Подведите мышь к объектам и надписям на плакате, чтобы увидеть подробности. Щелкните мышью, чтобы открыть описания (можно отметить «открывать в новом окне»). Не забудьте прочитать текст к плакату! Если плакат не загрузился, установите свежую версию Adobe Flash Player или перейдите к «легкой версии» плаката. Рассмотреть плакат можно также на картинке 2000×1400 (2 Мб).
Природа электромагнитных волн
Частота и длина волны
История открытия электромагнитных волн
Великое объединение
Энергия кванта
Температура излучения
Диапазоны излучения и вещество
- Видимое излучение
- Ультрафиолетовое излучение
- Рентгеновское излучение
- От рентгена к гамма
- Гамма-излучение
- Инфракрасное излучение
- Микроволны и радиоволны
Что изображено на плакате
- Приемники излучения
- Окна прозрачности
- Обзоры неба
- Источники излучения
- Земное применение
- Схемы и графики
Основные соотношения и единицы измерения
Гамма-излучение
Рентген
Ультрафиолет
Видимый диапазон
Инфракрасный
Радиоизлучение и микроволны
За пределами электромагнитного спектра
Показать комментарии (10)
Свернуть комментарии (10)
Спектр электромагнитных волн.
Lilitka 04.02.2009 00:24 Ответить
суперинтересно!
odaneikina Lilitka 11.09.2009 09:13 Ответить
Я не физик, в школьные годы предмет был для меня камнем предкновения! На мой взгляд, если бы в то время применялись бы вот такие прекрасные интерактивные плакаты, я разбиралась бы в физике на отлично! Обязательно буду рекомендовать плакат нашему преподавателю физики.Просто СУПЕР!
polimargarita 04.02.2010 16:16 Ответить
А нельзя ли скачать Ваш ЗАМЕЧАТЕЛЬНЫЙ плакат? В школе такая скорость Интернета, что не дай Бог, скачала бы с домашнего и деткам показала? А?
alkrychko 18.02.2010 06:02 Ответить
Как можно у Вас скачать этот замечательный плакат, я учитель физики с Г. Усолье-Сибирское Иркутской области. Сколько это стоит или где можно приобрести?
ribin3d 25.03.2010 05:53 Ответить
Стало интересно: Как вы думаете где тут место для черных дыр. Как мне кажется супер слева.
VachinAM 04.02.2011 17:41 Ответить
Прекрасный плакат, очень красочный и наглядный, плюс анимация и пояснения. Не сравнить с блёклым плакатом на форзаце учебника физики 198-лохматого года.
Но при внимательном просмотре у меня к плакату возникло несколько замечаний.
VachinAM VachinAM 04.02.2011 20:52 Ответить
Урок №45. Электромагнитные волны. Радиоволны.
1. Антенна спутникового телевидения («тарелка») у вас изображена в зоне радиодиапазона, рядом с телевизором, но это неверно. Спутниковое телевидение передаётся в микроволновом (СВЧ, сантиметровом) диапазоне (4-8 и 12-18 ГГц, см. «Satellite television» [http://en.wikipedia.org/wiki/Satellite_television]). Так что её место рядом с микроволновкой и сотовым телефоном. А рядом с телевизором надо было бы изобразить антенну типа «волновой канал» метрового-дециметрового диапазона — известные всем «кресты» на крышах наших домов.
VachinAM VachinAM 04.02.2011 20:53 Ответить
2. У вас совершенно не показан диапазон терагерцового излучения (см. [http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0%B5%D1%80%D0%B0%D0%B3 %D0%B5%D1%80%D1%86%D0%B5%D0%B2%D0%BE%D0%B5_%D0%B8%D0%B7%D0%B B%D1%83%D1%87%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5]), который теперь особо выделяется между микроволновым и инфракрасным излучением, и которое имеет свои особенности и применение. В частности, можно было бы показать систему сканирования багажа и людей (неионизирующее проникающее излучение).
VachinAM VachinAM 04.02.2011 20:55 Ответить
роткив 23.02.2014 20:09 Ответить
самое интересное и одновременно проблематичное это природа электромагнетизма. я не заикаюсь про излучения,потому что это из категории гуляющей физики,которая и держит по сути вас на якоре,а главное нарушает полную взаимосвязь,так что квантики получается у вас не пристроены и спектрики не отражают полную внутреннюю картину динамики ядра. поэтому картина понимания электромагнитных волн и что они из себя представляют, это ключевой момент информационной точности в определении эволюционной динамики любых локальных объектов.вообще, здесь есть над чем разгуляться теории.
