План урока свет как электромагнитная волна
Обновлено: 05.07.2024
Джеймс Максвелл предсказал существование электромагнитных волн, которые после были экспериментально обнаружены позднее Генрихом Герцем. Проводя свои математические расчёты Герц смог вычислить длину электромагнитной волны. Она составила 300 000 км/с. Оказалось, что она совпадает со скоростями, которые были вычислены другими учеными, которые занимались изучением света. Это была скорость, равная скорости света.
Свет – это электромагнитная волна. Природа света была загадкой, которую пытались разгадать и ранее. Первые представления о природе света возникли у древних греков и египтян. Но более конструктивные и обоснованные фактами теории света были сформулированы, значительно позже. Например, Ньютон был приверженцем той идеи, что свет – это поток частиц (корпускул), испускаемых источником во все стороны. Гюйгенс же, еще до открытия Максвелла, утверждал, что свет - это волна, которая распространяется в особой среде, называемой эфиром, заполняющим окружающее пространство и способным проникать внутрь человеческого тела. Эти теории существовали параллельно, причем новые открытия позволяли сделать перевес то в одну, то в другую сторону. Такая неопределенность длилась да конца девятнадцатого века. После проведения опыта Генрихом Герцем по созданию электромагнитной волны, справедливость электромагнитной теории Максвелла была доказана. Свет при своем распространении проявляет те же свойства, что и электромагнитная волна. Лучи света попадают на Землю, проходя через космическое пространство, в котором нет вещества. Таким свойством обладают только электромагнитные волны. В конце двадцатого века, было так же обнаружено, что при излучении и поглощении свет ведет себя как поток частиц. Были обнаружены и квантовые свойства света. В 1900 году немецкий физик Макс Планк выдвинул гипотезу о том, что атомы испускают энергию отдельными порциями, которые назвали квантами (квантовая теория света). Энергия этой малой порции может быть найдена по формуле Е=hv , (е равно аш ню).
где h - коэффициент пропорциональности, который получил название постоянной Планка, v – частота. Немного позже в 1905 году физик Альберт Эйнштейн предложил рассматривать электромагнитную волну как поток квантов с энергией (аш ню), то есть как поток особых частиц. Эти кванты энергии получили название фотоны. Фотон не имеет ни массы, ни заряда, скорость его распространения равна скорости света. Обнаруженные квантовые и волновые свойства света не исключают, а лишь дополняют друг друга. С увеличение частоты электромагнитного излучения проявляются корпускулярные свойства, то есть свет ведет себя как поток частиц. Такое поведение характерно для гамма-излучения. Волновые свойства более выражены при малых частотах. Значит свет имеет и волновые и корпускулярные свойства. Такая двойственность природы света получила название корпускулярно-волновой дуализм.
Сделаем общий вывод, который будет описывать общие принципы корпускулярно-волнового дуализма.
• Свет имеет и волновые, и корпускулярные (квантовые) свойства.
• Корпускулярные (квантовые) и волновые свойства не исключают, а дополняют друг друга. Волновые свойства более выражены при малых частотах, а квантовые при больших.
• Наличие двойственности в поведении света является следствием проявление двух форм существования материи – вещества и поля.
Дать учащимся представление о свете как электромагнитной волне.
Ход урока
I. Проверка домашнего задания, повторение
─ Какие два взгляда на природу света существуют с давних пор?
─ В чём заключается суть опыта Юнга, что этот опыт доказывает и когда поставлен?
─ Как проводится опыт, изображение на рис. 143 а) учебника?
─ Пользуясь рисунком 143 б) учебника, объясните, почему на мыльной плёнке появляются чередующиеся полосы?
─ Что доказывает опыт, изображённый на рис. 143 а)учебника?
─ Что можно сказать о частоте (или длине воны) световых волн
II. Кратковременная лабораторная работа
Оборудование:
Две чистые стеклянные пластинки небольшого размера, соломинка для выдувания мыльных пузырей, проволочное кольцо, раствор мыла.
