Шкала электромагнитных излучений

Айжарикова Мария Матаевна
Преподаватель
Актюбинский колледж промышленных технологий и управления

Цели урока:

Образовательные:

-обобщение и систематизация знаний по теме: «Шкала электромагнитных волн»

- углубление знаний по видам электромагнитных излучений, их открытии;

- раскрытие свойств электромагнитных излучений;

- формирование представлений о воздействии электромагнитных полей на человека;

- углубление знаний о применении разных видов электромагнитных излучений.

Развивающие:

- развитие навыков самостоятельной работы в поиске нужной информации;

- развитие навыков групповой работы и сотрудничества;

- развитие навыков работы с дополнительной литературой;

- развитие умения выделять главное;

- развитие умения сравнения материалов;

- развитие умения в выборе интересных фактов;

- развитие логической памяти учащихся

Воспитательные:

-формирование умения критического оценивания результатов;

- воспитание ответственности за результат коллективной работы;

- воспитание дисциплинированности, товарищества;

--воспитание требовательности к себе, аккуратности, ответственности.

Тип урока: урок обобщения и систематизации знаний.

Форма урока: семинар.

Оборудование:

- компьютер, мультимедийный проектор,

- диски с презентациями учащихся;

- карточки с индивидуальными заданиями.

План урока:

1.Организационный момент.

2.Постановка целей урока.

3.Проверка домашнего задания. Обсуждение вопросов семинара в форме сообщений, чтения первоисточников с соответствующими комментариями, слайдами, видеоматериалами, презентациями.

4.Подведение итогов семинара, проверка результатов учебной работы на уроке.

5 .Домашнее задание.

Предварительная работа учителя и учеников:

За две недели до семинара ребята делятся на семь групп по желанию. Выбирается руководитель группы, который координирует деятельность ребят при подготовке к уроку? Учитель дает задание подготовить выступление по одному из видов электромагнитных излучений по вопросам :

1.вид излучения;

2.частота, длина волны;

3.источники излучения;

4.свойства излучения;

5.открытие;

6.применение;

7.влияние на человека.

Ребята работают с дополнительной литературой, выбирают интересные факты, готовят презентации, обращаются за консультацией к учителю.

« Кругом нас, в нас самих, всюду и везде, вечно сменяясь, совпадая и сталкиваясь, идут излучения разной длины волны... Лик Земли ими меняется, ими в значительной мере лепится».

/В.И. Вернадский/Ход урока.

1.Организационый момент:

Вселенная - это океан электромагнитных излучений. Люди живут в нем, по большей части, не замечая пронизывающих окружающее пространство волн. Греясь у камина или зажигая свечу, человек заставляет работать источник этих волн, не задумываясь об их свойствах. Но знание - сила: открыв природу электромагнитного излучения, человечество в течение XX столетия освоило и поставило к себе на службу самые различные его виды.

2.Постановка целей урока:

"Сегодня на уроке мы с вами рассмотрим различные виды излучений.

Цель нашего урока обобщить, углубить и систематизировать знания по видам электромагнитных излучений. Раскрыть их свойства, узнать об их открытии, применении, о воздействии на человека и также проследить за подтверждением закона диалектики «…перехода количественных изменений в качественные»

Каждая группа подготовила презентации о виде излучения.

Вопросы семинара:

- радиоволны;

- инфракрасное излучение;

-видимый свет;

-ультрафиолетовое излучение;

-рентгеновское излученне;

- гамма излучение

План выступления-докладчиков :

-вид излучения и его основные характеристики;

-история открытия;

-источники излучения;

-основные свойства излучения;

-использование данного вида излучения на практике (с демонстрацией с помощью мультимедийного компьютера некоторых устройств и принципа их действия, в которых используется данный вид излучения)

План рецензии:

-доступность содержания доклада;

-полнота освещения вопроса;

-уровень подготовленности докладчика;

3. Проверка домашнего задания. Обсуждение вопросов семинара в форме сообщений, чтения первоисточников с соответствующими комментариями, слайдами, видеоматериалами, презентациями:

Радиоволны.

Длина 103- 103 м и частота105- 10" Гц

В 1865 году Максвелл предсказал существование электромагнитных волн,

1888 году экспериментально их обнаружил Генрих Герц.

7 мая 1895 года А.С. Попов создал первый радиоприемник, отправил первую радиограмму со словами «Генрих Герц».

Получают с помощью колебательных контуров и макроскопических вибраторов. Радиоволны различных частот и с различными длинами волн по-разному поглощаются и отражаются средами, проявляют свойства интерференции и дифракции

 

Виды волн

Длина

Свойства

Длинные

10 000 м - 1000 м

Распространяются далеко за пределы видимого горизонта. Отражаются ионосферой.