Источник: elementy.ru
Спектр электромагнитного излучения
Электромагнитный спектр обобщает всю совокупность электромагнитного излучения и классифицирует его по категориям различных типов излучения, включая хорошо известный цветовой спектр видимого света.
Электромагнитные волны, используемые в радиовещании, телевидении и радиолокации, являются лишь частью полного набора, называемого электромагнитным спектром. Разделение электромагнитного спектра на определенные диапазоны частот и соответствующие диапазоны длин волн, является результатом способа создания и использования охватываемых волн. Однако эти диапазоны не являются строго ограниченными и перекрывают друг друга, а некоторые типы волн могут быть получены разными способами.
Разделение электромагнитного спектра
В электромагнитном спектре излучение характеризуется длиной волны λ или частотой f. Поскольку электромагнитные волны всегда распространяются со скоростью света с ≈ 10* 8 м/с, применяется зависимость длины волны от частоты: λ = c / f .
Здесь важна обратная пропорциональность длины волны и частоты λ ~ f -1 . Чем больше λ, тем меньше f и наоборот.
Благодаря фотоэлектрическому эффекту мы знаем, что видимый свет, а значит и электромагнитное излучение в целом, также проявляет свойства частиц, так называемых фотонов. Их энергию можно рассчитать так: Eф = h * f = ( h * c ) / λ , где h — это постоянная Планка. Поэтому электромагнитное излучение можно также характеризовать и сортировать по энергии его фотонов. Здесь мы снова должны соблюсти пропорциональность Eф ~ f ~ λ -1 .
Обычно электромагнитный спектр задается только до верхней и нижней границы частоты и длины волны, так как излучение выше или ниже этого практически не встречается в природе. В этих пределах спектр делится на множество небольших поддиапазонов, так что все излучения с частотами в этих диапазонах имеют определенные, одинаковые характеристики. Эти характерные свойства различаются между частотными диапазонами настолько, что можно говорить о различных типах излучения.
В порядке увеличения частоты f и уменьшения длины волны λ, электромагнитный спектр (см. рисунок 1) включает низкочастотное излучение, радиоволны, микроволны, инфракрасное излучение или тепловое излучение, видимый свет, ультрафиолетовое излучение, рентгеновские лучи и, наконец, гамма-излучение (γ — излучение).
Границы отдельных диапазонов, конечно, лишь приблизительны, а переходы между различными видами излучения плавные, потому что, в конце концов, мы искусственно разделили электромагнитное излучение на эти категории.
Типы электромагнитных волн и их характеристики
Тип излучения/название диапазона спектра | Длина волны, λ | Частота, f | Энергия фотонов, Eф |
Низкая частота | 100 000 км – 10 км | 3 Гц – 30 кГц | 12,4 фэВ – 124 пэВ |
Радиоволны | 10 км – 1 м | 30 кГц – 300 МГц | 124 пэВ – 1,24 мкэВ |
Микроволны | 1 м – 1 мм | 300 МГц – 300 ГГц | 1,24 мкэВ – 1,24 мэВ |
Инфракрасное излучение/тепловое излучение | 1 мм – 780 нм | 300 ГГц – 385 ТГц | 1,24 мэВ – 1,59 эВ |
Видимый свет | 780 нм – 380 нм | 385 ТГц – 789 ТГц | 1,59 эВ – 3,27 эВ |
Ультрафиолетовое излучение | 380 нм – 10 нм | 789 ТГц – 30 ПГц | 3,27 эВ – 124 эВ |
Рентгеновское излучение | 10 нм – 10 пм | 30 ПГц – 30 ЭГц | 124 эВ – 124 кэВ |
Гамма-излучение | < 10 пм | > 30 ЭГц | > 124 кэВ |
Таблица: Виды электромагнитных волн и их свойства
Более непонятные из используемых здесь префиксов единиц измерения — «ф» для «фемто» и 10 -15 , «п» для «пико» и 10 -12 , «Т» для «тера» и 10 12 , «П» для «пента» и 10 15 , и «Э» для «экса» и 10 18 . Кроме того, у нас есть преобразование 1 эВ ≈ 1,602 * 10- 19 Дж через элементарный заряд e.