Порядок выполнения работы:
1. Чистые стеклянные пластинки положите друг на друга, прижмите, в отражённом свете на тёмном фоне поищите (особенно, по краям) цветные интерференционные полосы. Выделите особенности наблюдаемого явления: картины зарисуйте, выполните рисунок с объяснением метода образования когерентных источников света. Изучите, при каких условиях интерференционная картина изменяется. Получается опыт проходящем свете?
2. Получите мыльную плёнку на проволочном кольце и мыльные пузыри. Как доказать, что и в этом случае наблюдается интерференционная картина? Отличается ли она от картины в опытах с пластинками? О чём говорит изменение вида полос мыльной плёнке?
III. Новый материал
В XVII веке почти одновременно начали своё существование совершенно различные теории о том, что такое свет, какова его природа. Ньютон придерживался корпускулярной теории, согласно которой свет – это поток частиц, идущих от источника во все стороны. Гюйгенс же утверждал, что свет – это волны, распространяющиеся в особой, гипотетической среде – эфире, заполняющим пространство и проникающим во внутрь тела, всех тел. Обе теории длительное время существовали параллельно. Ни одна из них не могла одержать решительную победу.
Такое не определённое положение относительно природы света длилось до начала XIX века, когда были изучены явления интерференции и дифракции (огибание светом препятствий). Это явление присуще только волновому движению. Работами Максвелла были заложены основы электромагнитной теории света. В основе электромагнитной теории света лежит факт совпадение скорости света со скоростью распространения электромагнитных волн. Из теории Максвелла вытекало что электромагнитные волны поперечны. К тому времени было известно, что все световые волны поперечны (экспериментально доказано). При экспериментах Герца теория света поучило первое экспериментальное подтверждение. Было доказано, что электромагнитные волны при своём распространении обнаруживают те же свойства, что и световые. Световые волны – это электромагнитные волны. В электромагнитной волне векторы и перпендикулярны друг другу. В естественном свете колебания электромагнитного поля и магнитной индукции проходят по всем направлениям, перпендикулярным направлению распространения волны.
Однако в начале XX века, оказалось, что при излучении и поглощении свет ведёт себя подобно потоку частиц. Были обнаружены квантовые свойства света. Свет имеет корпускулярно-волновые свойства. Квантовые и волновые свойства не исключают друг друга, а дополняют. Волновые свойства ярче проявляются при малых частотах и менее ярко при больших.
IV. Вопросы на закрепление
─ В виде каких волн учённые представляли себе свет в начале XIX в.?
─ Чем была вызвана необходимость выдвижения гипотезы о существование светового эфира?
─ Какое предположение о природе света было сделано Максвеллом? Какие общие свойства света и электромагнитных волн явились основанием для такого предположения?
Домашние задание
1. Прочитать и выучить §54;
2. Ответить на вопросы микротекста:
Заряженная частица излучает электромагнитные волны в вакууме….
а) только при движении ускорением;
б) только при движении с постоянной скоростью;
в) только в состоянии покоя;
г) как в состоянии покоя, так и при движении с постоянной скоростью.
При распространении света в вакууме в виде электромагнитной волны считается, что в пространстве распространяется…. .
Цель урока – получить представление о свете как электромагнитной волне.
Задачи урока –
Доказать волновую природу света.
Развивать устную речь обучающихся через организацию диалогического общения на уроке, формировать умение выражать свои мысли в грамматически правильной форме.
Формировать положительную мотивацию к учебе и повышение интереса к знаниям.
Планируемые результаты -
Называть различные диапазоны электромагнитных волн.
Техническое обеспечение урока - компьютер, мультимедийный проектор.
Содержание урока
1. Организационный этап
Взаимное приветствие учителя и обучающихся; проверка отсутствующих по журналу.