Средние

100 м - 1000 м

Отражаются ионосферой.

Короткие

100 м -10 м

Многократно отражаются от ионосферы.

Ультракороткие

Менее 10 м

Не отражаются ионосферой, проникают через ионосферу, не огибают Землю, обеспечивают сотовую связь.

 

 

 

Влияние электромагнитных полей на человека.

Электромагнитные поля сотовых телефонов.

Наиболее вредными являются высокочастотные излучения сантиметрового диапазона. Облучение вызывает нагревание, что может привести к изменениям и даже повреждениям тканей организма. Действие электромагнитных полей на организм проявляется на функциональном расстройстве центральной нервной системы. Субъективные ощущения - повышенная утомляемость, сонливость или нарушение сна и т.д. При систематическом облучении наблюдаются нервно-психические заболевания, изменение кровяного давления, замедление пульса.

Внешние признаки - поредение волос, сухая кожа, желтоватого оттенка, хриплый голос.

Меры безопасности:

- не разговаривайте много по мобильному телефону;

- не подносите телефон к голове сразу же после нажатия кнопки начала набора номера. В этот момент электромагнитное излучение в несколько раз больше, чем во время разговора;

- опасайтесь находиться подолгу вблизи антенны ретранслятора , провайдера;

- при выборе телефона отдайте предпочтение аппаратам с внешними антеннами.

Электромагнитные поля бытовой техники.

Наиболее распространенным является низкочастотное (50 Гц) переменное магнитное поле. В порядке убывание опасности для здоровья человека:

 

микроволновая печь, электроплита, телевизор, стиральная машина, холодильник, электробритва, утюг,

электрочайник. Если их поставить рядом ли близко друг к другу, они создадут сильное электромагнитное поле. Самое опасное место в квартире кухня. Обезопасить можно себя самым простым способом - как можно меньше времени проводить на кухне. Покупайте маломощные приборы, не включайте несколько электробытовых приборов одновременно.

На данный момент наукой количественно не доказано прямой связи между уровнем электромагнитных полей и онкологическими и другими видами заболеваний. Однако качественно связь прослеживается в местах, где люди подвергаются воздействию электромагнитных облучений, чаще выявляются раковые заболевания и расстройства сердечно-сосудистой и нервной систем. Искусственные электромагнитные поля вредны для всех, но особенно для беременных женщин, людей с заболеванием центральной нервной системы, сердечно-сосудистой системы, гормональными нарушениями, аллергетиков.

Специалисты советуют не ставить кровать ближе 2 м к кабельным подводкам и ближе 1,5 м к холодильнику. Телевизоры излучают электромагнитное поле во всех направлениях, даже в режиме ожидания.Как установлено шведскими учеными, при повышении уровня магнитного поля от 0,1 мкТл до 0,4 мкТл риск развития лейкемии у детей возрастает в 3,6 раза.

Инфракрасное излучение (тепловое).

Длина 8x10 7- 2x10 3м и частота Зх10п-4Х1014Гц

Источники: Инфракрасное излучение возникает при переходах электронов с одного энергетического уровня на другой. Излучается атомами и молекулами вещества. Инфракрасное излучение дают все тела, при любой t> - 273°С.Человек излучает э/м волны длинной 9x10 6 м

Открытие: Инфракрасное излучение обнаружил английский астроном Уильям Гершель 1799 году, помещал термометр в различные части солнечного спектра, на некотором расстоянии за красным концом спектра температура была выше, чем в любой другой части солнечного спектра. Он предложил, что причина - невидимые солнечные лучи.

Для регистрации инфракрасное излучения в диапазоне близкому к видимому (от 0,7 до 1,2 мкм) применяют фотографический метод. В других диапазонах применяют термопары и болометры, позволяющие с точностью до 104- 106 К определить температуру тела.

 

Свойства:

1) Отражаются от листьев, деревьев, металла

2) Слабо рассеиваются средой

3) Многие вещества, непрозрачные для видимого излучения (черное стекло, бумага, эбонит), прозрачны для и/к

4) Ряд веществ, прозрачных для видимого излучения (вода, водяной пар) непрозрачные для и/к излучения.

5) Химически неактивны. Например, энергия фотонов недостаточно для того, чтобы вызвать распад бромистого серебра, покрывшего пленку, поэтому красный цвет используют при проявлении фотопленок.

6) Оказывают сильное тепловое действие.

