ШКАЛА ЕЛЕКТРОМАГНІТНИХ ХВИЛЬ.

ВЛАСТИВОСТІ ЕЛЕКТРОМАГНІТНИХ ХВИЛЬ

РІЗНИХ ДІАПАЗОНІВ.

ЕЛЕКТРОМАГНІТНІ ХВИЛІ В ПРИРОДІ ТА ТЕХНІЦІ

Техніка сьогодення – це фізика в різних її застосуваннях.

Розподіл електромагнітних хвиль за різними частотами називають спектром. Весь спектр електромагнітних хвиль умовно поділяють на окремі діапазони. Неперервна послідовність частот та довжин хвиль електромагнітних випромінювань утворюють

шкалу електромагнітних хвиль.

Характеризуючи електромагнітні хвилі, слід згадати про змінний електричний струм. Адже змінний струм – це вимушені електромагнітні коливання.

Низькочастотні випромінювання

Частота цих коливань є дуже малою (50 Гц), тому передаватись ці коливання можуть тільки по провідниках.

Ці низькочастотні випромінювання виникають під час роботи електричних генераторів.

Довжина таких хвиль знаходиться в межах від 100000 км до 10 км, тому практичного застосування ці хвилі не мають.

Радіохвилі

Радіовипромінюванням називають електромагнітні хвилі з довжиною в діапазоні від 0,1 мм до 10 км. Частота радіохвиль: 3∙10⁴ - 3∙10¹² Гц

Весь радіодіапазон

електромагнітних

хвиль розподіля­ється на:

* довгі,

* середні,

* короткі,

* ультракороткі.

Отримати радіохвилі можна за допомогою генераторів на електронних лампах чи транзисторах.

Життя сучасного суспільства неможливе без постійного обміну інформацією. Радіо, телебачення, радіолокатори та стільниковий зв'язок відіграють у цьому неабияку роль.

Властивості радіовипромінювання:

- огинають землю;

- поглинаються;

- відбиваються;

- поширюються прямолінійно.

Застосовують радіохвилі

- радіозв’язок

- телебачення

- радіолокація

- стільниковий зв'язок.

Інфрачервоними променями називають хвилі, довжина яких лежить в діапазоні:

0,1 мм-770 нм.

Частота: 3∙10¹² - 3∙10¹⁴ Гц

Інфрачервоне випромінювання

У 1880 році Вільям Гершель надрукував свої роботи про дослідження інфрачервоного випромінювання.

Джерелами інфрачер­воних хвиль є Сонце, зірки, планети, будь-яке тіло, температура якого вища за температуру навколишнього середовища.

Властивості:

- проходить крізь картон, чорний папір, тонкий шар ебоніту, асфальт, атмосферу Землі,

- сильно по­глинається водяною парою.

Приймачами інфрачервоного випромінювання є термоме­три, фоторезистори, фотоелементи та інші

- фотографування земних об'єктів у тумані й темряві;

- прогрівання тканин живого організму;

- сушіння деревини, пофарбованих поверхонь, підігрівання матеріа­лів;

- встановлення охоронної сигналізації у приміщеннях;

- у сфері медицини, геодезії, криміналістики;

- у військовій справі.

Застосування

Видиме випромінювання

Видиме випромінювання – частина електромагнітних хвиль, які сприймаються оком. Оскільки колір світлового пучка визна­чається частотою коливань, то так зване біле світло складається з набо­ру електромагнітних хвиль різних частот, які постійно переходять одна в одну.

Видиме світло люди вивчають понад 2000 років. Початок у розвиток науки про світло – оптики – зробили: Евклід, Архімед, Ньютон.

Властивості:

- відбивається;

- заломлюється;

- діє на око.

Має велике значення для життя і діяльності людей, несуть інформацію про навколишнє середовище.

Випромінювання, що виявляєть­ся безпосередньо за фіолетовою частиною видимого спектра, називається ультрафіолетовим.

Ультрафіолетове випромінювання

Частота: 8∙10¹⁴ - 6∙10¹⁶ Гц

Відкрито в 1801 році Н. Ріттером і У. Волластоном

Довжина хвилі:

Джерела:

* сонце, зорі;

* світло електричної дуги;

* газорозрядних ламп.

Приймачі:

* фотоелементи,

* фотодіоди,

* іонізаційні камери,

* лічильники фотонів,

* фотопомножувачі.

- викликає люмінесценцію;

- викликає фотоефект;

- спричиняє фотохімічні реакції;

- справляє бактерицидну дію;

- впливає на центральну нервову систему;

- руйнують сітківку ока.

Властивості

- в люмінесцентних лампах;

- у промисловій електроніці й автоматиці (виробництві);

- відіграє важливу роль у фізіології тва­рин і рослин;

- для стерилізації повітря в промислових приміщеннях (медицина)

Застосування

Ренгенівське випромінювання

Випромінювання виникає під час гальмування електронів, які при­скорюються сильним електричним полем.

Запатентував відкриття невидимого випромінювання Рентген 8 листопада 1895 року, яке було назване Х-променями. У 1901 році Рентгену була присуджена перша в історії Нобелівська премія з фізики

- висока проникаюча й іонізуюча здатність;

- не відхиляється електричним і магнітним полями;

- викликає люмінесценцію;

- справляє фотохімічну дію;

- справляє досить сильну біологічну дію на організму цілому;

- поширення, відбивання, заломлення, інтерференція та дифракція.

Застосування:

- флюорографія;

- рентгенівський аналіз;

- кристалографія.

Властивості

γ-випромінювання

Короткохвильове електромагнітне випромінювання, що виникає при розпаді радіоактивних ядер, переході ядер із збудженого стану в основний, взаємодії швидких заряджених часток з речовиною, анігіляції електронно-позитронних пар тощо.

Довжина хвилі: 10^-11 - 3∙10^-15 м.

Частота: 2∙10¹⁸ - 3∙10³⁰ Гц.

Вперше γ-випромінювання дослідив А. Беккерель у 1896 р.

Властивості γ-променів дуже подібні на властивості рент­генівських променів, але мають:

• більшу іонізуючу здатність;
• більшу проникливість;
• більшу частоту коливань;
• більшу небезпеку для живих організмів.

Застосування:

• у медицині,
• на виробництві

(γ -дефектоскопія).