2. Актуализация субъектного опыта обучающихся
3. Изучение новых знаний и способов деятельности (работа со слайдами презентации)
Изучая в 8 классе распространение, отражение и преломление света, мы не задавались вопросом о его природе. Теперь уместно было бы обратиться к этому вопросу в связи с изучением электромагнитных волн.
В качестве эпиграфа к сегодняшнему уроку возьмем отрывок из стихотворения Михаила Юрьевича Лермонтова:
Я видел сон: прохладный гаснул день,
От дома длинная ложилась тень,
Луна, взойдя на небе голубом,
Играла в стеклах радужным огнем.
С давних пор существовало два взгляда на природу света. Одни ученые считали, что свет представляет собой волну, другие рассматривали свет как поток частиц (корпускул). Но до начала XIX в. не было достаточно веских доказательств ни в пользу волновых, ни в пользу корпускулярных представлений.
Оказалось, что свету разных цветов соответствуют разные интервалы длин волн. Самые большие значения длин волн у красного света: от 760 нанометров до 620 нанометров.
Поскольку частота колебаний в волне обратно пропорциональна длине волны, то красному цвету соответствуют наименьшие по сравнению с другими цветами частоты.
Длины волн убывают (а частоты возрастают) в следующей последовательности цветов: красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий и фиолетовый.
Существует мнемоническая фраза, используемая для запоминания основных цветов видимого спектра светового излучения.
В этой фразе начальная буква каждого слова соответствует начальной букве названия определённого цвета:
Каждый Охотник Желает Знать Где Сидит Фазан.
Существуют аналогичные по цели конструкции, в которых цвета перечисляются в такой же последовательности.
Например: Крот овце, жирафу, зайке голубые сшил фуфайки.
В англоязычных странах используют следующее высказывание: Как однажды Жак-звонарь головой сломал фонарь.
Или, на современный лад, Каждый оформитель желает знать, где скачать фотошоп.
Таким образом, в начале XIX в. опытным путем была подтверждена справедливость волновых взглядов на природу света. В то время ни о каких волнах, кроме механических, ученые еще не знали. Поэтому считали, что свет, подобно звуку, представляет собой механическую упругую волну.
Мы знаем, что упругие волны могут возникать только в веществе, поскольку именно частицы вещества совершают упругие колебания, распространяющиеся в пространстве. Значит, если свет — это упругая волна, то для его распространения нужна среда.
Однако свет от звезд доходит до нас через такие области космического пространства, где нет вещества. Учитывая этот факт, сторонники волновых воззрений на природу света выдвинули гипотезу о том, что все мировое пространство заполнено некой невидимой упругой средой, которую они назвали светоносным эфиром. Считалось, что именно в этом эфире и распространяется свет.
В то же время предположение о существовании светоносного эфира порождало много противоречий и спорных вопросов. Так, например, в конце второго десятилетия XIX века было выяснено, что свет является поперечной волной. Известно, что упругие поперечные волны могут возникать только в твердых телах. Получалось, что светоносный эфир представляет собой твердое тело.
В связи с этим возникал вопрос о том, как планеты и другие небесные тела могут двигаться сквозь твердый эфир, не испытывая при этом никакого сопротивления?
Только к концу 19 века физика накопила достаточно много экспериментальных данных, свидетельствующих о взаимосвязи световых, электрических и магнитных явлений. Это позволило в 70-х годах 19 века Джеймсу Максвеллу создать электромагнитную теорию поля. Он доказал, что в природе должны существовать электромагнитные волны. Максвелл рассчитал скорость распространения электромагнитных волн в вакууме и среде. Совпадение значения скорости распространения электромагнитных волн со скоростью света привело Максвелла к мысли о том, что свет — это электромагнитные волны. Окончательно электромагнитная теория утвердилась после обнаружения Петром Николаевичем Лебедевым давления света на тела, расположенные на пути его распространения.
Таким образом, волновая теория о природе света эволюционировала в электромагнитную теорию света. Согласно этой теории свет — это электромагнитная волна определенного оптического диапазона, с частотой от трёх на десять в девятой до трёх на десять в девятнадцатой степени Герц.