Применение:

1) В промышленности для сушки изделий находит применение и/к сушка, которая по сравнению с другим методом - горячим воздухом - более высокое.При сушке горячим воздухом вначале засыхает верхний слой краски и он мешает удалению растворителя, который содержится в любой краске и/к лучи глубоко проникают внутрь краски, что значительно увеличивает скорость удаления растворителя и сокращает срок сушки (кузов машины, древесины).

2) В медицине для прогревания тканей живого организма.

 

3) В пищевой промышленности для пастеризации консервированных продуктов.

4) И/к техника применяется в военном деле. Начало этому было положено в годы второй мировой войны, методы и/к излучения применяется для пеленгации морских объектов и самолетов. Приборы ночного видения, для обнаружения объектов по тепловому излучению.

Тепловые локаторы в отличие от радиолокации сами не излучают, а лишь фиксируют излучение объектов.

5) Метод и/к фотографии позволяет вести съемку через значительную толщину атмосферы, в тумане, в темноте, позволяет получать более четкие изображения предметов на расстоянии до 500 км.

6) В сельском хозяйстве - для определения желательной способности почвенного покрова - анализ на предмет обнаружения недостаточных материалов, анализ удобрений, органических фосфатов, ядохимикатов.

7) В животноводстве, птицеводстве- молодняк, цыплята, облученные и/к лампами быстро увеличивают свой вес, понижается восприимчивость к заболеваниям.

8) И/к излучение глаз человека не чувствует.

9)Гремучая змея чувствительна к изменению температуры, составляющей сотые доли градуса.

Видимый свет.


Источник: Солнце, лампа накаливания, огонь.

Приемник: Глаз, фотопластинка, фотоэлементы, термоэлементы.

История открытия: Меллони.

Применение: зрение, биологическая жизнь.

Ультрафиолетовое излучение

 

Источники:

Газоразрядные лампы, трубки из кварца (кварцевые трубки).

Излучается всеми телами, температура которых выше 1000 градусов Цельсия, плазмой, а так же светящимися испарениями ртути.

Открытие:

Приблизительно до 1850 года фотографирование было настоящей пыткой. Даже если пудрили лицо белым порошком для увеличения отражения света, то все же выдержка в самый яркий день составляла 6 минут.

В 1893 году чувствительность фотоплёнок была сильно увеличена. Французский физик Эдмонд Беккерель, пользуясь фотопластинкой нового типа, сделал фотографию солнечного спектра, на которой обнаружилось существование лучей за невидимым фиолетовым светом. Эта новая область была названа ультрафиолетовой.

Приемники ультрафиолета : обычные фотоматериалы.

Свойства:

1)невидимо;

2)поглощаются атмосферой Земли, стеклом, плёнкой;

3)высокая химическая активность (разложение хлорида серебра, свечение кристаллов сульфида цинка);

4)большая проникающая способность;

5)способность убивать микроорганизмы;

6)в небольших дозах благотворно влияет на организм человека (загар), но в больших дозах оказывает отрицательное биологическое воздействие, изменение в развитии клеток обмена веществ, действует на глаза;

7)под действием ультрафиолета происходят химические изменения во многих пластических материалах - мутнеют, становятся хрупкими.

Применение ультрафиолета:

1) Газовые лампы (в быту)

2) В этих ламах оно с помощью люминесценции веществ, покрывающих колбу изнутри, трансформируются в видимое излучение с высоким кпд.

3) Фотография в ультрафиолета излучении проводятся с кварцевой оптикой и используются в криминалистике и искусствоведении.

4) Бактерицидные лампы для стерилизации воздуха в операционных помещениях больниц.

5) Ультрафиолета облучатели на птицефабриках и скотных дворах для облучения молодняка.

6) Ультрафиолета используется для обнаружения вредных примесей в атмосфере.

На химических предприятиях.

Ультрафиолетовое излучение применяется для ускорения процесса полимеризации пластмасс.

7) Для обнаружения подделок.

8) В фотоэлектронике.

9) В светотехнике.

Рентгеновское излучение:


Открытие:

В 1985 году нем. Учёный Вильгельм Рентген заметил, что при встрече быстрых электронов с каким-нибудь металлом большого атомного веса, например платиной или вольфрамом, возникает особый вид излучения - это рентгеновское излучение. Поток электронов вылетевших из раскаленной спирали, ускоряется в сильном электрическом поле, созданном источником высокого напряжения между А и К. Ускоренный поток частиц падает на сколотый конец металла стержня А, так называемого антикатод. При торможении ударяющихся об А электронов возникает рентгеновское излучение.

Свойства:

1)Действие на фотоплёнку;

2)Ионизация воздуха;

3)Большая проникающая способность (проходит через бумагу, картон, дерево и через металлы), через слой АЕ толщиной 5-10 см. и

полностью задерживаются свинцом толщиной 1 см.

