, сигнализация, индикацияФотография, голография В науке и технике:

оптические приборыоптические датчики лазерные измерители

Получение электроэнергии (фотоэлементы)В производстве:

тонкий органический синтезмикроэлектроникалазерные технологии (резка, обработка

свехтвёрдых материалов)В медицине.

Page 56: Шкала электромагнитных волн

БИОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ ВИДИМОГО СВЕТА

1. Ускоренное развитие организма2. Формирование зрения3. Фотодинамический эффект

(в присутствии кислорода)4. Фотосинтез 5. Синтез витаминов

Защитными средствами являются отражающие (Ag, Al) или поглощающие свет экраны.

Page 57: Шкала электромагнитных волн

ПОЛУЧЕНИЕ УЛЬТРАФИОЛЕТОВЫХ ЛУЧЕЙ

1. Природное:- Звезды

2. Техническое:- Плазма- Электросварка- Газоразрядные лампы(ртутные, с инертным газом)- Тела с температурой более 4000

C- УФ. Лазеры- Разряд в газах(в парах вещества металлов)

Page 58: Шкала электромагнитных волн

ОБНАРУЖЕНИЕ УЛЬТРАФИОЛЕТОВЫХ ЛУЧЕЙ

1. Фотоэлементы:- Полупроводниковые- Вакуумные

2. Фотоматериалы: - Чувствительные к УФ

излучению- Маложелатиновая

фотоэмульсия3. Экраны:

- С люминесцентным покрытием

- Флоуресцирующие краски 4. Биодетекторы

Page 59: Шкала электромагнитных волн

ПРИМЕНЕНИЕ УЛЬТРАФИОЛЕТОВЫХ ЛУЧЕЙ

1. Сельское хозяйство:- Ускоренное созревание

сельхозяйственных культур- Облучение молодых животных

2. Промышленность:- Стерилизация продуктов- Полимеризация материалов

3. Медицина:- Стерилизация помещений (кварцевые

лампы)- Контроль стерильности

4. Техника:- Микроэлектроника (изготовление

микросхем)5. Наука:

- Криминалистика- УФ. методы анализа- УФ. астрономия

Page 60: Шкала электромагнитных волн

БИОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ УЛЬТРАФИОЛЕТОВЫХ ВОЛН И

СПОСОБЫ ЗАЩИТЫ

1. Активно изменяет химические и физические свойства вещества

2. Нарушение обмена веществ в организме

Следует заметить, что при умеренных дозахультрафиолетовых лучей оказывается благотворноевоздействие на организм. Происходит синтез витамина

D

Средствами защиты от ультрафиолетовых лучей являются

экраны, отражающие или поглощающие ультрафиолетовые

лучи.

Page 61: Шкала электромагнитных волн

ПОЛУЧЕНИЕ РЕНТГЕНОВСКИХ ВОЛН

1. Природные способы:- Радиоактивные изотопы- Звезды, ядра галактик- Астрономические катаклизмы

2. Рентгеновская трубка (торможение быстро ускоренных электронов)3. Синхронное излучение заряженных частиц в ускорителях4. Рентгеновский лазер

Page 62: Шкала электромагнитных волн

ОБНАРУЖЕНИЕ РЕНТГЕНОВСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

1. Счетчик Гейгера – Мюллера (газоразрядные индикаторы)

2. Люминесцентные экраны3. Фотопластины4. Различные электронные преобразователи

(изменение рентгеновскими лучами проводимости и т.д.)

Page 63: Шкала электромагнитных волн

ПРИМЕНЕНИЕ РЕНТГЕНОВСКИХ ЛУЧЕЙ

1. В МЕДИЦИНЕ:- Рентгенодиагностика- Рентгенотерапия2. В ТЕХНИКЕ:- Рентгеновская дефектоскопия- Рентгенография3. В НАУКЕ:- Рентгеновский спектральный анализ- Рентгеновский структурный анализ- Рентгеновская спектроскопия- Рентгеновская микроскопия - Рентгеновская астрономияКроме этого рентгеновские лучи используются:- В криминалистике- В археологии- В пищевой промышленности

Page 64: Шкала электромагнитных волн

БИОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ РЕНТГЕНОВСКИХ ЛУЧЕЙ И СПОСОБЫ

ЗАЩИТЫ1. ОБЛУЧЕНИЕ: - Внешнее - Внутреннее - Хроническое - Острое- Дробное - Общее- Местное2. ВИДЫ ВЛИЯНИЯ НА КЛЕТКУ:- Влияние на ДНК и РНК- Разрыв белка3. ПОСЛЕДСТВИЯ ОБЛУЧЕНИЯ:- Соматическое- Генетическое Защититься от рентгеновских лучей можно используяразные поглощающие материалы, содержащие

тяжелыеэлементы (свинец вольфрам и т.д)

Page 65: Шкала электромагнитных волн

ПОЛУЧЕНИЕ ГАММА – ВОЛН

• Прохождение быстрых частиц через вещество

• Распад радиоактивных ядер (изотопы)• Соударение частиц (в ускорителях, в

космосе)• Гамма – лазер с ядерной накачкой• Звезды, астрономические явления

Page 66: Шкала электромагнитных волн

ОБНАРУЖЕНИЕ ГАММА – ВОЛН

• Счетчик Гейгера – Мюллера• Экраны покрытые люминесцентными• материалами• Фотография• Детекторы различных типов

Page 67: Шкала электромагнитных волн

ПРИМЕНЕНИЕ ГАММА ВОЛН

1. В МЕДИЦИНЕ:- лечение злокачественных опухолей2. В ПРОИЗВОДСТВЕ- дефектоскопия изделий- гамма- каротаж в геологии- полимеризация материалов- стерилизация материалов- консервирование продуктов3. В НАУКЕ

-гамма- спектроскопия-гамма- астрономия

Page 68: Шкала электромагнитных волн

БИОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ ГАММАВОЛН И СПОСОБЫ ЗАЩИТЫ

Ионизируют окружающие материалы. Степень изменения процессов в живых организмах, облученных - лучами, зависит от полученной дозы. Доза - излучения зависит от времени нахождения взоне облучения и мощности излучаемого потока 1. Наследственные заболевания2. Цирроз печени3. Мутация4. Саркома5. Лучевая болезнь6. Рак7. Сокращение продолжительности жизни Защитными средствами от гамма – волн являютсяразличные поглощающие материалы, содержащие тяжелые элементы (свинец, вольфрам и т.д.)