В то же время по мере развития физики к концу XIX в. был открыт целый ряд экспериментальных фактов, которые можно было объяснить только на основе корпускулярных представлений о свете, т. е. рассматривая его как поток частиц.
В 1900 году немецкий физик Макс Планк выдвинул гипотезу, что атомы испускают электромагнитную энергию отдельными порциями — квантами. Причем энергия каждой порции прямо пропорциональна частоте излучения .
Коэффициент пропорциональности h получил название постоянной Планка.
В 1905 году Альберт Эйнштейн выдвинул идею о том, что электромагнитные волны можно рассматривать как поток квантов излучения.
В настоящее время квант электромагнитного излучения называют также фотоном. Фотон (от греческого photos — свет) — это элементарная частица, являющаяся квантом электромагнитного излучения. Фотон не обладает ни массой, ни зарядом и всегда распространяется со скоростью света.
Таким образом, при распространении света проявляются его волновые свойства, а при взаимодействии с веществом — корпускулярные.
В 1927 году немецкий физик Нильс Бор сформулировал принцип дополнительности:
для полного понимания природы света необходимо учитывать как волновые, так и корпускулярные свойства света: они взаимно дополняют друг друга.
Однако для объяснения какого-либо эксперимента следует использовать либо волновые, либо корпускулярные представления о природе света, но не те и другие одновременно.
Поэтому в настоящее время признана справедливой как волновая, так и корпускулярная теория. Обе эти теории, дополняют друг друга.
4. Закрепление материала
1. Каковы были представления учёных о природе света в начале XIX в.?
2. Чем была вызвана необходимость выдвижения гипотезы о существовании светоносного эфира?
3. Какое предположение о природе света было сделано Максвеллом? Какие общие свойства света и электромагнитных волн явились основанием для такого предположения?
4. Как называется частица электромагнитного излучения?
5.Обобщение и систематизация
Давайте подведем итоги урока.
Свет — это электромагнитная волна определенного оптического диапазона, с частотой от 3 · 10 9 до 3 · 10 19 Герц.
Фотон — это элементарная частица, являющаяся квантом электромагнитного излучения.
Принцип дополнительности Нильса Бора гласит, что для полного понимания природы света необходимо учитывать как волновые, так и корпускулярные свойства света: они взаимно дополняют друг друга.
Однако следует помнить, что для объяснения какого-либо эксперимента следует использовать либо волновые, либо корпускулярные представления о природе света, но не те и другие одновременно.
Вихревым электрическим полем называется поле, силовые линии которого нигде не начинаются и не заканчиваются, представляют собой замкнутые линии.
Электромагнитное поле – особая форма материи, осуществляющая электромагнитное взаимодействие.
Электромагнитные волны – это электромагнитные колебания, распространяющееся в пространстве с конечной скоростью.
Точечный источник излучения – это источник, размеры которого много меньше расстояния, на котором оценивается его действие, и он посылает электромагнитные волны по всем направлениям с одинаковой интенсивностью.
Плотностью потока электромагнитного излучения называют отношение электромагнитной энергии переносимой волной за время через перпендикулярную лучам поверхность площадью S, к произведению площади на время.
Основная и дополнительная литература по теме урока:
Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Сотский Н.Н.. Физика.10 класс. Учебник для общеобразовательных организаций М.: Просвещение, 2016. – С. 140-150
Рымкевич А.П. Сборник задач по физике. 10-11 класс.-М.:Дрофа,2009.- С.20-22
Основное содержание урока
Вселенная-это океан электромагнитных излучений. Человек живет в нем, не замечая волн, проникающих в окружающее пространство. Включив лампочку или греясь у камина, человек заставляет источник этих волн работать, не задумываясь об их свойствах. Открытие природы электромагнитного излучения, позволило человечеству в течение XX века освоить и ввести в эксплуатацию различные его виды.
Сегодня мы поговорим об электромагнитных волнах, что это? Каковы его характеристики?