Гамма-излучение фактически относится к любому излучению с длиной волны менее 10 пм. Мы также видим, что видимый свет — это лишь очень малая часть всего электромагнитного спектра. Наконец, следует отметить, что это лишь приблизительная классификация, и каждый из этих типов излучения на практике разбивается на еще большее количество подтипов.
Применение
Каждый тип электромагнитных волн встречается в природе и находит свое применение в технике. Далее мы приведем несколько примеров.
Излучение низкой частоты.
- Возникает из-за молний в верхних слоях атмосферы, вызванных повышенной солнечной активностью.
- Радионавигация и подводная связь.
Радиоволны.
- холодные облака газа и пыли ( температура ≤ 1 К ) в пространстве между звездами испускают радиоизлучение.
- радио- и телепередачи, магнитно-резонансная томография (МРТ).
Микроволны.
- Космическое микроволновое («космический микроволновый фон») в микроволновом диапазоне, последнее остаточное излучение Большого взрыва со времен 380 000 лет после Большого взрыва, (слабо) присутствующее повсюду во Вселенной.
- Микроволновые печи, радары, спутниковое вещание, WLAN, Bluetooth, GPS.
Инфракрасное излучение.
- «Тепловое излучение» всех живых существ из-за их температуры, основное излучение при всех «повседневных» температурах вплоть до максимума в несколько тысяч Кельвинов (отсюда также сильное излучение, например, от огня и холода, небольших звезд).
- Пульты дистанционного управления, тепловое излучение (например, в животноводстве), приборы ночного видения.
Видимый свет.
- Средние, похожие на Солнце звезды имеют максимум излучения в видимом диапазоне. Температура поверхности Солнца составляет около 6000 К, поэтому максимум его излучения приходится на сине-зеленый свет. Однако он также излучает любой другой видимый свет в достаточной степени, чтобы казаться нам белым. Холодные звезды с температурой поверхности около 4000 К излучают в основном красный свет и кажутся нам красноватыми, потому что они излучают слишком мало синего света. С другой стороны, горячие звезды с температурой поверхности около 10 000 К кажутся голубоватыми.
- Освещение, дисплейная техника, фотография, микроскопия, проигрыватели DVD и Blu-ray, лазер (указка).
УФ-излучение.
- Горячие звезды с температурой поверхности 10 000 К излучают в основном ультрафиолет, солнце также излучает ультрафиолет, что приводит к загару кожи, а также к солнечным ожогам.
- Убивает бактерии, поэтому используется для стерилизации в больницах, для проверки банкнот, в соляриях.
Рентгеновское излучение.
- Взрывы сверхновых крупных звезд, вещество, падающее в черные дыры, а также Солнце испускают очень слабое рентгеновское излучение, которое, однако, не достигает земной поверхности.
- Рентгеновское исследование в медицине, исследование кристаллических структур (уравнение Брэгга), стерилизация в больницах.
Гамма-излучение.
- Радиоактивный распад, взрывы сверхновых крупных звезд, падение материи в черные дыры.
- Лучевая терапия в медицине, сенсорные технологии и испытания материалов, стерилизация в больницах.
Источник: www.asutpp.ru
Радиоволны: применение и свойства
Радиоволны пронизывают наши тела и каждый миллиметр пространства вокруг нас. Без них невозможно представить жизнь современного человека. Ради о волны проникли в каждую сферу нашей жизни. Уже более 100 лет они являются частью нашей жизни и невозможно представать существование человека без них.
Что это такое?
Радиоволна — электро магнитное излучение, которое распространяется в пространстве с особой частотой . Слово «радио» произошло от латинского — луч. Одна из х арактеристик радиоволн — ч а стота колебаний, которая измеряется в Герцах . Так она названа в честь немецкого уч ё ного, физика Генриха Герца. Он получил электромагнитные волны и исследовал их свойства. Колебания волны и е ё частота связаны друг с другом. Чем выше последняя , тем короче колебания.
История
Существует теория о том , что р адиоволны возникли в момент большого взрыва. И хотя магнитные волны были всегда, человечество открыло их для себя сравнительно недавно. В 1868 году шотландец Джеймс Максвелл в своей работе описал их. Затем немецкий физик Генрих Герц доказал в теории их существование. Это произошло в 1887 году.
С тех пор интерес к магнитным волнам не исс я кает. Исследования радиоволн ведутся во многих ведущих институтах мира.