Применение:

1. В медицине.

а) Рентгенодиагностика - исследование переломов, пуль, осколков снарядов в геле раненого.

б) Рентгенотерапия - лечение болезней рентгеновскими лучами, злокачественных опухолей.

2. Рентгеноструктурный анализ -для изучения строения кристалла. На кристалл направляют рентгеновские лучи, детали кристалла -молекулы, атомы - рассевают их, в пространстве вокруг кристалла образуется сложная волновая картина - рентгеновское излучение.

Гамма излучение

 

Источники: ядерные реакции, Солнце.

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

Применение: ГАММА ИЗЛУЧЕНИЕ. СВЧ ПОЛЯ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ В МЕДИЦИНЕ

1) СВЧ - это излучение с длиной волны более 3 см весьма опасно, т.к. вызывает локальный перегрев внутренних органов и частей тела. В результате воздействия СВЧ излучения на организм возможны серьёзные расстройства здоровья и значительно возрастает риск возникновения онкологических заболеваний. Поэтому существуют жёсткие санитарные нормы на предельный уровень мощности ВЧ и СВЧ излучения в различных частотных диапазонах.

2) Гипертермия(микроволновая или электролучевая терапия).Высокочастотное электромагнитное поле используется в онкологии, поскольку одной из особенностей раковых клеток является их повышенная чувствительность к высокой температуре по сравнению с обычными клетками. Больной помещается в специальную камеру, представляющую собой не что иное, как гигантскую микроволновую печку. Конечно, нагрев должен быть во много раз меньше того, что используется в кулинарии и оно должно быть настроено таким образом, чтобы, с одной стороны, убивать раковые клетки ;с другой стороны, оставлять невредимыми здоровые. Это возможно.Можно воздействовать на больные органы сериями из коротких импульсов в секунды или даже доли секунды. Импульс, перерыв, снова импульс и снова перерыв и т.д. За короткое время жидкости не успеют слишком сильно нагреться, а раковые клетки получат ощутимый удар, намного более, чем обычные клетки, т.к. помимо жидкости они имеют свойство концентрировать в себе соединения металлов.

ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ

-Масштабы электромагнитного загрязнения среды стали столь существенны, что Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) включила эту проблему в число наиболее актуальных для человечества. За несколько последних десятилетий сформировался новый фактор окружающей среды - электромагнитные поля (ЭМП) антропогенного происхождения.

-Некоторые специалисты относят ЭМП к числу сильнодействующих экологических факторов с катастрофическими последствиями для всего живого. Особенно резко напряжённость полей возросла вблизи ЛЭП, радио-, телестанций, средств радиолокации и радиосвязи (в том числе мобильной и спутниковой), различных энергетических энергоёмких установок, городского электротранспорта.

-Результатом продолжительного воздействия ЭМП даже относительно слабого уровня могут быть раковые заболевания,изменения поведения, потеря памяти,болезни Паркинсона и Альцгеймера, синдром внезапной смерти внешне здорового ребёнка, угнетение половой функции и многие другие другие состояния, включая повышение уровня самоубийств в крупных городах.

- Особое место занимает опасность воздействия ЭМП для развивающегося организма в утробе матери(эмбриона) и детей, а также людей, подверженных аллергическим заболеваниям, поскольку они обладают исключительно большой чувствительностью к ЭМП. Все "сердечники" в больших городах хорошо знают, что лучше всего они себя чувствуют на даче за городом, а хуже всего в вагоне транспорта особенно метрополитена. Основной причиной является не качество воздушной среды, а низкочастотные ЭМП, сопровождающие нас в городах. Большая часть инфарктов миокарда может быть вызвана именно "скачками" этих техногенных полей.

-В последнее время появились данные, свидетельствующие, что низкочастотные поля доставляют человеку не меньше неприятностей, чем их высокочастотные "собратья". Эти поля генерируются при работе многочисленных силовых электроустановок производственных предприятий и городского транспорта, в вагонах метро, трамваев и электричек. В период выходных дней по сравнению с рабочей неделей интенсивность ЭМП уменьшается в 1,5 раза.

Персональный компьютер.Многие пользователи полагают, что опасность исходит от монитора - это рентгеновское излучение. В действительности рентгеновские и ультрафиолетовые, инфракрасные излучения, как правило, не превышают биологическую опасность. Главную опасность представляют электромагнитные поля. Уровень их превышает биологическую опасность. Чувства человека не воспринимают электромагнитные поля рассеянного диапазона и пользователь не может оценивать опасность.У пользователя, работающего за монитором 2-6 часов в сутки, нарушение центральной нервной системы происходит в 4-6 раз чаще. Даже при кратковременной работе (45 мин.) под влиянием электромагнитного излучения происходят значительные изменения гормонального состояния и изменения биотоков мозга. Особо ярко это проявляется у женщин.