Когда мы слышим слово "волна", что вы себе представляете? Волны на море, на реке, волна в ванной комнате, и т.д. это механические волны. Механика переводится как движение. Мы их видим и способны определить его характеристики. Вспомним, какие величины характеризуют механические волны.
Период – это время, за которое совершается одно колебание. Период обозначается буквой Т, измеряется в секундах. Определяется по формуле:
Частота – это число колебаний в единицу времени. Частота - обозначается буквой ν (ню), измеряется в герцах Гц и определяется по формуле:
Амплитуда – это наибольшее отклонение от положения равновесия. Амплитуда – обозначается буквой А, измеряется в метрах.
Длина волны - это кратчайшее расстояние между точками, колеблющимися в одинаковых фазах. Обозначается буквой лямбда λ, измеряется в метрах м,
Механические волны имеют много общего с электромагнитными волнами, но есть и существенные различия. Они распространяются в твердой, жидкой, газообразной среде, можем ли мы обнаружить их нашими чувствами? Да, в твердых средах-это могут быть землетрясения, колебания струн музыкальных инструментов. В жидкости - волны в море, в газах-это распространение звуков. С электромагнитными волнами не все так просто. Мы не чувствуем и не осознаем, сколько электромагнитных волн пронизывает наше пространство. Радиоволны, телевизионные волны, солнечный свет, Wi-Fi, излучение мобильного телефона и многое другое являются примерами электромагнитного излучения. Если бы мы могли видеть их, мы не смогли бы видеть друг друга за столькими электромагнитными волнами. Электромагнитные волны играют огромную роль в жизни современного человека - с их помощью мы передаем информацию, общаемся, обмениваемся данными, изучаем окружающий мир и многое другое. Сегодня мы должны понять понятие электромагнитных волн, выяснить, как получить электромагнитные волны и какими свойствами они обладают.
Какова история открытия электромагнитных волн? В 1820 году Эрстед обнаружил действие электрического тока на магнитную стрелку, что привело к возникновению новой области физики - электромагнетизма. В 1831 году Фарадей открыл явление электромагнитной индукции: переменное магнитное поле создает переменный электрический ток. В 1864 году Максвелл предположил, что при изменении электрического поля возникает вихревое магнитное поле. В 1887 году Герц экспериментально подтвердил гипотезу Максвелла о существовании электромагнитного поля.
Для подтверждения гипотезы Максвелла о существовании электромагнитного поля необходимо было экспериментально открыть электромагнитные волны. Это сделал немецкий физик Генрих Герц, который использовал устройство, названное в его честь вибратором Герца-открытый колебательный контур.
Простейшая система, в которой возникают электромагнитные колебания, называется колебательным контуром.
Для того, чтобы иметь колебания в цепи, необходимо зарядить конденсатор. В результате периодической перезарядки конденсатора в цепи возникают колебания. Между обкладками конденсатора возникает переменное электрическое поле. А вокруг него переменное магнитное поле, вихрь и вихрь переменного электрического поля и др. Таким образом, в пространстве электромагнитное поле распространяется в виде электромагнитных волн. Генри Герц измерил частоту ν гармонических колебаний в цепи и длину λ электромагнитной волны и определил скорость электромагнитной волны:
Значение скорости электромагнитной волны, полученное в эксперименте Герца, совпало со значением скорости электромагнитной волны по гипотезе Максвелла с = 299 792 458 м = 300 000 км/с. Чтобы сделать излучение более интенсивным, необходимо увеличить циклическую частоту. По формуле: ω=1/√(L∙C) частота зависит от индуктивности катушки и емкости конденсатора. Так, необходимо уменьшить индуктивность L и электрическую емкость C. для этого необходимо уменьшить количество витков катушки и раздвинуть обкладки конденсатора. Закрытый колебательный контур превращается в открытый – прямой проводник. Проводник был разрезан, оставляя зазор, чтобы поставить шары и зарядить до высокой разности потенциалов. В результате между шариками проскакивала искра. Возбуждая в вибраторе с помощью источника высокого напряжения, серии импульсов быстроизменяющегося тока, Герц получал электромагнитные волны высокой частоты. Электромагнитные волны регистрировались Герцем с помощью приемного вибратора (резонатора), который является тем же устройством, что и излучающий вибратор
Итак, процесс взаимного порождения электрического поля переменным магнитным полем и изменение магнитного поля электрическое поле может продолжать распространяться, захватывая новые области пространства. Переменные электрическое и магнитное поля, распространяющиеся в пространстве и генерирующие друг друга, называются электромагнитной волной.