Сферы применения радиоволн обширны — это и радио, и средства радиолокации, телевидение, телескопы, радары, микроволновые печи и всевозможные беспроводные средства связи. Широко используют их и в косметологии. Интернет, телевидение и телефония — все современные коммуникации, невозможны без магнитных волн.
Расширенное применение радиоволн
Именно благодаря изучению этого явления , мы можем отправлять информацию на расстояни я . Радиоволны формируются при прохождении по проводнику высокочастотного электрического тока. Заслугу изобретения радио многие уч ё ные пр и писывают себе. И почти в каждой стране есть такой гений, кому мы обязаны этим уникальным изобретением. В нашей стране считают, что одним из изобретателей был Александр Степанович Попов.
Изобретение радио началось с устройства радиокондуктора Эдварда Бранли в 1890 году. Этот французский уч ё ный создал сво й прибор на основе идеи Генриха Герца, к оторая заключалась в том, что когда электромагнитная волна попадает на радиоустройство, возникает искра. Прибор Бранли использовали для при ё ма сигнала.
Первым опробовал этот прибор на 40 метров англичанин Оливер Лодж в 1894 году. Александр Попов усовершенствовал при ё мник Лоджа. Произошло это в 1895 году.
Телевидение
Применение радиоволн в т елевидени и имеет тот же принцип. Телевышки усиливают и передают сигнал в телевизоры, и они уже преобра зу ют их в изображение. Применение ради о волн в с отов ой связ и выглядит так же. Только требуется более плотная сеть ретросерсо р ных вышек. Эти вышки являются базовыми станциями, которые передают сигнал и принимают его от абонента.
Сейчас распространена технология Wi-Fi, которая была разработана в 1991 году. Ее работа стала возможной после изучения свойств радиоволн и применение их значительно расширилось .
Именно радиолокация да ё т представлени е о том, что происходит на земле, в небе и в море, и в космосе. Принцип работы прост — радиоволна, передаваемая антенной, отражается от препятствия и возвращается назад сигналом. Компьютер обрабатывает его и выда ё т данные о размере объекта, скорости передвижения и направлении.
Радары с 1950 г . применяются также на дорогах, для контроля скорости автомобилей. Это было обусловлено растущим количеством автомобилей на дорогах и необходимым контролем над ними . Радар — это устройств о для дистанционного определения скорости движущегося автомобиля. Полицейские оценили удобство использовани я этого устройства и через несколько лет радары были на всех дорогах мира. С каждым годом эти приборы видоизменялись, совершенствовались и на сегодняшний день их есть огромное количество видов. Делятся они на две группы: лазерные и «доплеровские».
Свойства радиоволн
Радиоволны обладают интересными особенностями:
- е сли радиоволна распространяется в среде, отличающаяся от воздуха, то она поглощает энергию;
- т раектория волны искривляется, если она находится в неоднородной среде и называется рефракцией радиоволны;
- в однородной сфере радиоволны распространяют ся прямолинейно со скоростью, зависящей от параметров среды, и сопровождаются убыванием плотности потока энергии с увеличением расстояния;
- к огда радиоволны переходят с одной среды в другую, они отражаются и преломляются;
- д ифракцией называется свойство радиоволны огибать препятствие, которое встречается на их пути, но здесь есть одно необходимое условие — величина препятствия должна быть соизмерима с длиной волн ы .
Виды волн
Радиоволны делятся на три категории: короткие , средние и длинные . К первым относят волны с длиной от 10 до 10 0 м, что позволяет создавать направленные антенны. Они могут быть земными и ионосферными. Применение коротким радиоволнам нашлось в связи и вещани и на большие расстояния.
Длина средних волн обычно варьируется от 100 до 1000 м. Частоты, характерные для них — 526-1606 кГц. Применение средних радиоволн реализовано во многих каналах вещания России.
Длинная – это волна от 1000 до 10 000 м. Т о, что выше этих показателей, называют сверхдлинными волнами. Эти волны имеют свойства мало го поглощения при прохождении через сушу и море. Поэтому основное применение длинных радиоволн — в подводной и подземной связи. Особым их свойством является устойчивость к напряж ё нности электрического тока.
Заключение
Наконец, стоит отмети ть , что изучение радиоволн ид ё т и по сей день. И, возможно, принес ё т людям ещ ё немало сюрпризов.
Источник: fb.ru