Вывод делает учитель:

Вся шкала электромагнитных волн является свидетелем того, что все излучения обладают одновременно квантовыми и волновыми свойствами . Квантовые и волновые свойства в этом случае не исключают, а дополняют друг друга .Волновые свойства ярче проявляются при

малых частотах и менее ярко при больших. И наоборот, квантовые свойства ярче проявляются при больших частотах и менее ярко - при малых. Чем меньше длина волны, тем ярче проявляются квантовые свойства, а чем больше длина волны, тем больше проявляются волновые свойства.

Все это служит подтверждением закона диалектики (переход количественных изменений в качественные).

5.Подведение итогов семинара, проверка результатов учебной работы на уроке.

Оценка за урок ставится

* за устный ответ

* презентацию

* учащиеся заполняют и сдают таблицу(приложение№1)

6.Домашнее задание

 

Спасибо за урок!


Приложение №1

Вид

излучения,

вопросы

Радиоволны

Инфракрасное Излучение (тепловое)

Видимый свет

Ультрафиолетовое

излучение

Рентгеновское

излучение

Г амма- излучение

Длина , частота v

v= 105 -1011 Гц. 3-10"3-3103 м.

v = 3 1011 -4 1014 Гц.

= 8 10'7 - 4 10-3 м. человек излучает = 9 10-6 м.

v = 4 1011 -8 1014 Гц.

= 10-7 .4 ю-7 м.

v =8 1014-3 1017 Гц. = 10'8 - 4 10-7м.

v = 3-1017- 1О20Гц. = 3-10-’2- 10'9м.

v =3 1 020 Гц. = 3,3 Юм.

Свойства

1)отражается от металлических поверхностей;

2)поглощаются;

3)интерференция;

4)дифракция;

5)поляризация.

1)невидимо отражается

от листьев деревьев, металла;

2)непрозрачные для видимых излучений (черное стекло, бумага - непрозрачная для и/к;

3)прозрачные для видимых излучений (вода, пар-непрозрачн. для и/к);

4)химически не активны;

5)тепловое действие.

1) отражение;

2.) преломление;

3) воздействует на глаз;

4) дисперсия;

5) дифракция;

6) интерференция.

1) убивает микро организмы;

2) невидимо;

3) поглощается атмосферой, землей, стеклом;

4) высокая химическая активность;

5) большая проникающая способность;

6) происходят химические изменения.

1)невидимо;

2)интерференции;

3)дифракция;

4)болыная проникающая способность.

1)огромная проникающая способность;

2)сильное биологическое действие.

Применение

Радиосвязь

Телевидение

Радиолокация

Микроволновые

печи

1) в промышленности - для сушки;

2) в медицине - прогревание;

3) в пищевой промышленности;

4) в военной технике - приборы ночного видения;

5) криминалистика;

6) сигнализация.

зрение;

биологическая

жизнь

1) в медицине стерилизация воздуха;

2) фотоэлектроника;

3) светотехника;

4) фотография;

5) для обнаружения подделок (деньги).

1) медицина- диагностика внутр. органов;

2) дефектоскопия, (контроль за внутр. структурой свар, швов .).

1)медицина;

2)промышлен ность (гамма- дефектоскопи я).

Открытие

Предсказал Максвелл 1831 г. Открыл Генрих Герц 1888г.

Попов,

Лебедев.

1799 г. Уильям Гершель, помещая термометр в различные части солнечного спектра, обнаружил, что за красным кольцом спектра температура была выше, чем в спектре.

Рубенс, Никольс 1896 г.

Меллони,

И.Ньютон.

1893 г. Беккерель Иоганн Риттер, Лаймен.

1895 г. Вильгельм Рентген заметил, что при торможении электронов возникает излучение,

обладающее большой

проникающей

способностью,

Р. Милликен.

 

Источники

Колебательные

контуры,

микроскопические

вибраторы

Излучаются атомами и молекулами

Солнце, звезды, лампы, огонь.

Газоразрядные лампы с трубками из кварца, все тела t>1000 градусов по Цельсию.

Рентгеновские трубки, Солнце, звезды.

Солнце, звезды, ядерн. реакции

 

 
Скачать презентацию: shkala-elektromagnitnyh-izlucheniy.zip [2,07 Mb] (cкачиваний: 5)
скачать dle 11.0фильмы бесплатно