Электромагнитное поле-особая форма материи, осуществляющая электромагнитное взаимодействие. И это поле имеет совершенно иную природу, чем электростатическое. Линии натяжения не имеют начала и конца, они замкнуты. Отсюда и название вихревого поля. Вихревое электрическое поле-это поле, силовые линии которого не начинаются и не заканчиваются нигде, а являются замкнутыми линиями.
Чем быстрее меняется магнитная индукция, тем больше напряженность электрического поля. Сила, действующая на заряд со стороны вихревого электрического поля, равна:
Но, в отличие от электростатического поля, работа вихревого электрического поля на замкнутой линии не равна нулю. Так как при перемещении заряда вдоль замкнутой линии напряженности электрического поля работа на всех участках пути имеет один и тот же знак, потому, что сила и перемещение совпадают по направлению.
Согласно теории Максвелла, электромагнитная волна переносит энергию. Энергия электромагнитного поля волны в данный момент времени меняется периодически в пространстве с изменением векторов и Электрическое и магнитное поля в электромагнитной волне перпендикулярны друг к другу, причем каждое из них перпендикулярно к направлению распространения волны:
Таким образом, электромагнитная волна является поперечной волной. Электромагнитная волна излучается колеблющимися зарядами, при этом важно, чтобы заряды двигались с ускорением. Электромагнитная волна, как и механическая, характеризуется периодом и частотой колебаний, длиной волны и скоростью распространения. Период Т – это время одного колебания. Частота ν – это число колебаний за одну секунду. Длина волны λ — это расстояние, на которое распространяется электромагнитная волна за время одного периода. В вакууме для электромагнитной волны период Т и частота ν и длина волны λ связаны соотношениями:
Герц не только открыл электромагнитные волны, но и показал, что они ведут себя подобно другим волнам. Они поглощаются, отражаются, преломляются, наблюдаются явления интерференции и дифракции волн. Вычисленная на основании гипотезы Максвелла скорость электромагнитной волны совпала с наблюдаемой в опытах скоростью света. Это совпадение позволило предположить, что свет является одним из видов электромагнитных волн.
Свойства электромагнитных волн:
Отражение электромагнитных волн: волны хорошо отражаются от металлического листа, причем угол падения равен углу отражения;
Поглощение волн: электромагнитные волны частично поглощаются при переходе через диэлектрик;
Преломление волн: электромагнитные волны меняют свое направление при переходе из воздуха в диэлектрик;
Интерференция волн: сложение волн от когерентных источников;
Дифракция волн: отгибание волнами препятствий.
Фронтом волны называется геометрическое место точек, до которых дошли возмущения в данный момент времени. Поверхность равной фазы называется волновой поверхностью. Плоской волной называется волна, у которой волновая поверхность - плоскость. Линия, перпендикулярная волновой поверхности, называется лучом. Электромагнитная волна, как мы уже сказали, переносит энергию. Луч указывает направление, в котором волна переносит энергию. Тогда для плоской электромагнитной волны скорость, которой перпендикулярна поверхности площадью s, то можно ввести понятие плотность потока излучения. Плотностью потока электромагнитного излучения называют отношение электромагнитной энергии переносимой волной за время через перпендикулярную лучам поверхность площадью S, к произведению площади на время.
Иногда ее называют интенсивностью волны. Плотностью потока электромагнитного излучения пропорциональна четвертой степени циклической частоты.
Источники излучения электромагнитных волн разнообразны, но самым простым является точечный источник. Точечный источник излучения – это источник, размеры которого много меньше расстояния, на котором оценивается его действие, и он посылает электромагнитные волны по всем направлениям с одинаковой интенсивностью (например, звёзды).
Длина электромагнитных волн различна: от значений порядка 10 13 м (низкочастотные колебания) до 10 -10 м (γ-лучи). Свет составляет ничтожную часть широкого спектра электромагнитных волн. Принято выделять низкочастотное излучение, радиоволны, инфракрасное излучение, видимое излучение, ультрафиолетовое излучение, рентгеновское излучение, -излучение. Атомные ядра испускают самое коротковолновое -излучение. Особого различия между отдельными излучениями нет. Излучения различной длины волны отличаются друг от друга по способу их получения (излучение антенны, тепловое излучение, излучение при торможении быстрых электронов и др.) и методам регистрации. Электромагнитные волны обнаруживаются, в конечном счете, по их действию на заряженные частицы. В вакууме излучение любой длины волны распространяется со скоростью 300 000 км/с. Если мысленно разложить эти виды по возрастанию частоты или убыванию длины волны, то получится широкий непрерывный спектр – шкала электромагнитных излучений.
Сегодня мы знаем, что к опасным видам излучения относятся: гамма-излучение, рентгеновские лучи и ультрафиолетовое излучение, остальные – безопасны. Распределение электромагнитных излучений по диапазонам условное и резкой границы между областями нет. Вся шкала электромагнитных волн является подтверждением того, что все излучения обладают одновременно квантовыми и волновыми свойствами.
В зависимости от своей частоты или длины волны электромагнитные волны имеют различное применение. Они несут людям пользу и вред. Бытовые обогревательные приборы, приборы для приготовления еды, телефоны, компьютеры, вышки сотовой связи и телебашни, электропровода излучают электромагнитные волны. Больше других источников электромагнитные волны у нас дома излучают мобильные телефоны, микроволновые печи, холодильники, электрические кухонные плиты. Самым мощным источником излучения являются линии электропередач, и строить жилые дома под ними, воспрещено. Антенны радиопередатчиков нельзя устанавливать на сооружениях, в которых живут люди. Эмбрионы и ткани, находящиеся в стадии роста, больше всего подвержены влиянию волн, воздействуют электромагнитное поле на центральную нервную систему и мышцы тела. Это влияние становится причиной бессонницы и дисфункций в неврологической области, нарушения частоты биений сердца и скачков давления. Но есть, и полезные свойства электромагнитных волн. Их используют в физиотерапевтическом лечении некоторых болезней так как они способствуют быстрому заживлению тканей, останавливает развитие воспалительных процессов. Мы сегодня исключить полностью общение с электромагнитными волнами не можем, но чтобы обезопасить себя дома, надо грамотно устанавливать бытовые устройства в комнатах.
Итак, свойства электромагнитных волн:
1. Электромагнитная волна представляет собой распространение в пространстве с течением времени переменных (вихревых) электрических и магнитных полей.
2. Электромагнитные волны излучаются зарядами, которые движутся с ускорением, например, при колебаниях. Причем, чем больше ускорение колеблющихся зарядов, тем больше интенсивность излучения волны.
3. Векторы и в электромагнитной волне перпендикулярны друг другу и перпендикулярны направлению распространения волны.
4.Электромагнитная волна является поперечной.
Разбор тренировочного задания
1. Определить, на какой частоте работает передатчик, если длина излучаемых им волн равна 200 м.
Частоту выражаем через длину волны и скорость.
Ответ:
2. Ёмкость конденсатора колебательного контура Какова индуктивность катушки контура, если идет прием станции, работающей на длине волны 1000 метров?
Формула Томсона для периода колебаний:
Период колебаний выражаем через длину волны и скорость:
Ответ:
Читайте также: